一种基于参考标签rfid定位的自适应方法_2

文档序号:9216082阅读:来源:国知局
r>[0051]RSSI的经典信号传播模型如下式(1):
[0053] 其中,n表示路径损耗指数,d为目标距离读写器的距离,屯为近距离地参考距离, RSSI(d)为读写器读取的到与其距离为d处的标签信号强度,RSSKcU为读写器读取的到 与其屯处的标签信号强度,X。代表环境干扰,满足高斯分布X。(0, 〇2);
[0054] 根据式⑴推出式⑵:
[0056]屯为读写器与待定位标签的距离;RSSI (eg为读写器与待定位标签距离为屯且信 号是在自由空间传播时的信号强度;X。代表环境干扰,满足高斯分布xJO, 〇2) ;n为环境 中信号传播的损耗参数;令A = RSSI (屯)+x。,则A满足高斯分布(RSSI (d0),〇 2),则有式 (3):
[0058] 在读写器与待定位标签所在的平面中固定四个定位参考标签,四个定位参考标签 形成一个四边形,四个定位参考标签坐标分别为Tjxp y)、T2(x2, y2)、T3(x3, y3)、T4(x4, y4); 设置一个参数参考标签,坐标为RT (Xd,yQ);
[0059] 设P^di)为定位参考标签凡传给参数参考标签RT在时间t的信号强度,cU为参 考标签1\与参数参考标签RT的实际距离;采集m次信号强度,设实际测得信号强度为P := (Pn,P12,…,Plm),则在采集m次信号强度的时间间隔内,参数参考标签接收到定位参考标 签传来的平均信号强度Pi如式(4)所示:
[0062]设凡的坐标为(x i,yi),则RT与凡的距离d i如式6所示:
[0064] 对两个不同的定位参考标签凡取值,则可构成关于参数n和A的方程组如下式 (6):
[0066] 根据式7可求得环境参数n和A ;
[0067] 步骤二)单个区域的环境参数确定:
[0068] 两个相邻参考标签与参数参考标签RT构成一个三角形区域;所述两个相邻参考 标签将信号传给参数参考标签RT得到两个信号PJP P 2,则这个三角区域内环境参数的计 算过程如以下算法:
[0069] 2. 1)在一固定时间内,参数参考标签采集两个定位参考标签传播的信号强度m 次,则:Pi -(P11,?12,…,Plm),-(P21,f*22,…,hm);
[0070] 2. 2)按式(4)计算两定位标签传播的平均信号强度巧和芎;
[0071] 2. 3)按式(5)计算参数参考标签分别与两个定位参考标签的距离屯和d 2;
[0072] 2. 4)按式(6)求得两个定位参考标签与参数参考标签RT构成的三角形区域的环 境参数A和n ;
[0073] 步骤三)自适应RFID定位系统的设计:
[0074] 3. 3)待定位标签进入四个定位参考标签形成的四边形区域;
[0075] 3. 2)阅读器采集参数参考标签的信号强度获得的数据,根据步骤二),实时计算 各三角区域的环境参数n和A ;
[0076] 3. 3)阅读器根据待定位标签的位置,收集对应三角区域的定位参考标签的信号强 度,利用实时计算的环境参数,根据公式(3)计算出待定位标签与四个定位参考标签的距 离;
[0077] 3. 4)根据待定位标签与定位参考标签的距离,计算出待定位标签的坐标值。
[0078] 以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想;同时,对于本领域的一般 技术人员,依据本发明的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述, 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种基于参考标签RFID定位的自适应方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤一)设置环境参数方程: RSSI的经典信号传播模型为:其中,n表示路径损耗指数,d为目标距离读写器的距离,d。为近距离地参考距离,RSSI(d)为读写器读取的到与其距离为d处的标签信号强度,RSSI(d。)为读写器读取的到 与其d。处的标签信号强度,X。代表环境干扰,满足高斯分布X。(0, 0 2); 根据式(1)推出式(2);d。为读写器与待定位标签的距离;RSSI(d。)为读写器与待定位标签距离为d。且信号是 在自由空间传播时的信号强度;X。代表环境干扰,满足高斯分布x"(0, 〇2) ;n为环境中信 号传播的损耗参数;令A=RSSI(d。)+x。,则A满足高斯分布巧SSI(dO),o2),则有式(3);在读写器与待定位标签所在的平面中固定四个定位参考标签,四个定位参考标签形成 一个四边形,四个定位参考标签坐标分别为Ti(Xi,yi)、T2(X2,y2)、T3(X3,ys)、T4(X4,y4);设置 一个参数参考标签RT,坐标为RT(X。,y。); 设Pit(中)为定位参考标签Ti传给参数参考标签RT在时间t的信号强度,di为参考标 签Ti与参数参考标签RT的实际距离;采集m次信号强度,设实际测得信号强度为Pi=任11, Pi2,…,PJ,则在采集m次信号强度的时间间隔内,参数参考标签接收到定位参考标签传 来的平均信号强度Pi表达为式(4);将早代入式做,则算得设Ti的坐标为(X1,y;),则RT与Ti的距离d康达为式妨:对两个不同的定位参考标签Ti取值,则可构成关于参数n和A的方程组为式化):根据式做可求得环境参数n和A; 步骤二)单个区域的环境参数确定: 两个相邻参考标签与参数参考标签RT构成一个=角形区域;所述两个相邻参考标签 将信号传给参数参考标签RT得到两个信号Pi和P2,则该个=角区域内环境参数的计算过 程如W下算法过程: 2. 1)在一固定时间内,参数参考标签采集两个定位参考标签传播的信号强度m次,则; Pl= (Pll,Pl2,…,Plm),P2=任21,?22,…,P2m); 2.2)按式(4)计算两定位标签传播的平均信号强度犀和巧; 2. 3)按式(5)计算参数参考标签分别与两个定位参考标签的距离di和d2; 2.4)按式(6)求得两个定位参考标签与参数参考标签RT构成的=角形区域的环境参 数A和n; 步骤S)自适应RFID定位系统的设计: 3. 1)待定位标签进入四个定位参考标签形成的四边形区域; 3. 2)阅读器采集参数参考标签的信号强度获得的数据,根据步骤二),实时计算各= 角区域的环境参数n和A; 3. 3)阅读器根据待定位标签的位置,收集对应=角区域的定位参考标签的信号强度, 利用实时计算的环境参数,根据公式(3)计算出待定位标签与四个定位参考标签的距离; 3. 4)根据待定位标签与定位参考标签的距离,计算出待定位标签的坐标值。
【专利摘要】本发明公开了一种基于参考标签RFID定位的自适应方法,包括步骤一)设置环境参数方程、步骤二)单个区域的环境参数确定和步骤三)自适应RFID定位系统的设计。本发明技术能自适应地计算定位空间的环境参数,并能实时动态地适应环境,进而可以使定位方法能实时适应环境的变化,更能精确计算定位;与过去方法相比,解决了由于环境动态变化可能造成定位不精确的问题;例如,人员变身的移动,可能阻碍信号的传播,突然的塌方可能使信号传播强度发生变化造成定位精准降低。
【IPC分类】G01S5/02
【公开号】CN104931925
【申请号】CN201510307207
【发明人】刘建华, 刘国买, 周理, 胡文瑜, 梁多银
【申请人】福建工程学院
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月5日
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