Εισαγωγή τεχνολογίας εντοπισμού θέσης που βασίζεται σε RFID

Ως μία από τις υποστηρικτικές τεχνολογίες του Διαδικτύου των πραγμάτων, το RFID είναι μια τεχνολογία αναγνώρισης που δεν απαιτεί άμεση επαφή. Χρησιμοποιεί σήματα ραδιοσυχνοτήτων για την ανάγνωση και τη μετάδοση πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες σε ηλεκτρονικές ετικέτες. Η τεχνολογία RFID έχει τα χαρακτηριστικά της μετάδοσης χωρίς οπτική επαφή και της γρήγορης αναγνώρισης. Οι ηλεκτρονικές ετικέτες που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία RFID για την αποθήκευση πληροφοριών έχουν τα πλεονεκτήματα του μικρού μεγέθους και του χαμηλού κόστους , και δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης. Χρησιμοποιείται ευρέως στην παρακολούθηση της εφοδιαστικής, τις μεταφορές, τη διαχείριση φορτίου εμπορικών κέντρων, την τοποθέτηση αντικειμένων και άλλους τομείς.

Πλαίσιο συστήματος RFID:

Οι ετικέτες RFID χωρίζονται σε ενεργές και παθητικές. Οι ενεργές ετικέτες μπορούν να θεωρηθούν ως RFID με μια σχετικά ευρεία έννοια. Εφόσον οι ίδιες οι ετικέτες είναι ενεργές, η επεξεργασία του σήματος μπορεί επίσης να γίνει πιο περίπλοκη και η ακρίβεια τοποθέτησης θα είναι πολύ μεγαλύτερη. Ιδανικά, μπορεί να καλύψει εμβέλεια 100 μέτρων, και το σφάλμα τοποθέτησης είναι περίπου 5 μέτρα. Ολοκληρώνεται κυρίως με τριγωνοποίηση, αλλά αυτό το πεδίο μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει κόμβους όπως uwb, ZigBee κ.λπ. για την ολοκλήρωση της τοποθέτησης. Οι παθητικές ετικέτες αναφέρονται σε RFID τις περισσότερες φορές. Δεδομένου ότι οι ίδιες οι ετικέτες δεν έχουν υπολογιστική ισχύ, όλη η επεξεργασία σήματος περιορίζεται από τα ανακλώμενα σήματα που λαμβάνει ο αναγνώστης, επομένως η επιλογή των αλγορίθμων επεξεργασίας σήματος θα είναι πολύ μικρότερη. Και επειδή το εύρος αναγνώρισης του αναγνώστη είναι βασικά εντός 10 μέτρων, είναι γενικά πολύ λεπτή τοποθέτηση που θα μελετήσει τη θέση των παθητικών ετικετών.

Τεχνολογία εντοπισμού θέσης εσωτερικού χώρου RFID

Η μέθοδος εντοπισμού θέσης εσωτερικών χώρων που βασίζεται σε RFID είναι ο εντοπισμός της ετικέτας μέσω μιας συσκευής ανάγνωσης με γνωστή θέση, η οποία μπορεί να χωριστεί σε μέθοδο μη εμβέλειας και μέθοδο εμβέλειας. Η μέθοδος που βασίζεται στην εμβέλεια αναφέρεται στην εκτίμηση της πραγματικής απόστασης μεταξύ της συσκευής στόχου και κάθε ετικέτας μέσω διαφόρων τεχνικών εμβέλειας και, στη συνέχεια, στην εκτίμηση της θέσης της συσκευής στόχου μέσω μιας γεωμετρικής μεθόδου. Οι συνήθεις μέθοδοι εντοπισμού θέσης που βασίζονται σε εύρος τιμών περιλαμβάνουν: τοποθέτηση με βάση την ώρα άφιξης (TOA), τοποθέτηση βάσει χρονικής διαφοράς άφιξης (TDOA), τοποθέτηση βάσει RSSI, τοποθέτηση βάσει γωνίας άφιξης (γωνία της άφιξης, AOA), κ.λπ. Αυτές οι τεχνολογίες συνάδουν με τις τεχνικές αρχές που χρησιμοποιούνται στο UWB και το Wi-Fi, αλλά η απόσταση διάδοσης των σημάτων RFID είναι πολύ μικρή λόγω των ενεργειακών περιορισμών, γενικά μόνο λίγα μέτρα έως δεκάδες μέτρα μακριά.

