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基于RFID读写器和标签的3D室内停车场定位系统设计

发布时间:2018-08-19 18:24
【摘要】:近年来,随着RFID技术的快速发展,RFID技术在应用领域的研究也蓬勃开展,使用RFID技术进行室内定位就是研究领域之一。定位技术根据应用地理范围不同,分为室外定位技术和室内定位技术。由于室内定位本身有定位面积小、多径传播严重、定位环境易发生改变等特点,所以对于室外定位的技术都无法适用。RFID技术在室内定位中,具有非常明显的优势。本文主要研究基于RFID的3D室内算法以及应用,目的在于在一个事先定义坐标系统的三维空间中通过使用RFID标签和读写器定位一个对象。本文首先提出了两种定位方案,主动和被动定位方案,前者旨在定位RFID阅读器,后者为定位RFID标签。这两种方案都基Nelder-Mead非线性优化方法最小化错误目标函数。接着提出了另一个基于读写器的算法--De B算法,这是通过迭代式地决定一个3D球体来最好地覆盖激活的参考标签。通过实验结果表明,这两种定位目标的方案的准确度是可接受的。主动方案通常错误更小,并且硬件成本较低。并且De B算法的定位精度更高定位时间也更短。而EDe B算法是当目标体在六面体的边界或角落处时对De B算法的改进。本文通过Alien RFID设备来验证提出的方法的有效性。本文还描述了将RFID定位系统应用于停车场车位管理的构想,并在停车场管理中加入路径规划的功能,使得系统具有一定商用价值。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of RFID technology, the application of RFID technology in the field of research is booming, the use of RFID technology for indoor positioning is one of the research areas. Location technology is divided into outdoor positioning technology and indoor positioning technology according to the geographical range of application. Because the indoor positioning itself has the characteristics of small location area, serious multi-path propagation, and easy to change the location environment, so the outdoor positioning technology can not be used in the indoor positioning. RFID technology has a very obvious advantage in indoor positioning. This paper mainly studies the 3D indoor algorithm based on RFID and its application. The purpose of this paper is to locate an object in a three-dimensional space of a pre-defined coordinate system by using RFID tag and reader. In this paper, two localization schemes, active and passive, are proposed. The former is to locate the RFID reader, and the latter is to locate the RFID tag. Both schemes are based on Nelder-Mead nonlinear optimization method to minimize the wrong objective function. