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Chris Architecture, Cloud, AWS, Terraform, DevOps, CI/CD, Docker, OpenShift, Kubernetes, Java.

RFID in IoT Welt

RFID in IoT Welt

Wie denken Sie über Ihr privates Internet der Dinge in der öffentlichen Cloud mit RFID? Überprüfen Sie einfach, wie einfach Sie die RFID- und eTags-Technologie in Ihrem Business Case verwenden können, um Ihr eigenes IoT zu erstellen.

Stellen Sie sich vor, alle Ihre Alltagsgegenstände bei Ihnen zu Hause sind einfach passiv mit dem Internet der Dinge verbunden, ohne Batterie oder Stromversorgung. Ja, dies ist mithilfe der RFID-Technologie möglich - Radio Frequency Identification. Schauen wir uns Anwendungsfälle an und wie wir diese Technologie einsetzen können, um unser Geschäft anzukurbeln.

eTag

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Figure 1. eTag

Extrem klein und billig kann an jedem Gegenstand festgehalten werden, um seinen Standort zu teilen und Parameter wie die Temperatur abzulesen.

Use Cases

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Vehicle Access Control & Tolling

Schnell, wirtschaftlich und hochsicher: So müssen Fahrzeugidentifikations-, Parkmanagement- und Zugangskontrollsysteme sein. Die Verwendung von eTags und UHF-Systemen macht dies möglich. Dabei können sie in bestehende Zugangslösungen integriert oder als eigenständige Systeme eingesetzt werden. Mit bewährter Technologie und der Kombination von Software- und Hardwarekomponenten haben wir eine Komplettlösung für die Kontrolle des Fahrzeugzugangs vorbereitet.

  • Fahrzeug identifikation. Sie wissen, wer fährt, wenn das Fahrzeug ein Identifikationsetikett hat. Das UHF-Windschutzscheibenetikett ist bis zu 10 Meter (33 Fuß) gekennzeichnet. Das Etikett enthält keine Batterie und ist wartungsfrei

  • Fahrzeugerkennung. In Echtzeit informieren Leser das System über Bewegung und Fahrzeugerkennung. Alle Aktivitäten werden gesammelt und sicher im System gespeichert

  • Fahrzeugzugangskontrolle. Das Verwalten von Berechtigungen, Neuwagen und das Widerrufen des Zugriffs ist mit dem Cloud-Dashboard möglich, das für die Organisation oder die Verwaltung von Immobilien vorgesehen ist

  • Fahrzeugzugangshistorie. Zu Prüfungszwecken werden alle Daten im System gespeichert, um die Suche und Rückverfolgung nach bestimmten Fahrzeugen oder Zeiträumen zu ermöglichen

Die automatische Fahrzeugidentifikation ist eine äußerst zuverlässige, sichere und kostengünstige Lösung. Die Verwendung eines RFID-Systems mit sicheren Etiketten ermöglicht die automatische Identifizierung von Fahrzeugen für die Registrierung, Mauterhebung und Zugangskontrolle auf nahtlose Weise.

Produktverfolgung und -Identifizierung

Die Verwaltung und Lokalisierung wichtiger Assets ist für fast jedes Unternehmen eine zentrale Herausforderung. Der Zeitaufwand für die Suche nach kritischen Geräten kann zu teuren Verzögerungen oder Ausfallzeiten, Terminüberschreitungen und Kundenverpflichtungen sowie zu Arbeitsverschwendung führen. Unternehmen haben dieses Problem traditionell angegangen, indem sie Assets mithilfe von Seriennummern und Tabellenkalkulationen verwaltet oder Geräte mit Barcode-Etiketten verfolgt haben. Beide Methoden erfordern jedoch einen erheblichen manuellen Arbeitsaufwand. Eine Möglichkeit zur schnellen Verbesserung des Asset Managements besteht in der Verwendung der RFID-Technologie (Radio Frequency Identification), um diese Assets automatisch zu verfolgen. Ein RFID-Asset-Tracking-System verwendet elektromagnetische Felder, um Daten von einem RFID-Tag an ein Lesegerät zu übertragen. Egal, ob Sie über Bürogeräte in einem mehrstöckigen Gebäude, Rollstühle und Infusionspumpen in einem großen Krankenhaus, Werkzeuge und Geräte in einer Fabrik oder Pumpgeräte in weit entfernten Ölfeldern sprechen, RFID kann genaue Echtzeit-Tracking-Daten liefern für Sachanlagen und mobile Vermögenswerte.

  • Eindeutige Identifizierung als RFID-Tag ist mit einem eindeutigen Code programmiert, um die Identifizierung zu ermöglichen

  • Schnelle und papierlose Datenerfassung für den Online-Austausch und die Gewährleistung der Lieferkette

  • Markenschutz mit einzigartigen eTags zur Gewährleistung der Originalität des Produkts

  • Befolgen Sie die Gesetze auf der ganzen Welt

E-Mobility

Die Elektromobilität entwickelt sich sehr intensiv. Mit Hilfe von RFID-Tags ist bereits eine Autorisierung an der Ladestation möglich, und die in den Tags gespeicherten Daten werden an das zentrale System übertragen. Möglich wird dies durch einen speziellen Chip, der für die Abwicklung von Ereignissen an der Ladestation zuständig ist. Alle Daten werden in die Cloud übertragen und bilden ein Internet der Dinge, in dem Informationen zu allen Ladestationen, ihrer Last, Parametern usw. gespeichert werden.

