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No cruce la línea RFID

no cruces la linea

Un cliente nos preguntó si podríamos usar un sistema pasivo UHF RFID (Identificación de frecuencia de radio ultra alta) para controlar si los empleados cruzaron cierta línea en su almacén. Debido a la industria en la que se encontraban, se les podía imponer multas elevadas cuando personas no autorizadas ingresaban en áreas restringidas. Después de escuchar esta solicitud de parte de mis ingenieros, me lancé porque me dio la oportunidad de trabajar en algunas matemáticas reales y honestas.

En mi vida anterior como estudiante de doctorado en UC San Diego, tuve el privilegio de poder trabajar en problemas de matemáticas todos los días. Sin embargo, en mi posición actual como CEO de Telaeris, las ocasiones para usar matemáticas superiores son pocas y distantes entre sí. Pero chico, ¿alguna vez amo las matemáticas! Y debido a que resolvimos el problema para nuestro cliente, usted obtiene la solución de forma gratuita solo con leer.

Al analizar inicialmente el problema de nuestros clientes, decidimos que debido a los altos techos en el almacén, probablemente tendríamos las antenas del lector montadas en el piso.

La pregunta que necesitábamos responder era esta:

¿A qué distancia de la línea se debe instalar el lector RFID?

Cono de energía RFID

Elegimos antenas RFID anchas, para minimizar el número de antenas que se utilizarían. Cada antena tenía un ancho de haz de 45 grados. Si las insignias de los empleados se usan alrededor del cuello, las insignias deben colgar alrededor de los pies 4 sobre el suelo. Aquí es donde entran las matemáticas. Necesitamos establecer una serie de ecuaciones para calcular la distancia X desde la línea en la que se debe instalar el lector. El diagrama se muestra a continuación.

Configuración de matemáticas

Al recordar treinta años de mi clase de trigonometría en La Salle High School en Pasadena con el Sr. Uejima, recordé un par de hechos. Dado un lado y un ángulo de un triángulo rectángulo, es posible resolver para todos los otros lados o ángulos.

Primero, necesitamos obtener el ángulo α. Debido a que α + θ es un ángulo recto (90 °) y sabemos que el ancho completo del haz es 45 °, podemos resolver para α con las siguientes ecuaciones.

Geometría

Luego, desde los oscuros recesos de mi mente, surgió un acrónimo que decía "TOA ... TOA ... TOA": ¡la tangente es lo opuesto sobre lo adyacente! Con esto, pude configurar las ecuaciones para resolver directamente la distancia X.

Trigonometría

Por supuesto, cuando solíamos hacer esto en la escuela, teníamos tablas trigonométricas en la parte posterior de nuestros libros de matemáticas. Hoy, solo le pregunté a mi teléfono celular "cuál es la tangente de los grados 67.5" y me recompensaron con el valor de mis cálculos.

La respuesta para la distancia desde la línea se calcula para ser Pies 1.66 o pulgadas 20 lejos de la linea Esto hace que el no cruzar Zona bastante apretada y bien contenida.

Me encanta el hecho de que con solo un poco de matemática y sentido común, somos capaces de caracterizar rápidamente cómo debe comportarse teóricamente un sistema. Por supuesto, esto no explica la forma pasiva. RFID puede reflejar y rebotar, pero algunos problemas solo se pueden resolver con pruebas en el campo.

La próxima vez que estemos en matemáticas, espero poder discutir la optimización multivariable de los sistemas de ubicación en tiempo real ... ¡pero de alguna manera creo que tendré una audiencia mucho más pequeña para ese artículo!

Comentarios

  1. Steve dice:

    Dave,
    Realmente disfruto su carta de noticias y, lo que es más importante, en su mayor parte, entiendo lo que dice. Por lo tanto, si está tratando de educar a los que tienen poca educación, para lograrlos, tendrá éxito. Espero que esto te encuentre y tu tribu esté bien.
    Steve

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