Идентификация RFID-меток с сенсорного поля с использованием БПЛА

Автор(ы): Абрамян В.Л.

Выпуск: 117

Рубрика: Информационные технологии в управлении

Год: 2025

Библиография: Абрамян В.Л. Идентификация RFID-меток с сенсорного поля с использованием БПЛА // Управление большими системами. - 2025. - Вып. 117. - С.220-245.

Дата опубликования: 30.09.2025

Ключевые слова: RFID, БПЛА, сенсорная метка, симуляция, аналитика

Аннотация: Технология RFID (Radio Frequency Identification) находит широкое применение в научных и инженерных задачах, включая взаимодействие с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) для идентификации объектов в труднодоступных зонах. Одними из ключевых характеристик таких систем являются вероятность успешного считывания метки и время, затраченное на считывание, которые могут быть количественно описаны с помощью моделей полумарковских процессов. В данной работе рассматриваются два принципиально различных сценария. В первом случае предполагается разреженное размещение меток, исключающее коллизии. Для него предложена аналитическая модель взаимодействия считывателя и метки. Во втором случае метки размещены плотно, что приводит к коллизиям; для оценки параметров работы системы в таких условиях разработана дискретно-событийная имитационная модель. В модели учитываются особенности протокола EPC Gen2, параметры радиоканала, геометрия размещения меток и стратегия чтения данных. Проведено сравнение аналитических и имитационных результатов, а также исследовано влияние плотности меток, объёма данных и высоты полёта на характеристики чтения.

Author(s): Abramian V.

Article title: Identification of RFID tags from a sensor field using UAVs

Issue: 117

Year: 2025

Keywords: RFID, UAV, sensor tag, simulation, analytics

Abstract: Radio Frequency Identification (RFID) technology is widely used in scientific and engineering applications, including integration with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for object identification in hard-to-reach environments. Two key performance characteristics of such systems are the probability of successful tag reading and the reading time, both of which can be quantitatively described using semi-Markov process models. This paper considers two fundamentally different scenarios. In the first scenario, tags are sparsely distributed, which eliminates collisions. An analytical model is proposed to describe the interaction between the reader and a single tag. In the second scenario, densely placed tags lead to collisions. To evaluate system performance in this case, a discrete-event simulation model is developed. The model takes into account the specifics of the EPC Gen2 protocol, radio channel parameters, spatial configuration of tags, and data reading strategies. The paper compares analytical and simulation results and investigates how tag density, data volume, and UAV altitude affect reading performance metrics.