  • Schnelle Autorisierung - sehr sichere Autorisierung mit RFID-Karten

  • Netzwerk ​​aller Geräte, die im IoT registriert sind

  • Verwaltung von Ladestationen über ein Dashboard

  • Spezielle Algorithmen zur Ladebehandlung

Autonome Geschäfte

Können Sie sich vorstellen, ein Geschäft zu betreten, in dem es keinen Verkäufer gibt? Sie können zu jeder Tages- und Nachtzeit kommen, egal ob es ein Feiertag ist oder nicht, und kaufen, was Sie brauchen? Möchten Sie auch wissen, wie viel Sie für die Einkäufe in Ihrem Warenkorb bezahlen? Es ist jetzt möglich. Mit der von uns verwendeten Technologie können Sie ein vollautomatisches Geschäft erstellen, in dem Sie mithilfe von RFID-Tags einen vollständig wartungsfreien und vollständig sicheren Verkaufsprozess implementieren können.

  • Autonome Geschäfte rund um die Uhr geöffnet, gemäß den gesetzlichen Bestimmungen und Bestimmungen

  • Kosten Reduzierung und Umsatzmaximierung

  • Automatische Bestandsaufnahme in Echtzeit

  • Automatische Bestellung fehlender Produkte

RFID im Handel hat einen enormen Nutzen. Was bisher von Mitarbeitern manuell erledigt wurde, kann vollautomatisch erfolgen, angefangen bei Inventar, Verkauf, Inkasso von Forderungen, Bestellung neuer Lieferungen, Verfolgung von Verkaufstrends eines bestimmten Produkts usw. Dies erfolgt bei voller Verfügbarkeit rund um die Uhr ohne Ausfallzeiten oder Unterbrechungen.

Medizinbereich

Wussten Sie, dass alle Arzneimittel, Transplantationsorgane oder Impfstoffe bei angemessenen Temperaturen gelagert werden müssen, manchmal sogar bis zu -80 Grad Celsius und darunter? Dies ist eine Voraussetzung dafür, dass sie sicher verwendet werden können, ohne den Empfänger zu gefährden. Wie können wir also mit 100% iger Sicherheit sagen, dass beispielsweise ein Impfstoff von der Herstellung bis zur Verwendung, einschließlich des Transports, nicht bei anderen als den vorgesehenen Temperaturen gelagert wurde? Dies ist dank eTags mit RFID-Technologie möglich, mit denen Sie auf Impfstoffen alle Temperaturen ablesen können, bei denen sie gelagert wurden. Dank dessen ist es möglich, viele Faktoren der Lagerung und des Transports eines bestimmten Produkts während eines Scans der gesamten Charge zu identifizieren und zu verarbeiten.

  • Überwachung der Parameter der physischen Umgebung

  • Garantie der Originalität des Produkts

  • Automatische Identifizierung der Akzeptanz für die Verwendung

  • Einfache Verteilung des Produkts

Hier geht es darum, sich einen Vorteil zu verschaffen und neue Standards auf dem Pharmamarkt einzuführen.

Gepäckverfolgung

An Flughäfen auf der ganzen Welt verlieren Passagiere ständig ihr Gepäck. Dies ist auf Mängel bei Technologien und Prozessen zurückzuführen, die die Gepäckabfertigung automatisieren. Um dies auszuschließen, reicht es aus, den Gepäckabfertigungsprozess an Flughäfen so zu modernisieren, dass jedes Gepäck mit einem RFID-eTag (Aufkleber / Tag) gekennzeichnet ist, in dem Informationen über den Zielflughafen gespeichert werden, und anschließend mithilfe von Flugsteigen mit RFID Leser, ihre vollautomatische Handhabung wird stattfinden, in der es keinen Raum für menschliches Versagen gibt. Jede Änderung des Gepäckorts wird im zentralen System gespeichert, wodurch das Gepäck vollständig verfolgt werden kann.

  • Gepäckanhänger mit RFID beim Einchecken

  • Automatische Identifizierung des Gepäckorts

  • Online Gepäckverfolgung

  • Prävention gegen Gepäckverlust

Die Verwendung von RFID-Tags ist eine neue Dimension des Umgangs mit Gepäck und Passagieren am Flughafen. Bordkarten müssen nicht mehr bearbeitet werden, ein eTag-RFID reicht aus.

Ausrüstung

Bei der Vorbereitung der Hardwarelösung sollten wir von drei Komponenten ausgehen.

