采用RFID進(jìn)行大型室內(nèi)場(chǎng)所的定位系統(tǒng)

1 概述

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對(duì)定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機(jī)場(chǎng)大廳、展廳、倉(cāng)庫(kù)、超市、圖書(shū)館、地下停車(chē)場(chǎng)、礦井等環(huán)境中，常常需要確定移動(dòng)終端或其持有者、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。但是受定位時(shí)間、定位精度以及復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境等條件的限制，比較完善的定位技術(shù)目前還無(wú)法很好地利用。

2 RFID工作原理

RFID (Radio Frequency Identification)系統(tǒng)稱(chēng)為射頻識(shí)別系統(tǒng)，其能量供應(yīng)和數(shù)據(jù)交換是應(yīng)用無(wú)線(xiàn)電和雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。RFID系統(tǒng)一般是由兩部份組成一閱讀器、應(yīng)答器 。

　　a．應(yīng)答器：應(yīng)答器放在需要識(shí)別的物體上，可以發(fā)送和接收信息，可根據(jù)收到的操作命令作讀／寫(xiě)等處理；

　　b．閱讀器：閱讀器是采集應(yīng)答器信息并對(duì)應(yīng)答器發(fā)出操作命令的裝置，發(fā)出的命令包含選擇，讀／寫(xiě)，取消選擇命令等。

一臺(tái)典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送單元和接收單元)、控制單元以及與應(yīng)答器連接的禍合元件。此外，閱讀器還應(yīng)該有附加接口(RS232＼RS485＼USB等)，以便將獲得數(shù)據(jù)進(jìn)一步傳給另外的系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)、機(jī)器人控制裝置等)。

應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息載體，由耦合元件以及微電子芯片組組成。它具有智能讀寫(xiě)及加密通信的能力。一般是無(wú)源的，即內(nèi)部不含電源，工作時(shí)，接收閱讀器發(fā)出的射頻電磁波，經(jīng)內(nèi)部整流、電容穩(wěn)壓后作為電源。此外還有有源應(yīng)答器，一般是由電池供電，可以在較高頻段工作，識(shí)別距離較長(zhǎng)，和閱讀器之間的通信速率也較高。

系統(tǒng)的基本丁作流程是：閱讀器通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入發(fā)射天線(xiàn)工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)答器獲得能量被激活；應(yīng)答器將自身編碼等信息通過(guò)其內(nèi)置發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線(xiàn)接收到從應(yīng)答器發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線(xiàn)調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該應(yīng)答器的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

3 系統(tǒng)組成

3.1 總體描述

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是在入口處給人員一RFID電子標(biāo)簽，也叫電子卡，里面標(biāo)有標(biāo)簽的編號(hào)以及個(gè)人信息，在各個(gè)主要的據(jù)點(diǎn)安裝閱讀器。當(dāng)人員接近閱讀器時(shí)，會(huì)自動(dòng)讀取出標(biāo)簽。

信息以有停留時(shí)間、行走路線(xiàn)等其它相關(guān)數(shù)據(jù)。閱讀器將數(shù)據(jù)傳人后臺(tái)服務(wù)器，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑、數(shù)據(jù)校驗(yàn)以及數(shù)據(jù)暫存等，數(shù)據(jù)經(jīng)RFID中間件進(jìn)行加工、處理后，傳送到應(yīng)用程序接口?；镜牧鞒桃?jiàn)圖1。