有源RFID定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：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。但是受定位時(shí)間、定位精度以及復(fù)雜環(huán)境等條件的限制，比較完善的定位技術(shù)目前還無法很好地利用，針對(duì)這些問題，在分析了現(xiàn)有幾種典型的定位技術(shù)的特點(diǎn)和不足后，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套有源REID定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)以REID技術(shù)為核心，利用讀寫器對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行定位。分析表明，該系統(tǒng)具有定位精度高，抗干扎能力強(qiáng)，定位范圍大等特點(diǎn)，適用于多標(biāo)簽情況。

　　定位系統(tǒng)是指在有限的區(qū)域內(nèi)，如企業(yè)內(nèi)部、校園、港口、倉庫等，對(duì)財(cái)產(chǎn)和人員進(jìn)行定位和跟蹤。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，已成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)并成為21世紀(jì)最熱門的研究領(lǐng)域之一。目前，常用的定位技術(shù)包括紅外線、超聲波、GPS、Wi－Pi等，但這些技術(shù)存在定位范圍小、抗干擾能力差、定位精度低等缺陷。本文針對(duì)這些不足，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了有源REID定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)很好駟彌補(bǔ)了這些缺陷，適用于更多的場(chǎng)合。

　　1、定位技術(shù)分析

　　紅外線定位技術(shù)只適合于短距離傳播，且容易被熒光燈或者房間內(nèi)的燈光干擾，所以該定位技術(shù)在定位范圍和定位精確上有很大的局限性。

　　超聲波傳播定位技術(shù)雖然距離較遠(yuǎn)，但是受多徑效應(yīng)和非視距傳播影響大，因此該定位技術(shù)對(duì)環(huán)境要求苛刻，且不適用于室內(nèi)環(huán)境定位。

　　GPS定位技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的室外定位技術(shù)，它是⒛世紀(jì)70年代初美國用于軍事目的開發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，主要利用幾顆衛(wèi)星的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算移動(dòng)用戶位置，覆蓋范圍大，但是定位信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱，不能穿透建筑物，因此該定位技術(shù)只適用于室外不適合室內(nèi)定位。

　　Wi－Pi定位技術(shù)應(yīng)用于小范圍的室內(nèi)或室外定位，成本較低。但無論是用于室內(nèi)還是室外定位，Wi － Fi收發(fā)器都只能覆蓋半徑在90 m以內(nèi)的區(qū)域，而且很容易受到其他信號(hào)的干擾，從而影響其精度，定位器的能耗也較高。

　　在分析了現(xiàn)有技術(shù)不足之后，在此基礎(chǔ)上提出了以RFID技術(shù)為核心的定位技術(shù)。REID技術(shù)同現(xiàn)有定位技術(shù)相比，不但具有成本上的優(yōu)勢(shì)，而且REID定位技術(shù)對(duì)環(huán)境的要求和受到環(huán)境的影響都很小，且定位精度較高，傳輸范圍大，同時(shí)還能從定位目標(biāo)中讀取有關(guān)該對(duì)象的大量信息。

　　2、系統(tǒng)構(gòu)成

　　本文設(shè)計(jì)的有源REID定位系統(tǒng)由閱讀器、標(biāo)簽、通信網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)服務(wù)器四個(gè)部分構(gòu)成，如圖1所示。

圖1系統(tǒng)構(gòu)成

　　各個(gè)閱讀器內(nèi)部存儲(chǔ)了自身的位置信息，并能通過無線射頻的方式發(fā)送給進(jìn)人該區(qū)域的標(biāo)簽。標(biāo)簽與閱讀器之間通過射頻通信可以測(cè)量出無線電傳輸?shù)膫尉啵?jù)此計(jì)算出自身位置信息，然后上報(bào)至閱讀器。通信網(wǎng)絡(luò)則可以將閱讀器收到的信息傳輸至后臺(tái)服務(wù)器，同時(shí)后臺(tái)服務(wù)器還可以通過該網(wǎng)絡(luò)控制各個(gè)閱讀器。

　　系統(tǒng)安裝完成后，標(biāo)簽?zāi)軌蛲ㄟ^無線射頻方式完成自身位置的確定，并且通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳到后臺(tái)服務(wù)器上。后臺(tái)服務(wù)器收集標(biāo)簽信息，并提供標(biāo)簽位置的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。