Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie hat sich das Internet der Dinge (IoT) zur aktuell wichtigsten neuen Technologie entwickelt. Es boomt und ermöglicht eine engere Vernetzung und einfachere Kommunikation aller Dinge weltweit. IoT-Elemente sind allgegenwärtig. Das Internet der Dinge gilt seit Langem als die „nächste industrielle Revolution“, da es das Potenzial hat, unser Leben, Arbeiten, unsere Freizeit und unsere Reisen grundlegend zu verändern.
Daraus lässt sich erkennen, dass die Revolution des Internets der Dinge still und leise begonnen hat. Viele Dinge, die bisher nur Konzepte waren und in Science-Fiction-Filmen vorkamen, werden nun Realität – und vielleicht spüren Sie es schon.
Sie können die Beleuchtung und Klimaanlage Ihres Hauses von Ihrem Smartphone im Büro aus fernsteuern und Ihr Haus über Sicherheitskameras von zu Hause aus beobachten.
Tausende von Kilometern entfernt. Und das Potenzial des Internets der Dinge reicht weit darüber hinaus. Das Konzept der intelligenten Stadt der Zukunft integriert Halbleiter-, Gesundheitsmanagement-, Netzwerk-, Software-, Cloud-Computing- und Big-Data-Technologien, um eine intelligentere Lebensumgebung zu schaffen. Der Aufbau einer solchen intelligenten Stadt ist ohne Positionierungstechnologie, einem wichtigen Bestandteil des Internets der Dinge, nicht möglich. Derzeit stehen Indoor- und Outdoor-Positionierung sowie andere Positionierungstechnologien in einem intensiven Wettbewerb.
Aktuell decken GPS und Basisstations-Positionierungstechnologien im Wesentlichen den Bedarf der Nutzer an Ortungsdiensten im Freien ab. Da sich der Mensch jedoch 80 % seiner Zeit in Innenräumen aufhält und stark beschattete Bereiche wie Tunnel, niedrige Brücken, Hochstraßen und dichte Vegetation mit Satellitenortungstechnologie nur schwer zu erfassen sind, ist die Ortung dort schwierig.
Zur Lokalisierung dieser Szenarien entwickelte ein Forschungsteam ein neuartiges Echtzeitfahrzeug auf Basis von UHF-RFID. Dieses Verfahren basiert auf der Positionierung mittels Phasendifferenzmessung von Mehrfrequenzsignalen und löst das Problem der Phasenmehrdeutigkeit, die durch die Lokalisierung mit einem Einzelfrequenzsignal verursacht wird.
Zur Schätzung des chinesischen Resttheorems wird ein Maximum-Likelihood-Lokalisierungsalgorithmus verwendet. Der Levenberg-Marquardt-Algorithmus (LM-Algorithmus) optimiert die Koordinaten der Zielposition. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass das vorgeschlagene Verfahren die Fahrzeugposition mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % mit einem Fehler von weniger als 27 cm verfolgen kann.
Das Fahrzeugpositionierungssystem soll aus einem am Straßenrand angebrachten UHF-RFID-Tag und einem auf dem Fahrzeugdach montierten RFID-Lesegerät mit Antenne bestehen.
und einem Bordcomputer. Fährt das Fahrzeug auf einer solchen Straße, kann das RFID-Lesegerät in Echtzeit die Phase des rückgestreuten Signals mehrerer Tags sowie die in jedem Tag gespeicherten Standortinformationen erfassen. Da das Lesegerät Signale mit mehreren Frequenzen aussendet, kann es mehrere Phasen entsprechend den verschiedenen Frequenzen jedes Tags erfassen. Mithilfe dieser Phasen- und Positionsinformationen berechnet der Bordcomputer die Entfernung von der Antenne zu jedem RFID-Tag und ermittelt so die Fahrzeugkoordinaten.
Veröffentlichungsdatum: 08.10.2022