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摘要：现有RFID定位系统在位置服务单一、部署大量RFID设备相互间产生信号干扰而影响定位精度等方面的不足，利用经典信号传播模型在定位区域内构造虚拟参考标签空间，进而构建了一种基于虚拟参考标签空间的移动对象定位方法。本文主要就RFID技术发展历史及其系统工作加以分析，然后结合实际对参考标准的RFID电子标签定位算法详细探究，希望能通过此次研究分析，有助于实际的发展。
关键词：参考标签；RFID；定位算法
无线射频识别RFID作为一种自动识别技术，近年来在识别、定位等方面得到了迅速发展和应用RFID通过电磁场利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目标的目的，并实现非接触式自动数据交换。RFID标签具有体积小、可存储数据、可重复利用等诸多特点。
1RFID技术发展历史及其系统工作分析
1.1RFID技术发展历史分析
1941-1950年雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。1951-1960年早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。1961-1970年RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1971-1980年RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速，出现了一些最早的RFID应用。1981-1990年RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种封闭系统应用开始出现。1991-2000年RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用。2001至今标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低。
RFID技术利用射频信号通信和互联网、通讯等技术相结合，通过Internet就能全程跟踪贴有RFID电子标签的物品，所有的物品和Internet就组成了“物联网”。通过RFID技术实现物品与物品的互通，将不同种类物品的信息以及智能操作接口实现为一个整体的功能体系，这时，当贴有RFID电子标签的物品进入到一个媒体服务空间中的时候，位于这个物联网环境中的各类设备能够根据特定的交互操作策略，实现该物品与空间中其它相关物品的相互操作。
1.2RFID系統工作
在电子标签和阅读器之间的通道内，当阅读器加电工作以后，会利用阅读器内的天线系统发出特定频率的射频信号，而射频信号根据能量的大小具有不同的覆盖范围，当电子标签自动或者人工方式进入到阅读器射频信号覆盖范围内，电子标签自身的天线系统在接收到阅读器发送的射频信号以后会产生相应的感应电流，电子标签获得感应电流以后就可以触发自身电路正常工作，电子标签会通过自身的天线系统利用建立的通道向阅读器发射出存储在电子标签中的信息，包括自身设备编码、产品序列号、产品分类等；阅读器通过建立的通道接收到来自电子标签的射频信号后，会通过阅读器内部的处理芯片和电路对所接收到的载波信号进行解调或解码，然后送到阅读器所连接的计算机系统进行相应处理通过上述的电子标签与阅读器之间的工作过程，可以实现能量由阅读器到电子标签的传输以及电子标签中存储的数据从电子标签的存储区域传递到阅读器中，实现数据的交换。
射频电子标签在使用过程中，通常是附在待识别的物品表面，射频电子标签的内部构造是天线和电子芯片组成，电子芯片内部存储有世界唯一的标识码，除此之外还存储了约定的电子数据。电子标签的分类有多种方式，可以按有无电源分类：分为有源和无源标签。无源标签没有电源提供能量，所以想要无源电子标签工作，就需标签从阅读器发射的电磁场中获得能量，由于无源电子标签的工作需要外部提供能量，所以无源电子标签工作距离较近（一般为几十厘米到十几米），但无源电子标签寿命较长、成本很低、体积较小、可以做成多种形式，是目前大力发展的电子标签类型。有源标签带有提供电源的电池，其寿命一般取决于电池寿命的长短（一般两到三年），其工作距离较远（可达到几十米甚至上百米）。电子标签也可以按应答阅读方式分类：分为主动式、被动式和半主动式电子标签。
2参考标准的RFID电子标签定位算法
线信号在传输的时候会随着传播距离的增加而逐渐减弱信号强度，所以如果接收端设备离发射端设备距离越接近，接收到的无线信号强度则越强烈。这种现象我们在日常的生活中也能够遇见，例如：手机信号在市区中很好，但是在山区中，手机信号会变得很差甚至没有，这就是因为在山区中手机信号基站比市区少很多，基站覆盖范围不够全面，手机不能及时收到基站信号导致。因此我们可以依据这种无线信号强度和传输的距离之间的关系进行数理统计，建立无线信号强度与传播距离之间的数学模型，这样我们就可以利用此数学模型针对不同的无线信号强度值，估算出从发送节点硬件设备到接收节点硬件设备之间的距离。然而，无线信号在实际的传播过程中会遇见复杂的物理环境，比如遮挡，无线信号在传播的过程中如果遇见遮挡物会出现反射及衍射现象，这样就会使得硬件设备接收到的无线信号强度值出现波动，导致建立的无线信号强度值与传播距离之间的数学模型不准确，出现较大偏差，因为无线信号强度获取不准确导致后续的定位算法在使用无线信号发送端设备到接收端设备之间的距离不准确，估算出待定位节点位置坐标精度出现不准确的情况
分布式定位算法核心是每个无线信号节点的硬件设备都可以进行算法的计算工作，并且可以进行并发计算自身的坐标。而集中式的定位算法核心思想是每个无线信号节点将自身的信息传输给特定的节点（此节点相对于其他无线信号节点具有硬件功能上面的优势，例如计算速度快、通信吞吐量大等特点），可以集中处理其他无线信号节点信息，通过相关算法估算无线信号节点的位置。但是，这种工作模式会带来一些问题，例如：所有无线信号节点的信息汇总到中心节点处理，这样会导致无线通信网络的繁忙、数据相互干扰的情况，从而影响最后的定位准确性。
3结语
