MIT研發(fā)無人機(jī)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng) 或?qū)臀譅柆斒∠聨资畠|美元

　　據(jù)悉，MIT的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種系統(tǒng)，可以使小型的無人機(jī)在數(shù)十米遠(yuǎn)的地方就能夠讀取到射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽上的內(nèi)容，同時(shí)識(shí)別出標(biāo)簽的具體位置，以此來解決庫(kù)存數(shù)據(jù)和實(shí)際物料存儲(chǔ)位置不匹配的問題。

　　射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽在現(xiàn)代物品管理上起著革命性的作用，它是產(chǎn)品電子代碼(EPC)的物理載體，附著在可跟蹤的物品上，且可全球流通。人們可以利用相關(guān)機(jī)器對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和讀寫。

　　但現(xiàn)代零售業(yè)務(wù)的規(guī)模使得射頻識(shí)別(RFID)掃描的效率較低。如沃爾瑪在報(bào)告上就指出，由于庫(kù)存記錄與庫(kù)存不匹配，2013年它的收入損失了30億美元。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　MIT的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的這個(gè)系統(tǒng)就是針對(duì)這個(gè)普遍存在的問題，但在最初設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)就面臨著一個(gè)問題：目前，在大型倉(cāng)庫(kù)內(nèi)可使用的、具有自主導(dǎo)航能力的就是小型無人機(jī)，該飛機(jī)具有塑料轉(zhuǎn)子，不會(huì)對(duì)人身造成傷害碰撞，但是無人機(jī)太小，以至于無法攜帶超過幾厘米的RFID讀卡器。

　　于是研究人員決定采用中繼系統(tǒng)來解決這一問題，無人機(jī)可以接收中繼RFID讀取器發(fā)射的信號(hào)。

　　定位難題：相移

　　利用中繼RFID信號(hào)來確定標(biāo)簽的位置，就將會(huì)帶來信號(hào)處理上的一些問題。

　　相移|相互干擾

　　具體來看，首先，因?yàn)镽FID標(biāo)簽被讀取器通過無線方式供電，所以讀取器和標(biāo)簽之間需要以相同的頻率同時(shí)傳輸。另外，因?yàn)橹欣^系統(tǒng)的存在，繼電器和RFID標(biāo)簽之間也需要保持相互之間同時(shí)、同頻率傳輸。而同時(shí)傳輸?shù)囊笫沟盟膫€(gè)信道之間出現(xiàn)相互干擾。

　　因?yàn)橄到y(tǒng)需要對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行較為精準(zhǔn)的定位，故而相互干擾的問題就成為影響定位精準(zhǔn)度的重要因素。

　　定位，就是根據(jù)信號(hào)的多徑效應(yīng)，即信號(hào)到達(dá)時(shí)間的不同來推測(cè)出發(fā)射角度，從而推導(dǎo)出發(fā)射機(jī)的位置。而無人機(jī)太小，無法攜帶天線陣列，故而無法發(fā)射信號(hào)。但因?yàn)樗浅掷m(xù)移動(dòng)的，所以不同時(shí)間進(jìn)行信號(hào)的讀取也在不同的位置，這樣相對(duì)來看，就可以模擬信號(hào)的多徑實(shí)現(xiàn)定位。

　　所以，在定位過程中，為了對(duì)抗干擾，無人機(jī)將對(duì)從標(biāo)簽接收的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字解碼，并對(duì)其進(jìn)行重新編碼以傳輸給讀卡器。但是在這種情況下，由解碼編碼處理施加的延遲將改變信號(hào)的相對(duì)相位，從而使得信號(hào)的定位出現(xiàn)偏差。

　　為此，MIT的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種濾波器，將信號(hào)中的高低頻分離開，以解決延遲對(duì)定位的影響。

　　相移|相對(duì)位置

　　在相位考慮上，還存在一個(gè)問題：由于無人機(jī)正在移動(dòng)，到達(dá)讀卡器的信號(hào)的相移不僅來自無人機(jī)相對(duì)于RFID標(biāo)簽的位置，而且還取決于其相對(duì)于讀取器的位置。在接收到的信號(hào)基礎(chǔ)上，接收者無法確定這兩項(xiàng)因素對(duì)總相位的貢獻(xiàn)多少。

　　為此，MIT的研究人員為每個(gè)無人機(jī)配備了自己的RFID標(biāo)簽。這樣，無人機(jī)在將讀取器的信號(hào)傳輸?shù)綐?biāo)記的物品時(shí)，接收者可以根據(jù)無人機(jī)上標(biāo)簽的信號(hào)，估算無人機(jī)對(duì)總相移的貢獻(xiàn)。

　　總結(jié)

　　據(jù)了解，該系統(tǒng)的平均定位誤差約為19厘米。研究團(tuán)隊(duì)表示，該系統(tǒng)可安裝在大型倉(cāng)庫(kù)中，以用于連續(xù)監(jiān)控，并解決庫(kù)存數(shù)據(jù)與實(shí)際物料位置不匹配的問題，并幫助員工快速找到物品的位置。