淺談RFID定位算法及應(yīng)用

　　導(dǎo)言

　　小編在整理電腦的時(shí)候，無意中發(fā)現(xiàn)以前做過的項(xiàng)目ppt，為韓國仁川民俗博物館做的室內(nèi)參觀導(dǎo)航項(xiàng)目，該項(xiàng)目主要應(yīng)用RFID技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位及無人講解的。由于GPS信號無法傳統(tǒng)建筑、手機(jī)信號在室內(nèi)不太穩(wěn)定，所以成熟且可行性室內(nèi)定位技術(shù)目前主要有RFID技術(shù)、WIFI技術(shù)以及ZigBee技術(shù)，而后兩種技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)無人講解的功能，所以仁川民俗博物館使用RFID技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位和無人講解。

　　RFID定位

　　RFID定位原理類似于GPS定位，RFID標(biāo)簽在接收到多個(gè)讀寫器信號后，根據(jù)每個(gè)讀寫器的信號值計(jì)算出所在坐標(biāo)。

　　圖1中，A1-F8為一塊場地，將其劃分為A1-F8的24個(gè)子區(qū)域，每個(gè)區(qū)域有一個(gè)地理坐標(biāo)。圖中的筆記本代表攜帶RFID標(biāo)簽的設(shè)備，場地的4個(gè)角落里放著4個(gè)RFID讀寫器，分別標(biāo)注為AP1-AP4。RFID標(biāo)簽在B3區(qū)域收到4個(gè)AP的信號值強(qiáng)度為(-40，-61，-79，-73)。根據(jù)信號值的強(qiáng)度最終可以反推出其所處的區(qū)域。

　　步驟1

　　把一塊場地劃分為若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有對應(yīng)的地理坐標(biāo)。

　　步驟2

　　使用一種名為“KWNN”的算法，算出所有子區(qū)域接收到的四個(gè)AP的信號值。

　　步驟3

　　當(dāng)攜帶RFID標(biāo)簽收到4個(gè)AP的信號值后，根據(jù)KWNN算法，對照各個(gè)區(qū)域的AP信號值，最終測算出自己所在的地理坐標(biāo)及位置區(qū)域。

　　應(yīng)用1：監(jiān)獄

　　監(jiān)獄為了加強(qiáng)對犯人的管理，尤其是實(shí)時(shí)監(jiān)控犯人所在的位置，可使用RFID手環(huán)。該手環(huán)套在犯人的手上，一旦取下來就會自動(dòng)報(bào)警。通過RFID定位，監(jiān)獄管理人員可以在一個(gè)視頻(監(jiān)獄GIS)內(nèi)觀看所有犯人的分布情況，而傳統(tǒng)的視頻監(jiān)視器無法做到讓所有犯人集中在一個(gè)畫面。一旦攜帶RFID手環(huán)的犯人接近監(jiān)獄邊緣，系統(tǒng)就會自動(dòng)報(bào)警，獄警可根據(jù)RFID定位系統(tǒng)，快速找到犯人，防止其越獄;此外，如果犯人長時(shí)間處于非移動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)會提示獄方，查看該犯人是生病異常，還是強(qiáng)制開啟手環(huán)準(zhǔn)備越獄。當(dāng)犯人試圖化妝、隱蔽、強(qiáng)行通過監(jiān)獄門口時(shí)，讀寫器讀取到非法進(jìn)入該區(qū)域的腕式標(biāo)簽信號，向后臺中央控制室發(fā)出報(bào)警提示，同時(shí)攝像機(jī)主動(dòng)拍攝現(xiàn)場情況。中央控制室通過對講器對該區(qū)域?qū)崟r(shí)喊話。

　　應(yīng)用2：博物館

　　有些博物館設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)異形，觀眾容易迷路或者很難找到希望參觀的區(qū)域。通過GIS建模及RFID導(dǎo)航，觀眾攜帶集成RFID芯片的PDA設(shè)備就可以在博物館內(nèi)導(dǎo)航，可快速查找到某件展品的位置及路線。

　　應(yīng)用3：地下礦場

　　由于RFID的信號穿透力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，適用于各種復(fù)雜的場所，所以它也被用于礦場管理。在采礦業(yè)，由于地下環(huán)境復(fù)雜，容易出現(xiàn)塌方，一旦塌方后，礦方需要一段時(shí)間才知道有哪些人下了礦，但是對于下礦工人所處的位置并不清楚，所以一旦發(fā)生礦難，救援效率底下，因?yàn)椴磺宄叵聲绻に谖恢?。使用RFID系統(tǒng)后，可以對地下曠工進(jìn)行定位，萬一發(fā)生災(zāi)難，可以有目的的進(jìn)行快速救援。