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射频识别定位原理与算法rfid

返回列表 来源: 发布日期: 2019.07.25
1.射频识别定位原理
目前,传统的RFID室内定位跟踪系统是一个基于计算机的智能技术系统,它集RFID数据采集、RFID数据处理与传输、GIS空间分析与查询技术于一体。
定位是根据接收到的射频识别信号的强度和相位,利用定位算法计算出距离和方位角。
2.常用定位算法
2.1三边测距法
Hightower等人提出的Spoton系统。是此类算法的典型代表。系统使用三个或三个以上的读卡器作为基站,记录每个读卡器读取的标签接收到的信号强度,并通过三角测量计算标签的位置。
2.2地雷定位算法
兰德马克[8]是近年来流行的射频识别定位系统。主要的想法是引入参考标签。读卡器和参考标签部署在房间内的几个固定位置,通过比较参考标签和目标标签的接收信号强度来计算目标标签的位置。随后,许多学者对地雷系统进行了改进,以提高其定位精度。Jin等人介绍了地雷系统中相邻节点的概念,以提高定位效率。Chattopadhyay等人定量分析了参考标签的排列和密度,表明地雷系统的定位效果取决于标签的方位,要求标签放置在同一方向,或者标签天线本身具有良好的全向性。
同时,利用神经网络对地雷系统进行改进,通过预先设置的目标标记和参考标记的信号强度对神经网络进行训练,并利用训练后的神经网络计算出未知的目标标记位置。Choi等人介绍了一种利用修正后的目标标记和参考标记信号强度计算位置的信号强度校正方法。赵格洋等人从香港科技大学提出了一种基于虚拟参考标签的虚拟参考消除算法。结合实际参考标签的位置信息和信号强度,采用线性插值法对虚拟参考标签的位置信息和信号强度进行估计,从而实现了一个细粒度的室内传输环境。
2.3到达时间(TOA)
采用到达时间法跟踪人的轨迹,L-MUSIC法与到达时间法相结合,实现标签的定位。但是,到达时间的方法有一些缺点:
(1)由于室内定位场景通常较小,标签靠近阅读器,测量电磁波在空气中以较短的速度传播的距离需要较高的时间精度。
(2)读卡器和标签需要准确同步。
(3)RFID通信速率低,难以添加准确的时间戳。

除上述方法外,室内定位算法如AOA和DOA也是热点,可以提供更好的定位精度。目前,室内定位的应用正从研究室走向实际应用阶段。例如,香港中文大学的室内定位技术已应用于新秀电台。如何研究理论算法并将其应用到工业生产中,仍然是研究者需要解决的问题。

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