主动式RFID室内定位追踪系统
一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统[实用新型专利]
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专利名称：一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统专利类型：实用新型专利
发明人：刘建新
申请号：CN201821094122.1
申请日：20180710
公开号：CN208588820U
公开日：
20190308
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，包括：多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上；RFID读取设备，设置于室内，所述RFID读取设备为一个或多个，一个或多个RFID读取设备的读取范围覆盖所有所述多个RFID环路天线；RFID信号放大天线，设置于目标对象的支撑部件上；处理设备，与所述RFID读取设备通信；并根据所述RFID读取设备所检测到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID；并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定目标对象的位置。
本实用新型提供的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，能够实现低成本的、精确的室内定位。
申请人：宜兴启明星物联技术有限公司
地址：214200 江苏省无锡市宜兴市宜兴经济技术开发区文庄路
国籍：CN
代理机构：北京冠和权律师事务所
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RFID设备精确跟踪定位系统方案
RFID设备精确跟踪定位系统方案目录1.系统概述22.系统目标33.设计原则34.系统与产品特点45.系统组成与组件功能46.系统网络构成示意图57.系统功能57.1.系统基本功能57.2.人员的定位功能67.3.敏感区域或人流密集区域监控功能67.4.保安人员巡逻监督功能错误!未定义书签。
7.5.系统的电子地图功能67.6.系统多时间区段功能错误!未定义书签。
8.产品介绍61.系统概述RFID设备精确定位系统是通过远距离、非接触式采集电子标签的信息，实现设备在移动状态下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。
该系统产品集计算机软硬件、信息采集处理、数据传输、网络数据通讯、等技术综合应用为一体的高性能识别技术，是实现信息化和自动化管理的基础产品之一，是一种能有效对单位设备进行自动识别和联网监管的重要科技手段。
2.系统目标1、设备巡检点追踪，关键路线的全部覆盖；2、设备出/入仓库自动记录；3、设备定位查询，了解具体设备所处的区域；4、关键区域内设备数量统计分析：➢关键区域可设定为：区域A、区域B、设备间、消防间、办公区、禁入区等；➢定义报警阙值，当区域内设备的数量达到报警值，或者设备出现在禁入区系统提出警示，便于安全管理和与时核清设备情况。
3.设计原则✧实用性系统具备完备的功能和实用水准，系统设置强调实用化；符合国内外有关规范的要求，使用简捷，操作方便。
✧先进性系统在满足可靠性和实用性前提下保持了技术的先进性，特别符合计算机技术和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟。
✧安全可靠性系统具有极高的安全性、可靠性。
具有长期和稳定工作的能力。
✧开放性和可扩展性系统可提供符合国际标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口和工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性；可以继承不同厂商不同类型的先进产品，使整个系统可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提高。
