CEL PROJEKTU
Głównym celem projektu było opracowanie laboratoryjnego modelu autonomicznego, półpasywnego identyfikatora RFID, niewymagającego zastosowania klasycznego zasilania bateryjnego. W jego strukturze zostały zaimplementowane mechanizmy pozyskiwania energii elektrycznej ze środowiska – pola elektromagnetycznego innych systemów radiokomunikacyjnych powszechnego użytku, a wybór takiego rozwiązania wynikał z istoty działania identyfikatora RFID. Pozyskana energia może być efektywnie gromadzona w elemencie pasywnym (np. superkondensatorze), niewymagającym wykonywania żadnych czynności eksploatacyjnych. Przewidywane zwiększanie rozmiarów geometrycznych obszaru poprawnej pracy względem popularnych, pasywnych systemów RFID pozwala na efektywną realizację procesów identyfikacji wielokrotnej i dynamicznej, a także zapewnia możliwość integracji w jednej strukturze identyfikatora oraz urządzeń o niewielkim poborze mocy (np. czujników), czyli autonomicznych funkcji dodatkowych.
KONCEPCJA ROZWIĄZANIA
Przyjęta koncepcja autonomicznego, półpasywnego identyfikatora RFID została uwarunkowana głównymi wadami istniejących rozwiązań komercyjnych, które znacząco ograniczają możliwości ich szerokiego stosowania w zautomatyzowanych procesach oraz wynikała z trendu poszukiwania alternatywnych, lub efektywnego wykorzystania już istniejących źródeł energii, które są obecne w środowisku pracy systemów RFID. Zgodnie z przyjętą definicją stabilnej i niezawodnej pracy całego systemu identyfikacji wielokrotnej w ściśle określonym obszarze poprawnej pracy systemu RFID, została określona użyteczność aplikacyjna proponowanego modelu laboratoryjnego. Została ona uwarunkowana realną oceną działania urządzenia w rzeczywistych warunkach, w których konieczne jest – przewidywalne ilościowo – zwiększanie rozmiarów geometrycznych obszaru poprawnej pracy względem popularnych, pasywnych systemów RFID, a także uwzględnianie dynamiki obiektów podlegających rozpoznawaniu. Dodatkowo, zapewnienie perspektywy integracji w jednej strukturze identyfikatora urządzeń o niewielkim poborze mocy (np. czujników wielkości fizycznych), które pozwalają na autonomiczną realizację dodatkowych funkcji w systemie bez udziału czytnika/programatora i jego anteny, umożliwia kontrolę przechowywania lub eksploatacji znakowanych obiektów (np. produktów szybko-rotujących, które muszą być składowane w odpowiednich warunkach środowiskowych). Znacząca część potencjału aplikacyjnego wyników przedmiotowego projektu jest ulokowana w obszarze Internetu produktów (Internet of Things), którego podstawą sprzętową są urządzenia techniki RFID zgodne z wymaganiami elektronicznego kodu produktu.
W odniesieniu do konstrukcji pasywnych, niewielki obszar zastosowania obecnie dostępnych identyfikatorów półpasywnych jest przede wszystkim spowodowany wadami ich dodatkowego źródła energii. Do wad tych zalicza się: ograniczoną żywotność baterii, malejącą szczególnie w trudnych warunkach środowiskowych (np. w niskiej temperaturze), konieczność jej wymiany i zabezpieczenia przed kradzieżą, ograniczoną zdolność do oddawania energii źródła w impulsach większej mocy i in. Czynniki te powodują wzrost niepewności działania nielicznie znanych półpasywnych systemów RFID, a dodatkowo znacząco podnoszą koszty ich eksploatacji.
Wymienione problemy stanowiły podstawę do opracowania koncepcji bezbateryjnego demonstratora dla wielopasmowego, autonomicznego, półpasywnego identyfikatora RFID, w którego konstrukcji przewidziano zastosowanie mechanizmów: pozyskiwania energii ze środowiska, jej przetwarzania, a także gromadzenia na potrzeby realizacji dodatkowych funkcji w systemie. Przedmiotowa koncepcja jest wpisana w cykl rozwoju procesów automatycznej identyfikacji obiektów.
