基于RFID技术的室内机器人定位方法的研究

近年来，随着RFID技术的日益成熟，它在机器人领域的应用变得越来越广泛而深入。文章首先分析了RFID技术在室内环境下应用于移动机器人自我定位的可行性，然后描述了使用蒙特卡罗概率统计模型对机器人附近的RFID标签进行方位定位的过程，并且阐述了利用在此过程中获得的数据对自身或者特定物在特定环境下进行方位定位的方法，最后文章分析了此技术在某些特定场合进行应用推广的可行性和前景。     

基于FastSLAM的RFID定位模型

本文在分析了RFID基本原理的基础上,介绍了一种使用RFID技术进行定位的系统模型。首先我们分析了在此系统模型中使用的一种定位算法,基于粒子滤波器的低复杂度的SLAM——FastSLAM,并在此基础上描述了如何使用将RFID标签实现的无线传感器网络与FastSLAM算法结合,建立一个定位的模型,并分析在此模型应用过程中应注意的一些问题。     

新的室内移动机器人自定位方法

针对现有室内移动机器人自定位方法中存在的定位精度不高,随时间积累定位误差增大,复杂室内环境下信号存在多径效应和非视距效应等问题,提出了一种基于蒙特卡罗定位(MCL)的新的移动机器人自定位方法。首先,通过分析基于无线射频识别(RFID)技术的移动机器人自定位系统,建立机器人运动模型;然后,通过分析基于接收信号强度指示(RSSI)的移动机器人自定位系统,提出机器人移动过程的观测模型;最后,针对粒子滤波定位执行效率不高的问题,提出粒子剔除策略和依据粒子方位赋予粒子权值策略,提高系统的定位精度和执行效率。仿真实验表明,机器人在移动过程中的自定位误差在X轴和Y轴方向上为3 cm,传统定位算法误差为6cm,新算法定位精度提高近1倍,且算法具有很好的鲁棒性。     

基于多传感器信息融合的机器人导航与定位技术研究

移动机器人已经服务于各个领域,作为室内移动机器人服务的前提是实现机器人精准定位。文章介绍了一种射频识别（Radio Frequency IDentification,RFID）和即时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）多传感器融合库存盘点机器人精准导航与定位的方法。通过读取布置在环境中的RFID标签,获取机器人的大概位置信息和准确运动状态,然后结合SLAM技术实现精准定位。实验结果表明,该方法可以使库存盘点机器人精准定位,且系统搭建简单、成本低,对室内机器人定位具有参考价值。     

基于RFID和WSN仓储车辆定位系统设计

通过研究基于无线传感器网络的定位技术和无源超高频RFID的定位技术,提出了一种WSN-RFID协同精确定位方法对仓储运输车辆进行定位,并采用该方法设计了具有定位功能的智能小车,实现了对小车的区域定位和精确定位;文章详细阐述了RFID和WSN基本原理以及定位技术,给出了WSN与RFID硬件设计框图,搭建了仓储车辆定位系统硬件平台;通过对智能小车的定位功能进行测试,定位精度达到了86.5%,验证了WSN-RFID协同精确定位方法的有效性与可行性。     

基于RFID技术的物联网应用

从RFID技术出发,结合物联网的应用模式,分析了RFID技术在产品生产和管理上的可行性,结合物联网的应用模式,并对RFID技术在物联网领域的应用进行了探析。     

基于RFID技术的移动机器人定位方法研究

RFID技术利用无线射频信号在读写器与标签之间进行数据通信,射频信号具有一定的穿透性,解决了机器人定位与地图创建过程中传感器非视距的问题。提出了一种新颖的利用周围环境中少量的位姿未知的标签来估算出机器人位姿的方法,并采用粒子滤波算法来增强算法的鲁棒性。同时,还引入了RFID天线功率切换器来提高地图创建的准确性,降低了机器人的定位误差。最后通过定量分析影响定位效果的3个主要因子,证明了这种定位方法具有较高的定位精度。     

