Integracija RFID in IoT: Kako oznake, čitalniki, Edge Logic in sistemi v oblaku delujejo skupaj

RFID in internet stvari se pogosto primerjata, kot da mora projekt izbrati eno ali drugo. V mnogih industrijskih sistemih je to napačno arhitekturno vprašanje.

RFID je tehnologija za samodejno prepoznavanje-in zajema podatkov. IoT opisuje povezane naprave in sisteme, ki izmenjujejo podatke prek omrežij. Uvedba RFID lahko tako postane ena-plast za zajemanje podatkov znotraj večje arhitekture IoT: oznake identificirajo fizične predmete, bralci jih opazujejo, robna programska oprema pretvori neobdelane odčitke v uporabne dogodke, omrežne aplikacije pa te dogodke delijo s sistemi v oblaku ali podjetniškimi sistemi.

Ta vodnik pojasnjuje to integracijsko mejo za ekipe za sredstva, skladišča, proizvodnjo in maloprodajo, ki morajo povezati strojno opremo RFID s sodobnimi povezanimi aplikacijami, ne da bi vsako pasivno oznako obravnavali kot internetno-povezano napravo.

 

RFID in IoT rešujeta različne plasti istega fizičnega-do-digitalnega problema

NIST opredeljuje napravo IoT kot opremo z vsaj enim pretvornikom za interakcijo s fizičnim svetom in vsaj enim omrežnim vmesnikom za interakcijo z digitalnim svetom. Pasivna oznaka RFID sama po sebi običajno ne ustreza temu modelu: nima ethernetne, Wi-Fi ali mobilne omrežne povezave in običajno komunicira le, ko jo napaja združljiv čitalnik.

Bralec ali prehod je pogosto most.

Za pogled-na ravni komponente RFID samega podjetja SyntekVodnik po arhitekturi sistema RFIDpojasnjuje oznake, antene, čitalnike, vmesno in aplikacijsko programsko opremo. Ta stran se osredotoča na integracijo med skladom RFID in okoljem IoT.

 

Pasivna oznaka RFID običajno ni končna točka IoT

Ena najbolj uporabnih omejitev oblikovanja je prenehanje imenovanja vsakega označenega predmeta z internetno-povezano napravo.

Pasivna oznaka UHF lahko vsebuje EPC in se odziva na izpraševalnik. Oznaka običajno ne odpre povezave TCP/IP, ne potrdi pristnosti pri posredniku v oblaku ali objavi lastnih sporočil prek Wi-Fi. Infrastruktura čitalnika izvede RF transakcijo in nato posreduje podatke v omrežno programsko opremo.

To razlikovanje vpliva na varnost, upravljanje naprave in odpravljanje težav. Napaka pri-branju oznake je RF težava, dokler se ne dokaže nasprotno. Napaka API-ja za oblak je težava omrežja/aplikacije. Če oboje združimo pod besedno zvezo "težava interneta stvari", otežimo-analizo temeljnega vzroka.

 

Reader spremeni fizična opazovanja v digitalni vnos

Čitalnik nadzoruje komunikacijo z oznakami RFID v območju branja. Odvisno od sistema lahko popisuje EPC-je, bere drug pomnilnik, piše podatke, poroča informacije o anteni in razkriva stanje naprave prek SDK-ja, LLRP-ja, API-ja ali vmesnika prodajalca.

Na tej stopnji je rezultat še vedno bližje senzorskemu opazovanju kot poslovnemu dogodku:

oznako EPC X je bralec Y opazil na anteni Z ob času T

To opazovanje se lahko večkrat ponovi, medtem ko oznaka ostane v polju. Pošiljanje vsakega neobdelanega opazovanja neposredno v aplikacijo v oblaku lahko ustvari nepotreben omrežni promet in dvoumno poslovno logiko.

 

Edge Logic bi moral očistiti podatke RFID, preden jih oblak uporabi

Robna programska oprema RFID ali vmesna programska oprema običajno izvaja prvo plast obdelave dogodkov.

