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RFID技术在柔性生产线中的跟踪应用 摘要：无线射频识别技术(RFID)提供了一种无线的方式来检测和识别物体。它采用射频识别阅读器作为检测传感器，一个辅助RFID目标跟踪系统是开发应用于在一个灵活的生产装配线中的目标跟踪运动。那些用于合作的目标跟踪算法，无论是基于测距或者无序测距的方式，都是用来做系统分析的。从而达到权衡阅读板的密度和成本，而本文只考虑了全方位天线上的简单阅读器。为了进一步提高生产线效率，并且提高跟踪精度，一个粒子滤波模型被用于进一步加工物体跟踪结果。该跟踪系统也可以在装配生产线中预测运动状态的对象在装配生产线。 关键字：无线射频识别·流水线·跟踪·粒子滤波 1 引言 无线射频识别(RFID)技术是一种可以提供无线识别物体的技术。以RFID系统为核心的基本单位就是指RFID技术的RFID标签的阅读器。一个RFID标签用来连接到一个对象, 通过一个RFID阅读器，使信息传送到另一个对象或者当事人。这样一个实时和无线方式的标签与阅读器间的信息交流使许多地区出现了各种各样创新的应用。诸如物流，供应链管理，制造业，仓库管理等等。 有了这种这个实时跟踪能力，无线射频识别技术提供了一个柔性装配线的潜在方式。一条生产线通常情况下会被看作是一个按计划进行的产品构成部分互换的生产过程。过去的流水线通常使用机器视觉技术来识别和控制机器人手臂的尽头的地方，并以此挑选对象。在本设计中，我们提供了一个替代方法，在识别能力的帮助下用于目标定位装配线。每一个对象在装配线时，应当与无源射频标签保持同步，从而变成了一个所谓的智能对象。其运动状态的跟踪和可以用于帮助促进实时规划和控制生产流水线。举个例子，标签可以周期性的安装在流水线上，通过阅读器覆盖整个工作区域从而构架出一个类似于传感器网络的流水线。 一个标签的位置可以放置在装配系统的任何地方，当标记对象是在有效范围或者刚好经过一个无线射频识别的阅读器，则阅读器可以选择它的信息来进一步评估对象的位置和接下来的处理步骤。通过这种方式，才有可能在一个流水线中跟踪目标，而在流水线上，一个准确位置的对???往往是一个有价值的信息资产。本方法中的目标跟踪能力将最终提高流水线装配线的运行效率。 在to-be-assembled环境下，这个物件追踪能力显得更为重要。因为对象是随机放置在装配生产线上的，这导致它们的位置和运动路径不规则。并且,它尤其适用于混合环境中不同的种类的对象混合在一起，尤其是当他们需要选择和单独放置在流水线上，这是就会增加机器的灵活性，如应在装配系统时用在柔性加工中或在船坞装配上。为了更好地检测物体的位置和运动路径，本篇文章讲述了一个基于RFID目标跟踪系统的研制。该系统的核心是目标跟踪算法及其过滤能力，以提高其跟踪性能。令人期待的是:这种系统可用于自动化流水线——在制造装配过程中提高其监控能力。 本文的组织如下：在第二段，会提供一个文献依据，并且我还会交代本文的创作动机。这个为了生产线而制作的基于RFID的目标跟踪系统将在第三段进行阐述。在第四段中，我会介绍一个适用于某凸模型的基本内容及其目标定位算法。在第五段中，论述了粒子滤波的方法应用于目标跟踪系统,以提高定位精度和预测对象的移动趋势。第六段将介绍第五段方法的实施而第七段会提到关于我们计划的效绩评估。在第八段中，我将会总结全文。 2文献综述 目前，已有一些研究主要集中在于自动化制造应用的对目标的跟踪或者目标定位技术，而大多数现有的研究工作主要是基于摄像头的监视以及图像处理或雷达技术。 大多数现有的解决方案是基于位置导航机器人的系统,这个系统可以操作一个移动的装配线。参考文献[1,2]以视觉输入多层次的准确性开发了分布式控制结构。而该系统的体系结构是分级和分层的。各控制回路能增添下级层面的竞争力水平，并且他们也可以提出一个关于视觉传感的高层次。在某一个非特定的等级上，对感觉信息的处理使机器人意识到一个对象的大概位置在它的视野范围内。从另一方面来说，即使在最细致的部分，对立体信息的处理都会使机器人更准确知道物体位置与方向以及目标是在机器人的协调框架内。文献[3]中引用了一种霍夫变换技术来确定重叠部分翻译和旋转的图像。相比之下，RFID技术能提供以上各种问题的解答方案。 文献[4,5]简述了Snake-based算法使用虚拟动态蛇来追踪在序列中移动的对象。该算法的主动轮廓模型，即动态蛇，是计算机内生成的曲线为移动图像找到的目标边界。它们常常用于图像分析和计算机视觉检测以及定位并让他们描述物体的形状等等。 关于文献[6]，可以把它看作为一个现实接口组装指导手册。文中提供了一个框架,用于在场景扩增的基础上装配,并且可以在不使用零点指示器的情况下，研究机器人装配规划的现实感应问题。它最终发展成了一个公式与实际相结合的模型——可以识别各种装配状态的