RFID系統(tǒng)中的定位技術
  定位管理被認為是RFID技術的一個重要發(fā)展方向，RFID技術在實現(xiàn)定位管理系統(tǒng)的靈活性、可維護性和可擴展性方面具有巨大的潛力。基于RFID的定位管理系統(tǒng)必須能夠根據(jù)不同應用的需求進行快速部署，并且能夠快速有效地生成位置信息。
 RFID定位技術概述
各個領域?qū)Χㄎ还芾淼囊笕找嫱怀?，定位技術的研究也日趨成熟，其中GPS、Wi-Fi和RFID技術較為成熟。下面對這幾種主要定位技術進行分析和比較。
1.GPS衛(wèi)星定位技術
GPS是美國從20世紀70年代開始研制的系統(tǒng)，于1994年建成。它是一套具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)，具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點。
（1）GPS衛(wèi)星定位技術的原理。從整體上說，GPS主要由三大部分組成：空間部分、控制部分、用戶部分。
        空間部分由衛(wèi)星星座構(gòu)成。GPS系統(tǒng)由24顆位于高空的衛(wèi)星群提供信息。各個衛(wèi)星以55°等角均勻地分布在6個軌道面上，并以11小時58分的時間周期環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)。在每一顆衛(wèi)星上都載有位置及時間信號?？蛻舳说腉PS設備在地球上任何地方都可以接收到至少5顆衛(wèi)星的信號。
       控制部分由地面衛(wèi)星控制中心進行管理。這是為了追蹤及控制上述衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)，所設置的地面管制站的主要工作為修正與維護使每個衛(wèi)星保持正常運轉(zhuǎn)的各項參數(shù)數(shù)據(jù)，以確保每個衛(wèi)星都能提供正確的信息供使用者接收機接收。
       用戶部分則負責追蹤所有的GPS衛(wèi)星，并實時地計算出接收機所在位置的坐標、移動速度及時間，GARMIN GPS即屬于此部分。
（2）GPS衛(wèi)星定位技術的精度與應用分析。目前GPS系統(tǒng)提供的定位精度優(yōu)于10m。雖然GPS定位系統(tǒng)發(fā)展得比較成熟，在民用領域中的應用也越來越廣泛，但由于GPS定位原理的限制，則GPS接收器至少要先從3個衛(wèi)星上獲取信號，然后根據(jù)信號畫出三角坐標。在空曠的場地上，接收   器能夠暢通無阻地收到衛(wèi)星發(fā)出的信號，這時GPS的接收效果就會很好，但如果有高山、建筑或者隧道擋在接收器和衛(wèi)星之間，GPS的接收效果就會很差。
2.Wi-Fi定位技術
   GPS在應用上有著很大的局限性，為了彌補GPS定位技術的不足之處，Wi-Fi定位技術便成為一種新的解決方案。
（1）Wi-Fi定位技術的原理。Wi-Fi網(wǎng)絡會像GPS衛(wèi)星一樣發(fā)出信號。Wi-Fi設備先搜索信號，然后通過以前就識別出來的連接或者一系列可用連接來接駁到Wi-Fi網(wǎng)絡上。這個搜索過程和GPS接收器搜索衛(wèi)星信號并無區(qū)別，只不過裝有Wi-Fi設備的計算機搜索的是地面上的Wi-Fi無線網(wǎng)絡的信號。
Wi-Fi定位系統(tǒng)的硬件層由無線接入點Card和可以具有無線上網(wǎng)功能的設備、信號發(fā)送者或者基站組成；無線網(wǎng)卡則使用了802.11b Wi-Fi通信協(xié)議。
（2）Wi-Fi定位技術的精度。在室外，由于接入點不普及，以及接入點位置不明確，其定位精度不理想；在室內(nèi)，由于采用各種定位方式不同，以及對環(huán)境因素的適應性不同，一般定位精度可以達到3m到15m不等。
