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Überqueren Sie nicht die RFID-Linie

überschreite nicht die Linie

Ein Kunde fragte, ob wir ein passives UHF-RFID-System (Ultrahochfrequenz-Radiofrequenz-Identifikation) verwenden könnten, um zu überwachen, ob Mitarbeiter eine bestimmte Grenze in ihrem Lager überschritten haben. Aufgrund der Branche, in der sie tätig waren, konnten hohe Geldstrafen verhängt werden, wenn nicht autorisierte Personen Sperrgebiete betraten. Nachdem ich von meinen Ingenieuren von dieser Bitte erfahren hatte, sprang ich ein, weil es mir die Möglichkeit gab, an einer echten, ehrlichen Mathematik zu arbeiten.

In meinem früheren Leben als Doktorand an der UC San Diego hatte ich das Privileg, jeden Tag an mathematischen Problemen arbeiten zu können. In meiner derzeitigen Position als CEO von Telaeris gibt es jedoch nur wenige Gelegenheiten, höhere Mathematik anzuwenden. Aber Junge - liebe ich jemals Mathe? Und weil wir das Problem für unseren Kunden gelöst haben, erhalten Sie die Lösung kostenlos, indem Sie sie einfach lesen.

Als wir uns zunächst mit dem Problem unserer Kunden befassten, entschieden wir, dass wir aufgrund der hohen Decken im Lager wahrscheinlich die Leseantennen im Boden montieren würden.

Die Frage, die wir beantworten mussten, war folgende:

Wie weit entfernt von der Linie muss der RFID Reader installiert werden?

RFID-Energiekegel

Wir haben breite RFID-Antennen gewählt, um die Anzahl der verwendeten Antennen zu minimieren. Jede Antenne hatte eine Strahlbreite von 45 Grad. Wenn Mitarbeiterausweise um den Hals getragen werden, sollten die Ausweise etwa 4 Fuß über dem Boden hängen. Hier kommt die Mathematik ins Spiel. Wir müssen eine Reihe von Gleichungen aufstellen, um den Abstand X von der Linie zu berechnen, auf der der Leser installiert werden muss. Das Diagramm ist unten dargestellt.

Mathematische Einrichtung

Als ich dreißig Jahre mit Mr. Uejima in meine Trigonometrieklasse an der La Salle High School in Pasadena zurückging, erinnerte ich mich an ein paar Fakten. Bei einer gegebenen Seite und einem Winkel eines rechtwinkligen Dreiecks ist es möglich, für alle anderen Seiten oder Winkel zu lösen.

Zuerst müssen wir den Winkel α erhalten. Da α + θ ein rechter Winkel (90 °) ist und wir wissen, dass die volle Strahlbreite 45 ° ist, können wir mit den folgenden Gleichungen nach α auflösen.

Geometrie

Dann kam aus den dunklen Nischen meines Geistes ein Akronym hervor, das „TOA… .TOA… TOA“ rief - Tangente ist gleich entgegengesetzt über benachbart! Damit konnte ich die Gleichungen aufstellen, um sie direkt für den Abstand X zu lösen.

Trigonometrie

Wenn wir dies in der Schule tun, hatten wir natürlich Triggertabellen auf der Rückseite unserer Mathematikbücher. Heute habe ich gerade mein Handy gefragt, was die Tangente von 67.5 Grad ist, und wurde mit dem Wert für meine Berechnungen belohnt.

Die Antwort für die Entfernung von der Linie wird berechnet 1.66-Füße oder 20-Zoll weg von der Linie. Das macht das überquere nicht Zone ziemlich eng und gut enthalten.

Ich liebe die Tatsache, dass wir mit ein wenig Mathematik und gesundem Menschenverstand schnell charakterisieren können, wie sich ein System theoretisch verhalten sollte. Dies erklärt natürlich nicht die Art und Weise, wie passiv RFID kann reflektieren und bouncen, aber einige Probleme können nur mit Tests vor Ort gelöst werden.

Wenn wir das nächste Mal in die Mathematik einsteigen, hoffe ich, die Optimierung von Echtzeit-Ortungssystemen mit mehreren Variablen diskutieren zu können. Aber irgendwie denke ich, dass ich für diesen Artikel ein viel kleineres Publikum haben werde!

Kommentare

  1. Steve sagt:

    Dave,
    Ich freue mich sehr über Ihren Newsletter und vor allem verstehe ich größtenteils, was Sie sagen. Wenn Sie also versuchen, die untergebildeten Erzieher zu erziehen, sind Sie erfolgreich. Ich hoffe, es geht dir und deinem Stamm gut.
    Steve

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