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基于RFID的定位技术有几种?哪种最成熟?

2018/3/13 23:35:38 作者:林鹤


RFID的定位技术专题讨论

借此题目,对自己了解的RFID和定位知识进行一个梳理。如果对其它知友们有价值算是意外惊喜吧,当然不当之处请包涵并指正。下面言归正传:
RFID是Radio Frequency IDentification 的缩写,中文普遍翻译为:射频识别。个人觉得这种翻译狭隘了这三个英文单词所组成的含义,也直接导致了后面相关概念的模糊和混淆(起码我之前一直是混淆的)。

我们先看看每个英文单词来自en.wikipedia.org/wiki/的英文解释:

Radio is the wireless transmission of signals through free space by electromagnetic radiation of a frequency significantly below that of visible light.(一种在可见光下以一定频率在空间穿行的电磁无线信号,请注意是“可见光”,下面会提到这个概念。)
Frequency is the number of occurrences of a repeating event per unit time.(在单位时间内重复发生的次数,即频率。)
Identification or Identify may refer to: Contents. 1 Documents; 2 Investigation; 3 Tracking and inventory management; 4 Mathematics; 5 Science and engineering ..(这个单词意义很多,我们这里取用“鉴定、识别”的含义。)


通过以上翻译可以了解,只要是用可见光以下的电磁信号来进行识别的技术都可归为RFID的范畴,下面这张图清楚的告诉我们可见光以下的电磁波信号:


搞清楚了RFID的概念,下面我们以常用的不同频率来介绍不同的RFID定位技术:

首先讲一下定位系统的基本硬件组成:标签(TAG),锚点/读写器(Anchor、Reader),时间同步器(采用TDOA机制需要的设备)。
实现定位的技术原理主要是通过计算电磁波在空间的飞行时间用光速来换算距离,通过点对点或三角定位(TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差))的方式实现。

1、采用125~134KHz频率,遵循ISO/IEC 18000系列规范的设备和系统,由于这种系统的所采用的标签为无源的,多用于读取标签内的信息,人们通常称其为:无源RFID标签系统,不涉及定位。
2、采用13.56MHz频率, 遵循ISO/IEC 18000系列规范的设备和系统 ,同上。
3、采用433.92 MHz或860~960MHz,遵循ISO/IEC 18000系列规范的设备和系统,这种系统有采用无源和有源两种标签规格的,也只是读取标签信息,不涉及定位。
4、采用2.4G或5.8GHz,遵循ISO/IEC 18000系列规范的设备和系统,多采用有源标签,除了简单读取标签信息的应用外,可以实现定位功能,也就是大家所说的RFID定位了。
5、采用2.4G或5.8GHz,遵循IEEE802.11协议的,即我们大家最最熟悉的Wi-Fi技术,可实现定位功能。
6、采用2.4G,遵循IEEE802.15.1协议,即当下比较火的BLE(蓝牙4.0)定位,因为水果公司在大力推广。
7、采用2.4G,遵循IEEE802.15.4协议,大家熟知的ZigBee定位。
8、采用3.5G~10GHZ,但遵循IEEE802.15.4a协议的,即所说的UWB超宽带定位技术。


还有用磁场与惯性技术定位的技术,使用最广泛的GPS定位,国产的北斗等等
在此就不多啰嗦了。


下面一张图可清楚看出各种定位技术的核心特点:精度


图中所说的技术,现在基本都已经成熟了,只是大家需要根据不同使用场景和定位精度以及系统造价来选择合适的定位方案就好。
有进一步兴趣的朋友可以参考:
1、七大室内定位技术PK 谁将补上最后一米
2、【创业说】室内定位技术的前世今生(上)
3、【创业说】室内定位技术的前世今生(下)

看在我码字的份上,做个小广告可以理解吧。我个人是是从事UWB定位技术研究,欢迎有兴趣的朋友切磋。
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