✧标准化和结构化系统的配置设计依照国家有关标准，达到结构化、标准化和模块化，综合体现当今的先进技术。
基于RFID的实时定位与跟踪系统设计与优化
基于RFID的实时定位与跟踪系统设计与优化摘要：现如今，物联网技术正广泛应用于各个领域，其中基于RFID的实时定位与跟踪系统成为一个重要的研究方向。
本文旨在设计与优化基于RFID的实时定位与跟踪系统，以提高物品的定位和追踪的准确性和性能。
引言：随着物联网技术的发展和日益普及，基于RFID(射频识别)的实时定位与跟踪系统在物流、供应链管理、室内定位等领域得到了广泛应用。
这种系统可以追踪和定位物体，提供实时的位置信息。
在本文中，我们将介绍基于RFID的实时定位与跟踪系统的原理及其在不同场景下的设计与优化。
一、RFID技术概述RFID是一种无线通信技术，能够实现对物体的非接触式识别和定位。
它由标签、读写器和数据处理系统组成。
标签内含有专门的芯片和存储设备，可以存储和传输数据，读写器则负责读写标签中的信息。
二、基于RFID的实时定位与跟踪系统的原理基于RFID的实时定位与跟踪系统的原理是通过读取物体上的RFID标签，并对标签进行识别、定位和追踪。
一般来说，系统包括以下几个主要的组成部分：1. RFID标签：每个物体都配备了一个唯一的RFID标签，标签中存储着物体的相关信息。
2. 读写器：读写器通过无线射频信号与标签进行通信，读取标签上的信息。
3. 数据处理系统：数据处理系统负责接收和处理读取到的标签信息，根据物体的位置等信息进行分析和处理。
三、基于RFID的实时定位与跟踪系统设计中的问题尽管基于RFID的实时定位与跟踪系统已经被广泛应用，但仍然存在一些问题需要解决。
以下是一些常见的问题：1. 多路径效应：在复杂的环境条件下，RFID信号的反射和干扰可能导致多路径效应，影响定位的准确性。
2. 阻尼效应：物体的运动和周围环境的干扰可能会导致RFID信号的衰减，从而影响定位的精度。
3. 标签数量限制：由于成本和能耗方面的限制，系统中标签的数量可能受到限制。
四、基于RFID的实时定位与跟踪系统优化方法为了解决上述问题，可以采取一些优化方法，提高基于RFID的实时定位与跟踪系统的性能：1. 多径效应补偿：通过采用传输功率控制、自适应滤波等技术，减少多径效应对定位精度的影响。
主动式rfid标签工作原理
主动式rfid标签工作原理主动式RFID标签工作原理一、引言随着物联网技术的发展，RFID（Radio Frequency Identification）技术被广泛应用于各个领域，其中主动式RFID标签作为一种重要的RFID设备，具有主动发送信号的特点，能够实现主动定位和追踪物品。
本文将介绍主动式RFID标签的工作原理。
二、主动式RFID标签的结构主动式RFID标签由标签芯片、天线和电池组成。
标签芯片是核心部件，负责存储数据和处理信号。
天线用于接收和发送射频信号。
电池为标签提供能量，使其能够主动发送信号。
三、主动式RFID标签的工作原理1. 标签激活主动式RFID标签在待机状态下，处于低功耗模式，通过电池供电。
当标签接收到读写器发送的激活信号时，标签芯片开始工作，并向读写器发送应答信号，完成标签的激活过程。
2. 信号发送激活后，主动式RFID标签开始定时发送射频信号。
标签芯片通过内置的时钟和处理器控制信号发送的时间和频率。
射频信号经过天线发送出去，可以被附近的读写器接收到。
3. 数据传输主动式RFID标签可以存储大量的数据，如物品的唯一标识、生产日期、价格等信息。
当接收到读写器的查询信号时，标签芯片将存储的数据通过射频信号传输给读写器，实现数据的读取和传输。
4. 定位和追踪由于主动式RFID标签具有主动发送信号的特点，读写器可以通过接收到标签的射频信号来定位和追踪物品的位置。
通过多个读写器的组合，可以实现对物品在不同位置的实时监控和追踪。
5. 电池续航主动式RFID标签通过内置的电池供电，电池的续航时间直接影响标签的使用寿命。
为了延长电池的使用时间，主动式RFID标签通常采用低功耗设计，在不使用时处于休眠状态，只有当接收到激活信号时才开始工作。
四、主动式RFID标签的应用主动式RFID标签广泛应用于物流、仓储、供应链管理等领域。
通过主动发送信号，可以实现对物品的实时监控和追踪，提高物流效率和准确性。
《基于RFID的双频室内定位系统设计》范文
