UHF RFID無人機(jī)在跟蹤車輛和資產(chǎn)方面的應(yīng)用

幾家管理大量車輛的公司正在試用一種無源RFID無人機(jī)解決方案，該解決方案可以捕獲車輛上UHF RFID標(biāo)簽的ID號，然后在無人機(jī)完成飛行后，將這些數(shù)據(jù)通過實(shí)時(shí)連接或Wi-Fi連接傳輸?shù)椒?wù)器。用戶能夠通過無人機(jī)收集數(shù)千輛汽車在大范圍內(nèi)有關(guān)位置的數(shù)據(jù)，其準(zhǔn)確度約為8英尺。

RFID公司FEIG Electronics、電子產(chǎn)品開發(fā)公司Tiger Labs和Congruex旗下無人機(jī)技術(shù)公司CCLD三家總部位于亞特蘭大的企業(yè)聯(lián)手開發(fā)了這種供汽車市場使用的RFID解決方案，實(shí)現(xiàn)了以相對較低的成本自動(dòng)定位和識(shí)別大型碼頭或存儲(chǔ)地段的車輛。

RFID無人機(jī)

最初，F(xiàn)EIG及其集成商合作伙伴尋求一種能夠?yàn)槠囆袠I(yè)提供庫存數(shù)據(jù)，并能夠在碼頭或存儲(chǔ)地段跟蹤新車的解決方案。FEIG的銷售代表Rob Ufford表示，建筑和公用事業(yè)等其他行業(yè)也需要在雜亂無章的室外場地中跟蹤材料或產(chǎn)品，對此他引用了發(fā)電站需要將建筑材料堆放在建筑場地中的使用案例。

在過去五年中，Ufford已經(jīng)為國家家鄉(xiāng)安全研究所(NIHS)開發(fā)了有源RFID無人機(jī)解決方案，以支持與肯塔基大學(xué)合作的一個(gè)項(xiàng)目，即根據(jù)牛的日?；顒?dòng)監(jiān)測牛的健康狀況。他說，事實(shí)上，大多數(shù)RFID無人機(jī)閱讀器都采用有源RFID，部分原因是這些閱讀器體積更小，重量更輕。

但在有些情況下，例如在大型存儲(chǔ)區(qū)域中跟蹤車輛，有源RFID是不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)闃?biāo)簽太昂貴且依賴電池才能工作。Ufford說：“由于汽車項(xiàng)目需要覆蓋的區(qū)域非常大，車輛的體積也很大，因而使用低成本的一次性標(biāo)簽更加經(jīng)濟(jì)合理，所以我們選擇了UHF RFID標(biāo)簽。而我們的合作伙伴正在使用可以內(nèi)置在無人機(jī)中讀取標(biāo)簽的FEIG MRU102閱讀器及其圓極化天線?！?/p>

然而使用無源UHF RFID閱讀器面臨著新的挑戰(zhàn)，例如MRU102閱讀器缺乏GPS功能，因此FEIG需要制造定制化硬件。于是該公司開始與Tiger Labs尋求合作。Tiger Labs為客戶解決了工程問題，設(shè)計(jì)了手持終端、物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備和附加板等系統(tǒng)。此外，Tiger Labs制造了一個(gè)適應(yīng)多種技術(shù)的附加板，可以識(shí)別和存儲(chǔ)每個(gè)標(biāo)簽讀取的數(shù)據(jù)，從而使無源RFID無人機(jī)能做到除了讀取標(biāo)簽之外的更多功能。

在最遠(yuǎn)可達(dá)10英里的距離內(nèi)，附加板能使無人機(jī)捕獲和存儲(chǔ)GPS數(shù)據(jù)，并連接到Zigbee無線電，無線電將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)或其他無人機(jī)。該附加板還支持其他功能，如無人機(jī)既可以配備使用LoRa或蜂窩技術(shù)來傳輸RFID讀取的數(shù)據(jù)，也可以連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)或在Wi-Fi節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)實(shí)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。Tiger Labs的總裁Gary Webb解釋說，無人機(jī)的硬件包括用于存儲(chǔ)位置數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。

