專利名稱：一種優(yōu)化的rfid室內(nèi)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID定位技術(shù)，特別是一種優(yōu)化的RFID室內(nèi)定位方法。
背景技術(shù)：
移動(dòng)計(jì)算器件的發(fā)展和無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了移動(dòng)定位技術(shù)的突飛猛進(jìn)， 三角定位、圖像分析和信標(biāo)定位是3大主要自動(dòng)定位技術(shù)，目前科學(xué)家已建立了許多自動(dòng)定位系統(tǒng)，最主要的定位系統(tǒng)是大家熟知的G戶S全球定位系統(tǒng)。由于全球定位系統(tǒng)屬于衛(wèi)星定位，室內(nèi)都有可能因接收不到有效的衛(wèi)星信號(hào)而導(dǎo)致定位失效，在進(jìn)行室內(nèi)定位時(shí)存在固有定位精度問(wèn)題，所以必須通過(guò)其他定位技術(shù)解決室內(nèi)定位問(wèn)題，常用的室內(nèi)定位技術(shù)有紅外線定位、超聲波定位、基于IEEES02. 11無(wú)線定位和射頻識(shí)別RFID定位技術(shù)等 。RFID技術(shù)由于其非基礎(chǔ)和非視距等優(yōu)點(diǎn)成為優(yōu)選的定位技術(shù)。目前比較成熟的RFID室內(nèi)定位方案有 Spot0N、3D. iD pinpoint 和 LANDMARC。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供優(yōu)化的RFID室內(nèi)定位方法，能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)讀寫(xiě)器的精確定位。本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)一種優(yōu)化的RFID室內(nèi)定位方法，其特征在于，包括步驟
步驟1 初始化布置的參考標(biāo)簽網(wǎng)絡(luò)；
步驟2 讀寫(xiě)器發(fā)射能量并接收標(biāo)簽發(fā)過(guò)來(lái)的信息；
步驟3 讀寫(xiě)器接收到標(biāo)簽信息后，把標(biāo)簽的坐標(biāo)記錄在集合
L ( Οι，Λ)，( ，Λ)，......( ，Λ ) }中；
步驟4 對(duì)集合￡里的點(diǎn)利用離子濾波算法進(jìn)行濾波得到L、； 步驟5:在集合中去除超過(guò)讀寫(xiě)器讀取范圍的點(diǎn)形成集合Trianglei ( . ) ，( . )，……CwJ }；如果Triangle中只有一個(gè)坐標(biāo),則以這個(gè)坐標(biāo)為未知讀
寫(xiě)器的坐標(biāo)，如果有兩個(gè)坐標(biāo)^⑶)，^j2)，則以這兩個(gè)坐標(biāo)的中點(diǎn)(^^，^^)，
為此讀寫(xiě)器的坐標(biāo)；如果有三個(gè)坐標(biāo)(Λ，Λ)，( , )，( ),則以這三個(gè)坐標(biāo)組成的三角形的質(zhì)心為讀寫(xiě)器的坐標(biāo)；如果超過(guò)3個(gè)以上座標(biāo)則對(duì)坐標(biāo)根據(jù)距離由小到大排序得 { O1J1)，( ,. )，……( , ) }，賦予較近距離的坐標(biāo)較大的權(quán)重，設(shè)定一個(gè)權(quán)重矩陣 W =丨 W1, W2，…,Wk},計(jì)算讀寫(xiě)器的坐標(biāo)(+ W2 h + …+ Mis Jfs , WuF1 + + …+ 1*SJS )。本發(fā)明提出了一種基于RFID技術(shù)的定位方法。該方法利用室內(nèi)平均布置的參考標(biāo)簽及讀寫(xiě)器的讀取范圍，讀取參考標(biāo)簽的坐標(biāo)信息。對(duì)讀取到的坐標(biāo)利用粒子濾波算法進(jìn)行濾波。然后根據(jù)讀取到的標(biāo)簽坐標(biāo)，采用等邊三角形的質(zhì)心算法或權(quán)重質(zhì)心法來(lái)計(jì)算出讀寫(xiě)器的坐標(biāo)位置。該定位方法比較精確，能很好的反映讀寫(xiě)器的實(shí)際位置。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明利用RFID技術(shù)，設(shè)定讀寫(xiě)器的讀取范圍，通過(guò)已知位置上布置的參考標(biāo)簽，利用權(quán)重質(zhì)心法求出讀寫(xiě)器與參考標(biāo)簽的相對(duì)坐標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)自身定位。本實(shí)施例中， 該讀寫(xiě)器可以放置在移動(dòng)小車或機(jī)器人身上。首先分布一些參考標(biāo)簽即信標(biāo)，得到這些標(biāo)簽之間的距離之后，按照這個(gè)距離給每個(gè)標(biāo)簽確定一個(gè)坐標(biāo)，并把坐標(biāo)信息寫(xiě)入標(biāo)簽內(nèi)。根據(jù)權(quán)重質(zhì)心法求得讀寫(xiě)器的坐標(biāo)位置。其實(shí)現(xiàn)步驟如下
