基于RFID的室內定位追蹤技術研究

何 芳

廣東工程職業技術學院，廣東 廣州 510520

時代的發展帶動了科技的發展，當前，互聯網技術有了更好的發展，智能手機也已經獲得了越來越廣闊的市場，實現了一定程度的人群覆蓋，從而使各種相關的網絡定位技術有了不同程度的發展。除了被大眾熟知的GPS定位技術，近幾年還出現了越來越多地立足于無線網絡發展的室內定位技術，如藍牙定位、Wi-Fi定位、RFID定位和Zig Bee定位等技術。筆者就RFID定位技術進行了相關研究，并針對其在生產生活中被廣泛使用的情況進行了必要的解讀，然后對其具有的使用優點和市場優勢進行了說明。

1 RFID系統概述

1.1 RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification）即無線射頻識別技術，是一種自動識別技術，工作人員不需要與被跟蹤的人或物進行直接接觸。這項跟蹤技術能夠通過射頻將RFID信號追蹤標簽附著在目標任務或者貨品表面，使用讀寫器完成對應的射頻交換任務，用以達到定位或追蹤目標人物的目的。RFID最早被應用于第二次世界大戰，各方空軍用其識別敵我身份，之后隨著時間的推移與時代的發展，互聯網技術不斷進步，具有更高實用價值和性價比的RFID定位技術開始被應用于人們的生活和生產領域[1]。

基于社會發展對位置服務的具體要求變高，現在的室內追蹤定位技術獲得了越來越廣泛的關注，同時更多的室內定位技術手段和操作系統應運而生。和其他類型的定位技術相比，RFID定位技術具有更高的性價比，且其維修所需費用更低。除此之外，RFID定位技術還具有更強大的信號抗干擾能力，能夠有效避免信息泄露現象發生，從而受到管理行業、物流行業、安全領域和生產領域的喜愛。

在這樣的發展狀況下，RFID定位追蹤技術取得了更加長足的發展。由于市場的不斷擴展，各項研究資金的不斷注入，社會服務需求的提高，該技術的發展空間將會越來越廣闊，發展速度也會越來越快，在此社會背景下，RFID定位追蹤技術各方面的功能也會越來越完善。

1.2 RFID系統工作原理

一般情況下，RFID定位系統是由天線、電子標簽、RFID閱讀器以及后臺數據處理技術核心結合而成的。

電子標簽一般由芯片和耦合原件構成，任一標簽都具有屬于其自身的唯一電子編碼，同時將附著在目標物體上的系統標識作為定位追蹤的對象。在這樣的情況下，電子標簽在正式進入RFID閱讀器的實際掃描范圍后，能夠使用天線和其進行相應的射頻信號交換。

RFID閱讀器同時又叫作掃描器和讀寫器，屬于RFID系統全體結構中的重要組成部件之一，其負責讀取相關信息并進行標簽信息的寫入作業。閱讀器根據使用方式可以分為固定式和手持式，并不需要進行接觸就能夠有效地讀取出各個識別標簽中的具體信息。

天線系統的主要職責就是在RFID閱讀器和電子標簽之間進行射頻信號的傳遞，用以完善標簽信息的傳遞交換。

系統后臺的數據處理中心主要負責將管理信息的標簽相關信息進行保存，從而對后臺數據做出必要的處理，取得對應的處理結果。

2 基于RFID的室內定位追蹤技術

2.1 無線定位信號強度

一般情況下，無線電在空中進行傳播時會隨著距離的變化而產生信號衰減的情況。將這種情況和信號衰減理論進行有效結合，在接收系統執行接收信號作業時，需要充分利用電子計算機技術對信號的傳播強度進行科學的比對，同時還能夠以此作為依據對空中傳播的無線電信號進行重新構建，然后根據接收機預測接收機與發射機之間的實際距離。在一些特殊的環境中，信號接收機和信號發射機之間的距離不夠通透，信號傳遞經常會受到各種外界因素的干擾，從而使最終的接受結果和發出內容有所出入[2]。

信號接收機的接受形式主要包含繞射、散射、透射以及反射電磁波，以上這些都會使信號的接收路徑發生多種變化，因此即使在一樣的情況下都會有不同相位、強度的電磁波數值受到一定程度的影響。在這樣的情況下，無線定位儀器具有的信號強度顯得更加重要，能夠在一定程度上決定其在日后階段的發展狀態和進步空間，只有更好地迎合社會需求才能夠保證其信號發展強度取得更加優異的成績。

2.2 LANDMARC系統分析

可以認為LANDMARC系統的設計基礎即RFID定位追蹤技術，如果不引進額外的閱讀器，要想降低在其系統運行方面的投資成本，就需要對參考標簽進行借鑒，進而提高儀器的定位精準度。在進行系統測量工作時，LANDMARC系統需要進一步明確信號接收機內部的信號強度，因為RFID系統在目前階段并不能直接滿足這樣的測試工作要求，所以需要使用“臨近算法”來獲取間接的能量等級與實際信號的強度，從而更好地對兩者之間存在的關系展開分析。

在上述過程中，LANDMARC系統具有以下三個方面的使用優勢：（1）能夠使用參考標簽來替換閱讀器，使室內定位工作能夠更加便捷，從而達到降低投資成本的最終目的；（2）保證待定標簽和參考標簽附近的環境大致相同，從而有效地避免大量的外部環境因素對測試結果造成比較大的影響；（3）使用附近的環境能夠保證室內定位信息具有更高的準確性，并且其具有更強的應用效果[3]。

LANDMARC系統具有更強的應用價值和使用優勢，能夠在日益激烈的競爭環境中取得優勢地位，從而使其獲得更加龐大的用戶市場，獲取更加廣闊的發展空間。

3 RFID系統應用的研究發展方向

就目前階段而言，社會的各方面發展都離不開信息化，而最新應用RFID定位追蹤技術研發出的一款新型產品還具備很多的優點，進一步實現了大部分的發展目標。例如，將定位系統編輯進智能機器人的計算機程序中，使其自動帶領目標人群前往對應的指定區域，同時在其講解過程中帶有文字、視頻以及音頻內容等方面的介紹，進一步提高了觀眾群體的參觀熱情，為大眾提供了統一形式的講解服務；通過對應的信息自行指定參觀路線，更好地滿足了參觀群眾的實際需求，同時還能夠滿足不同參觀群體的個性化參觀需求。在硬件設備方面，還能夠對講解機器人進行以下部分的組合：RFID綜合控制模塊、機器人控制運動模塊以及單片機模塊。機器人的全部運行系統都由具有更高性能的操控核心板塊來完成各個工作模式的指揮指令。

隨著時代的發展和文明的進步，社會對定位追蹤服務的要求會越來越高，但是也要注意在實際使用過程中注重信息資源的保密性，為技術的受眾群體提供更完善的安全保護，確保人們的個人信息得到更加有效的保護，從而使RFID定位追蹤技術能夠得到大眾更多的信任，使其日后的發展空間更加廣闊。

4 結束語

綜上所述，文章對RFID定位追蹤技術進行了詳細的說明，闡述了其系統的工作原理，在此基礎上對無線定位功能的信號強度進行了講解，詳盡地分析了LANDMARC系統，并在最后預測了RFID技術未來的發展方向，旨在為相關企業或者研究者提供理論方向的借鑒。