CC BY
85
Если канальный вектор g является Гауссовым и некоррелированным с шумом канала п, то минимальная среднеквадратичная ошибка (MMSE) вектора
g превратится в перекрестную матрицу ковариации между дг и у и автокорреляционную матрицу по у.
(6)
Прямой способ упростить вычисления - уменьшить размерность матрицы. Из рисунка 2 видно, что большая часть энергии импульсной характеристики лежит в первых L отчетах.
L = TgN
(12)
ёкшш
Rgy = E WH } = RggF"X" Ryy = E {yyH } = XFRggFHXH + a2n IN
(7)
Далее, Рдд - автокорреляционная матрица по д, шумовое различие. Предполага-величины нам известны. Так как
обозначает
Отсюда мы можем рассматривать только эти отсчеты при оценке MMSE, а элементы матрицы Ядд, соответствующие отсчетам с низкой энергией приравнять к нулю. Тогда, обозначив матрицей Т первые Ь колонок матрицы БПФ Е и взяв Ь на Ь элементы матрицы Ядд, получим упрощенную оценку ММЗЕ:
ёшш генерирует частот-
ется, что две эти столбцы F ортогональны, ную область оценки h
ham = Fgmrn = PQmmPE.V (S)
Тогда канальная оценка передаточной характеристики Q (рис. 1.9) системы OFDM, основанная на минимальной среднеквадратичной ошибке будет иметь вид:
-1
hasi ~ TQmmwT У
qm
■ = RL
-1 I-1
(THXHXT) a2n + Rgg (THXHXT)
(13)
(14)
Так в стандарте IEEE 8 02.16 (WiMax) отношение Tg/Ts выбирается из {1/32, 1/16, 1/8, 1/4}. Данный алгоритм представлен на рис. 5:
Qu
• = R„
( FHXHXF )"1 al + Rgg ' (FHXHXF )-1
(9)
Уо
Xo
1
' I
Уи-l—
XN-1
е Б • Q : е г-
о V- 0 &
А 0
-ho
1N-1
Рисунок 5 - Оптимизированная структура функции канальной оценки
Заключение. Предлагаемая оптимизированная структура функции канальной оценки OFDM сигнала при передаче по многолучевому каналу радиосвязи позволит снизить битовую ошибку в приемнике на 15%, что приведет к повышению помехоустойчивости.
К оценке канала радиосвязи еще можно подойти с точки зрения функции наименьшего квадрата (LS) циклической импульсной характеристики д, которая минимизирует параметр (y - XFg)H(y -XFg) :
ks=FQLsFHXHy ,
где
QlS = (FHXHXF)-1 (10)
Оценка LS (10) так же соответствует структуре оценочной функции (рис.4) и упрощается до
hls=X-1y (11)
Минимальная средняя квадратичная оценка требует вычисления матрицы Qmmse размерностью N на N, что существенно затрудняет вычисления при больших N.
ЛИТЕРАТУРА
1. Получение OFDM сигналов для высокоскоростных сетей WiMax / О.Н Чирков, А.В. Муратов // Труды международного симпозиума надежность и качество, Издательство: Пензенский государственный университет (Пенза). 2012. Т. 1. С. 364.
2. Оценка пропускной способности высокоуровневых видов модуляции m-qam / О.Н. Чирков // Вестник воронежского государственного технического университета. Издательство: Воронежский государственный технический университет (Воронеж). 2012г. Том: 6.Страницы: 12-13.
3. Способы контроля помехозащищенности передачи данных / И.В. Свиридова, И.В. Остроумов, А.В. Муратов // Труды международного симпозиума надежность и качество, Издательство: Пензенский государственный университет (Пенза). 2013. Т. 2. С. 17.
4. Гельгор А.Л. Попов Е.А. Технология LTE мобильной передачи данных: учеб. пособие - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. С. 81-108.
5. Рошан П. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11.: Перевод с англ. -М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. С. 95-131.
УДК 681.324
Григорьев П.В., Кривошеин А.И., Прудиус А.А.
ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, Россия
ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОЧАСТОТНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕМ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ПРЕДИКТИВНОГО РЕМОНТА
Работа посвящена анализу методов и средств управления системами энергообеспечения с помощью RFID-технологии. В работе рассматривается концепция построения датчиков, являющихся чувствительными элементами беспроводной сенсорной сети, предназначенной для контроля и мониторинга энергопотребления. Кратко рассмотрены варианты реализации данных устройств и их характеристики. По результатам исследований сформулированы рекомендации по работе систем передачи данных. Предложена универсальная платформа, которая позволит измерять потребление электрического тока электронными устройствами или оборудованием, проводить сбор данных, выполнять анализ и прогнозирование нагрузки электросети с учетом требований предиктивного ремонта.
Ключевые слова:
БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ, УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЕЙ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, RFID-МЕТКИ, МОНИТОРИНГ, ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ
Введение
В последнее время широкое распространение в контрольно-измерительных системах получаются технологии регистрации информации с радиочастотной идентификацией ^ЕИ) . Стремительный рост и развитие RЕID технологии приводит к тому, что предположительно к 2020 году число RЕID-меток способно достигнуть уровня в 10 триллионов — к
тому времени они будут стоить менее цента. После того как стоимость одной RЕID - метки опуститься ниже 5 центов, они смогут доминировать на рынке упаковок товаров (более триллиона штук в год), почтовых отправлений (около 650 млрд. в год) и книг (около 50 млрд. в год), организации производственных процессов. Кроме перечисленных рынков могут появиться и другие, объемом в десятки
где
миллиардов меток ежегодно. Например, правительство Южной Кореи поддерживает проект USN (Ubiquitous Sensor Networks) для мониторинга природных катастроф и массы других приложений.
Сенсорные элементы с интегрированными элементами радиочастотной идентификации получили название - RFID-датчики (или RFID-сенсоры). Технология RFID (Radio Frequency Identification — радиочастотная идентификация) основана на использовании радиочастотного электромагнитного излучения. RFID предоставляет большие возможности, она широко применяется для идентификации и учета объектов. RFID-сенсоры позволяют осуществлять дистанционный мониторинг оборудования, такого как трансформаторы и линии электропередачи, и управление ресурсами на стороне спроса на энергосберегающей сетке. Такие датчики также могут использоваться для мониторинга погодных условий и температуры линии электропередачи, которые затем могут использоваться для расчета пропускной способности линии. Этот процесс называется динамическим рейтингом и позволяет энергетическим компаниям увеличивать поток мощности существующих линий электропередач. Смарт-сетча-тые датчики также могут использоваться в домах и предприятиях для повышения энергоэффективности. Важным вопросом реализации современных сенсорных сетей является обеспечение высокого уровня их самоорганизации. Сенсорные сети - это распределённая, самоорганизующаяся сеть из множества датчиков (сенсоров) и исполнительных устройств, объединенных между собой посредством средств передачи данных [1].
Актуальность исследований в области построения сенсорных сетей с радиочастотной идентификацией обусловлена тем, что благодаря достижениям в беспроводной связи и цифровой электронике, а также в области технологий микро-элек-тромеханических систем (МЭМС) появилась возмож-
ность создавать недорогие, маломощные, многофункциональные узлы (моты) сенсорной сети. Такие сети основаны на совместной работе заранее определённого числа функциональных узлов, которые состоят из модулей сбора и обработки данных, передатчика [2]. Сенсорные сети имеют значительные преимущества перед группой традиционных датчиков. Однако им присущи и ряд проблем:
- проблема локализации: датчики могут быть расположены далеко от наблюдаемого явления, что влечет за собой увеличение коммутационных затрат и сложность обеспечения точности (адекватности) регистрации параметров;
- проблемой коммутации: при формировании сенсорной сети необходимо учитывать проблему "последней мили", согласования интерфейсов передачи данных от чувствительного элемента (ЧЭ) до интерфейсного модуля.
1 Анализ и классификация RFID-меток Рассмотрим основные способы классификации RFID-систем (рисунок 1): по рабочей частоте; по источнику питания; по типу памяти; по исполнению.
