采用RFID進(jìn)行大型室內(nèi)場所的定位系統(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)場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、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)目前還無法很好地利用。
2 RFID工作原理
RFID (Radio Frequency Identification)系統(tǒng)稱為射頻識(shí)別系統(tǒng),其能量供應(yīng)和數(shù)據(jù)交換是應(yīng)用無線電和雷達(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,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。它具有智能讀寫及加密通信的能力。一般是無源的,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,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:閱讀器通過發(fā)射天線發(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其內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去;系統(tǒng)接收天線接收到從應(yīng)答器發(fā)送來的載波信號(hào),經(jīng)天線調(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?;镜牧鞒桃妶D1。
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