Ряд преимуществ rfid-технологии очевиден:
пассивные RFID-этикетки не требуют источников энергии (питание от сканера поступает с помощью технологии индуктивной связи или электромагнитного захвата);
пассивные RFID-этикетки обладают почти неограниченным сроком эксплуатации, при этом несут в себе большое количество информации;
RFID-этикетки практически невозможно подделать;
RFID-этикетка (RFID-tag), размер которой зачастую не превышает размера песчинки, способна хранить в себе и передавать относительно большие объемы информации (до 1 Мб), в то время как штрих-код содержит всего лишь 50 байт. Существуют так называемые программируемые чиповые метки, которые позволяют даже загружать небольшие JAVA-приложения;
RFID-технологии гарантируют 100%-ную идентификацию и защиту от подделок;
RFID-этикетки идеально подходят для интеграции с существующими системами защиты от краж, проведения инвентаризаций на складах и в магазинах, работы с гарантиями, быстрой обработки данных при возврате товара;
высокая пропускная способность обработки RFID-этикеток: на деле пропускная способность зависит от времени коммуникации этикетки через сканер с компьютером, и в среднем скорость хорошего прочтения составляет от 30 до 100 миллисекунд для прочтения одной этикетки;
не требует прямой видимости, идентификация и регистрация этикетки производится автоматически при ее попадании в зону действия антенны сканера и не требует присутствия человека;
RFID-сканер позволяет считывать несколько этикеток одновременно, в то время как штрих-код считывает один предмет за одно действие;
сканер может считывать закодированную информацию, даже когда бирка скрыта; она может быть встроена в упаковку или в само изделие;
RFID-этикетка позволяет хранить информацию о товаре (страна, производитель, артикул, тип, цвет, размер, дата выпуска, серийный номер и прочее).
К датчикам физического и химического состояния относятся:
давления;
температуры;
влажности;
несанкционированного доступа (проникновения, вскрытия и др.).
Датчики давления. Различаются по видам измеряемого давления.
Датчики абсолютного давления - предназначены для измерения величины абсолютного давления жидких и газообразных сред, в том числе агрессивных, и преобразования этого давления в унифицированный сигнал постоянного тока.
Датчики избыточного давления – предназначены для измерения величины избыточного давления жидких и газообразных сред, в том числе агрессивных, и преобразования этого давления в унифицированный сигнал постоянного тока.
Датчики дифференциального давления - предназначены для работы в системах контроля, регулирования и управления технологическими процессами путем непрерывного преобразования разности давления среды в унифицированный сигнал постоянного тока.
Датчики разности, перепада давления - используются для измерения расхода жидкостей, газа, пара, уровня жидкости.
Датчики гидростатического давления - предназначены для работы в системах контроля и регулирования технологическими процессами с целью непрерывного преобразования гидростатического давления контролируемой среды в унифицированный сигнал постоянного тока.
Датчики давления разряжения - предназначены для измерения величины вакуумметрического давления жидких и газообразных сред, в том числе агрессивных, и преобразования этого давления в унифицированный сигнал постоянного тока.
Датчики избыточного давления-разряжения - предназначены для измерения величины избыточного давления-разряжения жидких и газообразных сред.
Датчики температуры. Термометры сопротивления, термопары.
Датчики влажности. Собственно датчик это два перфорированных металлических электрода, разделенные несколькими слоями сухой марли и скрепленные резиновым кольцом. Электроды связывают с размещенной поблизости электронной частью прибора витой парой или тонким экранированным проводом.
Конструкция электродов может быть, конечно, и другой. Важно лишь чтобы они имели достаточную площадь
Источником питания прибора может служить любая гальваническая батарея напряжением 6...9 В. Ток, потребляемый им в дежурном режиме, не превышает нескольких микроампер, в режиме тревоги менее 3 мА.
