Sumber : Massachusetts Institute of Technology
Skala operasi ritel modern membuat pemindaian frekuensi radio (RFID) menjadi tidak efisien. Walmart misalnya, melaporkan bahwa pada tahun 2013 kehilangan pendapatan sebesar $ 3 miliar karena ketidakcocokan antara catatan persediaan dan stoknya. Bahkan dengan teknologi RFID, dibutuhkan satu toko ritel besar dalam tiga bulan untuk melakukan tinjauan inventaris lengkap, yang berarti ketidakcocokan sering kali tidak ditemukan sampai terpapar oleh permintaan pelanggan.
Peneliti MIT sekarang telah mengembangkan sebuah sistem yang memungkinkan drones kecil yang aman untuk membaca tag RFID dari jarak puluhan meter sambil mengidentifikasi lokasi tag dengan kesalahan rata-rata sekitar 19 sentimeter. Para periset membayangkan bahwa sistem tersebut dapat digunakan di gudang besar untuk pemantauan terus menerus, untuk mencegah ketidaksesuaian persediaan, dan lokasi barang individual, sehingga karyawan dapat dengan cepat dan andal memenuhi permintaan pelanggan.
Tantangan utama dalam merancang sistem adalah bahwa, dengan keadaan navigasi otonom saat ini, satu-satunya drone yang cukup aman untuk terbang dalam jarak dekat adalah drone kecil yang ringan dengan rotor plastik, yang tidak akan menyebabkan cedera jika terjadi kecelakaan dan tabrakan. Tapi drone tersebut terlalu kecil untuk membawa pembaca RFID dengan jarak lebih dari beberapa sentimeter.
Para peneliti menemui tantangan ini dengan menggunakan pesawat tak berawak (drone) untuk mengirimkan sinyal yang dipancarkan oleh pembaca RFID standar. Hal ini tidak hanya memecahkan masalah keamanan tetapi juga berarti bahwa pesawat tak berawak dapat digunakan bersamaan dengan sistem persediaan RFID yang ada, tanpa memerlukan perangkat lunak pembaca, pembaca, atau pembaca baru.
"Antara tahun 2003 dan 2011, Angkatan A.S. Angkatan Darat kehilangan jejak persediaan senilai $ 5,8 miliar di antara gudangnya," kata Fadel Adib, Asisten Pengembangan Karir Sony Corporation dari Media Arts and Sciences, yang berkantor di MIT Media Lab mengembangkan sistem baru ini. "Pada tahun 2016, Federasi Ritel Nasional AS melaporkan bahwa penyusutan barang di toko ritel - rata-rata sekitar $ 45,2 miliar per tahun. Dengan memungkinkan pesawat tak berawak untuk menemukan dan melokalisasi barang dan peralatan, penelitian ini akan memberikan kemajuan teknologi yang mendasar untuk memecahkan masalah ini"
Para periset MIT mendeskripsikan sistem mereka yang dijuluki RFly, dalam sebuah makalah yang mereka presentasikan minggu ini di konferensi tahunan Asosiasi untuk Kelompok Minat Khusus Komunikasi Data. Adib adalah penulis senior di paper tersebut, dan dia bergabung dengan Yunfei Ma, seorang postdoc di Lab Media, dan Nicholas Selby, seorang mahasiswa pascasarjana MIT di bidang teknik mesin.
Pergeseran fasa
Mengaktifkan sinyal RFID dan menggunakannya untuk menentukan lokasi tag menimbulkan masalah pemrosesan sinyal yang berduri. Salah satunya adalah karena tag RFID diaktifkan secara nirkabel oleh pembaca, pembaca dan tag mentransmisikan secara bersamaan pada frekuensi yang sama. Sistem relay menambahkan satu lagi transmisi simultan: dua di antara relay dan tag dan dua di antara relay dan pembaca. Itu empat transmisi simultan pada frekuensi yang sama, saling mengganggu satu sama lain.
Masalah ini ditambah dengan persyaratan bahwa sistem menentukan lokasi tag RFID. Deteksi lokasi - atau "lokalisasi" - sistem menggunakan variasi pada perangkat yang disebut array antena. Jika beberapa antena dikelompokkan bersama, sinyal yang disalurkan ke arah mereka pada suatu sudut akan mencapai masing-masing antena pada waktu yang sedikit berbeda. Itu berarti bahwa sinyal yang terdeteksi oleh antena akan sedikit keluar dari fase: Palung dan puncak gelombang elektromagnetik mereka tidak akan bertepatan dengan sempurna. Dari perbedaan fasa tersebut, perangkat lunak dapat menyimpulkan sudut transmisi dan lokasi pemancar.
drone yang terlalu kecil untuk membawa antena yang harus terus bergerak, sehingga pembacaan yang diperlukan pada waktu yang berbeda juga dilakukan di lokasi yang berbeda, mensimulasikan beberapa elemen antena dari sebuah array.Biasanya, untuk mengatasi gangguan, pesawat tak berawak itu akan secara digital men-decode transmisi yang diterimanya dari tag dan menyandikannya kembali untuk dikirim ke pembaca. Tapi dalam kasus ini, penundaan yang dikenakan oleh proses pengkodean decoding akan mengubah fase relatif sinyal, sehingga tidak mungkin untuk mengukur lokasi secara akurat.