此外，Webb說：“我們已經(jīng)制造出了這種設(shè)備以適應(yīng)不同的用例，例如提供溫度或壓力數(shù)據(jù)?！睙o人機(jī)配有電池，但附加板可以使用12V~24V的電壓供電，因此它也可以用于標(biāo)簽被跟蹤的空間內(nèi)行駛的車輛上?！盪fford補(bǔ)充說，硬件設(shè)計(jì)是輕量級的，該附加板本身的重量不到一磅的四分之一重。

據(jù)Congruex業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Brett Burke稱，Congruex提供無人機(jī)，目前正幫助汽車公司部署和運(yùn)營無人機(jī)，并收集和管理他們捕獲的數(shù)據(jù)。雖然Congruex六年來一直提供基于無人機(jī)的解決方案，但這是該公司首次使用無源RFID。

Congruex為廠外工程、政府應(yīng)用、蜂窩塔管理和其他行業(yè)提供無人機(jī)服務(wù)，最近還提供了用于獲取距離測量值的激光雷達(dá)。和Ufford一起研究無人機(jī)技術(shù)超過八年的Burke說：“RFID是無人機(jī)的下一步。以前我們總是說我們會(huì)集成RFID無人機(jī)解決方案，現(xiàn)在我們已經(jīng)做到了。”他補(bǔ)充說，他們一直在尋找一種創(chuàng)新的、最好的技術(shù)來支持Congruex不斷擴(kuò)大的客戶群，而這也是他們的下一步。

這三家公司以每小時(shí)25英里的速度在25英尺的高空中測試了這架無人機(jī)。當(dāng)無人機(jī)飛過一個(gè)特定區(qū)域時(shí)，這些設(shè)備能夠捕獲和讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)和GPS信息。Ufford說，RFID天線的波束角是130°，通?？梢垣@取在九個(gè)停車位內(nèi)車輛的位置信息。

Ufford報(bào)告稱，整個(gè)項(xiàng)目在不到一年的時(shí)間內(nèi)就已完成，包括從有源到無源的轉(zhuǎn)變、Tiger Labs的硬件開發(fā)以及與Congruex的測試。Burke說：“RFID的使用為新行業(yè)中的新客戶開辟了基于無人機(jī)的解決方案。它還幫助我們實(shí)現(xiàn)了Congruex服務(wù)包的多樣化，以便跟蹤公司的資產(chǎn)或庫存。”

目前有兩家企業(yè)正在試用基于無人機(jī)的解決方案，還有一家企業(yè)預(yù)計(jì)將在2019年夏季部署該解決方案。其主要是為港口、汽車公司和經(jīng)銷商提供汽車自動(dòng)化跟蹤技術(shù)，同時(shí)該方案也可用于跟蹤物流領(lǐng)域或建筑公司的大型貨物、設(shè)備、拖車等。此外，這種解決方案還可以為礦業(yè)公司追蹤花崗巖或礦物。

通常，完整的解決方案將由Congruex的無人機(jī)、FEIG的閱讀器和Tiger Labs的附加板組成，F(xiàn)EIG的系統(tǒng)集成商合作伙伴將提供管理收集數(shù)據(jù)所需的設(shè)備和后端軟件。Congruex將與客戶密切合作，為他們駕駛無人機(jī)進(jìn)行聯(lián)邦航空局(FAA)的認(rèn)證和培訓(xùn)，并為系統(tǒng)的使用和管理做好準(zhǔn)備，同時(shí)幫助用戶設(shè)置飛行模式，并協(xié)助解決可能出現(xiàn)的任何維護(hù)問題。

Ufford說，他們下一步計(jì)劃研究可以在室內(nèi)飛行的無人機(jī)，并表示在室內(nèi)和倉庫中的RFID庫存跟蹤方案有很大的市場需求，因此這是無人機(jī)發(fā)展的下一個(gè)前沿方向。公司對無人機(jī)的開發(fā)工作仍在進(jìn)行中，以研制出能夠在天花板下較小空間內(nèi)飛行的無人機(jī)。Ufford指出，雖然狹小的空間會(huì)帶來挑戰(zhàn)，但卻避免了一些其他問題，如必須滿足FAA的規(guī)定，以及必須適應(yīng)逆風(fēng)和其他天氣條件等。

Congruex還可以為沒有飛行員的客戶提供駕駛無人機(jī)的服務(wù)，事實(shí)上，該公司有數(shù)十名飛行員隨時(shí)待命中。