用于位置跟蹤應(yīng)用的RAIN RFID

RAIN射頻識(shí)別技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直用于位置跟蹤應(yīng)用。但是，圍繞物聯(lián)網(wǎng)的炒作為探索RAIN RFID作為定位技術(shù)的適用性的公司提供了新的推動(dòng)力。在最近的物聯(lián)網(wǎng)貿(mào)易展上， 我們的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)就使用 RFID 作為室內(nèi)定位進(jìn)行了多次討論 （RTLS – 實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)） 技術(shù).

基于讀取器的位置

建立項(xiàng)目位置的最常見方法是將其基于讀者。當(dāng)您具有固定讀取器并且知道讀取器的位置時(shí)，可以根據(jù)報(bào)告標(biāo)記的讀取器確定標(biāo)記項(xiàng)目的大致位置。項(xiàng)目的位置將在設(shè)置的讀取器區(qū)域內(nèi)。對(duì)于許多應(yīng)用，這種方法都有效，例如在體育比賽計(jì)時(shí)應(yīng)用中。閱讀器也可以放置在門口以檢測(cè)進(jìn)出的運(yùn)動(dòng)，從而提供房間級(jí)別的位置。

基于標(biāo)記的位置

基于讀取器的定位的反向方法是將標(biāo)簽放在固定位置，并根據(jù)固定標(biāo)簽位置跟蹤讀取器位置。這種方法的好處是標(biāo)簽很便宜。沿著已知路徑放置許多標(biāo)簽是可行的，例如，在電梯、火車、輸送機(jī)、地磚等中。當(dāng)讀者經(jīng)過(guò)并“看到”一個(gè)標(biāo)簽時(shí)，這就是你在地圖上放置它的位置。

查找正確的項(xiàng)目

查找特定項(xiàng)目的位置（某物的位置）是一個(gè)非常常見的用例。例如，在倉(cāng)庫(kù)中查找正確的零件或在大型存檔中查找正確的文件。市場(chǎng)上有助于此應(yīng)用的新產(chǎn)品是LED標(biāo)簽。為了查找項(xiàng)目，手持式閱讀器會(huì)向它要查找的項(xiàng)目發(fā)送 select 命令。當(dāng)閱讀器“找到”它正在尋找的項(xiàng)目時(shí)，標(biāo)簽上的 LED 會(huì)亮起，以在視覺上幫助用戶找到該項(xiàng)目。

另一種方法是使用帶有手持閱讀器的“蓋革模式”?？梢詫⒆x取器設(shè)置為在讀取器靠近或遠(yuǎn)離感興趣的項(xiàng)目時(shí)顯示“變暖或變冷”指示。當(dāng)物品靠近時(shí)，通常會(huì)更頻繁地使用聲音指示嗶嗶聲——因此該方法通常被標(biāo)記為“蓋革計(jì)數(shù)器”。

參考位置標(biāo)簽

另一種好的常用定位方法是將參考標(biāo)簽放置在存放物品的固定位置，例如在架子和桌子上、房間和門口。當(dāng)您使用手持閱讀器進(jìn)行盤點(diǎn)時(shí)，除了物品上的標(biāo)簽外，您還會(huì)讀取參考標(biāo)簽，并可以根據(jù)已知的參考標(biāo)簽位置確定商品的位置。

相控陣

相控陣是一種相當(dāng)新的RFID標(biāo)簽定位方法。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年，主要是在雷達(dá)業(yè)務(wù)中。相控陣是一種天線，由一個(gè)天線外殼內(nèi)的多個(gè)小輻射元件組成，其中控制元件的相位差允許發(fā)射波束在所需方向上引導(dǎo)。這允許您從不同方向掃描環(huán)境以查找標(biāo)記的項(xiàng)目。

架空雙向相控陣讀卡器正變得越來(lái)越流行。它們?cè)试S使用安裝在天花板上的單個(gè)閱讀器估計(jì)物品位置，掃描左側(cè)，右側(cè)，背面和正面。當(dāng)物品很大且房間相當(dāng)空曠時(shí)，頭頂閱讀器工作得很好。房間內(nèi)的架子和家具會(huì)引起反射和回波，這將對(duì)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。

三角測(cè)量

使用兩個(gè)或多個(gè)水平壁掛式掃描相控陣讀數(shù)儀，可以通過(guò)三角測(cè)量確定位置。如果您知道到物品的角度和距離范圍，您還可以使用放置在墻上的一根相控陣天線來(lái)確定位置。這種技術(shù)仍然很少見，而且相對(duì)昂貴。

基于范圍的三角測(cè)量是一種更傳統(tǒng)的方法，其中兩個(gè)或多個(gè)讀取器找到項(xiàng)目并可以估計(jì)項(xiàng)目與讀取器的距離。距離數(shù)據(jù)可用于計(jì)算項(xiàng)目的位置。但是用RFID估計(jì)距離并不是那么簡(jiǎn)單。通常在RF中使用飛行時(shí)間，但是由于距離很小，時(shí)差太小，無(wú)法準(zhǔn)確工作。使用 RSSI 也很棘手，因?yàn)樗荒芤砸环N方式工作。如果你得到一個(gè)非常高的RSSI，你知道這個(gè)項(xiàng)目非常接近。但是，如果您的RSSI較低，則該物品可以在任何地方，遠(yuǎn)處或近處。

使用基于定向天線的三角測(cè)量和基于距離的三角測(cè)量來(lái)確定位置。

基于相位的測(cè)距

基于相位的測(cè)距是一種使用反向散射相位測(cè)量的技術(shù)。在此方法中，您可以選擇一個(gè)頻道并從標(biāo)簽中獲取回復(fù)。答復(fù)總是在某個(gè)階段出現(xiàn)。當(dāng)您采用下一個(gè)通道或提高頻率時(shí)，從閱讀器到標(biāo)簽并返回的路徑中將容納更多的波長(zhǎng)，因此相位將增加。當(dāng)您轉(zhuǎn)到更高的通道號(hào)時(shí)，相位會(huì)上升（見下圖）。相位變化率相對(duì)于距離，因此可用于計(jì)算標(biāo)簽的距離。如果相位增長(zhǎng)很快，則標(biāo)簽很遠(yuǎn)。如果頻率增加時(shí)相位增長(zhǎng)緩慢，則標(biāo)簽會(huì)更近。然而，區(qū)域渠道法規(guī)給這種方法帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

庫(kù)存機(jī)器人

使用庫(kù)存機(jī)器人技術(shù)來(lái)定位物品還不是很常見，但它可以成為在大型零售店和倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行庫(kù)存的良好解決方案。機(jī)器人的位置可以通過(guò)平面圖和旋轉(zhuǎn)編碼器、激光雷達(dá)和其他技術(shù)準(zhǔn)確跟蹤。當(dāng)機(jī)器人不知疲倦地四處漫游時(shí)，它的天線可以從其路徑上的數(shù)百個(gè)位置檢測(cè)標(biāo)記的物品。在后處理中，可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算出項(xiàng)目的準(zhǔn)確位置。當(dāng)項(xiàng)目不移動(dòng)時(shí)，此方法是最佳選擇。幸運(yùn)的是，機(jī)器人不介意通宵達(dá)旦，允許在夜間完成庫(kù)存輪次。

審核編輯：郭婷