（3）Wi-Fi定位技術的應用分析。雖然Wi-Fi定位技術比GPS定位技術有一定的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢在場館建筑內(nèi)的定位實現(xiàn)中更為明顯，但Wi-Fi定位技術也有其局限性。由于AP所發(fā)送的無線信號的工作頻率為2.4GHz，很容易受到環(huán)境因素的影響，則無線信號會被環(huán)境中的一些元素所削減，這些信號包括場館中的金屬設施設備、場館中的人員流動情況、場館內(nèi)的空氣濕度，以及場館中的門窗關閉情況，而這些因素在一個復雜的大型活動現(xiàn)場是很難被控制的，所以這些因素對Wi-Fi定位精度有著不可估計的影響。
3.RFID定位技術
（1）無源標簽的定位原理。在使用無源標簽進行定位時，常常使用輔助標簽來提高定位的精度。輔助標簽的部署和使用
無源標簽定位系統(tǒng)的部署
應根據(jù)場所的具體情況，按需要均勻地部署輔助標簽和閱讀器。一般可以通過以下兩種方法來表示輔助標簽離閱讀器的距離遠近。

     第一種方法是使用可以通過調(diào)節(jié)能量層來調(diào)節(jié)讀寫距離的閱讀器，每一個輔助標簽在哪一層能量層上被閱讀器讀取到，則這一能量層的數(shù)據(jù)就表示出這個輔助標簽離閱讀器距離的遠近。能量層數(shù)據(jù)越小，輔助標簽離閱讀器越近；能量層數(shù)據(jù)越大，輔助標簽離閱讀器越遠。
     第二種方法是根據(jù)閱讀器發(fā)送信號至讀取到標簽信息之間的延遲來表示輔助標簽離閱讀器距離的遠近。延遲時間越短，輔助標簽離閱讀器的距離越近；延遲時間越長，輔助標簽離閱讀器的距離越遠。使用上述兩種方法中的一種，即可統(tǒng)一標示出各輔助標簽離各閱讀器的距離。當一個待定位的標簽進入定位范圍內(nèi)，它也將獲得類似的標識來表示它離各閱讀器的距離?？梢允褂貌罘址ㄓ嬎愠鲭x該標簽最近的幾個輔助標簽的信息，然后根據(jù)k近鄰算法計算出標簽的位置坐標。
（2）有源標簽的定位原理。有源標簽與閱讀器的工作方式有以下三種。
第一種方式是標簽定時回報方式：可以在電子標簽設定定時回報，將識別號碼定時傳回閱讀器
第二種方式是閱讀器主動搜索方式：利用閱讀器主動去搜尋覆蓋范圍內(nèi)的電子標簽
第三種方式是指位器方式：在一個閱讀器的讀取范圍內(nèi)，可以部署多個指位器，各指位器有自己不同的覆蓋范圍。當半有源標簽進入了某一個指位器的范圍內(nèi)，此標簽即被該指位器激活，并將自身的標簽信息和指位器的信息同時發(fā)送給閱讀器。每一個指位器的范圍為2～30m，可調(diào)，因此可以根據(jù)實際情況要求的定位精度部署與調(diào)節(jié)指位器，以滿足實際需求。，一個閱讀器的讀取范圍內(nèi)部署了4個指位器，形成了4個圓形的覆蓋區(qū)域。當一個攜帶有半有源標簽的人員進入LC2所覆蓋的范圍內(nèi)，此標簽被激活，并將標簽信息和LC2的信息發(fā)送給Reader，由此就可以知道該人員的當前位置處于LC2的覆蓋范圍中了。
      RFID定位方案分析：從RFID技術定位原理和各種RFID定位系統(tǒng)的實際應用中可以發(fā)現(xiàn)，無源標簽一般被使用在定位精度要求不高，或者定位區(qū)域地形簡單（如通道，樓道等地形狹長、出口唯一區(qū)域）的場合；而有源標簽的應用范圍更為廣泛，它可以滿足各種精度要求和各種地形要求。
      隨著RFID技術的發(fā)展，特別是有源RFID標簽的迅速發(fā)展，RFID技術在定位領域中逐漸顯示出其優(yōu)越性來，而RFID定位技術則體現(xiàn)出多變性、靈
靈活性、部署便捷等優(yōu)勢?，F(xiàn)有的各種方案都是為了滿足某一特定領域所設計實現(xiàn)的，不具有很強的移植性，因此對通用的RFID定位管理系統(tǒng)的研究已成為RFID技術應用研究的一部分。