• odstranite podvojena branja v določenem časovnem oknu;
• filtrirajte identifikatorje, ki ne pripadajo delovnemu toku;
• povezati branje z čitalnikom, anteno, vrati, delovno postajo ali cono;
• uporabite logiko usmerjanja ali sprožitve, kjer namestitev to podpira;
• opazovanje medpomnilnika med prekinitvami omrežja;
• pretvorite identifikatorje oznak v identifikatorje aplikacij;
• ustvari izjeme za neznane, podvojene ali nepričakovane oznake;
• objavi kompakten dogodek v naslednjem sistemu.

Sistemska arhitektura GS1 postavlja čitalnike RFID in programsko opremo za filtriranje/zbiranje na pot-zajemanja podatkov pred podatki o dogodkih-na ravni aplikacije. Njegova družina standardov RFID vključuje vmesnike, kot sta LLRP in dogodki na ravni aplikacije za to mejo.

Pomembno načelo načrtovanja je, da mora oblak prejemati koristne dogodke, ne pa nenadzorovane poplave RF opazovanj.

 

Uporabite model dogodkov, da ohranite pomen v vseh sistemih

Ko plast RFID identificira predmet, je naslednje vprašanje, kaj se je zgodilo s tem predmetom.

GS1standard EPCISzagotavlja uporaben model za dogodke vidnosti z izražanjemkaj, kdaj, kje, zakaj in kakoizdelkov in sredstev. EPCIS 2.0 podpira tudi podatke senzorjev, zaradi česar je pomemben, ko je identiteta RFID kombinirana s temperaturo, stanjem ali drugimi opazovanji IoT.

Projektu ni treba uporabljati EPCIS za učenje iz te strukture. Dogodek RFID-to-IoT bi moral imeti vsaj dovolj konteksta za odgovor:

• za kateri predmet ali predmete je šlo;
• kdaj se je dogodek zgodil;
• kam spada opazovanje;
• kateri poslovni korak se je zgodil;
• katera naprava ali postopek je povzročil dogodek;
• ali je dogodek običajen ali izjemen.

 

Identifikacija RFID in zaznavanje interneta stvari lahko delita isti dogodek

RFID pogosto odgovori "kateri predmet je to?" medtem ko senzorji odgovorijo "v kakšnem stanju je?"

Povezan sistem hladne-verige lahko na primer uporablja RFID ali identifikator črtne kode za pošiljko in omrežni senzor temperature za okoljske meritve. Proizvodni sistem lahko identificira orodje ali obdelovanec prek RFID in združi to identiteto s-podatki o stanju ali vibracijah stroja iz ločenih senzorjev.

Arhitektura mora ohranjati ločene vire podatkov, tudi ko se jim aplikacija pozneje pridruži.

 

Odločite se, kaj mora ostati na robu

Povezljivost v oblaku je uporabna za-vidnost več mest, analitiko in centralizirano upravljanje, vendar vsaka odločitev RFID ne bi smela čakati na povratno potovanje v oblak.

Ohranite logiko lokalno, ko se mora postopek nadaljevati med motnjami v omrežju ali potrebuje fizični nadzor z nizko-zakasnitvijo, na primer:

• odpiranje ali zaustavitev vrat tekočega traku;
• sprožitev lučke ali brenčala;
• zavrnitev nepričakovano označenega predmeta;
• medpomnjenje branja med izgubo povezave WAN;
• odstranjevanje podvojitev velikega obsega branj-;
• krmiljenje moči čitalnika ali zaporedja antene.

Pošljite dogodke višje-nivoje v oblak, ko vrednost izvira iz med-vidnosti spletnih mest, zgodovinske analize, nadzornih plošč, oddaljenega upravljanja ali integracije z aplikacijami podjetja.

 

Uporabite omrežno plast za dogodke, ne za skrivanje težav pri načrtovanju RF

Povezan čitalnik ne popravi slabega območja branja.

Če so oznake zgrešene, ker so nepravilno nameščene, zaščitene s kovino ali tekočino, slabo usmerjene ali zunaj predvidenega polja antene, hitrejši API-ji v oblaku ne morejo obnoviti manjkajoče identitete. Podobno bo portal, ki bere sosednje oznake, preprosto bolj učinkovito pošiljal slaba opažanja.

