RFID高精度室內(nèi)定位技術原理

RFID 高精度 室內(nèi)定位技術 原理| 2022-11-24 hwszkj

隨著物聯(lián)網(wǎng)的討論和無線室內(nèi)定位技術的快速發(fā)展,RFID作為一種高精度、低成本、低功耗、低速度、短間隔的新型無線傳感器網(wǎng)絡技術方案,是根據(jù)IEEE802.15.4規(guī)范開發(fā)的無線保真技術。IEEE802.15.4作為物理層和MAC層,ZigBee聯(lián)盟作為擬定的網(wǎng)絡層和使用層。蘇州恒旺數(shù)字科技利用ZigBee技術完成室內(nèi)定位,具有成本低、功耗低的優(yōu)點,信號傳輸不受視距影響,因此在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)現(xiàn)場采集、智能家居、醫(yī)療保健等領域得到廣泛應用。

RFID(射頻識別)是利用射頻信號通過空間混合(交變磁場或電磁場)來傳遞非接觸式信息,并通過傳遞的信息自動識別意圖的一種技能。射頻識別卡的優(yōu)勢在于其非接觸性,因此在完成識別工作時不需要人工干預,適用于自動化、高速運動物體的識別、多張射頻卡的同時識別,操作方便。蘇州恒旺數(shù)字科技RFID室內(nèi)定位技術是一個全新的技能應用范疇,不僅涵蓋射頻技能,還涵蓋射頻技能、密碼學、通信原理、半導體集成電路技能,是一門多學科綜合性的新學科。因此,對射頻識別技能的理解和研究具有深遠的理論意義。

實現(xiàn)高精度室內(nèi)定位

是定位系統(tǒng)最重要的策略,不同的使用場景對定位精度的要求也不同。超市、倉儲物流、展廳講解等場景需要亞米定位能力。帶室內(nèi)導航、個人商務娛樂、方位監(jiān)控等。,電桿的定位精度完全可以滿足需求。但是不同的定位技巧可以達到不同的定位精度。數(shù)字房間定位、Wi-Fi定位、藍牙定位相對較低,超寬帶定位、RFID定位、超聲波定位也相對較高。因此,在定位系統(tǒng)的實踐構建中,選擇合適的定位技巧是保證定位功能的根本條件。此外,還需要采用多種定位技巧,以實現(xiàn)比單一定位技巧功能更高的定位精度,并具有自適應算法校正能力,以保證定位算法功能的穩(wěn)定性。

目前室內(nèi)定位主要以測距技能和非測距技能為主。基于測距的定位算法有AOA、到達時間、TDOA和based基于非測距技術的定位算法主要有DV-Hop定位算法、質(zhì)心算法、凸規(guī)劃定位算法等?;跍y距的定位機定位精度比較高。在由低功率無線設備組成的高密度網(wǎng)絡中,由于設備之間的同步無法完成,很難由AOA和TDOA進行估計。雖然可以通過測量TOA來估計間隔,但是多徑和噪聲,以及參考時鐘的不準確性,都會使間隔估計的效果變差;非測距定位算法不需要測量節(jié)點間的絕地信息和視點信息,而是利用網(wǎng)絡連通性計算節(jié)點位置,但定位精度較低。根據(jù)RSSI的區(qū)間估計,可以由傳感器節(jié)點本身測量,不需要額定的硬件支持。與僅使用連通信息的算法相比,RSSI增加了有價值的分級信息。因此,基于RSSI的測距是無線傳感器網(wǎng)絡中常用的方法。通過基于RSSI的測距技術,選擇了結合射頻識別和紫蜂技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)設計,提高了室內(nèi)定位精度,完成了房間級定位。

RFID室內(nèi)定位技術原理

射頻識別(RFID)是一種易于控制、適合自動控制的技能。它利用電感和電磁耦合或雷達反射的傳輸特性來完成被識別物體的自動識別。射頻(RF)是具有一定波長的電磁波。它的頻率被描述為千赫、兆赫和千兆赫,其規(guī)模從低頻到微波不等。RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)的基本結構。

該系統(tǒng)一般由電子標簽、射頻閱讀器、中間件和記賬機數(shù)據(jù)庫組成,其結構如圖2所示。射頻標簽和閱讀器通過天線設置的空間電磁波傳輸通道交換數(shù)據(jù)。在定位系統(tǒng)的使用中,將射頻閱讀器放置在待測移動物體上,將射頻電子標簽嵌入操作環(huán)境中。電子標簽存儲方向識別信息,讀寫器以有線或無線方式連接到信息數(shù)據(jù)庫。

智能定位通道從三個方面保證定位精度和可靠性。首先選擇合適的定位方式,定位通道根據(jù)精度要求和場景特點選擇選定的定位技巧。其次,選擇融合多種定位技巧的算法,提高定位精度。從規(guī)劃建設層面考慮各種定位技能的融合,合理安排硬件布局,配合融合算法,揚長避短,提高定位精度。第三,建立定位結果優(yōu)化機制,監(jiān)控已建立的定位系統(tǒng)的功能,并根據(jù)測試結果優(yōu)化定位算法的參數(shù),以保證算法的合理性和實用性。

選擇單一的高精度室內(nèi)定位技術,定位精度、覆蓋范圍和抗干擾能力都是有限的。經(jīng)過多種技巧的聯(lián)合定位,室內(nèi)定位系統(tǒng)的整體精度可以得到有效的提高。融合定位算法,首先選擇N種不同的定位技巧對待定位方位進行測量,并對待定位方位進行估計,得到N個方位估計的結果。選擇混合估計算法以獲得關于待測方位的最佳估計結果。