安徽農業大學時國龍副教授等:基于無源超高頻rfid技術的農產品包裝智能定位方法

《農業工程學報》2024年第40卷第14期刊載了安徽農業大學等單位肖夫克、時國龍、董大明、程亮與尹柏強的論文——“基于無源超高頻RFID的農產品包裝智能定位方法”。該研究由國家自然科學基金項目(項目號:62303018)等資助。
引文信息:肖夫克,時國龍,董大明,等. 基于無源超高頻RFID的農產品包裝智能定位方法[J]. 農業工程學報,2024,40(14):221-231.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202403192

射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術為工業物聯網(industrial internet of things)帶來了巨大的進步,作為實現智能倉儲的關鍵技術之一,廣泛應用于庫存管理和智能定位等場景,然而現有的絕對/相對定位方法易受倉儲環境、包裝材料、貨架材質等因素影響。為了進一步提升室內定位精度,該研究提出了一種基于接收信號強度指示器(receive signal strength indicator,RSSI)和測量相位融合的無源RFID定位方法(RFID positioning based on received signal strength indicator and phase measurement, RP-RaP)。
首先,使用MATLAB 軟件進行仿真模擬,在已知測量相位統計學分布的前提下,采用最大似然估計法對標簽進行水平定位,同時基于雙天線閱讀器所測得的RSSI差值對標簽進行垂直定位,實現了無源超高頻RFID標簽的水平和垂直定位仿真。其次,以農產品包裝場景為例,在倉庫中搭建射頻定位測試系統,通過滑軌搭載射頻閱讀器及天線,對貨架物品上的貼附標簽進行水平和垂直定位分析,最后將無源標簽分別貼附于金屬盒、油桶、紙箱、面粉袋和大米袋,并以未貼附標簽的測量結果作為對比。
試驗結果表明,與傳統的室內定位算法LANDMARC相比,RP-RaP定位精度明顯提升,平均水平和垂直定位精度分別達到94.6%和94.3%,基于接收信號強度指示器和測量相位融合的定位方法有效提升了農產品包裝定位精度。研究結果可為大型農產品倉儲智能化管理與應用提供參考。















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