Классификация по типу используемой памяти: 'R/O' (Read Only - «только чтение») - данные записываются только один раз при изготовлении метки, такие метки пригодны только для идентификации, никакую новую информацию в них записать нельзя, и их практически невозможно подделать;
'WORM' (Write Once Read Many - «однократная запись и многократное чтение») - кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать;
'R/W' (Read and Write - «чтение и запись») -такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации, данные в них могут быть перезаписаны большое число раз.
Рисунок 1 - Классификация RFID-меток
По типу источника питания RFID-метки делятся
на:
активные;
пассивные;
полупассивные.
Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии. Электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования кремниевого КМОП-чипа, размещённого в метке, и передачи ответного сигнала. Коммерческие реализации низкочастотных RFID-ме-ток могут быть встроены в стикер (наклейку) или имплантированы под кожу (VeriChip).
В 2006 Hitachi изготовила пассивное устройство, названное ц-Chip (мю-чип) , размерами 0,15x0,15 мм (не включая антенну) и тоньше бумажного листа (7,5 мкм). Такого уровня интеграции позволяет достичь технология «кремний-на-изоляторе» (SOI). ц-Chip может передавать 128-
битный уникальный идентификационный номер, записанный в микросхему на этапе производства. Данный номер не может быть изменён в дальнейшем, что гарантирует высокий уровень достоверности и означает, что этот номер будет жёстко привязан (ассоциирован) с тем объектом, к которому присоединяется или в который встраивается этот чип. ц-Chip от Hitachi имеет типичный радиус считывания 30 см (1 фут). В феврале 2007 года Hitachi представила RFID-устройство, обладающее размерами 0,05x0,05 мм, и толщиной, достаточной для встраивания в лист бумаги.
Компактность RFID-меток зависит от размеров внешних антенн, которые по размерам превосходят чип во много раз и, как правило, определяют габариты меток. Наименьшая стоимость RFID-меток, которые стали стандартом для таких компаний, как Wal-Mart, Target, Tesco в Великобритании, Metro AG в Германии и Министерства обороны США, составляет примерно 5 центов за метку фирмы
SmartCode (при покупке от 100 млн штук). К тому же, из-за разброса размеров антенн метки имеют различные размеры — от почтовой марки до открытки. На практике максимальная дистанция считывания пассивных меток варьируется от 10 см (4 дюймов) (согласно стандарту ISO 14443) до нескольких метров (стандарты EPC и ISO 18000-6), в зависимости от выбранной частоты и размеров антенны. В некоторых случаях антенна может быть изготовлена печатным способом.
Производственные процессы от Alien Technology под названием Fluidic Self Assembly, от SmartCode — Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) и от Symbol Technologies — PICA направлены на дальнейшее уменьшение стоимости меток за счёт применения массового параллельного производства. Alien Technology в настоящее время использует процессы FSA и HiSam для изготовления меток, в то время как PICA — процесс от Symbol Technologies — находится ещё на стадии разработки. Процесс FSA позволяет производить свыше 2 миллионов ИС пластин в час, а PICA процесс — более 70 миллиардов меток в год (если его доработают). В этих технических процессах ИС присоединяются к пластинам меток, которые в свою очередь присоединяются к антеннам, образуя законченный чип. Присоединение ИС к пластинам и в дальнейшем пластин к антеннам — самые пространственно чувствительные элементы процесса производства. Это значит, что при уменьшении размеров ИС монтаж (Pick and place) станет самой дорогой операцией. Альтернативные методы производства, такие как FSA и HiSam, могут значительно уменьшить себестоимость меток. Стандартизация производства в конечном счёте приведёт к дальнейшему падению цен на метки при их широкомасштабном внедрении.
