[发明专利]一种基于RFID带修正的室内定位算法

说明书

本发明提供一种基于RFID带修正的室内定位算法，该算法包括以下几个步骤：(1)数据处理过程，对采集的数据进行高斯滤波，构建指纹库；(2)理论分析并通过仿真得到最佳的邻居标签的数量；(3)参考标签以三角形摆放，实现Tri‑LANDMARC算法；(4)通过几何关系剔除错选的标签并得到修正后的坐标。通过理论分析与实验验证，修正与优化后算法的定位精度有明显的提高和改善。

技术领域

本发明涉及无线定位系统领域，更具体地，涉及一种基于RFID带修正的室内定位算法。

背景技术

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。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。

基于RFID技术的室内定位算法可分为两大类:基于测距的定位算法和与距离无关的定位算法基于测距的定位算法其基本思想是利用信号传播的时间接收信号的角度或强度信息来计算出相关的距离信息，然后通过三边测量法三角测量法最小二乘法或最大似然估计法来计算估计出定位目标的位置。典型的测距方法有基于信号到达角(AOA)法、基于信号到达时间(TOA)法、基于信号到达时间差(TDOA)法以及基于接收信号强度(RFID)法。与测距无关的定位算法可分为质心Dv-Hop、凸规划、APS、APIT以及SeRLoc法等。基于测距的定位算法往往比与测距无关的定位算法具有更高的定位精度，但是由于前者在定位时需要复杂精确的测距及计算，这往往使得定位过程过于复杂，定位的适时性降低，而后者却不需要大量繁琐的测距和计算过程。

LANDMARC算法结合了基于测距和与测距无关的定位算法，首先利用RSSI信息求出最近邻居标签，然后根据加权质心算法求解待定位标签的位置坐标。但LANDMARC算法典型的缺点是由于定位环境影响，信号在传播过程中会发生各种情况的反射衍射和多径效应这样就造成LANDMARC算法易错选邻居标签。大量的实验研究表明LANDMARC算法错选邻居标签的概率高达65％，这样必然使得定位结果误差较大，定位精度降低。

发明内容

本发明提供一种基于RFID带修正的室内定位算法，该算法有较高的定位精度。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于RFID带修正的室内定位算法，包括以下步骤：

S1：在室内地面上部署若干无源电子标签和阅读器；

S2：阅读器采集无源电子标签的RSSI值，对采集的数据进行高斯滤波处理；

S3：对处理后的数据中的任一RSSI值对应的待定位的无源电子标签，选择该待定位的无源电子标签邻近的3个无源电子标签，使得这3个无源电子标签呈三角形摆放，将这三个无源电子标签作为参考标签，并利用参考标签计算待定位标签的位置；

S4：通过几何关系剔除错选标签并得到修正后的坐标。

进一步地，所述步骤S3的具体过程是：

S31：令参考标签RT_j在各阅读器上的收信场强向量其中为RT_j在阅读器ξ_u上的RSSI值，令待定位标签LT_i在各阅读器上的收信场强向量为其中表示LT_i在阅读器ξ_u上的RSSI值，RT_j和LT_i之间的场强欧式距离为：