HW module RFID station for person and property identification

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F63323966%3A_____%2F20%3AN0000002" target="_blank" >RIV/63323966:_____/20:N0000002 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

HW modul RFID stanice pro identifikaci osob a majetku

Original language description

V rámci projektu byly realizovány dva směry výzkumu a vývoje, které spolu úzce souvisí. Cílem obou těchto vývojových větví je použití pokročilých metod analýzy obrazu a RFID technologií v průmyslu 4.0. Náplň projektu je plně v souladu s konceptem Smart City, neboť uplatnění HW modulů a navazujících SW řešení umožní městům sledovat, evidovat a především vyhodnocovat některá důležitá data potřebná pro správu a řízení klíčových oblastí jako je doprava, cestovní ruch, životní prostředí, apod. Druhý prototyp je hardwarový modul pro identifikaci a sledování pohybu osob a majetku pomocí UHF RFID identifikace. Modul pro monitoring osob a majetku je schopen monitorovat průchody sledovaných objektů danou „branou“ a rovněž uchovávat evidenci o přítomnosti objektů v dané oblasti, tzv. „zóně“. Prototyp je současně určen k monitorování a hrubé lokalizaci osob a majetku v oblasti zájmu (areálu, objektu, lokality apod.). Objekty, které mají být v rámci systému RFID Zone sledovány a monitorovány jsou opatřeny UHF RFID tagem, který tyto sledované objekty jednoznačně identifikuje. V rámci části průmyslového výzkumu byla provedena důsledná analýza typů UHF RFID tagů a jejich možného použití pro konkrétní materiály povrchu objektů vzhledem k požadovaným čtecím vzdálenostem. Tato analýza byla provedena pro oba prototypy, které jsou prezentovány jako výstupy tohoto projektu a dopomohla ke správnému zvolení testovacích sad, ale také byla výrazným přínosem pro budoucí implementaci těchto druhů systémů v reálném prostředí. Základním funkčním požadavkem tohoto prototypu je, oproti prototypu RFID Car Gate, využití prostředků RFID identifikace nejen pro ověření totožnosti objektu, ale také pro jeho následnou lokalizaci a určení směru pohybu. Na základě načítání RFID tagů jednotlivými anténami obslužná aplikace vyhodnocuje a monitoruje osoby a majetek. Pro zobecnění lze stanovit tři základní typy informací, které jsou o každém objektu zpracovány a vyhodnoceny: Identifikace brány, kterou daný objekt prošel; Identifikace směru pohybu bránou, respektive identifikace zón, mezi kterými byl pohyb uskutečněn; Identifikace zóny, ve které byl objekt naposledy zachycen. Podle těchto informací lze jednoznačně monitorovat průchody sledovaných objektů a také jejich hrubou lokalizaci. Funkční prototyp je koncipován jako reprezentativní příklad využití tohoto modulu pro osazení průchodu s dvěma zónami zájmu, které jsou od sebe tímto průchodem odděleny.

Czech name

HW modul RFID stanice pro identifikaci osob a majetku

Czech description

V rámci projektu byly realizovány dva směry výzkumu a vývoje, které spolu úzce souvisí. Cílem obou těchto vývojových větví je použití pokročilých metod analýzy obrazu a RFID technologií v průmyslu 4.0. Náplň projektu je plně v souladu s konceptem Smart City, neboť uplatnění HW modulů a navazujících SW řešení umožní městům sledovat, evidovat a především vyhodnocovat některá důležitá data potřebná pro správu a řízení klíčových oblastí jako je doprava, cestovní ruch, životní prostředí, apod. Druhý prototyp je hardwarový modul pro identifikaci a sledování pohybu osob a majetku pomocí UHF RFID identifikace. Modul pro monitoring osob a majetku je schopen monitorovat průchody sledovaných objektů danou „branou“ a rovněž uchovávat evidenci o přítomnosti objektů v dané oblasti, tzv. „zóně“. Prototyp je současně určen k monitorování a hrubé lokalizaci osob a majetku v oblasti zájmu (areálu, objektu, lokality apod.). Objekty, které mají být v rámci systému RFID Zone sledovány a monitorovány jsou opatřeny UHF RFID tagem, který tyto sledované objekty jednoznačně identifikuje. V rámci části průmyslového výzkumu byla provedena důsledná analýza typů UHF RFID tagů a jejich možného použití pro konkrétní materiály povrchu objektů vzhledem k požadovaným čtecím vzdálenostem. Tato analýza byla provedena pro oba prototypy, které jsou prezentovány jako výstupy tohoto projektu a dopomohla ke správnému zvolení testovacích sad, ale také byla výrazným přínosem pro budoucí implementaci těchto druhů systémů v reálném prostředí. Základním funkčním požadavkem tohoto prototypu je, oproti prototypu RFID Car Gate, využití prostředků RFID identifikace nejen pro ověření totožnosti objektu, ale také pro jeho následnou lokalizaci a určení směru pohybu. Na základě načítání RFID tagů jednotlivými anténami obslužná aplikace vyhodnocuje a monitoruje osoby a majetek. Pro zobecnění lze stanovit tři základní typy informací, které jsou o každém objektu zpracovány a vyhodnoceny: Identifikace brány, kterou daný objekt prošel; Identifikace směru pohybu bránou, respektive identifikace zón, mezi kterými byl pohyb uskutečněn; Identifikace zóny, ve které byl objekt naposledy zachycen. Podle těchto informací lze jednoznačně monitorovat průchody sledovaných objektů a také jejich hrubou lokalizaci. Funkční prototyp je koncipován jako reprezentativní příklad využití tohoto modulu pro osazení průchodu s dvěma zónami zájmu, které jsou od sebe tímto průchodem odděleny.

