隨著物聯(lián)網(wǎng)的討論和無(wú)線室內(nèi)定位技術(shù)的快速發(fā)展，RFID作為一種高精度、低成本、低功耗、低速度、短間隔的新型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，是根據(jù)IEEE802.15.4規(guī)范開(kāi)發(fā)的無(wú)線保真技術(shù)。IEEE802.15.4作為物理層和MAC層，ZigBee聯(lián)盟作為擬定的網(wǎng)絡(luò)層和使用層。蘇州恒旺數(shù)字科技利用ZigBee技術(shù)完成室內(nèi)定位，具有成本低、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，信號(hào)傳輸不受視距影響，因此在環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集、智能家居、醫(yī)療保健等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
RFID(射頻識(shí)別)是利用射頻信號(hào)通過(guò)空間混合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))來(lái)傳遞非接觸式信息，并通過(guò)傳遞的信息自動(dòng)識(shí)別意圖的一種技能。射頻識(shí)別卡的優(yōu)勢(shì)在于其非接觸性，因此在完成識(shí)別工作時(shí)不需要人工干預(yù)，適用于自動(dòng)化、高速運(yùn)動(dòng)物體的識(shí)別、多張射頻卡的同時(shí)識(shí)別，操作方便。蘇州恒旺數(shù)字科技RFID室內(nèi)定位技術(shù)是一個(gè)全新的技能應(yīng)用范疇，不僅涵蓋射頻技能，還涵蓋射頻技能、密碼學(xué)、通信原理、半導(dǎo)體集成電路技能，是一門(mén)多學(xué)科綜合性的新學(xué)科。因此，對(duì)射頻識(shí)別技能的理解和研究具有深遠(yuǎn)的理論意義。
實(shí)現(xiàn)高精度室內(nèi)定位
是定位系統(tǒng)最重要的策略，不同的使用場(chǎng)景對(duì)定位精度的要求也不同。超市、倉(cāng)儲(chǔ)物流、展廳講解等場(chǎng)景需要亞米定位能力。帶室內(nèi)導(dǎo)航、個(gè)人商務(wù)娛樂(lè)、方位監(jiān)控等。，電桿的定位精度完全可以滿(mǎn)足需求。但是不同的定位技巧可以達(dá)到不同的定位精度。數(shù)字房間定位、Wi-Fi定位、藍(lán)牙定位相對(duì)較低，超寬帶定位、RFID定位、超聲波定位也相對(duì)較高。因此，在定位系統(tǒng)的實(shí)踐構(gòu)建中，選擇合適的定位技巧是保證定位功能的根本條件。此外，還需要采用多種定位技巧，以實(shí)現(xiàn)比單一定位技巧功能更高的定位精度，并具有自適應(yīng)算法校正能力，以保證定位算法功能的穩(wěn)定性。
目前室內(nèi)定位主要以測(cè)距技能和非測(cè)距技能為主。基于測(cè)距的定位算法有AOA、到達(dá)時(shí)間、TDOA和based基于非測(cè)距技術(shù)的定位算法主要有DV-Hop定位算法、質(zhì)心算法、凸規(guī)劃定位算法等。基于測(cè)距的定位機(jī)定位精度比較高。在由低功率無(wú)線設(shè)備組成的高密度網(wǎng)絡(luò)中，由于設(shè)備之間的同步無(wú)法完成，很難由AOA和TDOA進(jìn)行估計(jì)。雖然可以通過(guò)測(cè)量TOA來(lái)估計(jì)間隔，但是多徑和噪聲，以及參考時(shí)鐘的不準(zhǔn)確性，都會(huì)使間隔估計(jì)的效果變差；非測(cè)距定位算法不需要測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的絕地信息和視點(diǎn)信息，而是利用網(wǎng)絡(luò)連通性計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置，但定位精度較低。根據(jù)RSSI的區(qū)間估計(jì)，可以由傳感器節(jié)點(diǎn)本身測(cè)量，不需要額定的硬件支持。與僅使用連通信息的算法相比，RSSI增加了有價(jià)值的分級(jí)信息。因此，基于RSSI的測(cè)距是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用的方法。通過(guò)基于RSSI的測(cè)距技術(shù)，選擇了結(jié)合射頻識(shí)別和紫蜂技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高了室內(nèi)定位精度，完成了房間級(jí)定位。
RFID室內(nèi)定位技術(shù)原理
射頻識(shí)別(RFID)是一種易于控制、適合自動(dòng)控制的技能。它利用電感和電磁耦合或雷達(dá)反射的傳輸特性來(lái)完成被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。射頻(RF)是具有一定波長(zhǎng)的電磁波。它的頻率被描述為千赫、兆赫和千兆赫，其規(guī)模從低頻到微波不等。RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
該系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽、射頻閱讀器、中間件和記賬機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。射頻標(biāo)簽和閱讀器通過(guò)天線設(shè)置的空間電磁波傳輸通道交換數(shù)據(jù)。在定位系統(tǒng)的使用中，將射頻閱讀器放置在待測(cè)移動(dòng)物體上，將射頻電子標(biāo)簽嵌入操作環(huán)境中。電子標(biāo)簽存儲(chǔ)方向識(shí)別信息，讀寫(xiě)器以有線或無(wú)線方式連接到信息數(shù)據(jù)庫(kù)。
智能定位通道從三個(gè)方面保證定位精度和可靠性。首先選擇合適的定位方式，定位通道根據(jù)精度要求和場(chǎng)景特點(diǎn)選擇選定的定位技巧。其次，選擇融合多種定位技巧的算法，提高定位精度。從規(guī)劃建設(shè)層面考慮各種定位技能的融合，合理安排硬件布局，配合融合算法，揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高定位精度。第三，建立定位結(jié)果優(yōu)化機(jī)制，監(jiān)控已建立的定位系統(tǒng)的功能，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果優(yōu)化定位算法的參數(shù)，以保證算法的合理性和實(shí)用性。
選擇單一的高精度室內(nèi)定位技術(shù)，定位精度、覆蓋范圍和抗干擾能力都是有限的。經(jīng)過(guò)多種技巧的聯(lián)合定位，室內(nèi)定位系統(tǒng)的整體精度可以得到有效的提高。融合定位算法，首先選擇N種不同的定位技巧對(duì)待定位方位進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)待定位方位進(jìn)行估計(jì)，得到N個(gè)方位估計(jì)的結(jié)果。選擇混合估計(jì)算法以獲得關(guān)于待測(cè)方位的最佳估計(jì)結(jié)果。