RFID Smart Shelves

www.iet.unipi.it Emanuele Giorgi RFID Smart Shelves INTRODUZIONE - 1 - INTRODUZIONE Nella presente tesi verrà trattato il tema della localizzazione in ambienti indoor mediante la tecnologia RFID (Radio Frequency IDentification): i primi sistemi RFID furono caratterizzati da semplici funzioni di identificazione a distanza di oggetti, persone o animali, mediante comunicazioni a radio frequenza tra le etichette elettroniche, o Tag, ad essi applicate ed un Reader. In tempi recenti sono entrati in via di sviluppo sistemi che utilizzano questa tecnologia non solamente per rilevare la presenza di un oggetto all’interno di un certo volume, ma anche per localizzare tale oggetto mediante stima delle coordinate del Tag ad esso applicato. Gli algoritmi di localizzazione che possono essere adottati in sistemi RFID sfruttano principi già ampiamente noti in letteratura, come le tecniche di triangolazione o di prossimità, le quali, tipicamente in seguito a modifiche ed ottimizzazioni, vengono adattate agli RFID. In questo lavoro di tesi si tratterà dell’implementazione delle cosiddette “Smart Shelves”, ovvero la realizzazione di scaffali per libri e vestiario, cassetti per medicinali, credenze o ripiani di frigorifero etc. che siano in grado di localizzare i Tag applicati agli oggetti al loro interno mediante comunicazione con antenne Reader; in particolare ci soffermeremo dettagliatamente sulla progettazione di un cassetto intelligente, ad esempio per medicinali. Per motivi che verranno illustrati sarà adottata la tecnologia RFID alle frequenze UHF (860MHz), unitamente all’impiego di Tag passivi e si analizzeranno quegli algoritmi che, partendo dalla disponibilità dell’informazione RSSI (Received Signal Strength Indication), permettano la localizzazione di Tag su una superficie bidimensionale; sarà dedicato particolare riguardo nei confronti dell’algoritmo k-NN (k-Nearest Neighbor) il quale, a causa dei numerosi problemi di multipath e rumore riscontrati nello scenario di misura del cassetto, è apparsa essere una delle tecniche più robuste e maggiormente affidabili. Uno degli obiettivi di questo lavoro è quello di introdurre delle linee guida di progetto da poter utilizzare nella localizzazione di Tag in questo particolare scenario,