使用無線射頻識別RFID技術進行室內定位研究

張晶晶 張維

【摘要】 無線射頻識別技術在各領域的應用越來越廣泛，發揮著巨大的作用。室內定位應用無線射頻識別技術能夠更好的適應發展環境。根據無線射頻識別技術特點要求進行系統理論創新，改進基礎應用算法，增強定位精度。本文對使用無線射頻識別技術進行室內定位進行相應的研究。

【關鍵詞】 無線射頻識別 RFID技術 室內定位

隨著計算機技術的不斷普及，在進行目標對象研究的時候需要準確獲取到相應的位置信息。特別是在室內環境中由于受到電磁波產生的屏蔽不能夠滿足室內定位要求，無線射頻識別技術是利用強度信號進行的定位，根據信號的指示確定物體位置。由于無線射頻識別技術具有非接觸性特點，可以在非視覺范圍內開展定位實際應用水平較高。

一、無線射頻識別RFID技術特點

無線射頻識別技術簡稱RFID，是非接觸式實現自動識別非視覺空間的物體定位技術。主要是根據物體特性通過射頻信號獲取信息。固定參考標簽在定位系統中通過信號強度對待定標簽進行比較，計算出物體坐標。無線射頻識別技術能夠在復雜的環境中精確定位物體坐標具有較高的可擴展性性。根據參考坐標結合權重，通過計算公式獲取定位坐標。無線射頻識別技術可以通過多個標簽進行無視覺定位，效率較高同時能夠更好的控制成本投入。適應不同的環境變化造成的物體動態定位。能夠高效率高水準的獲取到定位信息，比其他技術在準確行上更加可靠。無線射頻識別技術支持移動屬性，實時傳感效果明顯。在輔助標簽應用中對于位置定位精度掌握更好。無線射頻識別技術室內定位在理論上獲取的信號更強。待定標簽坐標位置臨近求解的過程中與RFID閱讀器相近。

二、室內定位系統的構建

1、建模與仿真。室內環境較為復雜，需要構建模型用于仿真試驗。衰減模型將會解決無線射頻的發送距離，保持信號的強度。室內環境具有多徑效應對信號具有一定的影響，在常態損耗模型基礎上相應的制定不同的拓撲結構，提升精度。參考標簽的密度決定了精確，但是實際情況與理論有一定的差異性，各標簽的影響相對較大，產生的沖突較為嚴重，碰撞效果明顯，這樣會影響到精度。為了能夠確定具體物質的位置需要簡化冗余的計算公式，能夠將定位精度控制在2m以內。定位精度會隨著標簽數量的增多準確度增高，隨著數量的減少出現降低。重要的參考標簽相對位置要與參考計算產生的誤差進行抵消。

2、標簽與讀寫器之間的通信方式。讀寫器發出指令，接受標簽的信號，并且在相同頻率范圍中對信號進行識別。在無線射頻識別技術應用中，只有保證標簽與讀寫器在相同頻率中才能夠實現正常的傳輸。工作頻率決定了系統特性，具有自身的特點。正確選擇頻率是提升系統整體性能的關鍵。無線射頻識別工作頻率有高、低、超高、微波之間的區別。根據不同的頻率相對應的頻段為13.56MHZ、135MHZ、433.92MHZ以及2.45GHZ。同時能夠識別的范圍為0.1—1.0m、小于0.6m、1—100m、微波主動識別在0.25—0.5m之間，被動為1—15m之間。不同頻率在防碰撞性能上相差不多，具有很好的防碰撞性能。但是低頻系統性能價格較高，主要應用在短距、低速。而高頻價格較低，能夠實現多重標簽的識別。并且各頻率對于環境的要求也有一定的差異。

3、室內定位系統理論的改進。室內定位系統是指導無線射頻識別技術發展的重要理論依據。根據無線射頻識別技術特點開展室內定位系統理論創新。定位技術要完善定位精度評價指標，降低誤差值調整節點無線射頻比例，將定位精度控制在2m以內。通過無線射頻定位實現二維網絡部署，形成的網格對定位結果密度會相應的增加通信沖突，造成有限寬帶堵塞。通過網格連通在定位算法上實現對密度的控制。不同的定位系統在應用上具有顯著的差異性，需要根據一定數量的設施在規定的時間內對定位目標進行評價，使定位系統在比較理想的環境中進行網絡節點設置。利用未知節點根據總數之間的比例，降低密集部署，使無線傳感器在通度較低的情況下確認未知節點的數量。

4、定位算法。采用二進制搜索進行無記憶算法，將存儲到的信息與查詢的數進行聯系，由讀寫器發出序列號，在能夠識別的范圍之內進行序列號的接收，通過回送的標簽進行比較，這樣能夠縮短標簽的查詢范圍。定位算法需要在較為理想的無線通信環境中設置網絡節點。外界環境受到各種因素的制約，影響到節點精度造成節點距離與角度在測量上誤差較大。因此需要替換傳感器節點，定位系統子啊算法上要能夠適應不同的環境，增強容錯性。

結束語：對無線射頻識別技術特點進行分析，積極構建室內定位系統，完成建模與仿真試驗研究，積極改進標簽與讀寫器之間的通信方式，根據要求完善室內定位系統理論，更好的指導無線射頻識別技術的發展。創新定位算法，增強物體定位的準確性。使用無線射頻識別技術進行室內定位在未來的應用中發展前景廣闊，受到越來越多的人關注。

參 考 文 獻

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