Najprej je treba potrditi plast strojne opreme RFID. SyntekovaTehnološki vodnik RFIDzagotavlja ozadje o frekvenci, oznakah, čitalnikih in antenah pred korakom integracije omrežja.

 

Izberite integracijski vmesnik v obsegu uvajanja

GS1 ugotavlja, da so arhitekture IoT odvisne od identifikacije, samodejnega zajema podatkov in interoperabilne izmenjave podatkov. NjegovoPregled standardov IoTizrecno pozicionira EPC/RFID kot eno od tehnologij, ki povezuje fizične objekte z digitalnimi informacijami.

 

Ločite varnost RFID od varnosti omrežja IoT

RFID in IoT dodajata različne varnostne površine.

Plast-bralnika oznak lahko vključuje javne identifikatorje, pomnilnik-nadzorovan z geslom, preverjanje pristnosti oznak ali sploh brez preverjanja pristnosti, odvisno od tehnologije. Plast bralnik/omrežje lahko vključuje poverilnice naprave, ključe API, TLS, segmentacijo omrežja, upravljanje vdelane programske opreme in dovoljenja v oblaku.

Močna varnostna drža v oblaku ne spremeni preproste fiksne -ID oznake RFID v kriptografsko overjeno poverilnico. Podobno varna oznaka RFID ne zavaruje samodejno operacijskega sistema ali omrežne povezave bralnika.

Smernice NIST IoT opredeljujejo varnost-omrežno povezanih naprav kot lasten problem življenjskega cikla. Zračni vmesnik RFID, čitalnik/robno napravo in aplikacijo v oblaku obravnavajte kot ločene meje zaupanja.

 

Načrtujte delovanje brez povezave, preden ga potrebujete

Industrijski sistemi bi morali definirati, kaj se zgodi, ko povezava v oblaku ali WAN ni na voljo.

Vprašanja za pilota vključujejo:

• ali čitalnik še naprej deluje lokalno;
• kateri dogodki so medpomnilniki in kako dolgo;
• kako se po ponovni vzpostavitvi povezave preprečijo podvojeni dogodki v medpomnilniku;
• katere lokalne odločitve je še mogoče sprejeti;
• kako sistem označuje dogodke, ustvarjene brez povezave;
• kaj se zgodi, če čas naprave odtava;
• kako se konfiguracijske spremembe sinhronizirajo po obnovitvi.

Povezljivost v oblaku bi morala razširiti sistem, ne pa postati nenačrtovana enotna točka odpovedi.

 

Pilotirajte popolno transakcijo-v-oblak

Uporaben pilot RFID/IoT testira celotno verigo:

1. označite reprezentativni fizični predmet;
2. potrdi predvideno bralno območje;
3. zajem neobdelanega identifikatorja;
4. uporabite filtriranje robov in kontekst;
5. ustvarite predvideni poslovni dogodek;
6. pošiljanje dogodka po omrežju;
7. potrdite, da oblak ali platforma podjetja shranjuje pravilen element, lokacijo in čas;
8. sproži pričakovano nadaljnjo akcijo;
9. preizkusite podvojena branja, neznane oznake, prekinitev omrežja in ponovni zagon naprave;
10. preverite uskladitev po okrevanju.

Uspešno branje oznake je torej le prva kontrolna točka.

 

Kaj vnesti v specifikacijo integracije RFID-to-IoT

Če projekt še vedno izbira strojno opremo RFID, Syntek'sKategorija bralnika RFIDje komercialni naslednji korak po dogodku branja in integracijski meji.

 

Integracijsko pravilo

Praktično zaporedje je:

fizični objekt → RFID identiteta → območje branja → opazovanje čitalca → robno filtriranje → poslovni dogodek → omrežni transport → IoT/platforma v oblaku → dejanje podjetja

RFID in IoT nista konkurenčna odgovora na isto vprašanje. RFID lahko zagotavlja zanesljivo fizično identiteto in opazovanje dogodkov; IoT infrastruktura lahko povezuje, združuje in distribuira te dogodke. Arhitektura deluje, ko ima vsaka plast jasno odgovornost in projekt potrdi celotno verigo, namesto da bi domneval, da samo povezljivost ustvarja uporabne podatke.