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MIT开发RFID无人机系统 可以追踪仓库每一个盒子的位置

腾讯数码讯(张望)到处都是盒子!2016年,美国邮政管理局送出52亿个包裹,光是年底假日购物季,亚马逊就送出10亿个包裹。一家Girl Scout店铺居然卖了101100盒饼干。

要追踪所有盒子是一件困难的事。零售商、配送公司、制造商一直在寻找更好的库存管理技术。最近几年,他们开始用RFID标签追踪盒子,从仓库到货车到零售商再到客户家里,一直追踪下去。

不过RFID标签并不完美,每走一步员工都要用RFID扫描仪扫描标签。扫描必须近距离完成,因为RFID标签需要从仪扫描发射的信号中吸收电能。

最近,研究人员正在开发其它商品追踪技术,比如开发一套系统,可以给标签拍照,或者用其它视觉线索跟踪出货。MIT认为它找到了更好的办法。

菲德尔o阿迪布( Fadel Adib)是MIT媒体实验室的主要研究者,他领导一个团队参与研究,将RFID中继器装在无人机上,无人机可以四处飞行,扫描仓库里每一个盒子的RFID标签,然后将信息传给查看者。

使用原型设备时,RFID标准与扫描仪的距离不能超过50米。系统可以准确记录50米内盒子的位置。如果距离很近,系统记录的位置信息可以精确到19厘米。

在通信过程中,中继器一般用手机信号塔的脉冲信号完成传输,可以将信息传给服务区边缘的客户。MIT首次将这种概念应用于RFID标签,用无人机完成。最终,阿迪布希望能建立一条无人机链,将信息从一架无人机传到另一传,让多位查看者查阅读。

目前测试系统只有一架无人机,它将信号从RFID扫描仪传到标签。标签从信号中收集一些能源供自己使用,然后会对信号标识符编码,再将它发送回去。接下来无人机将信号传给扫描仪,它会解码标识符。

系统可以知道哪个盒子在仓库内,除此之外,MIT团队还希望系统可以记录每个盒子的位置。阿迪布说:“我们一起在思考,看看能否用无人机查寻丢失的盒子。”

难度很大。有一种办法可以做到:安装多条天线,组成阵列。当信号传入阵列,每一根天线都会收到,信号的角度微有差异。软件自动计算,根据角度的不同判断源位置。

问题在于天线阵列太笨重,不合适无人机携带,即使能够携带,无人机要在室内安全飞行也很困难。MIT团队找到另一个好办法:用无人机飞行路线作为参照点计算标签位置。

在整个系统中,标签向无人机发射几个信号,这些信号快速交替,抵达时信号的角度微有差异,因为无人机一直在飞行。这样一来软件就可以对多个信号的抵达角度进行对比,跟天线阵列记录一个信号的多个抵达角度类似。

接下来MIT团队又碰到一个难题:无人机在移动时要注意查看者的位置。为什么呢?要计算标签位置,所有处理任务都是由软件完成的,软件连接到查看者,团队必须找到办法将无人机的位置信息包含进去,也就是无人机测量抵达角度时的位置。MIT将一个RFID标签附着在无人机上,这样软件计算每一个标签的位置时就能知道无人机的准确位置。

在测试过程中,MIT使用了Parrot BEBOP 2无人机(499美元)和Alien Squiggle RFID标签(12美分)。最开始时,团队想将RFID扫描仪也装在无人机上,但是扫描仪太重了。阿迪布说:“我们尝试过,无人机撞机了。我们只能再买一架。”

中继装置的重量只有35克,最轻的RFID扫描仪至少有500克。中继器用无人机电池供电,只消耗3%的电量。无人机充电一次可以飞行30分钟,中继器只会让续航时间减少2-3分钟。

RFID扫描仪与无人机中继器每秒最多可以处理100个标签。和摄像头系统不同,即使标签看不清楚,MIT系统也会自动变焦,记录盒子信息。

就现阶段而言,无人机必须由人操纵,不过阿迪布准备开发软件让无人机自动飞行。MIT团队正在与马萨诸塞一家零售商合作,在仓库内测试原型系统。阿迪布说:“我可以想像,在未来的日子里,一大群无人机可以在空中自动飞行,记录所有商品信息。”

来源:Ieee

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责任编辑:yokiizhang
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