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射頻識別定位原理與算法rfid

返回列表 來源: 發布日期: 2019.07.25
1.射頻識別定位原理
目前,傳統的RFID室內定位跟蹤系統是一個基于計算機的智能技術系統,它集RFID數據采集、RFID數據處理與傳輸、GIS空間分析與查詢技術于一體。
定位是根據接收到的射頻識別信號的強度和相位,利用定位算法計算出距離和方位角。
2.常用定位算法
2.1三邊測距法
Hightower等人提出的Spoton系統。是此類算法的典型代表。系統使用三個或三個以上的讀卡器作為基站,記錄每個讀卡器讀取的標簽接收到的信號強度,并通過三角測量計算標簽的位置。
2.2地雷定位算法
蘭德馬克[8]是近年來流行的射頻識別定位系統。主要的想法是引入參考標簽。讀卡器和參考標簽部署在房間內的幾個固定位置,通過比較參考標簽和目標標簽的接收信號強度來計算目標標簽的位置。隨后,許多學者對地雷系統進行了改進,以提高其定位精度。Jin等人介紹了地雷系統中相鄰節點的概念,以提高定位效率。Chattopadhyay等人定量分析了參考標簽的排列和密度,表明地雷系統的定位效果取決于標簽的方位,要求標簽放置在同一方向,或者標簽天線本身具有良好的全向性。
同時,利用神經網絡對地雷系統進行改進,通過預先設置的目標標記和參考標記的信號強度對神經網絡進行訓練,并利用訓練后的神經網絡計算出未知的目標標記位置。Choi等人介紹了一種利用修正后的目標標記和參考標記信號強度計算位置的信號強度校正方法。趙格洋等人從香港科技大學提出了一種基于虛擬參考標簽的虛擬參考消除算法。結合實際參考標簽的位置信息和信號強度,采用線性插值法對虛擬參考標簽的位置信息和信號強度進行估計,從而實現了一個細粒度的室內傳輸環境。
2.3到達時間(TOA)
采用到達時間法跟蹤人的軌跡,L-MUSIC法與到達時間法相結合,實現標簽的定位。但是,到達時間的方法有一些缺點:
(1)由于室內定位場景通常較小,標簽靠近閱讀器,測量電磁波在空氣中以較短的速度傳播的距離需要較高的時間精度。
(2)讀卡器和標簽需要準確同步。
(3)RFID通信速率低,難以添加準確的時間戳。

除上述方法外,室內定位算法如AOA和DOA也是熱點,可以提供更好的定位精度。目前,室內定位的應用正從研究室走向實際應用階段。例如,香港中文大學的室內定位技術已應用于新秀電臺。如何研究理論算法并將其應用到工業生產中,仍然是研究者需要解決的問題。

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