Μέθοδος μη εμβέλειας

Η μέθοδος μη εμβέλειας αναφέρεται στη συλλογή των πληροφοριών της σκηνής στο αρχικό στάδιο και στη συνέχεια στην αντιστοίχιση του ληφθέντος στόχου με τις πληροφορίες σκηνής, έτσι ώστε να εντοπίστε τον στόχο. Τυπικές μέθοδοι υλοποίησης είναι η μέθοδος ετικέτας αναφοράς και η μέθοδος τοποθέτησης δακτυλικών αποτυπωμάτων. Ο συνήθως χρησιμοποιούμενος αλγόριθμος για τη μέθοδο της ετικέτας αναφοράς είναι η μέθοδος κεντροειδούς τοποθέτησης. Η μέθοδος τοποθέτησης δακτυλικών αποτυπωμάτων είναι βασικά η ίδια με αυτήν που χρησιμοποιείται στην τοποθέτηση Wi-Fi, στον εντοπισμό Beacon και σε άλλες τεχνολογίες. Ταξινομήστε ορισμένους αναγνώστες στο χώρο εντοπισμού θέσης. Οι θέσεις των αναγνωστών είναι γνωστές. Όταν η ετικέτα στόχος εισέλθει στη σκηνή, πολλοί αναγνώστες μπορούν να διαβάσουν τις πληροφορίες της ετικέτας στόχου ταυτόχρονα. Οι θέσεις και οι συνδέσεις αυτών των συσκευών ανάγνωσης σχηματίζουν ένα πολύγωνο , το κέντρο αυτού του πολυγώνου μπορεί να θεωρηθεί ως οι συντεταγμένες θέσης της ετικέτας στόχου. Τα βήματα υλοποίησης του αλγόριθμου εντοπισμού θέσης κέντρου είναι απλά και εύκολα στη χρήση, αλλά η ακρίβεια εντοπισμού θέσης είναι σχετικά χαμηλή. Χρησιμοποιείται συχνά σε σενάρια όπου η ακρίβεια τοποθέτησης δεν είναι υψηλή και ο εξοπλισμός υλικού είναι περιορισμένος.

Πλεονεκτήματα της τοποθέτησης της τεχνολογίας RFID

Το πλεονέκτημα της μεθόδου εντοπισμού θέσης που βασίζεται στην τεχνολογία RFID έγκειται στο χαμηλό κόστος της. Το κόστος των ενεργών ετικετών RFID είναι συνήθως δεκάδες γιουάν, ενώ το κόστος των παθητικών ετικετών RFID μπορεί να είναι αρκετά γιουάν και το μέγεθος των ετικετών είναι μικρό, συνήθως σε σχήμα φύλλου, και το σήμα ραδιοσυχνοτήτων RFID έχει ισχυρή διείσδυση και μπορεί να πραγματοποιήσει επικοινωνία χωρίς οπτική επαφή Η αποτελεσματικότητα επικοινωνίας του συστήματος RFID είναι πολύ υψηλή σε σύγκριση με το Wi-Fi και το Zigbee και άλλα συστήματα που απαιτούν πρόσβαση στο δίκτυο, ένας αναγνώστης RFID μπορεί να ολοκληρώσει την ανάγνωση και την εγγραφή εκατοντάδων ετικετών μέσα σε 1 δευτερόλεπτο Σε σύγκριση με τις τεχνολογίες ασύρματου εντοπισμού θέσης ZigBee, Bluetooth και Wi-Fi, το RFID έχει χαμηλότερο κόστος κόμβου και μεγαλύτερη ταχύτητα εντοπισμού θέσης. Η ικανότητα επικοινωνίας είναι ασθενέστερη, επομένως η τοποθέτηση RFID είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για απλά αντικείμενα με ετικέτα, αλλά δεν απαιτεί μεγάλο αριθμό στην περίπτωση επικοινωνίας δεδομένων.

Μειονεκτήματα της τοποθέτησης της τεχνολογίας RFID

Ωστόσο, το υπάρχον σύστημα εντοπισμού θέσης που χρησιμοποιεί τεχνολογία RFID έχει πολλές ελλείψεις, όπως μεγάλο σφάλμα εντοπισμού θέσης, πολύπλοκη ανάπτυξη συστήματος και εύκολο να επηρεαστεί από το περιβάλλον. Για παράδειγμα, η μέθοδος εντοπισμού θέσης που βασίζεται στο RSS περιορίζεται από τη μεγάλη διακύμανση του ίδιου του RSS και την ευαισθησία στις περιβαλλοντικές παρεμβολές. Είναι δύσκολο να βελτιωθεί περαιτέρω. Η μέθοδος εντοπισμού θέσης που βασίζεται σε TOA και TDOA απαιτεί υψηλή ακρίβεια μέτρησης χρόνου, αλλά λόγω του χαμηλού ρυθμού επικοινωνίας του παθητικού συστήματος RFID, είναι δύσκολο να παρατηρηθεί ο ακριβής χρόνος. Σε γενικές γραμμές, το εύρος εφαρμογής της τεχνολογίας εντοπισμού θέσης RFID είναι στενό, η ακρίβεια εντοπισμού θέσης είναι χαμηλή και υπάρχουν λίγες πρακτικές περιπτώσεις.

Τεχνολογία γεωμαγνητικής θέσης

Σε σύγκριση με τη μέθοδο εντοπισμού θέσης που βασίζεται στην τεχνολογία RFID, η γεωμαγνητική τοποθέτηση δεν απαιτεί εξοπλισμό υλικού και ο στόχος εντοπισμού θέσης δεν χρειάζεται να προσθέσει ετικέτες. Είναι κατάλληλο για κάθε περίπλοκη κατάσταση και πολύ μεγάλες σκηνές εσωτερικού χώρου, με υψηλή ακρίβεια τοποθέτησης. Επιπλέον συντήρηση με πολύ χαμηλό κόστος. Η Hangzhou Tenfield Technology είναι ένας πάροχος υπηρεσιών εντοπισμού θέσης και δεδομένων που βασίζεται στην τεχνολογία γεωμαγνητικής εντοπισμού θέσης σε εσωτερικούς χώρους. Συνιδρύθηκε από πλήθος γνωστών μελετητών στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Διαθέτει πλούσιες λειτουργίες εφαρμογής και στοχεύει να παρέχει στους χρήστες συνολικές λύσεις για ψηφιακά συστήματα εντοπισμού θέσης προσωπικού.