MIT研發(fā)無(wú)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，以用于連續監控，并解決庫存數據與實(shí)際物料位置不匹配的問(wèn)題，同時(shí)也幫助員工快速找到物品的位置。

據悉，MIT的研究團隊開(kāi)發(fā)出一種系統，可以使小型的無(wú)人機在數十米遠的地方就能夠讀取到射頻識別（RFID）標簽上的內容，同時(shí)識別出標簽的具體位置，以此來(lái)解決庫存數據和實(shí)際物料存儲位置不匹配的問(wèn)題。

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

但現代零售業(yè)務(wù)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，由于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(kāi)發(fā)的這個(gè)系統就是針對這個(gè)普遍存在的問(wèn)題，但在最初設計系統時(shí)，研究團隊就面臨著(zhù)一個(gè)問(wèn)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(wú)人機，該飛機具有塑料轉子，不會(huì )對人身造成傷害碰撞，但是無(wú)人機太小，以至于無(wú)法攜帶超過(guò)幾厘米的RFID讀卡器。

于是研究人員決定采用中繼系統來(lái)解決這一問(wèn)題，無(wú)人機可以接收中繼RFID讀取器發(fā)射的信號。

定位難題：相移

利用中繼RFID信號來(lái)確定標簽的位置，就將會(huì )帶來(lái)信號處理上的一些問(wèn)題。

相移|相互干擾

具體來(lái)看，首先，因為RFID標簽被讀取器通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式供電，所以讀取器和標簽之間需要以相同的頻率同時(shí)傳輸。另外，因為中繼系統的存在，繼電器和RFID標簽之間也需要保持相互之間同時(shí)、同頻率傳輸。而同時(shí)傳輸的要求使得四個(gè)信道之間出現相互干擾。

因為系統需要對RFID標簽進(jìn)行較為精準的定位，故而相互干擾的問(wèn)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(shí)間的不同來(lái)推測出發(fā)射角度，從而推導出發(fā)射機的位置。而無(wú)人機太小，無(wú)法攜帶天線(xiàn)陣列，故而無(wú)法發(fā)射信號。但因為它是持續移動(dòng)的，所以不同時(shí)間進(jìn)行信號的讀取也在不同的位置，這樣相對來(lái)看，就可以模擬信號的多徑實(shí)現定位。

所以，在定位過(guò)程中，為了對抗干擾，無(wú)人機將對從標簽接收的信號進(jìn)行數字解碼，并對其進(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(kāi)，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(gè)問(wèn)題：由于無(wú)人機正在移動(dòng)，到達讀卡器的信號的相移不僅來(lái)自無(wú)人機相對于RFID標簽的位置，而且還取決于其相對于讀取器的位置。在接收到的信號基礎上，接收者無(wú)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(gè)無(wú)人機配備了自己的RFID標簽。這樣，無(wú)人機在將讀取器的信號傳輸到標記的物品時(shí)，接收者可以根據無(wú)人機上標簽的信號，估算無(wú)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，以用于連續監控，并解決庫存數據與實(shí)際物料位置不匹配的問(wèn)題，并幫助員工快速找到物品的位置。

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