Некремниевые метки могут изготавливаться из полимерных полупроводников. В настоящее время их разработкой занимаются несколько компаний по всему миру. Метки, изготавливаемые в лабораторных условиях и работающие на частотах 13,56 МГц, были продемонстрированы в 2005 году компаниями PolylC (Германия) и Philips (Голландия). В промышленных условиях полимерные метки будут изготавливаться методом прокатной печати (технология напоминает печать журналов и газет), в результате чего они будут дешевле, чем метки на основе ИС. В конечном счёте это может закончиться тем, что для большинства сфер применения метки станут печатать так же просто, как и штрих-коды, и они станут такими же дешёвыми.
Пассивные метки УВЧ и СВЧ диапазонов (860—960 МГц и 2,4-2,5 ГГц) передают сигнал методом модуляции отражённого сигнала несущей частоты (англ. Backscattering Modulation — модуляция обратного рассеяния). Антенна считывателя излучает
сигнал несущей частоты и принимает отражённый от метки модулированный сигнал. Пассивные метки ВЧ диапазона передают сигнал методом модуляции нагрузки сигнала несущей частоты (англ. Load Modulation — нагрузочная модуляция). Каждая метка имеет идентификационный номер. Пассивные метки могут содержать перезаписываемую энергонезависимую память EEPROM-типа. Дальность действия меток составляет 1—200 см (ВЧ-метки) и 110 метров (УВЧ и СВЧ-метки).
Активные RFID-метки обладают собственным источником питания и не зависят от энергии считывателя, вследствие чего они читаются на дальнем расстоянии, имеют большие размеры и могут быть оснащены дополнительной электроникой. Однако, такие метки наиболее дороги, а у батарей ограничено время работы.
Активные метки в большинстве случаев более надёжны и обеспечивают самую высокую точность считывания на максимальном расстоянии. Активные метки, обладая собственным источником питания, также могут генерировать выходной сигнал большего уровня, чем пассивные, позволяя применять их в более агрессивных для радиочастотного сигнала средах: воде (включая людей и животных, которые в основном состоят из воды), металлах (корабельные контейнеры, автомобили), для больших расстояний на воздухе. Большинство активных меток позволяет передать сигнал на расстояния в сотни метров при жизни батареи питания до 10 лет. Некоторые RFID-метки имеют встроенные сенсоры, например, для мониторинга температуры скоропортящихся товаров. Другие типы сенсоров в совокупности с активными метками могут применяться для измерения влажности, регистрации толчков/вибрации, света, радиации, температуры и газов в атмосфере (например, этилена).
Активные метки обычно имеют гораздо больший радиус считывания (до 300 м) и объём памяти, чем пассивные, и способны хранить больший объём информации для отправки приёмопередатчиком.
Полупассивные RFID-метки, также называемые полуактивными, очень похожи на пассивные метки, но оснащены батареей, которая обеспечивает чип энергопитанием. При этом дальность действия этих меток зависит только от чувствительности приёмника считывателя и они могут функционировать на большем расстоянии и с лучшими характеристиками.
По рабочей частоте RFID-системы можно разделить на четыре группы, использующие четыре частотных диапазона: 125-150 кГц, 13,56 МГц, 862950 МГц и 2,4-5 ГГц. Чем объясняется выбор этих диапазонов частот? Это те частоты, для которых в большинстве стран разрешено вести коммерческие разработки. Наиболее общие их характеристики представлены в таблице 1.
Таблица 1
Классификация RFID-меток по диапазону применяемых частот
Название диапазона Рабочая частота Стандарт [5] Описание
Низкие частоты 125-150 кГц, ISO 14223 ISO 11784 /11785 ISO 18000-2 Применяются в системах контроля доступа, для идентификации животных, а также достаточно широко используются, например, в автомобильных иммобилайзерах
Высокие частоты (НЕ) 13,56 МГц ISO 14443 ISO 15693 ISO 10373 ISO 18000-3 Применяются в системах контроля доступа, платежных системах, а также для идентификации товаров в складских системах и книг в библиотечных системах
Сверхвысокие частоты(иНЕ) 862-950 МГц 2,4-5 ГГц U-CODE ISO 18000-6 ISO 18000-4 Отличительной особенностью является повышенная дальность и высокая скорость чтения. Областью применения являются системы логистики и учета движения товаров по цепочке поставок.
