一种基于RSSI的RFID室内定位方法的研究

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定位按照目标所处的环境,可分为室外定位和室内定位。目前室外定位主要依赖于卫星定位。GPS以其高精度、高实时性得到最为广泛的应用。然而,由于室内电磁环境的复杂性以及建筑物对信号的屏蔽作用,卫星定位无法满足室内定位的需求,这直接掀起一股室内定位的研究热潮。当今主要的室内定位技术包括超声波、Zigbee、红外线以及射频识别(RFID)等。其中,RFID技术由于非视距、无接触和小成本的优点而引起广泛关注。LANDMARC系统以有源RFID为基础,将阅读器采集到的标签电波信号强度(Received Signal Strength Indicator, RSSI)作为空间距离远近的表征量,创新性利用基准电子标签加以辅助定位,采用最邻近点的思想,能有效克服电磁干扰和多径效应,但其定位准确度仍然无法充分满足应用的实际需要。本文针对LANDMARC系统准度不足的缺陷,主要做了以下几个方面的研究探索:一,采用对数距离大尺度路径信号衰减模型,并加入距离系数噪声,对LANDMARC所采用的T邻居算法进行仿真,并在Zigbee解决方案CC2430/2431硬件平台上进行实验验证,结果表明其具备一定的抗干扰能力,同时证明对数距离大尺度路径信号衰减模型的有效性;二,不断调整系统基准标签数目,发现定位精度仅仅在局部范围内随基准标签数目增加而提高,表明用基准标签数量换取准确度的做法不可取;三,从几何学的角度分析,对基准标签的摆放形状进行改进,提出三角形摆放法。实验表明,与矩形摆放法相比,能获得更好的定位效果;四,提出一种改进方案,在室内选取若干经验测量点,采用经验测量修正误差法(OMD),并在CC2430/2431硬件平台上进行验证,结果表明该算法100次实验的平均误差比T邻居算法降低了5.71%;五,开发基于Windows的RFID室内定位追踪图形化模拟系统,便于直观比较定位算法的性能。
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