基于RFID技术的枪支管理系统研究

本文首先阐述了RFID技术的概述及特点,分析了RFID技术在枪支管理系统上应用的可行性和必要性,针对目前我国枪支管理的实际情况,考虑到枪支管理的安全性、实用性、有效性,提出了基于RFID技术枪支管理系统的设计原则,借鉴RFID技术在其它领域的成功经验,在此基础上给出了枪支管理系统的系统结构,并对该系统的功能及工作流程进行了阐述。     

基于事件通知服务的RFID数据处理框架

RFID技术能够实现物理对象的实时标识、定位和监控,为了达到这个目标,必须能够高效地合成RFID基本事件并且有效地发布信息.RFID应用的多样化又需要一个能够通用的RFID数据处理框架.文中提出一个基于事件通知服务的RFID数据处理框架,并设计了一种基于匹配树的RFID复杂事件检测方法应用于该框架.通过对某汽车企业制造过程用例分析,来说明本框架的应用可行性.     

基于RFID的智能快递管理与分拣系统

本文提出了一套基于RFID的智能快递管理与分拣系统,该系统采用Android端的应用软件,Web端的管理软件和RFID标签技术,对整个快递运输和分拣过程进行监控。论文首先对快递分拣系统进行了需求分析,分析了传统人工分拣存在的问题和RFID技术在快递分拣应用中的经济、技术可行性,对基于RFID的快递分拣系统的体系结构进行了论述,最后对各个模块进行了系统测试,并对RFID在快递领域的应用做了展望。     

Indoor robot localization based on single RFID tag

With the mature of the RFID technology and the wide use of the Internet of Things technology, it is a new research hotspot that RFID technology was applied to robot localization and navigation. RFID tags have the characteristic of storing information, long reading distance and using conveniently. A novel robot localization method combining RFID with laser data is proposed in this paper. When the robot detects an RFID tag, RFID antenna angle probability model is determined based on the fuzzy reasoning algorithm. Then the Bayes rule is used to estimate the direction of the robot. Finally, the robot global localization is realized by fusion of the laser ranging data. The experimental results showed that the precision of the positioning based on single RFID tag is enhanced greatly by combining laser detecting data.     

非视距环境下室内RFID标签定位算法研究

在室内无线定位中,由于受到非视距NLOS的影响,信号的传播变得复杂起来。复杂的传播环境使得传统的定位算法例如最小二乘算法(LS)或者CHAN算法无法达到我们需要的精度。在使用无源超高频无线射频识别(Passive UHF RFID)技术的基础上,分析和建立了UHF RFID信道模型,并由此对定位误差进行了分析。基于运用相位法POA进行测距而得到的距离信息,提出了一种两步式标签定位算法:首先使用凸优化中的内点法将非视距误差消除,再使用加权残差方法进行精确定位。通过仿真结果的比较,表明本文提出的算法优于传统算法。     

基于非度量多维标度的室内多标签协同定位算法

与有源标签相比,无源RFID标签成本较小,本文选取后者作为待定位标签。但是由于无源RFID标签之间无法通信,目前大多数传统的RFID定位算法一次只能定位一个标签而无法实现多标签同时定位。针对这一问题,提出了基于非度量多维标度(NMDS)的室内RFID多标签协同定位算法。利用到达相位差(PDOA)法拟合在多径存在环境下的测距误差,将待定位标签之间的距离差欧氏距离与非度量多维标度算法结合,计算出待定位标签的位置坐标。仿真结果表明,提出的算法可以通过一次非度量多维标度计算得到所有待定位标签的坐标,同时定位精度高于经典多维标度定位算法和传统三边定位算法。     