Датчики несанкционированного доступа. Представляют собой датчики тревожной сигнализации различной конструкции и принципа действия. К наиболее распространённым датчикам относятся:
Периметрические датчики натяжного действия – состоят из нескольких рядов натянутой проволоки, присоединённой к механическим выключателям;
Периметрические инфраакустические датчики – улавливают низкочастотные звуковые колебания;
Периметрические датчики электрического поля – состоят из двух проводов: излучателя и приёмника, которые создают стабильное электрическое поле, нарушение которого и является сигналом тревоги;
Периметрические вибрационные датчики – представляют собою контактные выключатели различной конфигурации;
Инфракрасные датчики контроля пространства – контрольным является инфракрасное излучение между излучателем и приёмником;
Микроволновые датчики контроля пространства – используют сверхвысокочастотное излучение;
Сейсмические датчики – основаны на пьезоэлектрическом эффекте;
Магнитные датчики – реагируют на наличие металлов;
Ультразвуковые датчики – регистрируют ультразвуковые волны;
Емкостные датчики – основаны на изменении электрической ёмкости между двумя металлическими решётками;
Акустические датчики – состоят из микрофона и блока обработки сигнала.
Датчики положения. Для определения местоположения транспортного средства применяются датчики, использующие передовые информационные технологии систем космической навигации ГЛОНАСС, GPS, WAAS, EGNOS.
В качестве примера рассмотрим – Навигационный приемник первого поколения 1К-161 спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, который предназначен для определения текущих координат, скорости и времени по сигналам спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, WAAS, EGNOS.
Малые размеры, вес и энергопотребление позволяют легко встраивать модуль 1К-161 в системы и приборы с высокими требованиями к массогабаритным характеристикам. Поддержка маршрутной навигации существенно расширяет возможности навигационного применения модуля.
Функциональные возможности:
16 универсальных каналов приема сигналов с произвольным распределением между системами ГЛОНАСС, GPS, WAAS, EGNOS позволяют при решении навигационной задачи выбирать оптимальное сочетание спутников;
Одновременное использование сигналов систем ГЛОНАСС/GPS позволяет:
повысить достоверность и непрерывность навигационных определений;
избежать "мертвых зон" в сложных условиях пересеченной местности, городской застройки, промышленных инфраструктур и высоких широт.
3.Способность приемника выполнять высокоточные навигационные определения в дифференциальном режиме позволяет использовать его в профессиональной морской, наземной и авиационной навигационной аппаратуре.
Исходя из реальных предложений на рынке, наиболее приемлемым по соотношению цена-качество является приемник 1К161 производства РИРВ, г. Санкт-Петербург.
Проведем анализ потребления приемника 1К161 и оценку загрузки ресурсов аккумуляторной батареи на поддержку функционирования приемника.
Для работы на большегрузных автомобилях увеличение габаритных размеров модуля на 15-25% не является критическим. Более критическим является энергопотребление, особенно в зимнее время. Исходя из заявленного уровня потребления оценим затраты в ампер-часах на работу приемника при стоянке автомобиля в выходные.
При потреблении 600 мА на источнике 5 В потребление для аккумуляторной батареи 24 В составит 150-200 мА-час или примерно 0,2 А-час.
При данных расчетах учитывались потери на уровне 20 % на преобразование напряжения питания из 24 В в 5 В.
При 62 часах простоя это составит 12-13 А-час.
На тягаче используются два двенадцативольтовых аккумулятора, включенных последовательно с емкостью 190 А-часов каждый.
С учетом того, что в зимнее время емкость аккумуляторов существенно падает, потери от непрерывной работы спутникового приемника за период длительного простоя могут составлять существенную долю от фактической емкости аккумулятора.
На рис. 3.9 приведены кривые изменения фактической емкости кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей при разряде их токами различной величины, где С – ток, равный номинальной емкости аккумулятора. Для аккумулятора автомобиля МАЗ ток С=190А. Как видно из рисунка, номинальная емкость аккумулятора при изменении температуры окружающего воздуха от +20 до –20 °С при больших значениях пусковых токов сокращается в 2-3 раза. Следовательно, мероприятия, направленные на уменьшение расхода энергоресурсов при стоянке автомобиля, будут целесообразны.
Рис. 3.9. Зависимость емкости аккумулятора от температуры окружающей среды
Устройства принятия решения. В качестве технического средства (аппаратно-программного комплекса) должно выступать устройство, способное осуществить:
сбор, обработку и хранение данных, полученных от датчиков;
анализ текущей и статистической информации;
выработку сигналов воздействия на объект автоматизации непосредственно через исполнительное устройство.
В качестве подобного устройства, в зависимости от сложности алгоритма преобразования, объёма информации, сложности преобразования сигналов воздействия и др., может быть использован контроллер, сервер или АРМ диспетчера. Вариант структуры такого АРМ приведён на рис. 3.10.
Процессор Intel
Celeron
