Tecnologia di posizionamento RFID passivo

RFID è una tecnologia di identificazione senza contatto che utilizza segnali a radiofrequenza per leggere e trasmettere informazioni memorizzate in Tag elettronici RFID. È ampiamente utilizzata nel monitoraggio logistico, nei trasporti, nella gestione del carico nei centri commerciali e nel posizionamento degli articoli. In base alle condizioni specifiche del sito, i tag elettronici e i lettori RFID ausiliari vengono distribuiti uniformemente in base alle necessità. In genere, ci sono due modi per indicare la distanza tra il tag RFID ausiliario e il Lettore RFID.

Il primo è utilizzare un lettore RFID in grado di regolare la distanza di lettura e scrittura regolando lo strato energetico. Su quale strato energetico ogni tag RFID ausiliario viene letto dal lettore RFID, questi dati dello strato energetico indicano l'ausiliario La distanza tra il tag RFID e il lettore RFID. Più piccoli sono i dati dello strato energetico, più vicino è il tag RFID ausiliario al lettore RFID; più grandi sono i dati dello strato energetico, più lontano è il tag RFID ausiliario dal lettore RFID.

Il secondo è indicare la distanza tra il tag RFID ausiliario e il lettore RFID in base al ritardo tra quando il lettore RFID invia un segnale e quando legge le informazioni del tag RFID. Più breve è il tempo di ritardo, più vicina è la distanza tra il tag RFID ausiliario e il lettore RFID; più lungo è il tempo di ritardo, più lontana è la distanza tra il tag RFID ausiliario e il lettore RFID.

I tag RFID sono divisi in attivi e passivi. I tag attivi hanno una fonte di alimentazione e l'elaborazione del segnale può essere più complicata e la precisione del posizionamento sarà molto più elevata. Idealmente, può coprire un raggio di 100 metri e l'errore di posizionamento è di circa 5 metri. Viene completato principalmente tramite triangolazione, ma questo campo può anche utilizzare nodi come UWB e ZigBee per completare il posizionamento. Poiché il tag RFID passivo non ha potenza di calcolo, tutta l'elaborazione del segnale è limitata dal segnale riflesso ricevuto dal lettore RFID, quindi la scelta degli algoritmi di elaborazione del segnale sarà molto più piccola. E poiché il raggio di identificazione del lettore RFID è fondamentalmente entro il raggio di 20 metri, il posizionamento dei tag passivi è generalmente meno utilizzato.

Il posizionamento indoor RFID consiste nel localizzare i tag tramite lettori RFID con posizioni note, che possono essere suddivisi in metodi non di misurazione della distanza e metodi di misurazione della distanza. Il metodo basato sulla distanza si riferisce alla stima della distanza effettiva tra il dispositivo RFID di destinazione e ciascun tag RFID tramite varie tecniche di distanza, e quindi alla stima della posizione del dispositivo di destinazione tramite un metodo geometrico. I metodi di posizionamento comunemente utilizzati basati sulla distanza includono: posizionamento tramite informazioni sul tempo di arrivo (suddiviso in TOA, TDOA), posizionamento basato sulle informazioni sulla potenza del segnale (RSSI) e posizionamento basato sull'angolo di arrivo del segnale (Angolo di arrivo, AOA). Queste tecnologie sono coerenti con i principi tecnici utilizzati in UWB e Wi-Fi, ma la distanza di propagazione dei segnali RFID è molto breve a causa dei vincoli energetici, generalmente solo pochi metri o decine di metri di distanza.

Tra questi, il metodo non-ranging si riferisce alla raccolta di informazioni sulla scena nella fase iniziale, e quindi all'abbinamento del target acquisito con le informazioni sulla scena, in modo da localizzare il target. I metodi di implementazione tipici sono il metodo del tag di riferimento e il metodo di posizionamento dell'impronta digitale. L'algoritmo comunemente utilizzato per il metodo del tag di riferimento è il metodo di posizionamento del centroide. Il metodo di posizionamento dell'impronta digitale è fondamentalmente lo stesso di quello utilizzato nel posizionamento Wi-Fi, nel posizionamento Beacon e in altre tecnologie. Disporre alcuni lettori RFID nello spazio di posizionamento. La posizione dei lettori RFID è nota. Quando il tag RFID di destinazione entra in scena, più lettori RFID possono leggere le informazioni del tag RFID di destinazione contemporaneamente. La posizione di questi lettori RFID forma un poligono con la linea di connessione e il centroide di questo poligono può essere considerato come le coordinate di posizione del tag RFID di destinazione. I passaggi di implementazione dell'algoritmo di posizionamento del centroide sono semplici e facili da usare, ma la precisione di posizionamento è relativamente bassa. Viene spesso utilizzato in scenari in cui la precisione di posizionamento non è elevata e l'attrezzatura hardware RFID è limitata.

Il vantaggio del metodo di posizionamento basato sulla tecnologia RFID risiede nel suo basso costo. Il costo dei tag RFID attivi è solitamente di decine di yuan, mentre il costo dei tag RFID passivi può essere di diversi yuan e le dimensioni dei tag sono piccole, solitamente realizzate nella forma di un foglio e il segnale di radiofrequenza RFID ha una forte penetrazione e può effettuare comunicazioni non in linea di vista. L'efficienza di comunicazione del sistema RFID è molto elevata. Rispetto a Wi-Fi e Zigbee e ad altri sistemi che richiedono l'accesso alla rete, un lettore RFID può completare la lettura e la scrittura di centinaia di tag in 1 secondo. Rispetto alle tecnologie di posizionamento wireless ZigBee, Bluetooth e Wi-Fi, RFID ha un costo di nodo inferiore e una velocità di posizionamento più rapida, ma la sua comunicazionela capacità di attivazione è più debole, quindi il posizionamento RFID è particolarmente adatto per oggetti taggati semplici, ma non richiede un gran numero di Nel caso della comunicazione dati.

Tuttavia, l'attuale sistema di posizionamento che utilizza la tecnologia RFID presenta molte carenze, come un grande errore di posizionamento, un'implementazione di sistema complessa e una facile influenza dell'ambiente. Ad esempio, il metodo di posizionamento basato su RSSI è limitato dalla grande fluttuazione di RSSI stesso e dalla sensibilità alle interferenze ambientali. È difficile da migliorare ulteriormente. Il metodo di posizionamento basato su TOA e TDOA richiede un'elevata accuratezza della misurazione del tempo, ma a causa della bassa velocità di comunicazione del sistema RFID passivo, è difficile osservare l'ora precisa. In generale, la gamma di applicazione della tecnologia di posizionamento RFID è ristretta, la precisione del posizionamento è scarsa e ci sono pochi casi pratici.