一种基于RFID的室内定位方法.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CN111141288A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号201911262962.3(22)申请日2019.12.11(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号(72)发明人吴哲夫吴文苑韩小飞(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强(51)Int.Cl.G01C21/20(2006.01)G01S5/02(2010.01)G06K7/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于RFID的室内定位方法(57)摘要一种基于RFID的室内定位方法，通过在定位区域部署n个RFID读写器、m个参考标签和u个待定位标签，计算每个读写器上参考标签和待定位标签的RSSI差值，并通过设置阈值，将得到的RSSI差值与阈值比较，如果大于该阈值，则判读该参考标签不在该待定位的待选标签范围之内，并舍弃该标签；如果该差值在阈值范围内，则保留该参考标签，并采用LANDMARC定位算法得到待定位标签的位置。这种定位方法与计算定位区域的每一个参考标签与跟踪标签的距离相比，减少了参考标签的使用数目，可以排除部分冗余的计算，加快定位时间。CN111141288ACN111141288A权利要求书1/2页1.一种基于RFID的室内定位方法，其特征在于，所述室内定位方法包括以下步骤：步骤1：在定位区域部署n个RFID读写器、m个参考标签和u个待定位标签；步骤2：由n个读写器分别对m个参考标签和u个待定位标签采集其接收信号强度RSSI；步骤3：计算参考标签与待定位标签对于每一个读写器之间的RSSI的差值；步骤4：根据经验设置阈值，并将每个得到的RSSI差值和阈值比较。如果大于该阈值，则判读该参考标签不在该待定位的待选标签范围之内，并舍弃该标签，如果该差值在阈值范围内，则保留该参考标签，阈值范围内保留的参考标签个数记为k；步骤5：根据欧几里得距离公式计算保留的k个参考标签和待定位标签的信号欧几里得距离；步骤6：采用LANDMARC定位算法来得到待定位标签的位置；步骤7：把计算出来的定位结果显示在定位地图上。2.如权利要求1所述的基于RFID的室内定位方法，其特征在于，所述步骤5中，信号的欧几里得距离遵从以下公式：其中i∈(1,n)，n是读写器的个数，Ej表示的是信号的欧几里得距离，j＝1,2,3,...,k,k是参考标签，Si和θi分别表示第i个定位标签和参考标签j的信号强度。3.如权利要求1或2所述的基于RFID的室内定位方法，其特征在于，所述步骤6中，LANDMARC定位算法是一种经典的基于有源RFID系统的室内定位算法，采用最近邻居及权重思想定位，通过标签间信号强度差异的大小来表征标签间距离的远近，计算出待定位标签的位置。4.如权利要求3所述的基于RFID的室内定位方法，其特征在于，所述步骤6执行以下步骤：步骤6-1：将得到的k个欧几里得距离Ej进行从小到大排序；步骤6-2：选出步骤6-1中最小的4个欧几里得距离值所对应的4个参考标签，这4个参考标签即为距离待定位标签最近的4个近邻标签；步骤6-3：依据这4个近邻标签已知的位置坐标，计算出待定位标签的估计位置，待定位标签的坐标(x,y)由下式所得：其中wi是与待定位标签距离最近的第i个参考标签的权重(i＝1,2,3,4),wi由下式得到：5.如权利要求1或2所述的基于RFID的室内定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括以下步骤：步骤8：比较LANDMARC定位算法和改进算法的定位耗时；步骤9：引入误差距离作为作为系统定位精度的评估，比较LANDMARC定位算法和改进算2CN111141288A权利要求书2/2页法的误差大小。3CN111141288A说明书1/4页一种基于RFID的室内定位方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于RFID实现室内定位的方法，具体涉及一种用于室内系统的RFID标签定位方法。背景技术[0002]目前，众多室内定位技术中，RFID具有非接触、非视距、成本低、定位精度高等优点，可以通过预先合适方式安放电子标签后，达到对物品的远程、非接触式的盘点统计和信息管理。[0003]典型的基于射频识别(RFID)的系统主要有SpotON系统和LANDMARC系统，这两者都基于接收信号强度法(RSSI)。在算法上，SpotON系统使用了一种迭代算法，使位置估计值逐步逼近真实值。迭代算法不仅受初始值影响较大，而且计算量颇大，不能保证定位的实时性。LANDMARC系统引入了“参考标签”的概念。参考标签的引入，使得待定位标签总处在参考标签的附近，因此可以近似认为两者受到相同环境因素的干扰，从而某些引起识别范围的变化的