標(biāo)簽并不需要任何基礎(chǔ)設(shè)施（電源、WIFI等），你可以在任何你覺得最佳的地方插入標(biāo)簽。

很多時候，移動機器人的遙感系統(tǒng)可以協(xié)助人們完成各種事情。它們通過照相機、雷達、超聲、激光定位器或者其他方式找到任何它們周圍的東西，這已經(jīng)是極好的。但是這些應(yīng)用都需要更直接的傳感形式：也就是說，你想要探測的東西都需與傳感器直接接觸。移動機器人可以隨身攜帶探針或其他小玩意實現(xiàn)這樣的測量，但是該過程實現(xiàn)起來既困難又耗時。

例如，讓我們想象一個完全虛擬的場景：我們住在加州，嘗試在地里種些食物，但是我們幾乎沒有水。為了使植物高效的生長，我們希望能夠測量土壤的濕度，以確保我們澆水不會過多或過少。假設(shè)我們需要找到一種更高效的方法來替代人工來回探測土壤水分，那就可以試試看用一個移動機器人做相同的工作，不過這看起來有點滑稽同時可能花費昂貴的代價。當(dāng)然，我們還有一種選擇，就是在田間安裝各種傳感器，但是你必須購買傳感器，給它們充上電，同時要需保證各種復(fù)雜的無線工作正常以使得所有傳感數(shù)據(jù)能夠得到反饋。

最近arXiv上發(fā)表了一篇文章，一組研究人員提出了一種混合方式，他們將遠(yuǎn)距離超高頻無線射頻識別（UHF RFID）傳感器和一個移動機器人結(jié)合，前者價格低廉，而后者能與人直接交流。這樣的結(jié)合是否能夠魚和熊掌兼得呢？回答是肯定的。

無線射頻識別（RFID）標(biāo)簽主要包括一塊芯片和一根天線。大多數(shù)標(biāo)簽自身不帶電源，它們通過天線射頻輻射來獲取能量，進而實現(xiàn)標(biāo)簽的讀取功能。本質(zhì)上，你從一個無源的標(biāo)簽到有源的天線間實現(xiàn)了少量信息的傳輸。通過使用UHF RFID實現(xiàn)低功耗傳感器，你能收集少量的數(shù)據(jù)并隨時將其傳輸?shù)礁浇奶炀€上，與此同時，當(dāng)這些天線在相距RFID和傳感器足夠近時能為后者提供能量。

研究人員（來自麻城理工學(xué)院的Jennifer Wang，哈佛大學(xué)的Erik Schluntz以及杜克大學(xué)的Travis Deyle）演示了這一過程。首先將一大串便宜得離譜的RFID傳感器散布在一大片區(qū)域，然后通過一個移動機器人實現(xiàn)了傳感器的編號以及遠(yuǎn)程讀取。相比其他方法而言，這一工作使得戶外物聯(lián)網(wǎng)能夠用更省錢的方法快速布置。

上面的圖片展示了UHF RFID 標(biāo)簽的樣子。這里展示的標(biāo)簽花費不到10美分，同時還能無限期運轉(zhuǎn)。與類似低功耗藍牙系統(tǒng)相比較，RFID至少便宜一個數(shù)量級，尺寸能夠更小，其能運行的時間則更長。整個傳感系統(tǒng)（包括阻抗探針在內(nèi)）花費不到1美金。

一旦你擁有了大批量的，廉價的RFID傳感器，以下將告訴你如何使之系統(tǒng)工作：順著田間走動，在需要測量的地方插上傳感器（如右中圖所示）。這樣的工作你只需要完成一次，同時因為其過于廉價，你甚至可以在田間放置大量的傳感器。每放一個，簡單記錄下它的GPS坐標(biāo)。當(dāng)然，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，請謹(jǐn)慎選擇你的移動機器人（研究人員同時使用架設(shè)有無線天線的四旋翼直升機和用作無人地面車（UGV）的遙控汽車），然后讓它們在所有的GPS坐標(biāo)位置進行來回盤旋。當(dāng)移動機器人每完成工作一次，將會激活天線，然后田間的RFID標(biāo)簽將會將數(shù)據(jù)送回（如下圖所示）。

這項技術(shù)到底怎么樣？在技術(shù)層面上來說，非常棒，但是要將該技術(shù)進行商業(yè)化還需要一些改進。在讀取無源UHF RFID傳感器標(biāo)簽中的問題在于天線需要放置在靠近標(biāo)簽適當(dāng)?shù)奈恢茫合裱芯咳藛T用到的結(jié)構(gòu)，最佳的讀取距離為1.3米，該距離在標(biāo)準(zhǔn)GPS系統(tǒng)的定位偏差范圍內(nèi)。此外，標(biāo)簽在傳輸數(shù)據(jù)前需要充電一段時間（一到兩秒），因此你不能僅僅將他們編號完事然后希望得到測量結(jié)果。所以盡管這個團隊能夠在人工控制的情況下讀出所有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，但是他們的四旋翼直升機無法自主讀到任何標(biāo)簽數(shù)據(jù)。而無人地面車的結(jié)果要好一些，這一結(jié)果部分因為天線被安置在合適的高度。基于自主GPS航點導(dǎo)航，無人地面車能讀出2/3的標(biāo)簽。

研究人員聲稱隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，目前這兩個挑戰(zhàn)（電源和距離）都可能被解決。事實上，這些RFID標(biāo)簽早已被用在一些高速公路收費系統(tǒng)中，即使你只超速10英里每小時，一旦觸動這些標(biāo)簽，你也將會收到罰單。然而，解決這一問題并不局限在這一研究中，很多其他的研究也致力于使導(dǎo)航點之間的機器人導(dǎo)航更為精確。因為移動機器人既能讀取所有的UHF RFID標(biāo)簽，也能被手動控制，所以盡管仍需指出導(dǎo)航位點，但是該工作的意義在于這個系統(tǒng)被證明有效可行。

除了只感知標(biāo)簽，移動機器人也能放置標(biāo)簽，并且由于標(biāo)簽并不需要任何基礎(chǔ)設(shè)施（電源、WIFI等），你可以在任何你覺得最佳的地方插入標(biāo)簽。通過一個超級廉價，可擴展，無需基礎(chǔ)設(shè)施的方法將傳感器伴隨著機器人引入到世界中，一個標(biāo)簽10美分，這就是物聯(lián)網(wǎng)開始越來越蓬勃發(fā)展的原因所在。

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