基于無線射頻識別的室內(nèi)定位研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、無線射頻識別(Radio Frequency IDentification,RFID)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過無線信號識別特定目標(biāo)以收集相關(guān)信息。這種被視作取代傳統(tǒng)條形碼技術(shù)的下一代識別技術(shù),近年來隨著RFID工藝的提高和成本的降低,也開始被應(yīng)用于無線室內(nèi)定位。眾所周知,室內(nèi)定位技術(shù)一直以來都有著重要的現(xiàn)實意義和巨大的市場需求,而RFID技術(shù)對于室內(nèi)定位的意義在于,當(dāng)有一天超市中的商品、書架上的書籍所貼上都是RFID標(biāo)簽時,基

2、于RFID的室內(nèi)定位技術(shù)將為滿足這些場景中的人員和物品定位需求提供一個全新的解決方案。
   然而現(xiàn)有的RFID定位算法還存在著一些不足。比如以加權(quán)平均法為代表的確定性算法,通常需要用密集的標(biāo)簽布置來換取較高的定位精度。而RFID概率定位算法雖然能在相對稀疏的標(biāo)簽環(huán)境中達(dá)到較高的定位精度,卻又有著極高的計算復(fù)雜度,需要依靠額外的硬件設(shè)備才能實現(xiàn)移動目標(biāo)的實時定位。在這樣的背景下,本文以RFID概率定位算法為基礎(chǔ),提出了兩種高效的

3、RFID定位算法。算法能夠在相對稀疏的標(biāo)簽環(huán)境中,不依賴額外的硬件,實現(xiàn)移動目標(biāo)的實時定位。本文的主要貢獻(xiàn)如下:
   1.我們提出了一種基于速度運動模型的RFID概率定位算法。該算法一方面繼承了概率定位算法的優(yōu)點,能夠以相對稀疏的標(biāo)簽布置,達(dá)到相對較高的定位精度;另一方面,算法利用速度信息預(yù)估目標(biāo)范圍,再采用降低采樣密度、降低概率計算復(fù)雜度等策略提高算法的效率,從而消除了需要額外硬件設(shè)備這一特殊要求。仿真實驗顯示,我們提出的基

4、于速度運動模型的RFID概率定位算法,可以達(dá)到10-3秒數(shù)量級的平均定位時間。
   2.我們研究了降低采樣密度對概率算法的定位速度和精度的影響,總結(jié)出了對于不同的系統(tǒng)需求,采樣密度的選擇原則。同時我們還發(fā)現(xiàn),在降低采樣密度后,算法的定位精度會隨著標(biāo)簽擺放位置的不同而發(fā)生變化,我們在對這一現(xiàn)象進(jìn)行了仔細(xì)分析后,找出了精度變化的原因。這就為實際系統(tǒng)架構(gòu)中的標(biāo)簽擺放或采樣點選擇提供了理論上的指導(dǎo)。
   3.我們提出了一種運

5、動模型無關(guān)的RFID概率定位算法。該算法不僅無需額外的硬件設(shè)備,而且不需要知道包括速度在內(nèi)的定位目標(biāo)的運動模式信息,是一種適用度更廣的概率定位算法。在這種算法中,我們?nèi)匀徊捎昧私档筒蓸用芏?、降低概率計算?fù)雜度等策略提高定位效率,證實了我們提出的幾種提高定位速度的策略能夠普遍的適用于RFID概率定位算法。仿真實驗結(jié)果顯示,運動模型無關(guān)的RFID定位算法亦可達(dá)到毫秒級的平均定位時間。
   4.在對我們提出的兩種算法的比較實驗中,我

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