Введение в технологию позиционирования на основе RFID

Как одна из поддерживающих технологий Интернета вещей, RFID представляет собой технологию идентификации, не требующую прямого контакта. Она использует радиочастотные сигналы для считывания и передачи информации, хранящейся в электронных метках. Технология RFID характеризуется передачей данных вне зоны прямой видимости и быстрой идентификацией. Электронные метки, используемые в технологии RFID для хранения информации, обладают такими преимуществами, как небольшой размер, низкая стоимость и возможность повторного использования. Широко используются в отслеживании логистики, транспортировке, управлении грузами в торговых центрах, позиционировании товаров и других областях.

Структура системы RFID:

Метки RFID делятся на активные и пассивные. Активные метки можно рассматривать как RFID в относительно широком смысле. Поскольку сами метки активны, обработку сигнала можно также сделать более сложной, а точность позиционирования будет намного выше. В идеале он может охватывать диапазон в 100 метров, а ошибка позиционирования составляет около 5 метров. В основном это выполняется триангуляцией, но эта область также может использовать такие узлы, как uwb, ZigBee и т. д. для завершения позиционирования. Пассивные метки в большинстве случаев относятся к RFID. Поскольку сами метки не имеют вычислительной мощности, вся обработка сигналов ограничивается отраженными сигналами, полученными считывателем, поэтому выбор алгоритмов обработки сигналов будет намного меньше. И поскольку дальность распознавания считывателя в основном составляет не более 10 метров, то, как правило, для изучения позиционирования пассивных меток требуется очень точное позиционирование.

Технология позиционирования RFID в помещении

Метод позиционирования на основе RFID в помещении заключается в обнаружении метки с помощью считывателя с известным положением, который можно разделить на метод без определения дальности и метод с определением дальности. Метод, основанный на определении дальности, относится к оценке фактического расстояния между целевым устройством и каждой меткой с помощью различных методов определения дальности, и затем оценивая положение целевого устройства с помощью геометрического метода. Обычно используемые методы позиционирования на основе дальности включают: позиционирование на основе времени прибытия (TOA), позиционирование на основе разницы во времени прибытия (TDOA), позиционирование на основе RSSI, позиционирование на основе угла прибытия (угол прибытия, AOA) и т. д. Эти технологии соответствуют техническим принципам, используемым в UWB и Wi-Fi, но расстояние распространения сигналов RFID очень короткое из-за ограничений по энергии, как правило, всего от нескольких метров до десятков метров.

Метод без ранжирования

Метод без ранжирования подразумевает сбор информации о сцене на ранней стадии, а затем сопоставление полученной цели с информацией о сцене, чтобы определить местонахождение цели. Типичными методами реализации являются метод опорной метки и метод позиционирования отпечатков пальцев. Обычно используемый алгоритм для метода опорной метки — метод позиционирования центроида. Метод позиционирования отпечатков пальцев в основном такой же, как и используемый в позиционировании Wi-Fi, позиционировании Beacon и других технологиях. Расположите несколько считывателей в пространстве позиционирования. Положения считывателей известны. Когда целевая метка попадает на место действия, несколько считывателей могут одновременно считывать информацию о целевой метке. Положения и соединения этих считывателей образуют многоугольник , центроид этого многоугольника можно рассматривать как координаты положения целевой метки. Этапы реализации алгоритма позиционирования центроида просты и удобны в эксплуатации, но точность позиционирования относительно низкая. Часто используется в сценариях, где точность позиционирования невысока, а аппаратное обеспечение ограничено.

Преимущества позиционирования на основе технологии RFID

Преимущество метода позиционирования на основе технологии RFID заключается в его низкой стоимостиost. Стоимость активных RFID-меток обычно составляет десятки юаней, в то время как стоимость пассивных RFID-меток может составлять несколько юаней, а размер меток небольшой, обычно выполнен в форме листа, а радиочастотный сигнал RFID имеет сильную проникающую способность и может осуществлять связь вне прямой видимости. Эффективность связи системы RFID очень высока. По сравнению с Wi-Fi и ZigBee и другими системами, которым требуется доступ к сети, считыватель RFID может завершить чтение и запись сотен меток в течение 1 секунды. По сравнению с технологиями беспроводного позиционирования ZigBee, Bluetooth и Wi-Fi, RFID имеет более низкую стоимость узла и более высокую скорость позиционирования, но его коммуникационные возможности слабее, поэтому позиционирование RFID особенно подходит для простых маркированных объектов, но не требует большого количества В случае передачи данных.

Недостатки позиционирования технологии RFID

Однако существующая система позиционирования с использованием технологии RFID имеет много недостатков, таких как большая ошибка позиционирования, сложное развертывание системы и легкая подверженность влиянию окружающей среды. Например, метод позиционирования на основе RSS ограничен большой флуктуацией самого RSS и чувствительностью к помехам окружающей среды. Его трудно улучшить в дальнейшем. Метод позиционирования на основе TOA и TDOA требует высокой точности измерения времени, но из-за низкой скорости передачи данных пассивной системы RFID трудно соблюдать точное время. Вообще говоря, область применения технологии позиционирования RFID узка, точность позиционирования низкая, а практических примеров немного.

Технология геомагнитного позиционирования

По сравнению с методом позиционирования на основе технологии RFID, геомагнитное позиционирование не требует никакого аппаратного оборудования, а цель позиционирования не нужно добавлять никаких тегов. Подходит для любой сложной ситуации и сверхбольших внутренних сцен с высокой точностью позиционирования. Дополнительное обслуживание по очень низкой цене. Hangzhou Tenfield Technology — поставщик услуг позиционирования и данных на основе технологии геомагнитного позиционирования в помещении. Компания была основана несколькими известными отечественными и зарубежными учеными. Она имеет богатые прикладные функции и нацелена на предоставление пользователям комплексных решений для цифровых систем позиционирования персонала.