《基于RFID的双频室内定位系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和物联网的蓬勃发展，室内定位技术已经成为了一个热门的研究领域。
无线射频识别（RFID）技术因其非接触式、多标签读取等特点，在室内定位系统中扮演着重要角色。
本文将介绍一种基于RFID的双频室内定位系统设计，以实现对目标物体的精确和可靠定位。
二、系统设计概述本系统设计主要基于RFID技术，采用双频工作模式。
该系统主要由三个部分组成：RFID标签、RFID阅读器和数据处理与定位模块。
RFID标签负责携带目标物体的信息，RFID阅读器负责读取标签信息并发送给数据处理与定位模块，数据处理与定位模块则负责解析信息，计算目标物体的位置并输出。
三、RFID标签设计RFID标签是本系统的关键部分之一，其设计直接影响到系统的定位精度和可靠性。
本系统采用双频RFID标签，包括两个不同频率的射频模块。
这种设计可以有效地提高系统的抗干扰能力和读取速度。
此外，为了降低功耗和成本，标签采用低功耗芯片和低成本材料制作。
四、RFID阅读器设计RFID阅读器是本系统的另一关键部分，负责读取RFID标签的信息并发送给数据处理与定位模块。
本系统采用多天线设计，以提高阅读器的读取范围和抗干扰能力。
此外，为了满足实时定位的需求，阅读器采用高速处理器和优化算法，以实现快速读取和数据处理。
五、数据处理与定位模块设计数据处理与定位模块是本系统的核心部分，负责解析RFID 标签的信息，计算目标物体的位置并输出。
本系统采用多源数据融合技术，将多个RFID阅读器读取的信息进行融合处理，以提高定位精度和可靠性。
此外，本系统还采用一种基于加权质心算法的定位算法，通过计算多个阅读器的加权质心来确定目标物体的位置。
六、系统实现与测试本系统在实现过程中，采用了模块化设计，方便后续的维护和升级。
在测试阶段，我们通过模拟不同场景下的实验，验证了本系统的定位精度和可靠性。
实验结果表明，本系统在多种场景下均能实现精确的室内定位。
rfid室内精准定位原理
rfid室内精准定位原理
RFID室内精准定位原理是利用射频识别技术实现室内位置的准确确定。
该技术借助射频信号进行数据传输和识别，主要由标签、读写器和位置算法三部分构成。
首先，标签是被定位的目标物所携带的一个微型芯片，其内部存储了唯一的标识码和一些与目标物相关的数据。
标签可以采用被动型或主动型，被动型标签需要读写器主动发射射频信号激活，并从中获得能量来进行工作，而主动型标签则可以主动发射射频信号并接收读写器的信号。
其次，读写器是RFID系统的核心组件，负责与标签之间的数据交互。
读写器可以发射射频信号并接收标签的响应信号，然后将所接收到的数据发送给位置算法进行处理。
读写器一般设置在环境内的固定位置，通过不同功率的射频信号可以实现不同距离的标签检测。
最后，位置算法是利用射频信号的数据进行计算和分析，以确定标签的具体位置。
位置算法一般采用距离测量法或指纹法来实现室内定位。
距离测量法根据射频信号的强弱和传播时间的变化来计算标签与读写器之间的距离，然后通过多个读写器之间的距离信息推算出标签所在的位置。
而指纹法则是事先在室内环境中收集一系列参考点的射频信号指纹信息，然后通过与实时接收到的射频信号指纹进行匹配，从而实现标签的定位。
综上所述，RFID室内精准定位原理是通过读写器与标签之间
的射频信号交互，并以此为基础进行距离测量或指纹匹配，最终确定目标物体在室内的精确位置。
rfid室内定位技术原理
rfid室内定位技术原理
RFID室内定位技术是一种利用射频识别设备（RFID）进行室内定位的技术。
其原理主要包括信号发射、信号接收和位置计算三个方面。
首先，信号发射。
在RFID室内定位系统中，会在室内布置一定数量的射频标签或者天线，这些标签或者天线会向周围发射射频信号，这些信号可以被接收器或者读写器捕获。
其次，信号接收。
接收器或者读写器会接收到射频标签或者天线发射出的信号，然后将这些信号传输给后台系统进行处理。
通过接收到的信号强度、到达时间等信息，系统可以推断出接收器所处的位置。
最后，位置计算。
通过接收到的信号信息，后台系统会进行信号处理和计算，利用三角定位、指纹定位等算法来确定接收器所处的位置，从而实现室内定位的功能。
除了以上的基本原理外，RFID室内定位技术还可能涉及到多径效应、信号衰减、多路径干扰等问题，需要通过合适的算法和技术
