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No cruce la línea RFID

no cruces la linea

A customer asked if we could use a passive UHF RFID (Ultra-High Frequency Radio Frequency Identification) system to monitor if employees crossed certain line in their warehouse. Because of the industry they were in, they could be assessed steep fines when unauthorized people entered restricted areas. After hearing about this request from my engineers, I jumped in because it gave me the opportunity do work on some real, honest to goodness, mathematics.

In my former life as a PhD student at UC San Diego, I was privileged to be able to work on math problems every day. However, in my current position as the CEO of Telaeris, the occasions to use higher math are few and far between. But boy – do I ever love math! And because we solved the problem for our customer, you get the solution for free, just by reading.

Looking at our customer’s problem initially, we decided that because of the high ceilings in the warehouse, we would likely have the reader antennas mounted in the floor.

La pregunta que necesitábamos responder era esta:

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

Cono de energía RFID

We chose wide RFID antennas, to minimize the number of antennas that would be used. Each antenna had beam width of 45 degrees. If employee badges are worn around the neck, the badges should hang about 4 feet above the ground. This is where the math comes in. We need to set up a series of equations to calculate the distance X from the line that the reader has to be installed. The diagram is shown below.

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

Then from the dark recesses of my mind an acronym came forth calling out “TOA….TOA…TOA” – tangent equals opposite over adjacent! With this, I was able to set up the equations to solve directly for the distance 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 1.66 feet or 20 inches away from the line. This makes the no cruzar Zona bastante apretada y bien contenida.

I love the fact that with just a little bit of math and common sense, we are able to quickly characterize how a system should theoretically behave. Of course, this doesn’t account for the way passive 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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