有源RFID定位系統設計與實(shí)現

摘要：隨著(zhù)數據業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對定位與導航的需求日益增大。但是受定位時(shí)間、定位精度以及復雜環(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，針對這些問(wèn)題，在分析了現有幾種典型的定位技術(shù)的特點(diǎn)和不足后，設計并實(shí)現了一套有源REID定位系統。該系統以REID技術(shù)為核心，利用讀寫(xiě)器對標簽進(jìn)行定位。分析表明，該系統具有定位精度高，抗干扎能力強，定位范圍大等特點(diǎn)，適用于多標簽情況。

　　定位系統是指在有限的區域內，如企業(yè)內部、校園、港口、倉庫等，對財產(chǎn)和人員進(jìn)行定位和跟蹤。隨著(zhù)數據業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對定位與導航的需求日益增大，已成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)并成為21世紀最熱門(mén)的研究領(lǐng)域之一。目前，常用的定位技術(shù)包括紅外線(xiàn)、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。本文針對這些不足，設計并實(shí)現了有源REID定位系統，該系統很好駟彌補了這些缺陷，適用于更多的場(chǎng)合。

　　1、定位技術(shù)分析

　　紅外線(xiàn)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，但是受多徑效應和非視距傳播影響大，因此該定位技術(shù)對環(huán)境要求苛刻，且不適用于室內環(huán)境定位。

　　GPS定位技術(shù)是目前應用最為廣泛的室外定位技術(shù)，它是⒛世紀70年代初美國用于軍事目的開(kāi)發(fā)的衛星導航定位系統，主要利用幾顆衛星的測量數據計算移動(dòng)用戶(hù)位置，覆蓋范圍大，但是定位信號到達地面時(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定位。

　　Wi－Pi定位技術(shù)應用于小范圍的室內或室外定位，成本較低。但無(wú)論是用于室內還是室外定位，Wi － Fi收發(fā)器都只能覆蓋半徑在90 m以?xún)鹊膮^域，而且很容易受到其他信號的干擾，從而影響其精度，定位器的能耗也較高。

　　在分析了現有技術(shù)不足之后，在此基礎上提出了以RFID技術(shù)為核心的定位技術(shù)。REID技術(shù)同現有定位技術(shù)相比，不但具有成本上的優(yōu)勢，而且REID定位技術(shù)對環(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)還能從定位目標中讀取有關(guān)該對象的大量信息。

　　2、系統構成

　　本文設計的有源REID定位系統由閱讀器、標簽、通信網(wǎng)絡(luò )和后臺服務(wù)器四個(gè)部分構成，如圖1所示。

圖1系統構成

　　各個(gè)閱讀器內部存儲了自身的位置信息，并能通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻的方式發(fā)送給進(jìn)人該區域的標簽。標簽與閱讀器之間通過(guò)射頻通信可以測量出無(wú)線(xiàn)電傳輸的偽距，并據此計算出自身位置信息，然后上報至閱讀器。通信網(wǎng)絡(luò )則可以將閱讀器收到的信息傳輸至后臺服務(wù)器，同時(shí)后臺服務(wù)器還可以通過(guò)該網(wǎng)絡(luò )控制各個(gè)閱讀器。

　　系統安裝完成后，標簽能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻方式完成自身位置的確定，并且通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )上傳到后臺服務(wù)器上。后臺服務(wù)器收集標簽信息，并提供標簽位置的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。