一种基于RFID的室内定位系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109324310A(43)申请公布日2019.02.12(21)申请号201710648780.4(51)Int.Cl.(22)申请日2017.08.01G01S5/14(2006.01)G06K17/00(2006.01)(71)申请人佛山市顺德区中山大学研究院地址528300广东省佛山市顺德区大良街道办事处云路社区居民委员会南国东路9号申请人中山大学广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院(72)发明人谭洪舟张浩曾衍瀚方魏王嘉奇陈翔廖裕兴张鑫(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于RFID的室内定位系统(57)摘要本发明提供一种基于RFID的室内定位系统，该系统由无源电子标签，阅读器模块，单片机，无线收发模块，和多个运动的需要被定位的小车组成。无源标签的EPC值为二维平面的坐标即用存储EPC值的4个字节的前2位代表横轴坐标，用剩下的2位代表纵轴坐标。修改好标签的EPC值后将标签部署在地面对应的坐标点。将阅读器模块安装在每个小车的底部，阅读器模块通过串口与单片机相连，单片机每隔0.2s给阅读器发送读标签的指令，单片机在收到阅读器返回的标签的数据后经过特定的算法处理得出坐标，与单片机相连的无线收发模块再将这个坐标发出去。上位机安装一个无线模块来接收所有无线阅读器模块传过来的坐标信息，并绘制小车运动轨迹图。CN109324310ACN109324310A权利要求书1/1页1.一种基于RFID的室内定位系统，其特征在于，包括无源电子标签、阅读器模块、天线、单片机、无线收发模块、小车和上位机；所述无源电子标签部署在室内的地面上的任一位置，其电子产品编码EPC值前2位表示部署的位置的横坐标后2位表示部署的位置的纵坐标；所述阅读器模块安装在小车上，随小车在室内移动，并通过串口与单片机相连，接收来自单片机的控制指令来读取无源电子标签的坐标并将读到的数据通过串口返回给单片机；所述天线安装在小车底部使天线能够识别到贴在地面上的参考标签；所述单片机与阅读器模块相连，用于给阅读器模块发送读取无源电子标签坐标的指令并将阅读器模块返回来的数据处理后通过无线收发模块将数据发给与上位机相连的同一频段的无线收发模块；所述无线收发模块通过SPI接口与单片机相连，用与数据的无线传输。2.根据权利要求1所述的基于RFID的室内定位系统，其特征在于，所述无源标签的电子产品编码EPC值与室内地面的二维平面的坐标对应。3.根据权利要求2所述的基于RFID的室内定位系统，其特征在于，所述的无线收发模块是NRF24L01无线收发模块。4.根据权利要求3所述的基于RFID的室内定位系统，其特征在于，单片机在收到阅读器模块返回的无源电子标签数据后对其进行处理得到的数据包括无源电子标签EPC值、RSSI值和标签个数n。5.根据权利要求4所述的基于RFID的室内定位系统，其特征在于，该系统对小车进行定位方法是：若单片机只收到一个无源电子标签的数据，则小车的坐标是直接将数据中的电子产品编码EPC提取出来前2位作为横轴坐标后两位作为纵坐标；若天线一次扫描到多个无源电子标签并通过阅读器模块返回给单片机多组数据，则将多个无源电子标签的电子产品编码EPC值和RSSI值提取出来利用公式：计算出每个标签和天线之间的距离；公式中RSSI(d0)为对应d0米处未知节点受到的RSSI信号强度值单位为dBm，d0为参考距离单位m，d为发射端与接收端的距离，λ为路径衰减指数与周围环境和障碍物密切相关，ξσ表示标准偏差为σ的正态随机变量单位dBm而σ取决于具体的多径环境；在计算出每个标签与天线的距离后利用反距离权重插值原理估算出小车坐标公式为：其中Z0是估算出来的横坐标或者纵坐标，Zi是第i个标签的横坐标或者纵坐标，为第i个标签与天线距离的r次方，n为标签的数量。2CN109324310A说明书1/5页一种基于RFID的室内定位系统技术领域[0001]本发明涉及无线定位系统领域，更具体地，涉及一种基于RFID的室内定位系统。背景技术[0002]RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别技术。RFID是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。[0003]RFID系统是由应答器、阅读器和应用软件系统三部分组成。应答器由天线，耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的EPC码，附着在物体上标识目标对象；阅读器由天线，耦合元件，芯片组成，是读取标签信息的设备，可设计为手持式读写器或固定式读写器；应用软件系统