手段进行处理和优化，以提高定位的准确性和稳定性。
总的来说，RFID室内定位技术的原理是通过射频信号的发射、接收和位置计算来实现对室内位置的准确定位，为室内定位应用提供了一种有效的解决方案。
rfid室内定位解决方案
RFID室内定位解决方案1. 引言随着物联网（IoT）技术的快速发展，越来越多的企业和组织开始关注室内定位技术的应用。
传统的GPS定位技术在室内环境中无法获得准确的位置信息，因此需要一种新的定位技术来满足人们对室内定位的需求。
RFID（Radio-Frequency Identification，射频识别）技术因其低成本、低功耗和高精度而成为室内定位领域的理想选择。
本文将介绍一种基于RFID技术的室内定位解决方案，并详细阐述其原理、关键技术和应用场景。
2. RFID技术概述RFID技术是一种利用无线电信号对物体进行识别和定位的技术。
它由三个主要组件组成：标签（Tag）、阅读器（Reader）和后台服务器。
•标签是RFID系统中的被动部件，它通常由射频芯片和天线组成。
标签可以附着在物体上，并通过无线电信号与阅读器进行通信，实现对物体的识别和定位功能。
•阅读器是RFID系统的主动组件，它通过射频信号与标签进行通信并接收标签发送的信息。
阅读器一般通过有线或无线方式与后台服务器连接，将读取到的标签信息传输到后台服务器进行处理和分析。
•后台服务器是RFID系统的核心部件，它接收来自阅读器的标签信息，并根据预设的算法进行数据处理和分析。
后台服务器可以通过数据挖掘和机器学习等技术来实现对标签的定位和跟踪功能。
3. RFID室内定位方案原理RFID室内定位方案的原理是通过在室内部署一定数量的RFID标签和阅读器，并利用标签和阅读器之间的射频信号传输特性来实现对人员或物体的定位和跟踪。
具体来说，RFID室内定位方案包括以下几个步骤：步骤1：标签部署在室内环境中部署一定数量的RFID标签，标签可以安装在墙壁、天花板、地板或其他物体上。
标签的位置和数量应根据具体的应用场景和定位需求来确定，通常会在容易确定位置的区域密集部署标签，以提高定位的准确性。
步骤2：阅读器安装在与标签部署位置相匹配的区域安装RFID阅读器。
阅读器的数量和位置也需要根据具体的应用场景来确定，通常会在容易接收到标签信号的区域安装阅读器。
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19
Q&A
Thanks for your attention
20
2
• 利用其權重求出Tracking Tag座標(X,Y)
S W 4
x
*
i 1 rxi
i
S W 4
y
*
i 1 ryi
i
11
Base on LANDMARC
• 利用計算出的Tracking Tag座標與實際 Tracking Tag座標作定位距離誤差e計算
e xx0 2 y y0 2
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
16
Improvement – 設置三維參考點
• Method
– 將其擁有相同數量參考點的group，算出各自座 標，再將算出座標乘上加權值，求出新的座標
17
Future Work
• Multi-tag
– 用於能一次讀取多個tracking tags，並且要同時 追蹤待測位置
• Multi-reader
• 改進參考點選擇機制
– 當選取的group有兩個以上擁有相同數量的參考 點時
3.5
3
2.5 G(0,2) G(1,2) G(2,2)
2
1.5 G(0,1) G(1,1) G(2,1)
1
0.5 G(0,0) G(1,0) G(2,0)
0
0
1
2
3
Reference Tag Tracking Tag reader Nearest Neighbor
– 減少誤差 – 能快速定位 • 實現3D的待測點定位
18
Reference
[1] L. M. Ni, Y. Liu, Y. C. Lau, and A. P. Patil, “LANDMARC: Indoor Location Sensing Using Active RFID,” Wireless Networks, vol.10, pp. 701-710, November, 2004.
