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射频识别技术(RFID,Radi.Frequenc.Identification)是一项从八十年代开始逐步走向成熟,利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。与目前广泛采用的条形码技术相比,RFID具有容量大、识别距离远、识别速度快、穿透能力强、可多卡识别、抗污性强等特点,近年来越来越受到业界人士的广泛关注。
目前,近距离RFID技术已发展得比较成熟并获得了大规模商业应用。本文对几种常见的室内定位技术进行探讨,对它们进行了较全面的分析与比较。分析了RFID系统的组成、分类、特点和应用领域,探讨了射频识别技术的工作原理,剖析了RFID标签的识别率问题,介绍了几种常用的反碰撞算法。并分析了两种典型的利用RFID技术的室内定位系统。
对于RFID室内定位,目前运用比较多的是利用信号强度的能量等级与距离的对应关系确定位置,此法易受室内环境的影响,且需要多个读写器,成本较高。本文探讨了一种基于RFID技术的低成本室内定位系统方案。该方案通过在室内固定位置布置低成本的无源RFID标签作为定位参考,将读写器放置于移动机器人上,作为被定位物体,利用标签对RFID读写器寻访阅读做出的响应,实现对RFID读写器持有者的定位。对于识读半径为d的RFID读写器,安装在移动机器人中会读到不同的标签,根据读到的各个标签的识读区域的重叠范围,利用质心法来确定机器人所到达的位置。合理设计标签之间超过读写器准确读取范围的布置距离,以保证读写器能够准确读取几个数目的标签。根据读到的标签个数,结合标签内的已知位置的坐标信息,确定读写器的坐标。通过仿真与实验,验证了此算法具有较高的可靠性,能比较准确的反映读写器的实际位置,偏差不超过11cm。论文还通过大量实验分析了室内环境下,温度、湿度、电磁辐射及遮挡物对定位的影响。在此基础上,设计了上位机软件,实现了读写器与PC机的数据传输。