a)初始化標(biāo)簽網(wǎng)絡(luò)；
b)讀寫(xiě)器發(fā)射能量并接收標(biāo)簽發(fā)過(guò)來(lái)的信息；
c)讀寫(xiě)器接收到標(biāo)簽信息后，把標(biāo)簽的坐標(biāo)記錄在集合￡{ (Α, )，( , )，…… ( - ) 中；
d)對(duì)集合i里的點(diǎn)利用離子濾波算法進(jìn)行濾波得到i1；
e)在集合Τ中去除超過(guò)讀寫(xiě)器讀取范圍的點(diǎn)形成集合Trianglei，( , ) ，......( , ) }；
f)如果Triangle中只有一個(gè)坐標(biāo),則以這個(gè)坐標(biāo)為未知讀寫(xiě)器的坐標(biāo)，如果
有兩個(gè)坐標(biāo)，(Aj2),則以這兩個(gè)坐標(biāo)的中點(diǎn)，為此讀寫(xiě)器的坐
標(biāo)；如果有三個(gè)坐標(biāo)( )，( . )，( ),則以這三個(gè)坐標(biāo)組成的三角形的質(zhì)心為讀寫(xiě)器的坐標(biāo)；如果超過(guò)3個(gè)以上座標(biāo)則對(duì)坐標(biāo)根據(jù)距離由小到大排序得[( )，( , ) ，……( . )丨，賦予較近距離的坐標(biāo)較大的權(quán)重，設(shè)定一個(gè)權(quán)重矩陣>^ = {% ...，>^ ,計(jì)算讀寫(xiě)器的坐標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化的RFID室內(nèi)定位方法，其特征在于，包括步驟 步驟1 初始化布置的參考標(biāo)簽網(wǎng)絡(luò)；步驟2 讀寫(xiě)器發(fā)射能量并接收標(biāo)簽發(fā)過(guò)來(lái)的信息；步驟3 讀寫(xiě)器接收到標(biāo)簽信息后，把標(biāo)簽的坐標(biāo)記錄在集合中；步驟4 對(duì)集合￡里的點(diǎn)利用離子濾波算法進(jìn)行濾波得到Γ ； 步驟5:在集合中去除超過(guò)讀寫(xiě)器讀取范圍的點(diǎn)形成集合Trianglei ( ) ，(W2)，……(Λ，Λ) }；如果Triangle中只有一個(gè)坐標(biāo)( ),則以這個(gè)坐標(biāo)為未知讀寫(xiě)器的坐標(biāo)，如果有兩個(gè)坐標(biāo)^，力)，(; 2，λ)，則以這兩個(gè)坐標(biāo)的中點(diǎn)，為此讀寫(xiě)器的坐標(biāo)；如果有三個(gè)坐標(biāo)O1, Λ)，( ，Λ)，( , ),則以這三個(gè)坐標(biāo)組成的三角形的質(zhì)心為讀寫(xiě)器的坐標(biāo)；如果超過(guò)3個(gè)以上座標(biāo)則對(duì)坐標(biāo)根據(jù)距離由小到大排序得 [(Χ,Λ)，( . )，……(Jk’yk) }，賦予較近距離的坐標(biāo)較大的權(quán)重，設(shè)定一個(gè)權(quán)重矩陣 W =^w1,W2,…，WjJ ,計(jì)算讀寫(xiě)器的坐標(biāo)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化的RFID室內(nèi)定位方法，其特征在于所述離子濾波算法的實(shí)現(xiàn)步驟如下.1)初始狀態(tài)，1=0，根據(jù)PVT解算估算的結(jié)果將其作為狀態(tài)空間中心，生成個(gè)樣本PiWt1，每個(gè)樣本被認(rèn)為是一個(gè)粒子；.2)給每一個(gè)粒子分配相同的權(quán)值
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化的RFID室內(nèi)定位方法，其特征在于所述讀寫(xiě)器放置在移動(dòng)小車或機(jī)器人身上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種優(yōu)化的RFID室內(nèi)定位方法。該方法利用室內(nèi)平均布置的參考標(biāo)簽及讀寫(xiě)器的讀取范圍，讀取參考標(biāo)簽的坐標(biāo)信息。對(duì)讀取到的坐標(biāo)利用粒子濾波算法進(jìn)行濾波。然后根據(jù)讀取到的標(biāo)簽坐標(biāo)，采用等邊三角形的質(zhì)心算法或權(quán)重質(zhì)心法來(lái)計(jì)算出讀寫(xiě)器的坐標(biāo)位置。該定位方法比較精確，能很好的反映讀寫(xiě)器的實(shí)際位置。
文檔編號(hào)G06K17/00GK102573057SQ20121001052
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月14日
發(fā)明者孔祥增, 宋考, 楊文生, 郭躬德, 陳麗萍 申請(qǐng)人:福建師范大學(xué)