與u個Tracking Tags • 定義每個Reader讀取到Tracking Tags的訊號
強度向量為S S1, S2,..., Sn ，讀取到Reference Tags的訊號強度向量為 1,2,..., n
• Si與Ѳi分別表示第i個Reader接收到此 Tracking Tag或Reference Tag的訊號強度
7
Base on LANDMARC
• 虛擬標籤群組定位法 的流程圖
8
Base on LANDMARC
• EX:
– 16 Reference Tag – 1 Reader
設定各個Group
3.5
3
2.5
2
Reference Tag
1.5
Tracking Tag
Reader 1
0.5
0
0
1
2
3
4
9
Base on LANDMARC
4
LANDMARC
• 對於每個別的Tracking Tag與某一Reference
Tag 之間，得到一個訊號強度的歐基里得距
離：
E j
n
iSi
2
wherej (1, m)
i 1
• 選擇k (1~m)個數值較小的Reference Tags與 Tracking Tag間的距離關係得到不同的權重值：
6
Base on LANDMARC
• 龔哲幀(2010)提出Virtual tag group-based RFID positioning(虛擬標籤群組定位法)
– Virtual tag:先在其參考點位置量測一段時間的訊 號強度，並利用訊號強度處理法將其值設定為 此參考點之固定訊號強度，以此訊號強度進行 定位
如果選到的鄰近參考點 如右圖 =>
如果選到的鄰近參考點 如右圖 =>
10
Base on LANDMARC
• 將選擇的四個參考點訊號強度求其權重 Wi，St為Tracking Tag訊號強度，Sri為 Reference Tag訊號強度
1
W i
S riS t 2
4 k
1
1
S rk St
1
2
W
j
Ei
k i
1
1
2
Ei
5
LANDMARC
• 得到各Reference Tag對Tracking Tag的權重， 便可計算出其座標：
k
x, y W i
xi ,
y i
i 1
• 在此系統也定義了一個定位誤差
e xx0 2 y y0 2
(X₀,Y₀)為Tracking Tag實際的位置
12
Improvement – 設置三維參考點
• 設置三維的參考點
– 藉由三維的參考點，來校正2D的tracking tag定 位
二維 3*3 取 4點
三維 3*3*1 取8點
13
Improvement – 設置三維參考點
• Result
– 誤差值沒有改善
• Reason
– 三維參考點的訊號強度比二維參考點的訊號強 度大，導致找到不正確的參考點，影響權重
14
Improvement – 設置三維參考點
• Solution
– 二維參考點找最接近待測點的group(四個參考 點)，計算權重值，算出座標；三維參考點也是 相同，算出另外座標，將其個別算出的兩個座 標，再分別對這兩個座標乘上加權值，求其新 的座標
15
Improvement – 參考點選擇機制
改良主動式RFID室內定位系統
Speaker：Cheng-Cheng Wang Advisor：Dr. Kai-Wei Ke
Date：05/16/2011
1
Outline
• Motivation • LANDMARC • Base on LANDMARC • Improvement • Future work • Reference
2
Motivation
• RFID技術進行室內定位是近年來提出較新穎 的技術
• 利用Reader接收到Reference Tag與Tracking Tag訊號強度之差異度進行定位
• 室內空間比室外複雜，訊號強度因障礙物 的阻隔或是人員的走動造成衰減，使得定 位精準度大幅降低
3
LANDMARC
• 此系統採用了Reference Tag來輔助定位計算 • 假設有n個RFID Reader、m個Reference Tags