  • Ultra High Frequency Reader sammelt Informationen über eTags, deren Position und Status

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Figure 2. UHF reader
  • eTags RFID sind sehr kleine Antennen, die an Produkten oder Gegenständen haften, die von UHF-Lesegeräten identifiziert werden

  • Rechenmodul Alle Informationen verarbeiten, mit der Cloud-Anwendung synchronisieren und mit externen Geräten zusammenarbeiten

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Figure 3. Rechenmodul
  • Development board

Auf dem Markt finden wir viele Entwickler, die unsere Lösung vor Ort testen und bereitstellen können.

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Figure 4. Development board


Endlich können wir eTags einrichten, die auf verschiedenen Produkten mit Cloud-Umgebung oder Geräten von Drittanbietern platziert sind und über das Rechenmodul gesteuert werden können. Unser Gerät wird ein vollständiges und gebrauchsfertiges elektronisches Gerät sein, mit dem alle eTags-Signale erfasst, Informationen an die Cloud weitergeleitet und mit Geräten wie Engines oder Zahlungsterminals zusammengearbeitet werden können. Unter Verwendung vertrauenswürdiger Standards wie EPC Global Gen 2 Class 1 können unsere Geräte mit verschiedenen Arten von eTags kompatibel sein und in Hardwaregeräte von Drittanbietern integriert werden, um diese zu steuern und mit ihnen zu verbinden.

Kommunikation

Die Verbindungen zwischen allen Komponenten in IoT-Systemen sind drahtlos. eTags werden von Lesern gescannt, um sie zu identifizieren, zu autorisieren und zu verfolgen. Leser tauschen Informationen zwischen eTags und dem zentralen Cloud-System mit gesicherten HTTPS-Protokollen aus.

  • EPC Global Gen 2 Class 1 dient zur Kommunikation zwischen eTags und UHF-Lesern

  • GPRS-, WiFi -Kommunikation zwischen Geräten und Cloud-System basierend auf asynchronen Ereignissen ist ein bewährter Standard für IoT-Lösungen

  • HTTPS, SSL Die sichere Verbindung zwischen Lesern und Cloud ist eine Garantie für die Vertraulichkeit von Daten

  • Die Verbindung zur Steuerung eines externen Geräts ist direkt über die Hardware- oder Cloud-API-Ebene möglich

Modularisierte und flexibel gestaltete Komponenten werden unter Verwendung globaler Standards miteinander verbunden und bilden ein komplettes IoT-Produkt.

Software

Um eine stabile und sichere Umgebung zu schaffen, in der Informationen von Tausenden von eTags gesammelt werden können, sollte unsere Infrastruktur gut gestaltet sein und am besten mit dem Software as a Service-Modell in der Cloud erstellt werden. Wir möchten rund um die Uhr Zugriff haben, um alle angeschlossenen Geräte anzuzeigen und zu verwalten und alles mit einer modernen, benutzerfreundlichen Anwendung für Systemadministratoren zu verwalten. Sehen wir uns ein Beispiel für eine moderne IoT-Systemarchitektur an:

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Figure 5. Beispiel für eine IoT-Systemarchitektur

Vorteile der Architektur:

  • 24/7 Verfügbares Benutzer-Dashboard

  • Echtzeitdaten Synchronisation mit unserer Hardware

  • eTags Verwaltung, Personalisierung und Statusänderung

  • Hardware Management und Überwachung

Natürlich ist unser Hardwareteil ein Herzstück unserer Lösung, die für die Integration und Erfassung aller Geräte und eTags in Echtzeit verantwortlich ist, um dem Bediener vollständige Informationen über Produktstatuspositionen und Verfügbarkeit zu liefern. Diese Lösung kann in Zukunft problemlos über die REST-API oder das Nachrichtenbenachrichtigungssystem in Software von Drittanbietern integriert werden.

Integration

Das verteilte IoT-System sollte auf jeder Architekturebene mit den höchsten Standards gut integriert sein. Alle Teile des Systems sollten sicher verbunden sein, um ein sicheres und schnelles Ökosystem zu bieten, das auf die Geschäftsanforderungen abgestimmt ist.

  • Die Bereitstellung für jedes neue Gerät ist vollständig automatisiert und basiert auf dem Systemprozess

  • Das Pairing neuer Produkte mit eTags als Massenprozess wird unterstützt

  • Onboarding in das System ist natürlich und einfach zu verarbeiten

  • Die Verwaltung physischer Produkte sollte an einem Ort erfolgen

Produkte mit eTags leben in einem System, das dank der engen Integration aller physischen und logischen Komponenten vollständig automatisiert verfolgt werden kann.

Zusammmenfassung

Der Aufbau verteilter IoT-Systeme, die zwischen Software- und Hardwareteilen aufgeteilt sind, ist eine Herausforderung, da wir wahrscheinlich funktionsübergreifende Teams mit unterschiedlichen Kompetenzen aus den Bereichen Elektronik, Cloud, Entwicklung und Integration benötigen werden. Wenn Sie sich dazu entschließen, können Sie sicher sein, dass Sie viel Spaß haben und interessante moderne Lösungen und Muster haben.

Aber keine Sorge, lass uns anfangen, etwas Interessantes zu bauen!

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