[发明专利]基于RFID的RSSI信号值的图书放置姿态识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种RFID技术领域，特别是基于RFID的RSSI信号值的图书放置姿态识别方法。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)是一种非接触式的自动识别技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可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光学接触。RFID技术应用前景广，目前正在逐步地应用于工业生产和日常生活的各个方面，尤其在图书馆方面，越来越多的图书馆开始采用RFID技术来取代原有的条形码系统。

传统图书馆的条形码系统具有以下缺点：1.条形码采用激光技术，在需要扫描一本图书信息的时候，必须依靠人为的翻开书本，用扫描器扫描图书内的条形码，需要耗费大量的人工；2.条形码可存储的数据比较少，而且数据未经过编码，数据的保密性和安全性不高；3.条形码只能识别生产者和产品，并不能辨认具体的商品。无线射频识别(RFID)技术可以解决这些问题，其突出的优点主要有以下几点：1.非接触阅读：RFID标签可以透过非金属材料阅读，而且不需要与标签直接接触，因此能够无需人工干预地完成识别工作，实现自动化；2.数据存储容量大：RFID标签的数据存储容量大，标签上的数据可以加密、随时更新及可读可写，特别适合于存储大量数据或物品上所需存储的数据经常改变请情况；3.读写速度快：RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便；4.数据安全性高：标签除了密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理，如DES、RSA、DSA、MD5等，读写器与电子标签之间也可相互认证，实现安全通信和存储。可以说，RFID技术的引入给图书馆管理带来了极大的便利，目前图书馆还没有将RFID标签的RSSI信号用于图书放置姿态的识别。在图书馆中，由于部分读者的粗心，偶尔会将图书随意横放在其他图书上，造成了图书排放紊乱，影响了图书馆图书的管理，可以利用RFID标签信号，自动识别这些被错误的横放的图书，方便了图书管理员对图书的管理，使得图书馆呈现整洁有序的面貌，也给读者查找图书带来了便利。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供基于RFID的RSSI信号值的图书放置姿态识别方法，利用RFID技术中的RSSI值来自动识别图书馆中错误地横放于书架上的图书。

为了解决上述技术问题，本发明公开了基于RFID的RSSI信号值的图书放置姿态识别方法，包括：基于RFID标签RSSI值随时间的变化规律对图书放置姿态识别的方法，具体步骤如下：

步骤1，使用RFID设备读取放置在图书内的RFID标签，RFID标签包括：图书RFID标签的EPC号epc，RFID标签RSSI值rssi，读取RFID标签的时刻t，将以上三个信息表示为一个三元组p＝{epc,rssi,t}，代表一本图书在t时刻读取到的放置在其内部的RFID标签的RSSI值；

步骤2，将带有相同EPC号的三元组归为一类，作为一本图书在不同时刻获取到的内部RFID标签的RSSI信号值；

步骤3，对步骤2获取的三元组进行预处理，平滑数据，剔除杂质；

步骤4，对步骤3中预处理好的数据建立二次曲线模型，得到图书RFID标签RSSI值随时间的变化规律；

步骤5，利用步骤4建立的二次曲线模型进行训练，利用朴素贝叶斯、SVM等算法得出分类模型；采集待识别图书RFID标签信号，根据分类模型，判断待识别图书的放置姿态为垂直于书架放置或平躺于书架放置；

步骤6，利用排序算法最终确认图书的位置，判定出步骤5是否判断有误。

其中，步骤2包括：

将步骤1得到的三元组根据EPC号进行分类，将持有相同EPC号的三元组划分为一类P，表示一本图书在不同时刻读取到的RSSI信号值。

其中，步骤3包括如下步骤：

步骤3-1，对步骤2中每类P中的三元组根据时间排序，三元组时间t小的三元组在前，时间t大的三元组在后；

步骤3-2，对数据进行平滑处理；

步骤3-3，获取每类P中的最大RSSI值以及对应的时间t，标记为maxindex；

步骤3-4，对于每类P，由maxindex向前后的三元组遍历，如果相邻的两个三元组p的时间差Δt大于一个阈值，就剔除在此三元组之外的三元组的数据，以此去除较离散的数据。