В качестве примера отметим, что диапазон 2,45 ГГц - это частоты, на которых работают беспроводные устройства стандарта Bluetooth и Wi-Fi. Для каждого из упомянутых частотных диапазонов действуют свои стандарты со своей степенью проработки.
2 Анализ конструктивной реализации RFID-метки Общий принцип работы любой RFID-системы достаточно прост. В системе есть три основных компонента:
считыватель (ридер);
идентификатор (карта, метка, брелок, тег); приёмник информации (вычислительный модуль). Считыватель излучает в окружающее пространство электромагнитную энергию. Идентификатор принимает сигнал от считывателя и формирует ответный сигнал, который принимается антенной ри-дера, обрабатывается его электронным блоком и по интерфейсу направляется в компьютер. Общий принцип реализации представлен на рисунке 2.
Ридер имеет: приемо-передающее устройство и антенну, которые посылают сигнал к тегу и принимают ответный; микропроцессор, который проверяет и декодирует данные; память, которая сохраняет данные для последующей передачи, если это необходимо.
Основные компоненты транспондера (тега): интегральная схема, управляющая связью со считывателем, и антенна. Чип имеет память, которая хранит идентификационный код или другие данные. Тег обнаруживает сигнал от ридера и начинает передавать данные, сохраненные в его памяти, обратно в ридер. Нет никакой потребности в контакте или прямой видимости между считывателем и тегом, поскольку радиосигнал легко проникает через неметаллические материалы. Таким образом, теги могут быть даже скрыты внутри тех объектов, которые подлежат идентификации. Теги бывают активными или пассивными. Активные теги работают от присоединенной или встроенной батареи, они требуют меньшей мощности считывателя и, как пра-
вило, имеют большую дальность чтения.
Рисунок 2 - Принцип работы RFID-метки
Пассивная метка функционирует без источника питания, получая энергию из сигнала считывателя. Пассивные метки меньше и легче активных, менее дороги, имеют фактически неограниченный срок
службы. В более простой пассивной системе излучение считывателя постоянно во времени (не модулировано) и служит только источником питания для идентификатора.
Рисунок 3 - Классификация областей применения RFID-систем
Таблица 2
Сравнительные характеристики технологии ЯЕ1Б [4]
Характеристики технологии ЯЕ1Б Штрих-код ОЯ-код
Необходимость в прямой видимости метки Чтение даже скрытых меток Чтение без прямой видимости невозможно Чтение без прямой видимости невозможно
Объём памяти От 10 до 512 000 байт До 100 байт До 3 072 байт
Возможность перезаписи данных и многократного использования метки Есть Нет Нет
Дальность регистрации До 100 м До 4 м До 1 м
Одновременная идентификация нескольких объектов До 200 меток в секунду Невозможна Зависит от считывателя
Устойчивость к воздействиям окружающей среды: механическому, температурному, химическому, влаге Повышенная прочность и сопротивляемость Зависит от материала, на который наносится Зависит от материала, на который наносится
Срок жизни метки Более 10 лет Зависит от способа печати и материала, из которого состоит отмечаемый объект Зависит от способа печати и материала, из которого состоит отмечаемый объект
Безопасность и защита от подделки Подделать возможно Подделать легко Подделать легко
Работа при повреждении метки Невозможна Затруднена Затруднена
Идентификация движущихся объектов Да Затруднена Затруднена
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей Есть Нет Нет
Идентификация металлических объектов Возможна Возможна Возможна
Использование как стационарных, так и ручных терминалов для идентификации Да Да Да
Возможность введения в тело человека или животного Возможна Затруднена Затруднена
Габаритные характеристики Средние и малые Малые Малые
Стоимость Средняя и высокая Низкая Низкая
Получив требуемый уровень энергии, идентификатор включается и модулирует излучение считывателя своим кодом, который считывателем и принимается. По такому принципу работают большинство систем управления доступом, где требуется только получить серийный номер идентификатора.
