Introdução à tecnologia de posicionamento baseada em RFID

Como uma das tecnologias de suporte da Internet das Coisas, RFID é uma tecnologia de identificação que não requer contato direto. Ela usa sinais de radiofrequência para ler e transmitir informações armazenadas em etiquetas eletrônicas. A tecnologia RFID tem as características de transmissão sem linha de visão e identificação rápida. As etiquetas eletrônicas usadas na tecnologia RFID para armazenar informações têm as vantagens de tamanho pequeno, baixo custo e reutilização. Amplamente utilizadas em rastreamento de logística, transporte, gerenciamento de carga de shopping, posicionamento de itens e outros campos.

Estrutura do sistema RFID:

As etiquetas RFID são divididas em ativas e passivas. As etiquetas ativas podem ser consideradas RFID em um sentido relativamente amplo. Como as próprias tags são ativas, o processamento do sinal também pode ser feito de forma mais complicada, e a precisão do posicionamento será muito maior. Idealmente, ele pode cobrir um alcance de 100 metros, e o erro de posicionamento é de cerca de 5 metros. Ele é concluído principalmente por triangulação, mas este campo também pode usar nós como uwb, ZigBee, etc. para concluir o posicionamento. Tags passivas referem-se a RFID na maioria das vezes. Como as próprias etiquetas não têm poder de computação, todo o processamento de sinal é limitado pelos sinais refletidos recebidos pelo leitor, então a escolha de algoritmos de processamento de sinal será muito menor. E como o alcance de reconhecimento do leitor é basicamente de 10 metros, geralmente é um posicionamento muito fino que estudará o posicionamento de etiquetas passivas.

Tecnologia de posicionamento interno RFID

O método de posicionamento interno baseado em RFID é localizar a etiqueta por meio de um leitor com uma posição conhecida, que pode ser dividido em um método sem alcance e um método de alcance. O método baseado em alcance se refere à estimativa da distância real entre o dispositivo alvo e cada etiqueta por meio de várias técnicas de alcance, e então estimar a posição do dispositivo alvo por meio de um método geométrico. Os métodos de posicionamento baseados em alcance comumente usados incluem: posicionamento baseado em Tempo de Chegada (TOA), posicionamento baseado em Diferença de Tempo de Chegada (TDOA), posicionamento baseado em RSSI, posicionamento baseado em Ângulo de Chegada (Ângulo de Chegada, AOA), etc. 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.

Método sem alcance

O método sem alcance se refere à coleta de informações da cena no estágio inicial e, em seguida, à correspondência do alvo obtido 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 de centroide. O método de posicionamento de impressão digital é basicamente o mesmo usado no posicionamento de Wi-Fi, posicionamento de Beacon e outras tecnologias. Organize alguns leitores no espaço de posicionamento. As posições dos leitores são conhecidas. Quando a tag alvo entra na cena, vários leitores podem ler as informações da tag alvo ao mesmo tempo. As posições e conexões desses leitores formam um polígono , o centroide desse polígono pode ser considerado como as coordenadas de posição do rótulo 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. É frequentemente usado em cenários onde a precisão do posicionamento não é alta e o equipamento de hardware é limitado.

Vantagens do posicionamento da tecnologia RFID

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 capacidade de comunicação 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.

Desvantagens do posicionamento da tecnologia RFID

No entanto, o sistema de posicionamento existente usando a tecnologia RFID tem muitas deficiências, como grande erro de posicionamento, implantação complexa do sistema e facilidade de ser afetado pelo ambiente. Por exemplo, o método de posicionamento baseado em RSS é limitado pela grande flutuação do próprio RSS 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. Em termos gerais, a faixa de aplicação da tecnologia de posicionamento RFID é estreita, a precisão do posicionamento é baixa e há poucos casos práticos.

Tecnologia de posicionamento geomagnético

Comparado com o método de posicionamento baseado na tecnologia RFID, o posicionamento geomagnético não requer nenhum equipamento de hardware, e o alvo de posicionamento não precisa adicionar nenhuma etiqueta. É adequado para qualquer situação complexa e cenas internas super grandes, com alta precisão de posicionamento. Manutenção extra a um custo muito baixo. A Hangzhou Tenfield Technology é um serviço de posicionamento e provedor de serviços de dados com base na tecnologia de posicionamento geomagnético interno. Foi cofundada por vários acadêmicos conhecidos no país e no exterior. Ela tem funções de aplicação ricas e visa fornecer aos usuários soluções gerais para sistemas digitais de posicionamento de pessoal.