Tecnologia de posicionamento de RFID passivo

RFID é uma tecnologia de identificação sem contato que usa sinais de radiofrequência para ler e transmitir informações armazenadas em Etiquetas eletrônicas RFID. É amplamente utilizado em rastreamento de logística, transporte, gerenciamento de carga de shopping e posicionamento de itens. De acordo com as condições específicas do local, as etiquetas eletrônicas RFID auxiliares e leitores são implantados uniformemente conforme necessário. Geralmente, há duas maneiras de indicar a distância entre a Etiqueta RFID auxiliar e o Leitor RFID.

A primeira é usar um leitor RFID que pode ajustar a distância de leitura e escrita ajustando a camada de energia. Em qual camada de energia cada etiqueta RFID auxiliar é lida pelo leitor RFID, esses dados da camada de energia indicam a auxiliar A distância entre a etiqueta RFID e o leitor RFID. Quanto menores os dados da camada de energia, mais próxima a etiqueta RFID auxiliar está do leitor RFID; quanto maiores os dados da camada de energia, mais distante a etiqueta RFID auxiliar está do leitor RFID.

A segunda é indicar a distância entre a etiqueta RFID auxiliar e o leitor RFID de acordo com o atraso entre quando o leitor RFID envia um sinal e quando ele lê as informações da etiqueta RFID. Quanto menor o tempo de atraso, mais próxima a distância entre a etiqueta RFID auxiliar e o leitor RFID; quanto maior o tempo de atraso, maior a distância entre a etiqueta RFID auxiliar e o leitor RFID.

As etiquetas RFID são divididas em ativas e passivas. As etiquetas ativas têm uma fonte de energia, e o processamento do sinal pode ser mais complicado, e a precisão do posicionamento será muito maior. Idealmente, pode cobrir um intervalo de 100 metros, e o erro de posicionamento é de cerca de 5 metros. É concluído principalmente por triangulação, mas este campo também pode usar nós como UWB e ZigBee para concluir o posicionamento. Como a etiqueta RFID passiva não tem poder de computação, todo o processamento do sinal é limitado pelo sinal refletido recebido pelo leitor RFID, então a escolha dos algoritmos de processamento do sinal será muito menor. E como o alcance de identificação do leitor RFID está basicamente dentro do alcance de 20 metros, o posicionamento de etiquetas passivas é geralmente menos usado.

O posicionamento interno RFID é localizar etiquetas por meio de leitores RFID com posições conhecidas, que podem ser divididas em métodos sem alcance e métodos de alcance. O método baseado em alcance se refere à estimativa da distância real entre o dispositivo RFID alvo e cada etiqueta RFID por meio de várias técnicas de alcance e, em seguida, estimar a posição do dispositivo alvo por meio de um método geométrico. Os métodos de posicionamento comumente usados com base em alcance incluem: posicionamento usando informações de tempo de chegada (dividido em TOA, TDOA), posicionamento com base em informações de intensidade do sinal (RSSI) e posicionamento com base no ângulo de chegada do sinal (Ângulo de Chegada, AOA). Essas tecnologias são consistentes com os princípios técnicos usados em UWB e Wi-Fi, mas a distância de propagação dos sinais RFID é muito curta devido a restrições de energia, geralmente apenas alguns metros a dezenas de metros de distância.

Entre eles, o método sem alcance se refere à coleta de informações da cena no estágio inicial e, em seguida, à correspondência do alvo adquirido com as informações da cena, de modo a localizar o alvo. Os métodos de implementação típicos são o método de etiqueta de referência e o método de posicionamento de impressão digital. O algoritmo comumente usado para o método de etiqueta de referência é o método de posicionamento do centroide. O método de posicionamento da impressão digital é basicamente o mesmo usado no posicionamento de Wi-Fi, posicionamento de Beacon e outras tecnologias. Organize alguns leitores RFID no espaço de posicionamento. A localização dos leitores RFID é conhecida. Quando a etiqueta RFID alvo entra na cena, vários leitores RFID podem ler as informações da etiqueta RFID alvo ao mesmo tempo. A localização desses leitores RFID forma um polígono com a linha de conexão, e o centroide desse polígono pode ser considerado as coordenadas de posição da etiqueta RFID alvo. As etapas de implementação do algoritmo de posicionamento do centroide são simples e fáceis de operar, mas a precisão do posicionamento é relativamente baixa. Ele é frequentemente usado em cenários onde a precisão do posicionamento não é alta e o equipamento de hardware RFID é limitado.

A vantagem do método de posicionamento baseado na tecnologia RFID está em seu baixo custo. O custo das etiquetas RFID ativas é geralmente dezenas de yuans, enquanto o custo das etiquetas RFID passivas pode ser de vários yuans, e o tamanho das etiquetas é pequeno, geralmente feito no formato de uma folha, e o sinal de radiofrequência RFID tem forte penetração e pode realizar comunicação sem linha de visão. A eficiência de comunicação do sistema RFID é muito alta. Comparado com Wi-Fi e Zigbee e outros sistemas que exigem acesso à rede, um leitor RFID pode concluir a leitura e a gravação de centenas de etiquetas em 1 segundo. Comparado com as tecnologias de posicionamento sem fio ZigBee, Bluetooth e Wi-Fi, o RFID tem menor custo de nó e velocidade de posicionamento mais rápida, mas sua comunicaçãocapacidade de posicionamento é mais fraca, então o posicionamento RFID é especialmente adequado para objetos etiquetados simples, mas não requer um grande número de No caso de comunicação de dados.

No entanto, o sistema de posicionamento existente usando tecnologia RFID tem muitas deficiências, como grande erro de posicionamento, implantação complexa do sistema e fácil de ser afetado pelo ambiente. Por exemplo, o método de posicionamento baseado em RSSI é limitado pela grande flutuação do próprio RSSI e pela sensibilidade à interferência ambiental. É difícil melhorar ainda mais. O método de posicionamento baseado em TOA e TDOA requer alta precisão de medição de tempo, mas devido à baixa taxa de comunicação do sistema RFID passivo, é difícil observar o tempo preciso. De modo geral, a faixa de aplicação da tecnologia de posicionamento RFID é estreita, a precisão do posicionamento é baixa e há poucos casos práticos.