Системы, используемые, например, в логистике, работают в интерактивном режиме. Считыватель в такой системе излучает модулированные колебания, то есть формирует запрос. Идентификатор дешифрирует запрос и при необходимости формирует соответствующий ответ.
3 Анализ областей применения ЯЕ1Б-технологии Сфера применения ЯЕ1Б-технологии постоянно расширяется. Основными областями применения технологии радиочастотной идентификации представлены на рисунке 3. Сравнение технологии ЯЕ1Б с аналоговыми приведено в таблице 2.В складском хозяйстве с помощью ЯЕ1Б в реальном времени автоматически отслеживается перемещение товаров, существенно ускоряются основные процессы приемки и отгрузки, повышается производительность, надежность и прозрачность операций с одновременным снижением влияния человеческого фактора.
На производстве с помощью ЯЕ1Б производится учет движения полуфабрикатов и готовой продукции
в реальном времени, контролируются технологические операции и качество получаемого продукта. Продукция получает своеобразный «электронный паспорт», что позволяет работать над её качеством на новом уровне.
В индустрии потребительских товаров и розничной торговли RFID-системы отслеживают товар на всех этапах цепи поставки, от производителя до прилавка. Товар вовремя выставляется на полку, не залеживается на складе и отправляется в те магазины, где на него более высокий спрос.
Кроме уже существующих способов применения RFID, которые будут совершенствоваться и далее, есть множество областей, готовых принять технологию. Ежедневно появляются сообщения о новых вариантах ее применения.
Столь широкому применению есть своё объяснение: ЯЕ1Б-метки имеют ряд преимуществ, позволяющих внедрять их практически в любую сферу современной жизни [1-3, 6 - 11]:
данные RFID-метки перезаписываются и дополняются много раз, тогда как данные на штрих-коде неизменны — они записываются сразу при печати;
ЯЕ1Б-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать ее данные, взаимная ориентация метки и считывателя не играет роли,
метки читаются через упаковку, что делает возможным скрытое размещение, для чтения данных метке достаточно попасть в зону регистрации, в том числе при перемещении на высокой скорости, устройству считывания штрих-кода необходима прямая видимость штрих-кода для чтения;
RFID-метка считывается на значительно большем расстоянии, чем штрих-код, в зависимости от модели метки и считывателя радиус считывания составляет до нескольких десятков метров;
RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код, до 10 0 00 байт могут храниться на микросхеме площадью в 1 квадратный сантиметр, а штриховые коды вмещают 100 байт (знаков) информации, для воспроизведения которых понадобится площадь размером с лист формата А4;
промышленные RFID-считыватели одновременно считывают десятки RFID-меток в секунду, используя антиколлизионную функцию, устройство считывания штрих-кода может единовременно сканировать только один штрих-код;
для автоматического считывания штрихового кода, комитетами по стандартам (в том числе EAN International ) разработаны правила размещения штрих-кодов на товарной и транспортной упаковке, к радиочастотным меткам эти требования не относятся, единственное условие — нахождение метки в зоне действия RFID-считывателя;
RFID-метки обладают повышенной прочностью и сопротивляемостью жестким условиям среды, а штрих-код легко повреждается (например, влагой или загрязнением), в тех сферах, где один и тот же объект используется много раз (например, при идентификации паллет или возвратной тары), радиочастотная метка - лучшее средство идентификации, так как не требует размещение на внешней стороне упаковки, пассивные RFID-метки не ограничены сроком эксплуатации;
RFID-метка используется не только как хранитель информации, это интеллектуальное устройство широкого спектра применения с уникальным идентификатором, у штрих-кода нет интеллекта и он просто хранит данные;
неизменяемое число-идентификатор, присваиваемое метке при производстве, гарантирует защиту меток от подделки, данные на метке легко шифруются, как цифровое устройство, радиочастотная метка при необходимости защищается паролем и зашифровывается, в одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.
По функциональности RFID-метки, как метод сбора информации, очень близки к штрих-кодам,
наиболее широко применяемым сегодня для маркировки товаров. Несмотря на удешевление стоимости RFID-метки, в обозримом будущем полное вытеснение штрих-кодов радиочастотной идентификацией вряд ли состоится по экономическим причинам (система не будет окупаться) [12].