Semua sistem radio menyandikan informasi dengan memodulasi frekuensi transmisi dasar, biasanya dengan menggesernya sedikit ke atas dan ke bawah. Tapi karena tag RFID tidak memiliki sumber daya independen, modulasinya bisa dideteksi lebih kecil dari pada pembaca. Jadi, periset MIT merancang filter analog yang akan mengurangi frekuensi transmisi dasar dari sinyal yang sampai ke pembaca dan kemudian memisahkan komponen frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. Komponen frekuensi rendah - sinyal dari tag - kemudian ditambahkan kembali ke frekuensi dasar.
Referensi
Pada titik ini, masalah lain masih ada. Karena drone yang bergerak, pergeseran fasa sinyal yang mencapai hasil pembaca tidak hanya dari posisi drone yang relatif terhadap tag RFID tetapi juga posisinya relatif terhadap pembaca. Atas dasar sinyal yang diterima sendiri, pembaca tidak memiliki cara untuk mengetahui seberapa besar masing-masing dua faktor tersebut berkontribusi pada pergeseran fasa total.
Jadi peneliti MIT juga melengkapi masing-masing drone mereka dengan tag RFID miliknya sendiri. Sebuah drone alternatif yang menyampaikan sinyal pembaca ke item yang ditandai dan membiarkan labelnya merefleksikan kembali sinyalnya, sehingga pembaca dapat memperkirakan kontribusi drone terhadap pergeseran fasa total dan menghapusnya.
Dalam percobaan di Laboratorium Media yang melibatkan benda-benda yang ditandai, banyak yang sengaja disembunyikan untuk memperkirakan kondisi barang yang tertimbun tumpukan rak gudang, sistem tersebut dapat melokalisasi tag dengan akurasi 19 sentimeter sambil memperluas jangkauan pembaca. Sepuluh kali lipat ke segala arah, atau seratus kali lipat secara kumulatif. Para peneliti saat ini sedang melakukan eksperimen kedua di gudang pengecer besar di Massachusetts.
Skala operasi ritel modern membuat pemindaian frekuensi radio (RFID) menjadi tidak efisien. Walmart misalnya, melaporkan bahwa pada tahun 2013 kehilangan pendapatan sebesar $ 3 miliar karena ketidakcocokan antara catatan persediaan dan stoknya. Bahkan dengan teknologi RFID, dibutuhkan satu toko ritel besar dalam tiga bulan untuk melakukan tinjauan inventaris lengkap, yang berarti ketidakcocokan sering kali tidak ditemukan sampai terpapar oleh permintaan pelanggan.
Peneliti MIT sekarang telah mengembangkan sebuah sistem yang memungkinkan drones kecil yang aman untuk membaca tag RFID dari jarak puluhan meter sambil mengidentifikasi lokasi tag dengan kesalahan rata-rata sekitar 19 sentimeter. Para periset membayangkan bahwa sistem tersebut dapat digunakan di gudang besar untuk pemantauan terus menerus, untuk mencegah ketidaksesuaian persediaan, dan lokasi barang individual, sehingga karyawan dapat dengan cepat dan andal memenuhi permintaan pelanggan.
Tantangan utama dalam merancang sistem adalah bahwa, dengan keadaan navigasi otonom saat ini, satu-satunya drone yang cukup aman untuk terbang dalam jarak dekat adalah drone kecil yang ringan dengan rotor plastik, yang tidak akan menyebabkan cedera jika terjadi kecelakaan dan tabrakan. Tapi drone tersebut terlalu kecil untuk membawa pembaca RFID dengan jarak lebih dari beberapa sentimeter.
Para peneliti menemui tantangan ini dengan menggunakan pesawat tak berawak (drone) untuk mengirimkan sinyal yang dipancarkan oleh pembaca RFID standar. Hal ini tidak hanya memecahkan masalah keamanan tetapi juga berarti bahwa pesawat tak berawak dapat digunakan bersamaan dengan sistem persediaan RFID yang ada, tanpa memerlukan perangkat lunak pembaca, pembaca, atau pembaca baru.
