MIT研發無人機倉庫管理系統，或將幫沃爾瑪省下幾十億美元

該系統可安裝在大型倉庫中，以用於連續監控，並解決庫存數據與實際物料位置不匹配的問題，同時也幫助員工快速找到物品的位置。

據悉，MIT的研究團隊開發出一種系統，可以使小型的無人機在數十米遠的地方就能夠讀取到射頻識別（RFID）標籤上的內容，同時識別出標籤的具體位置，以此來解決庫存數據和實際物料存儲位置不匹配的問題。

射頻識別（RFID）標籤在現代物品管理上起著革命性的作用，它是產品電子代碼（EPC）的物理載體，附著在可跟蹤的物品上，且可全球流通。人們可以利用相關機器對其進行識別和讀寫。

但現代零售業務的規模使得射頻識別（RFID）掃描的效率較低。如沃爾瑪在報告上就指出，由於庫存記錄與庫存不匹配，2013年它的收入損失了30億美元。

系統設計

MIT的研究團隊開發的這個系統就是針對這個普遍存在的問題，但在最初設計系統時，研究團隊就面臨著一個問題：目前，在大型倉庫內可使用的、具有自主導航能力的就是小型無人機，該飛機具有塑料轉子，不會對人身造成傷害碰撞，但是無人機太小，以至於無法攜帶超過幾厘米的RFID讀卡器。

於是研究人員決定採用中繼系統來解決這一問題，無人機可以接收中繼RFID讀取器發射的信號。

定位難題：相移

利用中繼RFID信號來確定標籤的位置，就將會帶來信號處理上的一些問題。

相移|相互干擾

具體來看，首先，因為RFID標籤被讀取器通過無線方式供電，所以讀取器和標籤之間需要以相同的頻率同時傳輸。另外，因為中繼系統的存在，繼電器和RFID標籤之間也需要保持相互之間同時、同頻率傳輸。而同時傳輸的要求使得四個信道之間出現相互干擾。

因為系統需要對RFID標籤進行較為精準的定位，故而相互干擾的問題就成為影響定位精準度的重要因素。

定位，就是根據信號的多徑效應，即信號到達時間的不同來推測出發射角度，從而推導出發射機的位置。而無人機太小，無法攜帶天線陣列，故而無法發射信號。但因為它是持續移動的，所以不同時間進行信號的讀取也在不同的位置，這樣相對來看，就可以模擬信號的多徑實現定位。

所以，在定位過程中，為了對抗干擾，無人機將對從標籤接收的信號進行數字解碼，並對其進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的相對相位，從而使得信號的定位出現偏差。

為此，MIT的研究團隊設計了一種濾波器，將信號中的高低頻分離開，以解決延遲對定位的影響。

相移|相對位置

在相位考慮上，還存在一個問題：由於無人機正在移動，到達讀卡器的信號的相移不僅來自無人機相對於RFID標籤的位置，而且還取決於其相對於讀取器的位置。在接收到的信號基礎上，接收者無法確定這兩項因素對總相位的貢獻多少。

為此，MIT的研究人員為每個無人機配備了自己的RFID標籤。這樣，無人機在將讀取器的信號傳輸到標記的物品時，接收者可以根據無人機上標籤的信號，估算無人機對總相移的貢獻。

總結

據了解，該系統的平均定位誤差約為19厘米。研究團隊表示，該系統可安裝在大型倉庫中，以用於連續監控，並解決庫存數據與實際物料位置不匹配的問題，並幫助員工快速找到物品的位置。

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