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

<a href="/en/project/EG16_084%2F0010285" target="_blank" >EG16_084/0010285: Hybrid solution based on advanced image analysis and RFID technologies in Industry 4.0.</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2020

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

P2 - RFID stanice

Numerical identification

—

Technical parameters

Prototyp tvoří po konstrukční stránce mobilní rám z hliníkových profilů s průchodem o rozměrech 1,9 x 0,7 m, který simuluje zárubně dveří/bránu/vchod, na kterém jsou umístěny speciální antény a box s kontrolérem. Součástí prototypu je i dvojice stojanů s anténami, které se ke kontroléru na portále připojují pomocí kabelových sad. Další komponentou prototypu je monolitický počítač Raspberry Pi 4 Model B, který slouží ke sběru informací z RFID čtečky, pro přímou konfiguraci čtečky a rovněž jakožto komunikační rozhraní s nadřazeným systémem SmartEntry. Propojení RFID čtečky a monolitického počítače je zajištěno pomocí switche a dovoluje přímou komunikaci mezi těmito komponentami. Po úvodní konfiguraci prototypu je tedy celý modul naprosto samostatný a nevyžaduje stále připojení k nadřazenému systému. Prototyp je po stránce napájení plně zálohován, a tudíž schopen provozu až 100 hodin. V prototypu je osazená UHF RFID čtečka Impinj R420 s maximálně dostupným výkonem 31,5 dBm pracující v evropské normě ETSI na frekvenci 865–868 MHz a s maximální citlivostí -84 dBm. Čtečka je schopná komunikace jak proprietárním protokolem výrobce, tak i za pomoci standardního protokolu LLRP definovaného GS1 Global. Na anténní porty čtečky mohou být prostřednictvím konektorů Rev TNC (female na čtečce) připojeny až čtyři antény o impedanci 50 Ω. Prototyp v základním provedení disponuje dvěma anténami pracujícími optimálně v příslušném frekvenčním pásmu 865-868 MHz. K ovládání/parametrizaci funkcionality prototypu a rovněž k vyčítání událostí a načítání RFID tagů slouží softwarová část prototypu, respektive vyvinutá obslužná aplikace, která je rovněž součástí systému SmartEntry. Tato aplikace je implementována pomocí jazyka C# na platformě .NET Core 3.1 a splňuje specifikaci .NET Standard 2.1. V konkrétním případě prototypu je obslužná aplikace nasazena na zmíněný monolitický počítač Raspberry Pi. Za účelem komunikace s RFID čtečkou je využito nástrojů Octane SDK, které dovolují aplikaci přímý sběr událostí vyvolaných čtečkou a rovněž funkce implementované v tomto SDK pokrývají veškeré potřeby pro konfiguraci parametrů čtečky a jejich vlastností. Na základě načítání RFID tagů jednotlivými anténami obslužná aplikace vyhodnocuje a monitoruje osoby a majetek.

Economical parameters

Základním přínosem realizace tohoto projektu pro společnost TINT je rozšíření portfolia služeb a tím zvýšení konkurenceschopnosti. Výsledky výzkumu a vývoje byly přetaveny v komerční software a k němu příslušné hardwarové sestavy, které umožní nabízet klientům a partnerům sofistikované systémy s vysokou přidanou hodnotou. Výsledky projektu mají vysoký tržní potenciál, který byl ověřen pomocí pilotních nasazení v reálném prostředí u zákazníků z cílových skupin. Potenciálním zákazníkem jsou jakékoli společnosti, které mají zájem o automatizaci procesů spojených s bezkontaktní identifikací a monitorováním objektů ve vymezeném prostoru, kterým může být místnost, budova, sklad, parkoviště, garáže a mnoho dalších. Po zavedení do výroby budou mít výstupy dopad na tyto ukazatele: Zvýšení obratu; Zvýšení tržeb; Udržení konkurenceschopnosti; Rozšíření portfolia nabízených produktů a služeb; Zvýšení počtu odběratelů; Zvýšení podílu inovovaných produktů na tržbách a obratu.

Application category by cost

—

Owner IČO

63323966; 61989100

Owner name

TINT s. r. o.; Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—