RFID技术电子投票应用的探讨

无线射频识别(RFID)越来越广泛地运用在人们的日常生活和工作中。概述了RFID技术用于民意测验和区域选举的安全电子投票的软、硬件系统及其一般实施过程。与直接记录设备使用的选票和光学扫描相比,这种电子选票在选民身份的核实、快速重计和公式板上有一定的优越性。也讨论了电子选票的安全性问题,同时还对该系统用于远程投票的可行性进行了探讨。相对于现行诸如纸张选票的投票方式,RFID技术方法在理论上占有绝对的优势,它把数据(选票)从编程组件(投票软硬件)中分离出来,使投票系统具有可被验证性。     

物联网中基于RFID的移动标签定位方案

当前基于RFID的定位系统无法使用异构移动阅读器按照分布式策略定位移动标签,且定位精度低下。针对这种情况,提出了LSMT-RFID系统。该系统使用一组异构移动式RFID阅读器来定位移动RFID标签,移动阅读器通过时间约束交错过程展开合作,附近的阅读器通过共享询问信息来相应地估计标签位置,并使用主动和被动协议来确保位置信息的及时传输。基于ns-3的仿真实验来评估方案的定位能力,重点考察了平均定位误差和定位延时。实验结果表明,本方案能实现有效定位。     

集成应变传感器的无源超高频标签电路设计

针对现有有线有源应变传感器不适用于固体火箭发动机壳体应变监测的问题,基于UHF RFID(超高频无线射频识别)技术,设计了一款无源超高频应变传感标签.标签通过电磁反向散射方式,收集超高频射频能量为电路供能,同时在标签电路中加入了大容值储能电容,储存经RFID芯片中的倍压整流电路转换成的直流能量.将标签电路分为UHF标签模块、控制模块和应变传感器模块3个部分进行了设计,并通过使用低功耗芯片以及控制测量电路的断开和闭合来减小功耗.标签将传统的电阻式应变测量技术与UHF RFID技术结合在一起,为实现固体火箭发动机壳体应变的无线监测提供了解决方案.     

RFID localization algorithms and applications—a review

Object localization based on radio frequency identification (RFID) technology has promising potentials. By combining localization with its identification capability, existing applications can be enhanced and new applications can be developed for this technology. This paper starts with an overview introducing the available technologies for localization with a focus on radio frequency based technologies. The existing and potential applications of RFID localization in various industries are then summarized. Moreover, RFID localization algorithms are reviewed, which can be categorized into multilateration, Bayesian inference, nearest-neighbor, proximity, and kernel-based learning methods. Also, we present a localization case study using passive RFID technology, and it shows that objects can be successfully localized using either multilateration or Bayesian inference methods. The survey also discusses the challenges and future research on RFID localization.     

基于RFID的校园导航系统的设计与实现

随着GIS、LBS技术和移动互联网技术等核心技术的发展,服务于普通大众的个人导航系统成为应用热点。室内行走引导是个人导航系统的核心之一,其中涉及的室内定位技术一直是研究的难点之一。基于固定式RFID标签群,生成室内位置地图,将随身移动式RFID读写器和个人智能手机相结合,完成室内定位、路径计算和导航提醒。基于上述设计方案,完成了一个基于RFID的南京大学校园导航系统,并将其投入了实际使用。     

基于激光测距与RFID的隧道局部定位方法研究

针对铁路隧道接触网作业平台在隧道内局部高精度要求的横纵向定位进行了研究，提出一种基于激光测距与射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）的定位方法；首先利用激光测距传感器实现横向定位，通过实时检测传感器数据有效性与动态组合数据实现定位与抗干扰，其次基于RFID相位提出两阶段纵向定位方法，通过第一阶段基于标签相位变化率的粗定位将定位结果限制在单个标签区间，第二阶段精定位通过基于合理约束条件的标签布置间距消除相位缠绕的影响，最终通过相位差双曲线定位实现纵向定位；实验结果表明：提出方法实现了实验环境下0.005m的平均横向定位误差与0.07m的平均纵向定位误差，并且具有一定的抗干扰能力，能够在低硬件成本与布置条件下满足隧道作业平台的局部高精度定位。