Система, созданная с применением RFID-меток, позволяет вести комплексный автоматизированный учет энергоресурсов, организовать контроль их параметров по предприятию, его инфраструктурам (цеха, подразделения), инфраструктурам по действующим тарифным системам, управление энергопотреблением в целом.
Такие системы по праву можно считать наилучшим решением для задач, связанных с минимизацией затрат на потребление электроэнергии:
повышение точности учета потребления электроэнергии;
снижение потребляемой мощности на предприятиях в часы-пик при перегрузках электросети;
осуществление автоматического перехода расчетов за электроэнергию на дифференцированные тарифы;
управление энергопотреблением на всем предприятии и его отдельных участках.
поддержание единого системного времени с целью осуществления синхронных измерений для контроля энергопотребления по всем энергоносителям, точкам и объектам учета в заданных временных интервалах.
снижение общих затрат на контроль энергопотребления.
Заключение
В работе рассмотрены основы реализации RFID систем и их характеристики. Анализ характеристик RFID-систем даёт возможность определить важные числовые характеристики всех рассматриваемых элементов, что может помочь в оптимизации получения информации об электропотреблении. Подводя итог, можно утверждать, что рассматриваемые системы - инструмент будущего, который всё больше и больше внедряется в нашу жизнь с разных сторон. Дальнейшее развитие данной технологии позволит в ближайшем будущем значительно расширить функционал RFID-технологии и активно их использовать с учетом требований предиктивного ремонта.
Отдельные результаты работы получены при финансовой поддержке МОН РФ в рамках проекта №14.579.21.0142 UID RFMEFI57 917X0142
ЛИТЕРАТУРА
1. C. Intanagonwiwat, R. Govindan, D. Estrin, Directed diffusion: a scalable and robust communication paradigm for sensor networks, Proceedings of the ACM Mobi- Com'00, Boston, MA, 2000, pp. 56-67.
2. J. Agre, L. Clare, An integrated architecture for cooperative sensing networks, IEEE Computer Magazine (May 2000)
3. Григорьев П.В., Власов А.И. Оценка потенциального объема рынка систем на базе радиочастотной идентификации и его динамика // В сборнике: Энергосбережение и эффективность в технических системах Материалы IV Международной научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. Тамбовский государственный технический университет . 2017. С. 389-390.
4. Сандип Лахири. RFID. Руководство по внедрению - The RFID Sourcebook / Дудников С.. — М.: Кудиц-Пресс, 2007. — 312 с. — ISBN 5-91136-025-X.
5. Клаус Финкенцеллер. Справочник по RFID. — М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2008. — 496 с. — ISBN 978-5-94120-151-8.
6. Власов А.И., Григорьев П.В., Жалнин В.П. Применение методов и средств радиочастотной идентификации в корпоративных информационных производственных системах // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2017. Т. 1. С. 272-277.
7. Salmina M.A., Shakhnov V.A., Usov K.A., Vlasov A.I., Yudin A.V. Design methods of teaching the development of internet of things components with considering predictive maintenance on the basis of mechatronic devices // International Journal of Applied Engineering Research. 2017. Т. 12. № 20. С. 9390-9396.
8. Власов А.И., Михненко А.Е. Принципы построения и развертывания информационной системы предприятия электронной отрасли // Производство электроники. 2006. № 4. С. 5-12.
9. Ганев Ю.М., Карпунин А.А., Сергеева Н.А. Анализ технологии RFID в концепции «Бережливого производства» // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2016. № 2. С. 190-193.
10. Каримов И.И., Мухамбетов А.М., Горячева Е.П. Радиочастотная идентификация как элемент контроля объектов // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2016. № 2. С. 154-155.
11. Николаенко А.Ю., Львов А.А. Применение РФИД ридеров на базе автоматических анализаторов цепей в системе сортировки и укладки для сборочных линий // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2016. № 1. С. 239-242.
