[发明专利]一种笼内鸡只多目标定位系统及其定位方法

说明书

本发明公开了一种笼内鸡只多目标定位系统，包括一个上位机，用于对定位信息进行计算；两个读写器，用于采集RSSI值；一个路由器，用于连接上位机和读写器；若干个电子标签，每个目标鸡只携带一个电子标签；八个天线，用于接收电子标签的信号，每个读写器连接四个天线。本发明能够改进现有技术的不足，扩大RFID定位技术的适用范围。

技术领域

本发明涉及畜禽饲养技术领域，尤其是一种笼内鸡只多目标定位系统及其定位方法。

背景技术

鸡个体位置分布是鸡只日常行为模式的重要表现，快速准确获取笼养环境下鸡只多目标位置分布有助于更好的了解鸡只行为特征。采用传统的人工监测法对鸡只位置进行标定，耗时、误差大且精度低。随着信息技术快速发展，自动监测系统广泛应用于动物行为和健康评估。近年来学者们常用视频监控，WiFi和传感器技术来实现对目标的定位追踪。在视频监控中若要定位做目标经常存在目标之间频繁交互和遮挡的情况，且当定位目标大致相同相互靠近时位置与目标之间的对应关系难以确定。而基于WiFi的技术虽能够克服视频监控的弊端，但定位精度低，鲁棒性差。传感器追踪法中使用的传感器设备价格偏高，并且需要在测试环境中部署多个节点，增加了系统实现的复杂度。无线射频识别(RFID，RadioFrequency Identification)作为物联网的核心技术，近些年广泛应用于畜禽行为监测。但是在使用RFID技术进行定位时，由于定位信号之间的干扰以及外界其它信号的干扰存在，对于使用环境和监测对象数量、监测范围有着明显的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种笼内鸡只多目标定位系统及其定位方法，能够解决现有技术的不足，扩大RFID定位技术的适用范围。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种笼内鸡只多目标定位系统，包括：

一个上位机，用于对定位信息进行计算；

两个读写器，用于采集RSSI值；

一个路由器，用于连接上位机和读写器；

若干个电子标签，每个目标鸡只携带一个电子标签；

八个天线，用于接收电子标签的信号，每个读写器连接四个天线。

一种上述的笼内鸡只多目标定位系统的定位方法，包括以下步骤：

A、天线接收电子标签的信号，将信号通过路由器传输至上位机；

B、基于功率-距离测距方法建立功率-距离测距模型；

C、根据观测信号分离出位置信号；

D、对接收端接收信号的强度RSSI进行滤波优化；

E、计算待测电子标签的位置坐标。

作为优选，步骤B中，功率-距离测距模型为，

p(d)表示信号传播距离d后的衰减值，p(d₀)表示信号传播距离d₀后的衰减值，x_σ是均值为0方差为σ²的高斯分布随机数，A为接收端收到的信号强度，n为电子标签的数量。

作为优选，步骤C中，分离位置信号包括以下步骤，

C1、标签反射的信号表示为S＝[s₁，...S_i...，S_n]^T，0≤i≤n，i为第i个标签发出的信号；天线接收到的信号表示为X＝[x₁，...，x_j，...x_m]^T，0≤j≤m，j为第j个天线接收的信号，m为天线数量；