无人机可以通过错误的库存记录挽救零售商数十亿美元 2017-01-16 10:09:12

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麻省理工学院的工程师开发了一种系统,可以使小型,安全的空中无人机在几米远的大型仓库中读取RFID标签,可能通过错误的库存记录节省数十亿零售商的数量

无线电频率ID标签应该彻底改变供应链管理便宜的,无电池标签,从扫描仪无线接收电源,然后广播识别号码,使仓库管理人员能够通过读取箱号并手动记录库存来更有效地记录库存但现代零售业务规模均匀例如,无线电频率ID(RFID)扫描低效沃尔玛报告说,由于其库存记录与其库存不匹配,2013年收入损失了30亿美元即使使用RFID技术,也可能需要一个大型零售店三个月才能完成完整的库存审查,这意味着在客户需求暴露之前,不匹配通常是未被发现的美国麻省理工学院的研究人员现已开发出一种系统,可使小型,安全的空中无人机从几十米外读取RFID标签,同时识别标签的位置,平均误差约为19厘米研究人员设想该系统可用于大型仓库用于连续监控,防止库存不匹配,以及单个物品的位置,以便员工能够快速可靠地满足客户要求设计系统的核心挑战是,在目前的自主导航状态下,唯一的无人机足够安全在人类近距离飞行的是小型轻型无人机,带有塑料转子,在发生碰撞时不会造成伤害但这些无人机太小,无法携带超过几厘米范围的RFID阅读器研究人员会见通过使用无人机来传递标准RFID阅读器发出的信号这一挑战这不仅解决了安全问题,而且意味着无人机可以与现有的RFID库存系统一起部署,无需新标签,读卡器或阅读器软件“2003年至2011年间,美国陆军在其仓库中失去了580亿美元的供应,”Fadel Adib说道

索尼公司媒体艺术与科学事业发展助理教授,其在麻省理工学院媒体实验室的团队开发了新系统“2016年,美国全国零售联合会报告称,零售商店的物品减少损失 - 平均每年约4550亿美元无人机寻找和本地化物品和设备,这项研究将为解决这些问题提供基本的技术进步“麻省理工学院的研究人员在他们本周在计算机协会特别年会上发表的一篇论文中描述了他们的系统,称为RFly

数据通信兴趣小组Adib是该论文的高级作者,他和博士后的Yunfei Ma一起加入媒体实验室和麻省理工学院机械工程研究生Nicholas Selby相移转发RFID信号并使用它们来确定标签的位置带来了一些棘手的信号处理问题一个是因为RFID标签由读卡器无线供电读取器和标签以相同的频率同时发送A中继系统增加了另一对同时发送:两个在中继和标签之间,两个在中继和读卡器之间

这四个同时发送的频率相同,都干扰每个其他这个问题因系统确定RFID标签位置的要求而变得复杂

位置检测 - 或“定位” - 系统使用称为天线阵列的设备上的变化如果几个天线聚集在一起,则信号向它们以一定角度将在稍微不同的时间到达每个天线这意味着天线检测到的信号将是b e略微异相:它们的电磁波的波谷和波峰将不完全重合从这些相位差,软件可以推断出传输角度,从而推断发射机的位置无人机太小,无法携带天线阵列,但它不断移动,因此在不同时间读取所需的读数也在不同的位置进行,模拟阵列的多个天线元件 通常,为了对抗干扰,无人机将对从标签接收的传输进行数字解码并对其进行重新编码以便传输到阅读器

但在这种情况下,解码编码过程所施加的延迟会改变信号的相对相位,使得无法精确测量位置所有无线电系统通过调制基本传输频率来编码信息,通常是通过稍微上下移动但是因为RFID标签没有独立的电源,其调制可检测地小于阅读器的调制因此麻省理工学院的研究人员设计了一种模拟滤波器,它可以从到达读取器的信号中减去基本传输频率,然后将低频和高频分量分开

然后将低频分量 - 来自标签的信号 - 加回到基准频率参考框架此时,另一个问题仍然存在因为无人机在移动,相移到达读卡器的信号不仅来自无人机相对于RFID标签的位置,还来自它相对于读卡器的位置根据接收到的信号,读者无法分辨这两个因素中的每一个有多少贡献因此,麻省理工学院的研究人员还为他们的每个无人机配备了自己的RFID标签

无人机在将读取器的信号传递到带标签的物品之间交替进行,并简单地让自己的标签反射信号,以便读者可以估计无人机对整个相移的贡献并将其移除在媒体实验室中涉及标记物体的实验中,其中许多是故意隐藏的,以接近堆放在仓库货架上的商品状况,系统能够将标签本地化为19 - 在所有方向上将阅读器的范围扩大十倍,或者累积百倍的研究人员准确度 - 研究人员正在进行第二次马萨诸塞州一家大型零售商仓库中的一系列实验“长期以来,继电器一直被用于通信,甚至将网络带到农村地区”,卡内基梅隆大学电气和计算机工程助理教授Swarun Kumar说道

这里的变化是其中一个端部是无电池的,他们想要定位跟踪无电池设备,这需要相位一致的测量这些共同使问题非常具有挑战性我认为这是在这项工作中的概念新颖性我预计可能存在比库存跟踪问题更多的应用程序 - 这本身就非常重要“来源:Larry Hardesty,麻省理工学院新闻