RFIDهای پسیو اکنون می‌توانند داده‌های تلمتری را استریم کنند و دورانی نوین برای شبکه‌های حسگر آغاز کنند

ژاپن - خبرگزاری اخباری

RFIDهای پسیو اکنون می‌توانند داده‌های تلمتری را استریم کنند و دورانی نوین برای شبکه‌های حسگر آغاز کنند

در جهشی قابل توجه به سوی اینترنت اشیا (IoT)، همکاری چهار سازمان برجسته ژاپنی در حال پیشبرد توسعه "سیستم‌های پیشرفته اینترنت اشیای محیطی" بر پایه یک استاندارد جدید ISO مصوب است. این استاندارد که با کد ISO/IEC 18000-65 شناسایی شده و عنوان "پارامترهای ارتباطات رابط هوایی برای حسگرهای جریانی مبتنی بر ISO/IEC 18000-63" را دارد، نویدبخش غلبه بر محدودیت‌های دیرینه تگ‌های شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) پسیو است.

به طور سنتی، تگ‌های RFID پسیو به دلیل هزینه پایین و عدم وجود منبع تغذیه، برای مدیریت موجودی و وظایف شناسایی ضروری بوده‌اند. این تگ‌ها حداقل اطلاعات، اساساً یک شناسه، را ذخیره می‌کنند و توسط امواج رادیویی یک خواننده خارجی فعال می‌شوند که انرژی لازم برای انتقال داده‌های ذخیره شده را نیز فراهم می‌کند. این امر آن‌ها را برای کاربردهایی مانند لجستیک انبار ایده‌آل می‌سازد، جایی که می‌توانند بدون نیاز به خط دید مستقیم، برخلاف اسکنرهای بارکد سنتی، اسکن شوند. با این حال، سادگی ذاتی آن‌ها و فقدان منبع تغذیه مداوم، استفاده از آن‌ها را در کاربردهایی که نیاز به جمع‌آوری داده‌های حسگر در زمان واقعی یا پیچیده دارند، محدود کرده است.

اگرچه تگ‌های RFID اکتیو وجود دارند و می‌توانند به عنوان حسگرهای پیچیده عمل کنند، اما به باتری یا منبع تغذیه خارجی نیاز دارند که چالش‌هایی را از نظر نگهداری، طول عمر و تناسب با محیط‌های خاص ایجاد می‌کند. سال‌هاست که نوآوران به دنبال راه‌هایی برای ترکیب مزیت مصرف انرژی پایین RFIDهای پسیو با قابلیت‌های غنی از داده حسگرها هستند. پاناسونیک، یکی از بازیگران کلیدی در این ابتکار، محدودیت‌های قبلی را چنین برجسته کرده است: "سیستم‌های RFID و انتقال بی‌سیم انرژی در باند 920 مگاهرتز برای پیاده‌سازی سیستم‌های حسگر بی‌سیم بدون باتری استفاده شده‌اند، اما دستیابی مداوم و همزمان به داده‌های سری زمانی مانند ارتعاش، کرنش یا دما امکان‌پذیر نبوده است." این ناتوانی در ثبت داده‌های پویا و سری زمانی، دامنه شبکه‌های حسگر بدون باتری را محدود کرده بود.

استاندارد جدید ISO/IEC 18000-65 مستقیماً این شکاف را برطرف می‌کند. این امکان را به حسگرهای یکپارچه با تگ‌های پسیو می‌دهد تا داده‌های تلمتری، مانند اندازه‌گیری ارتعاش، کرنش یا دما را استریم کنند. نوآوری در توانایی استاندارد برای تخصیص یک کانال فرکانسی اختصاصی به هر دستگاه نهفته است. هنگامی که امواج رادیویی از یک خواننده به یک تگ می‌رسند، دستگاه نه تنها اطلاعات اولیه خود را منتقل می‌کند، بلکه برای دستیابی به یک کانال پاک جهت استریم داده‌های حسگر خود مذاکره نیز می‌کند. این مکانیزم پیچیده تخصیص کانال، تداخل را به حداقل می‌رساند و انتقال داده قابل اعتماد را حتی در محیط‌هایی با تعداد زیادی دستگاه تضمین می‌کند.

به گفته پاناسونیک، یک مزیت قابل توجه این استاندارد، پتانسیل آن برای ترویج قابلیت همکاری (interoperability) بین دستگاه‌ها و پایانه‌های حسگر از تولیدکنندگان مختلف است. این امر برای تسریع توسعه سیستم‌های حسگر بی‌سیم متنوع و بدون باتری، جلوگیری از قفل شدن در یک فروشنده (vendor lock-in) – که یک مشکل رایج در بخش IoT است – و در نهایت کاهش هزینه کلی خرید سیستم، حیاتی است. انتظار می‌رود این رویکرد استاندارد باز، نوآوری و پذیرش گسترده‌تر را تحریک کند.

توسعه ISO/IEC 18000-65 تلاشی مشترک بود که توسط پاناسونیک و سایر نهادهای پیشرو ژاپنی از جمله دانشگاه کیو (Keio University)، دنزو ویو اینکورپوریتد (Denso Wave Incorporated) و رامکسید لیمیتد (Ramxeed Ltd.) هدایت شد. به ویژه دانشگاه کیو، میزبان یک کنسرسیوم تحقیقاتی مهم متمرکز بر ارتباطات IoT محیطی است که تأکید زیادی بر فناوری‌های انتقال انرژی بی‌سیم و ارتباطات بازپراکنی (backscatter communication) دارد. این هم‌افزایی علمی و صنعتی، تعهد ژاپن به پیشبرد قابلیت‌های IoT را برجسته می‌کند.

هدف نهایی این سازمان‌های شرکت‌کننده، ایجاد شبکه‌های حسگر و تگ بدون نیاز به تغذیه است که قادر به جمع‌آوری اطلاعات عملیاتی از ماشین‌آلات و زیرساخت‌ها به طور خودکار باشند. سپس این داده‌ها می‌توانند به سیستم‌های یادگیری ماشین تغذیه شوند تا برنامه‌های نگهداری پیش‌بینانه را تقویت کنند. در چارچوب چالش‌های جمعیتی ژاپن که با کاهش جمعیت و پیری مشخص می‌شود، چنین شبکه‌های حسگر هوشمند و کم‌نگهداری می‌توانند نقش کلیدی در بهینه‌سازی عملیات صنعتی، بهبود ایمنی و تضمین کارایی مداوم زیرساخت‌های حیاتی ایفا کنند و در نتیجه تأثیر تغییرات نیروی کار را کاهش دهند.

خبرگزاری اخباری