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科普篇 | RFID技术用于位置跟踪应用的方式

  • 时间:2023-05-26
  • 作者:鸿陆技术
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RFID技术位于物联网的感知层,是物联网发展的基础,也是实现物联网的前提。相较于其他频率的RFID标签,超高频标签安全性、穿透性更强,配合鸿陆超高频读写器,能够更好的抗干扰且具有更快的读写速度。因此近年来,其发展更加迅速,应用非常广泛。那么,RFID技术用于位置跟踪应用的主要有以下几种方式,我们一起来探讨下吧。



1、基于RFID读写器的位置

建立项目位置的最常见方法是将其基于读者。当您具有固定式读写器并且知道读写器的位置时,可以根据报告标记的RFID读写器确定标记项目的大致位置。项目的位置将在设置的RFID读写器区域内。对于许多应用,这种方法都有效,例如在体育比赛计时应用中。RFID阅读器也可以放置在门口以检测进出的运动,从而提供房间级别的位置。


2、参考位置标签

另一种好的常用定位方法是将参考标签放置在存放物品的固定位置,例如在架子和桌子上、房间和门口。当您使用RFID手持式阅读器进行盘点时,除了物品上的RFID标签外,您还会读取参考标签,并可以根据已知的参考标签位置确定商品的位置。


3、查找正确的项目

查找特定项目的位置(某物的位置)是一个非常常见的用例。例如,在仓库中查找正确的零件或在大型存档中查找正确的文件。市场上有助于此应用的新产品是RFID LED标签。为了查找项目,手持式阅读器会向它要查找的项目发送select命令。当读写器“找到”它正在寻找的项目时,RFID标签上的LED灯会亮起,以在视觉上帮助用户找到该项目。


另一种方法是使用带有手持式读写器的“盖革模式”。可以将RFID读写器设置为在读写器靠近或远离感兴趣的项目时显示“变暖或变冷”指示。当物品靠近时,通常会更频繁地使用声音指示哔哔声——因此该方法通常被标记为“盖革计数器”。


4、基于标记的位置

基于RFID读写器的定位的反向方法是将RFID标签放在固定位置,并根据固定标签位置跟踪读写器位置。这种方法的好处是RFID标签很便宜。沿着已知路径放置许多标签是可行的,例如,在电梯、火车、输送机、地砖等中。当读者经过并“看到”一个RFID标签时,这就是你在地图上放置它的位置。


5、相控阵

相控阵是一种相当新的RFID标签定位方法。这项技术已经存在了几十年,主要是在雷达业务中。相控阵是一种天线,由一个天线外壳内的多个小辐射元件组成,其中控制元件的相位差允许发射波束在所需方向上引导。这允许您从不同方向扫描环境以查找标记的项目。


架空双向相控阵读写器正变得越来越流行。它们允许使用安装在天花板上的单个读写器估计物品位置,扫描左侧,右侧,背面和正面。当物品很大且房间相当空旷时,头顶读写器工作得很好。房间内的架子和家具会引起反射和回波,这将对准确性产生影响。


6、三角测量

使用两个或多个水平壁挂式扫描相控阵读数仪,可以通过三角测量确定位置。如果您知道到物品的角度和距离范围,您还可以使用放置在墙上的一根相控阵天线来确定位置。这种技术仍然很少见,而且相对昂贵。


基于范围的三角测量是一种更传统的方法,其中两个或多个读取器找到项目并可以估计项目与读取器的距离。距离数据可用于计算项目的位置。但是用RFID估计距离并不是那么简单。通常在RF中使用飞行时间,但是由于距离很小,时差太小,无法准确工作。使用RSSI也很棘手,因为它只能以一种方式工作。如果你得到一个非常高的RSSI,你知道这个项目非常接近。但是,如果您的RSSI较低,则该物品可以在任何地方,远处或近处。


使用基于定向天线的三角测量和基于距离的三角测量来确定位置


7、库存机器人

使用库存机器人技术来定位物品还不是很常见,但它可以成为在大型零售店和仓库中进行库存的良好解决方案。机器人的位置可以通过平面图和旋转编码器、激光雷达和其他技术准确跟踪。当机器人不知疲倦地四处漫游时,它的天线可以从其路径上的数百个位置检测标记的物品。在后处理中,可以根据这些数据点计算出项目的准确位置。当项目不移动时,此方法是最佳选择。幸运的是,机器人不介意通宵达旦,允许在夜间完成库存轮次。


8、基于相位的测距

基于相位的测距是一种使用反向散射相位测量的技术。在此方法中,您可以选择一个频道并从RFID标签中获取回复。答复总是在某个阶段出现。当您采用下一个通道或提高频率时,从RFID读写器到RFID标签并返回的路径中将容纳更多的波长,因此相位将增加。当您转到更高的通道号时,相位会上升(见下图)。相位变化率相对于距离,因此可用于计算RFID标签的距离。如果相位增长很快,则RFID标签很远。如果频率增加时相位增长缓慢,则RFID标签会更近。然而,区域渠道法规给这种方法带来了挑战。



(图文来源于voyantic,侵删)

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