[发明专利]一种基于RFID的室内三维定位平台及其定位方法

说明书

本发明涉及一种基于RFID的室内三维定位平台及其定位方法。所述基于RFID的室内三维定位平台，包括参考标签阵列、天线和计算机；所述天线设置在参考标签阵列的上方；天线通过读写器与计算机连接。本发明所述基于RFID的室内三维定位平台，提出了一种低成本的可以实现标签目标和无标签目标定位的方法，可用于室内低成本部署定位装置，也可用于防盗等安全领域。

技术领域

本发明涉及一种基于RFID的室内三维定位平台及其定位方法，属于RFID室内定位的技术领域。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identity)射频识别是一种利用电磁耦合或反向散射原理进行无线通信和自动识别的技术。自上世纪四十年代出现以来，一直在军事、经济等领域发挥重要作用。相对于其他识别技术，比如条码、磁条、IC卡等技术，RFID具有信息存储量大、保存时间长、适应环境广、非视距、操作距离远等优点。经过了研究人员近些年的不断创新，RFID系统技术日渐成熟，实现的功能日趋多样，如今在物流运输、门禁管理、餐饮、交通管理、零售仓储等领域都能找到RFID系统的身影。随着物联网和智能环境的不断发展，RFID以其自身优点是有望成为物联网主流技术之一。

位置信息服务在工业、生活中都起着至关重要的作用，是许多智能设备和智能服务的基础，考虑到RFID的广阔应用场景，研究基于RFID的室内定位技术有着重要意义。全球定位系统作为一套以提供位置信息为目的的卫星系统，在军事，生活的各个方面发挥了重要作用。假如现阶段缺少全球位置信息服务将会导致众多问题：现代化武器失效，交通导航失效等等，由此可见定位信息的重要性。然而基于卫星通讯技术的GPS系统在室内定位方面，由于建筑物的遮挡表现不能令人满意。随着物联网的兴起，对于获取物品的位置信息的需求更加紧迫，许多应用是基于物品位置信息的。另外智能场景的提出也对以人为目标的定位提出了要求。智能场景包括智能商场，智能家居等，根据人的位置信息提供相应的服务。然而现实中的室内定位技术距离实际应用仍有较大距离，仍存在许多问题需要解决，存在许多障碍需要突破。

目前RFID室内定位技术的研究是国内外的热点研究方向之一，很多研究团队提出了基于空间指纹的RFID室内定位方法，并通过建立指纹库，进行室内定位，相当于把定位转换为分类判决。此方法在实验室环境下定位精度尚可，但在实际应用中，定位环境复杂多变，不可能长久保持相同状态，环境稍有变化，则必须更新指纹库，因为需要对每个点进行重新采样记录，所以更新工作需要耗费大量时间和人力成本。也有团队根据到达时间法、基于接受信号强度空间衰减模型法、到达相位法对标签与天线距离进行测距，再根据三角法则进行定位。这种测距方法来源于雷达领域，在室内环境中使用，由于距离较短，误差较大。也有通过部署参考标签的室内定位方法，多采用最近邻算法进行定位，定位精度与参考标签密度成正相关，标签密度越大，定位精度相应越高。

目前的定位技术多用于室内二维定位，在向三维定位的方向拓展时，遇到了部署复杂度增加，定位精度显著降低等问题。此外，对于无标签目标的定位也十分重要，如商场定位，非授权入侵检测等，然而目前这在RFID室内定位并没有引起足够的重视。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于RFID的室内三维定位装置。

本发明还提供一种利于上述基于RFID的室内三维定位平台进行室内三维定位的方法。

发明概述：

为了解决RFID技术在室内定位，尤其是三维室内定位上部署复杂度高，测量成本高，定位精度差的问题，本发明提出了一种简单的、低成本的、精度较高的室内RFID三维定位方法，通过少量的RFID设备部署实现目标定位，并可实现对环境变化导致的定位误差的消除，实现无标签目标的定位，减少了额外进行无标签定位的系统成本。

本发明的技术方案为：

一种基于RFID的室内三维定位平台，包括参考标签阵列、天线和计算机；所述天线设置在参考标签阵列的上方；天线通过读写器与计算机连接。