纪世雨

(解放军总医院第五医学中心，北京 100039)

0 引言

随着城市化的发展，电力系统的负荷也越来越大，因此需要扩大电力生产规模，并及时替换损坏零件。为了提高维护生产工作的效率，需要在库房以及生产厂房及时寻找和定位设备位置[1]。但由于场地面积过大，人工寻找效率过低，因此需要采用一种智能方式，对设备进行管理；确定设备的位置。RFID作为一种低功耗，易部署的无线通讯手段，非常适合对电力设备进行定位和管理[2-8]。本研究通过将RFID设备与自动机器人相结合，设计了一个3D空间多标签自动定位算法(Multiple Tags by Robot and RFID，M2R)。利用该算法实现了对厂房中的设备自动定位和管理。

1 系统概述与背景知识

图1描述了一个典型的仓库场景，一个机器人配备了一个RFID阅读器和几个部署的物品，这些物品都被贴上无源标签。

图1 系统场景描述

1.1 RFID相位获取

假设RFID阅读器接收到n个来自目标标签的标签号id，因此，在原始相位剖面中有n个相位点：P(id,t1),P(id,t2),…,P(id,tn)，此时，时间戳t1,t2,…,tn是按升序排列的，即对于任何1≤i

(1)

这里，λ是RFID信号的波长，常数θ与硬件有关，等于ΘT+θTAG+θR。

1.2 消除周期性跳跃

原始标签相位分布包括由于公式(1)中的mod操作而产生的周期性相位跳跃。这些相位跳变要么是从0左右的相位值到2π左右的后续相位值，要么是从2π左右的相位值到0左右的后续相位值。当连续相位值之间的绝对相位跳变大于或等于默认跳变公差时，可以使用类似于Matlab中的unwrap命令的方法[12-14]，通过增加或减去2π的倍数来消除相位P(id,t1),P(id,t2),…,P(id,tn)中的相位跳变。……