无人机中继控制库存的RFID信号

射频识别标签应该是供应链管理的革命。廉价、无电池的标签，通过扫描仪无线接收功率，然后广播识别号码，使仓库管理员能比通过阅读框号和手动记录更有效地记录库存。

但是，现代零售业的经营规模，使无线电频率识别（RFID）扫描效率。沃尔玛，例如，报告说，2013它失去了30亿美元的收入由于其库存记录和股票之间的不匹配。即使使用RFID技术，一个大型零售店也可以在三个月内完成一次完整的库存审查，这意味着在客户的要求暴露之前，错配往往会被发现。

麻省理工学院的研究人员现在已经开发出一种系统，使小型、安全、无人机可以从几十米以外读取RFID标签，同时识别标签的位置，平均误差约为19厘米。研究人员设想，该系统可用于大型仓库，用于连续监测，防止库存不匹配和单个项目的位置，以便员工能够快速可靠地满足客户要求。SMT贴片加工

设计这一系统的主要挑战是，在目前自主导航的情况下，只有在人类范围内安全飞行的无人驾驶飞机才是小型的、带有塑料转子的轻型无人驾驶飞机，在碰撞时不会造成伤害。但是它们太小，携带RFID读者范围超过几厘米。

研究人员遇到了这一挑战，使用无人机中继采用标准的RFID读写器发出的信号。这不仅解决了安全问题，还意味着无需新标签、阅读器或读写软件，就可以与现有的RFID库存系统一起部署无人驾驶飞机。

“2003和2011之间，美国的军队失去了在其仓库提供了58亿美元的轨道，”Fadel Adib说，媒体艺术与科学索尼公司职业发展助理教授，麻省理工学院媒体实验室的小组开发的新系统。“2016，美国国家零售联合会报道，收缩在零售商店物品的损失平均每年452亿美元左右。通过启用无人机发现和定位的项目和设备，本文的研究将为解决这些问题提供一个基本的技术进步。”

麻省理工学院的研究人员描述了他们的系统，称为RFly，在他们的发表在这周的计算机器的特殊利益集团的数据通信协会的年度会议论文。Adib是这篇文章的资深作者，他加入了云飞玛，在媒体实验室的博士后Nicholas Selby，在机械工程中的麻省理工学院毕业的学生。

相移

中继的RFID信号并使用它们来确定标签的位置带来了一些棘手的信号处理问题。一是，由于RFID标签的阅读器无线供电，阅读器和标签同时传送在同一频率。继电器系统增加了另一对同步传输：两继电器和继电器与读者之间的标签和两间。这是四同步传输在相同的频率，所有的相互干扰。

这个问题是由系统确定RFID标签的位置要求复合。位置检测或“本土化”系统采用变化的装置称为天线阵。如果几个天线都聚集在一起，广播的信号向他们的角度，将在一个稍微不同的时间到达每个天线。这意味着天线探测到的信号会稍微不同步：它们的电磁波的波谷和波峰不会完全重合。从这些相位差异，软件可以推断出传播的角度，因此发射器的位置。

无人驾驶飞机太小，无法携带一系列天线，但它是连续移动的，因此，在不同时间采取的读数也在不同的地点进行，模拟阵列的多个天线元件。

通常，为了对抗干扰，无人驾驶飞机将对其从标签接收到的传输进行数字解码，并重新编码以传送给读取器。但在这种情况下，解码编码过程所造成的延迟会改变信号的相对相位，因此无法精确地测量位置。

所有的无线电系统的基础信息编码调制传输频率，通常把它稍微向上和向下。但由于RFID标签没有独立电源，其调制比读者小任务。因此麻省理工学院的研究人员设计了一种模拟滤波器，它可以从到达阅读器的信号中减去基本传输频率，然后将低频和高频分量分离出来。低频成分的标签信号然后重新添加到基础频率。

参考框架

在这一点上，然而，另一个问题仍然存在。由于无人机正在移动，到达读取器的信号的相移不仅来自于无人机相对于RFID标签的位置，而且也与其相对于读取器的位置有关。仅根据接收到的信号，读取器无法判断这两个因素中的每一个对总相移有多少贡献。

所以，麻省理工学院的研究人员还为每个拥有自己的RFID标签，他们的无人机。一个无人机在将阅读器信号传递给一个带标签的项目之间交替，只需让自己的标签反射信号，这样读者就可以估计无人驾驶飞机对总相移的贡献并将其移除。

在实验中，参与媒体实验室标记对象，其中许多是故意隐藏的近似条件的商品堆在堆在仓库货架，系统能够定位标签19厘米精度的同时扩大读者倍所有方向的范围，或一个百倍地。研究人员目前在马萨诸塞州主要零售商的仓库进行第二组实验。

“继电器已被应用于通信很长一段时间，甚至把网络的农村地区，”Swarun Kumar说，一个在卡内基梅隆大学电气与计算机工程系助理教授。这里的变化是电池的一端是无电池的，他们想定位无电池的设备，这需要需要相位一致的测量。这些共同的问题很有挑战性的。这就是我所想的是这项工作的概念新颖。我预计可能有更多的应用程序比库存跟踪问题-这本身就是相当重要的。