总而言之，通过对典型RFID定位方法的研究与分析，针对为了提高定位精度而部署大量RFID设备引起的信息信号干扰问题，提出了一种基于虚拟参考标签的RFID定位系统构建方法。实际测试表明，本文方法具有较好的抗干扰能力和较高的定位精度。未来的工作将集中在结合多种位置感知信息，进一步提高定位精度。
关键词：参考标签；RFID；定位算法
无线射频识别RFID作为一种自动识别技术，近年来在识别、定位等方面得到了迅速发展和应用RFID通过电磁场利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目标的目的，并实现非接触式自动数据交换。RFID标签具有体积小、可存储数据、可重复利用等诸多特点。
1RFID技术发展历史及其系统工作分析
1.1RFID技术发展历史分析
1941-1950年雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。1951-1960年早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。1961-1970年RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1971-1980年RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速，出现了一些最早的RFID应用。1981-1990年RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种封闭系统应用开始出现。1991-2000年RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用。2001至今标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低。
RFID技术利用射频信号通信和互联网、通讯等技术相结合，通过Internet就能全程跟踪贴有RFID电子标签的物品，所有的物品和Internet就组成了“物联网”。通过RFID技术实现物品与物品的互通，将不同种类物品的信息以及智能操作接口实现为一个整体的功能体系，这时，当贴有RFID电子标签的物品进入到一个媒体服务空间中的时候，位于这个物联网环境中的各类设备能够根据特定的交互操作策略，实现该物品与空间中其它相关物品的相互操作。
1.2RFID系統工作
在电子标签和阅读器之间的通道内，当阅读器加电工作以后，会利用阅读器内的天线系统发出特定频率的射频信号，而射频信号根据能量的大小具有不同的覆盖范围，当电子标签自动或者人工方式进入到阅读器射频信号覆盖范围内，电子标签自身的天线系统在接收到阅读器发送的射频信号以后会产生相应的感应电流，电子标签获得感应电流以后就可以触发自身电路正常工作，电子标签会通过自身的天线系统利用建立的通道向阅读器发射出存储在电子标签中的信息，包括自身设备编码、产品序列号、产品分类等；阅读器通过建立的通道接收到来自电子标签的射频信号后，会通过阅读器内部的处理芯片和电路对所接收到的载波信号进行解调或解码，然后送到阅读器所连接的计算机系统进行相应处理通过上述的电子标签与阅读器之间的工作过程，可以实现能量由阅读器到电子标签的传输以及电子标签中存储的数据从电子标签的存储区域传递到阅读器中，实现数据的交换。
射频电子标签在使用过程中，通常是附在待识别的物品表面，射频电子标签的内部构造是天线和电子芯片组成，电子芯片内部存储有世界唯一的标识码，除此之外还存储了约定的电子数据。电子标签的分类有多种方式，可以按有无电源分类：分为有源和无源标签。无源标签没有电源提供能量，所以想要无源电子标签工作，就需标签从阅读器发射的电磁场中获得能量，由于无源电子标签的工作需要外部提供能量，所以无源电子标签工作距离较近（一般为几十厘米到十几米），但无源电子标签寿命较长、成本很低、体积较小、可以做成多种形式，是目前大力发展的电子标签类型。有源标签带有提供电源的电池，其寿命一般取决于电池寿命的长短（一般两到三年），其工作距离较远（可达到几十米甚至上百米）。电子标签也可以按应答阅读方式分类：分为主动式、被动式和半主动式电子标签。
2参考标准的RFID电子标签定位算法
线信号在传输的时候会随着传播距离的增加而逐渐减弱信号强度，所以如果接收端设备离发射端设备距离越接近，接收到的无线信号强度则越强烈。这种现象我们在日常的生活中也能够遇见，例如：手机信号在市区中很好，但是在山区中，手机信号会变得很差甚至没有，这就是因为在山区中手机信号基站比市区少很多，基站覆盖范围不够全面，手机不能及时收到基站信号导致。因此我们可以依据这种无线信号强度和传输的距离之间的关系进行数理统计，建立无线信号强度与传播距离之间的数学模型，这样我们就可以利用此数学模型针对不同的无线信号强度值，估算出从发送节点硬件设备到接收节点硬件设备之间的距离。然而，无线信号在实际的传播过程中会遇见复杂的物理环境，比如遮挡，无线信号在传播的过程中如果遇见遮挡物会出现反射及衍射现象，这样就会使得硬件设备接收到的无线信号强度值出现波动，导致建立的无线信号强度值与传播距离之间的数学模型不准确，出现较大偏差，因为无线信号强度获取不准确导致后续的定位算法在使用无线信号发送端设备到接收端设备之间的距离不准确，估算出待定位节点位置坐标精度出现不准确的情况
分布式定位算法核心是每个无线信号节点的硬件设备都可以进行算法的计算工作，并且可以进行并发计算自身的坐标。而集中式的定位算法核心思想是每个无线信号节点将自身的信息传输给特定的节点（此节点相对于其他无线信号节点具有硬件功能上面的优势，例如计算速度快、通信吞吐量大等特点），可以集中处理其他无线信号节点信息，通过相关算法估算无线信号节点的位置。但是，这种工作模式会带来一些问题，例如：所有无线信号节点的信息汇总到中心节点处理，这样会导致无线通信网络的繁忙、数据相互干扰的情况，从而影响最后的定位准确性。
3结语
总而言之，通过对典型RFID定位方法的研究与分析，针对为了提高定位精度而部署大量RFID设备引起的信息信号干扰问题，提出了一种基于虚拟参考标签的RFID定位系统构建方法。实际测试表明，本文方法具有较好的抗干扰能力和较高的定位精度。未来的工作将集中在结合多种位置感知信息，进一步提高定位精度。