"Antara tahun 2003 dan 2011, Angkatan A.S. Angkatan Darat kehilangan jejak persediaan senilai $ 5,8 miliar di antara gudangnya," kata Fadel Adib, Asisten Pengembangan Karir Sony Corporation dari Media Arts and Sciences, yang berkantor di MIT Media Lab mengembangkan sistem baru ini. "Pada tahun 2016, Federasi Ritel Nasional AS melaporkan bahwa penyusutan barang di toko ritel - rata-rata sekitar $ 45,2 miliar per tahun. Dengan memungkinkan pesawat tak berawak untuk menemukan dan melokalisasi barang dan peralatan, penelitian ini akan memberikan kemajuan teknologi yang mendasar untuk memecahkan masalah ini"
Para periset MIT mendeskripsikan sistem mereka yang dijuluki RFly, dalam sebuah makalah yang mereka presentasikan minggu ini di konferensi tahunan Asosiasi untuk Kelompok Minat Khusus Komunikasi Data. Adib adalah penulis senior di paper tersebut, dan dia bergabung dengan Yunfei Ma, seorang postdoc di Lab Media, dan Nicholas Selby, seorang mahasiswa pascasarjana MIT di bidang teknik mesin.
Pergeseran fasa
Mengaktifkan sinyal RFID dan menggunakannya untuk menentukan lokasi tag menimbulkan masalah pemrosesan sinyal yang berduri. Salah satunya adalah karena tag RFID diaktifkan secara nirkabel oleh pembaca, pembaca dan tag mentransmisikan secara bersamaan pada frekuensi yang sama. Sistem relay menambahkan satu lagi transmisi simultan: dua di antara relay dan tag dan dua di antara relay dan pembaca. Itu empat transmisi simultan pada frekuensi yang sama, saling mengganggu satu sama lain.
Masalah ini ditambah dengan persyaratan bahwa sistem menentukan lokasi tag RFID. Deteksi lokasi - atau "lokalisasi" - sistem menggunakan variasi pada perangkat yang disebut array antena. Jika beberapa antena dikelompokkan bersama, sinyal yang disalurkan ke arah mereka pada suatu sudut akan mencapai masing-masing antena pada waktu yang sedikit berbeda. Itu berarti bahwa sinyal yang terdeteksi oleh antena akan sedikit keluar dari fase: Palung dan puncak gelombang elektromagnetik mereka tidak akan bertepatan dengan sempurna. Dari perbedaan fasa tersebut, perangkat lunak dapat menyimpulkan sudut transmisi dan lokasi pemancar.
drone yang terlalu kecil untuk membawa antena yang harus terus bergerak, sehingga pembacaan yang diperlukan pada waktu yang berbeda juga dilakukan di lokasi yang berbeda, mensimulasikan beberapa elemen antena dari sebuah array.Biasanya, untuk mengatasi gangguan, pesawat tak berawak itu akan secara digital men-decode transmisi yang diterimanya dari tag dan menyandikannya kembali untuk dikirim ke pembaca. Tapi dalam kasus ini, penundaan yang dikenakan oleh proses pengkodean decoding akan mengubah fase relatif sinyal, sehingga tidak mungkin untuk mengukur lokasi secara akurat.
Semua sistem radio menyandikan informasi dengan memodulasi frekuensi transmisi dasar, biasanya dengan menggesernya sedikit ke atas dan ke bawah. Tapi karena tag RFID tidak memiliki sumber daya independen, modulasinya bisa dideteksi lebih kecil dari pada pembaca. Jadi, periset MIT merancang filter analog yang akan mengurangi frekuensi transmisi dasar dari sinyal yang sampai ke pembaca dan kemudian memisahkan komponen frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. Komponen frekuensi rendah - sinyal dari tag - kemudian ditambahkan kembali ke frekuensi dasar.
Referensi
Pada titik ini, masalah lain masih ada. Karena drone yang bergerak, pergeseran fasa sinyal yang mencapai hasil pembaca tidak hanya dari posisi drone yang relatif terhadap tag RFID tetapi juga posisinya relatif terhadap pembaca. Atas dasar sinyal yang diterima sendiri, pembaca tidak memiliki cara untuk mengetahui seberapa besar masing-masing dua faktor tersebut berkontribusi pada pergeseran fasa total.
Jadi peneliti MIT juga melengkapi masing-masing drone mereka dengan tag RFID miliknya sendiri. Sebuah drone alternatif yang menyampaikan sinyal pembaca ke item yang ditandai dan membiarkan labelnya merefleksikan kembali sinyalnya, sehingga pembaca dapat memperkirakan kontribusi drone terhadap pergeseran fasa total dan menghapusnya.
Dalam percobaan di Laboratorium Media yang melibatkan benda-benda yang ditandai, banyak yang sengaja disembunyikan untuk memperkirakan kondisi barang yang tertimbun tumpukan rak gudang, sistem tersebut dapat melokalisasi tag dengan akurasi 19 sentimeter sambil memperluas jangkauan pembaca. Sepuluh kali lipat ke segala arah, atau seratus kali lipat secara kumulatif. Para peneliti saat ini sedang melakukan eksperimen kedua di gudang pengecer besar di Massachusetts.
No comments:
Post a Comment