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淺析RFID天線定位技術(shù)
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淺析RFID天線定位技術(shù)


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發(fā)布時(shí)間:2016-04-24T23:00:39+08:00 修改時(shí)間:2023-02-01T16:58:04+08:00

  無線定位技術(shù)是一種利用基于RFID自動識別技術(shù)(RadioFrequencyIdentification,射頻識別)和傳感器等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)定位、追蹤和監(jiān)測特定目標(biāo)的位置。RFID讀寫器將收集的Tag或MU信息發(fā)送到AeroScout公司的AeroScoutEngine(下面簡稱為AE),通過AE進(jìn)行位置計(jì)算,然后由AE將計(jì)算的位置數(shù)據(jù)傳給圖形軟件。在圖形軟件上用戶可以通過地圖、表格或者報(bào)告等多種形式直觀的獲取物資的位置信息。

  無線定位可以應(yīng)用于醫(yī)療監(jiān)護(hù)、資產(chǎn)管理、物流等方面,協(xié)助用戶高效地完成物資管理和監(jiān)控。

  無線定位系統(tǒng)的組成

  定位系統(tǒng)分為三個(gè)部分:需要定位的設(shè)備或源、定位信息接收裝置和定位系統(tǒng)。

  需要定位的設(shè)備或源,可以是AE公司生產(chǎn)的Tag(一種輕便、易攜帶的RFID,使用中通常放置或粘貼在需要定位的物資上),也可以是MU(MobileUnit,移動設(shè)備),即任何符合802.11技術(shù)的無線終端或設(shè)備,這些設(shè)備的特點(diǎn)是都可以定時(shí)向周圍發(fā)送無線信號。

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定位信息接收裝置,比如采用標(biāo)準(zhǔn)的802.11技術(shù)的AP和AE公司的Tag激發(fā)器(用于激勵(lì)Tag發(fā)送指定無線信號,但不參與定位信息收集)。

  定位系統(tǒng),包括:定位服務(wù)器、AE計(jì)算軟件、各種圖形軟件等。

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  無線定位的工作過程簡介

  在無線定位系統(tǒng)中,可以實(shí)現(xiàn)對下列設(shè)備的定位:無線Client、無線AP、RogueAP、RogueClient、Tag及其他支持無線協(xié)議的設(shè)備,除Tag之外,目前所有無線設(shè)備都會被定位系統(tǒng)識別為MU。

  (1)發(fā)送Tag和MU消息

  Tag消息,即RFID發(fā)送的消息。Tag消息能夠攜帶信道信息,為保證更多的Tag被AP偵聽到,RFID會同時(shí)在不同信道發(fā)送Tag消息。通常情況下,RFID會首先在用戶配置的一個(gè)或多個(gè)信道輪詢發(fā)送Tag消息,接下來,會在1、6、11信道周期性輪詢發(fā)送Tag消息。

MU消息,即標(biāo)準(zhǔn)無線設(shè)備發(fā)送的消息。在這些MU消息中并不包含信道信息,因此AP無法對MU消息進(jìn)行相鄰信道過濾或非法報(bào)文過濾。這項(xiàng)工作將由定位服務(wù)器根據(jù)一定的算法和規(guī)則完成。

RFID會議簽到考勤

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  (2)AP收集Tag和MU消息AP的工作模式影響AP收集Tag和MU消息:

  當(dāng)AP為監(jiān)測模式或混雜模式時(shí),可以定位并識別關(guān)聯(lián)或非關(guān)聯(lián)的無線客戶端到本設(shè)備的無線客戶端以及其他無線設(shè)備。

  當(dāng)AP配置為普通模式時(shí),僅能定位并識別關(guān)聯(lián)到本設(shè)備的無線客戶端。對于關(guān)聯(lián)到本設(shè)備的無線客戶端,無線定位系統(tǒng)將其識別為無線客戶端;對于非關(guān)聯(lián)到本設(shè)備的無線客戶端或者其他無線設(shè)備,無線定位系統(tǒng)將其統(tǒng)一識別為未知設(shè)備。

當(dāng)完成上述設(shè)置后,AP開始收集Tag和MU消息。

  當(dāng)AP接收到Tag消息(假定此時(shí)在射頻上已配置為定位Tag,定位服務(wù)器也已通知AP開始上報(bào)Tag消息),具有監(jiān)測功能的AP在收到Tag消息后,首先能濾掉與當(dāng)前AP工作信道不一致的Tag消息,然后AP會檢查Tag消息,并將檢查通過的Tag消息進(jìn)行封裝并上報(bào)定位服務(wù)器。AP對Tag的封裝包括復(fù)制Tag消息中除組播地址外的所有信息(包括消息頭和載荷),并附上接收信號的BSSID、信道、時(shí)間戳、數(shù)據(jù)率、RSSI、SNR及射頻模式等信息。

  當(dāng)AP接收到MU消息(假定此時(shí)在射頻上已配置為定位MU,定位服務(wù)器也已通知AP開始上報(bào)MU消息),AP對MU的封裝包括復(fù)制MU的源地址、FrameControl字段和SequenceControl字段,并附上接收信號的BSSID、射頻模式、信道、時(shí)間戳、數(shù)據(jù)率、RSSI、SNR、射頻模式、MU類型及是否關(guān)聯(lián)本機(jī)標(biāo)志等信息。

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  (3)定位服務(wù)器進(jìn)行定位計(jì)算

  定位服務(wù)器在收到多個(gè)AP上報(bào)的Tag消息及MU消息后,通過對其RSSI、SNR、射頻模式、數(shù)據(jù)率等信息按照某種算法進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)用戶在定位服務(wù)器上導(dǎo)入的地圖信息,計(jì)算出該設(shè)備所在的具體位置并顯示在圖形界面中。一般來說,只要有三個(gè)及以上的AP(工作在監(jiān)測模式或混雜模式)報(bào)告Tag或MU消息,定位服務(wù)器就能夠計(jì)算出其位置。



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