中阁计算将学會通流第17卷第2期2021年2月 术进行优势互补，消除感 知的“盲区”，提升感知的 示 鲁棒性。当前基于RFID 从“单标签感知” 到“标签裤列感知” 多模态感知主要以结合计 算机视觉技术四为主，而 拓展感知维度 与其他感知模态)的融合 仍有较大的拓展空间。 滑动G 根据RFID标签的一 些固有特性（比如柔性标 从“绝对定位” RFID 反射 到“相对定位” 标签 信号 签可以轻便地部署到指定 自由空 提升感知威感度 间信号 RFID 对象或穿戴到人体上，并 RFID 大统 天线 以一定的规模和拓扑结构 进行部署)，在RFID无 源感知过程中，标签可以 用绑定式的方式直接部署 从“单一RFID感知 到“多模态感知 在感知对象进行感知，或 者以非绑定式的方式部署 扩大感知范畴 RFID RFID 在感知对象周围来进行感 RFID Kinec 天线 标签 知。因此，基于RFID的 无源感知技术按感知方式 图2RFD无源感知的新机遇 可以分为绑定式感知、非 达到厘米级以下。而“相对定位”的方式可以关注 绑定式感知和混合式感知。 RFID阵列中标签之间的相对位置关系，从而提升 感知的敏感度。基于“相对定位”的结果，对于单 基于RFD的绑定式感知 标签个体而言，能够更精确地判定标签之间在空间 上的相对位置关系川：而对于标签阵列而言，通 区别于传统的无线感知技术，RFID技术的核 过对比和分析标签之间的相对位置以及既有的拓扑 心特点在于RFID标签是无源设备，非常轻便且易 结构4，能够更加敏感地捕捉到标签阵列的变化， 部署。因此，可以将RFID标签直接部署和绑定在 从而提高对感知对象的感知灵敏度。 感知对象上，根据感知对象在移动等状态变化过程 3.从“单一的RFID感知”到“基于RFID的 中对应的标签信号特征变化，来对对象状态变化进 多模态感知”：扩大感知范畴 行感知和推理，我们称这种感知方式为基于RFID RFID感知系统主要依赖于反向散射信号的变 的绑定式感知。该方式具有较高的准确度和鲁棒性。 化特征来对物理环境中的对象进行感知，这种相对 根据感知原理的不同，绑定式感知又可以进一步分 单一的感知方式难以综合、全面地刻画不同感知域为基于标签信号物理模型、基于标签能量耦合变化 的状态变化。因此，将RFID和其他模态的感知进 和基于信号变化模式匹配的三种感知方法。 行融合实现多模态感知，能够从不同的感知范畴更 对于基于标签信号物理模型的绑定式感知方 全面地感知目标对象。此外，通过融合多模态信号， 法，我们可以根据信号的传播特点构建基于信号特 借助RFID可标记的特性，能够对不同模态的感知技 征的物理模型来实现感知，如基于相位的三维几何 2121 第 17 卷  第 2 期  2021 年 2 月 达到厘米级以下。而“相对定位”的方式可以关注 RFID 阵列中标签之间的相对位置关系，从而提升 感知的敏感度。基于“相对定位”的结果，对于单 标签个体而言，能够更精确地判定标签之间在空间 上的相对位置关系 [10, 11] ；而对于标签阵列而言，通 过对比和分析标签之间的相对位置以及既有的拓扑 结构 [4~8]，能够更加敏感地捕捉到标签阵列的变化， 从而提高对感知对象的感知灵敏度。 3. 从“单一的 RFID 感知”到“基于 RFID 的 多模态感知”：扩大感知范畴 RFID 感知系统主要依赖于反向散射信号的变 化特征来对物理环境中的对象进行感知，这种相对 单一的感知方式难以综合、全面地刻画不同感知域 的状态变化。因此，将 RFID 和其他模态的感知进 行融合实现多模态感知，能够从不同的感知范畴更 全面地感知目标对象。此外，通过融合多模态信号， 借助 RFID 可标记的特性，能够对不同模态的感知技 术进行优势互补，消除感 知的“盲区”，提升感知的 鲁棒性。当前基于 RFID 多模态感知主要以结合计 算机视觉技术 [12] 为主，而 与其他感知模态 [13] 的融合 仍有较大的拓展空间。 根据 RFID 标签的一 些固有特性（比如柔性标 签可以轻便地部署到指定 对象或穿戴到人体上，并 以一定的规模和拓扑结构 进行部署），在 RFID 无 源感知过程中，标签可以 用绑定式的方式直接部署 在感知对象进行感知，或 者以非绑定式的方式部署 在感知对象周围来进行感 知。因此，基于 RFID 的 无源感知技术按感知方式 可以分为绑定式感知、非 绑定式感知和混合式感知。 基于 RFID 的绑定式感知 区别于传统的无线感知技术，RFID 技术的核 心特点在于 RFID 标签是无源设备，非常轻便且易 部署。因此，可以将 RFID 标签直接部署和绑定在 感知对象上，根据感知对象在移动等状态变化过程 中对应的标签信号特征变化，来对对象状态变化进 行感知和推理，我们称这种感知方式为基于 RFID 的绑定式感知。该方式具有较高的准确度和鲁棒性。 根据感知原理的不同，绑定式感知又可以进一步分 为基于标签信号物理模型、基于标签能量耦合变化 和基于信号变化模式匹配的三种感知方法。 对于基于标签信号物理模型的绑定式感知方 法，我们可以根据信号的传播特点构建基于信号特 征的物理模型来实现感知，如基于相位的三维几何 图 2 RFID 无源感知的新机遇 RFID 标签 RFID 标签 RFID 标签 RFID 天线 标签 1 标签 2 标签 3标签 4 标签 5 RFID 天线 RFID 标签 自由空 间信号 滑动 反射 信号 RFID 天线 RFID Kinect 从“单标签感知” 到“标签阵列感知” 拓展感知维度 从“绝对定位” 到“相对定位” 提升感知敏感度 从“单一 RFID 感知” 到“多模态感知” 扩大感知范畴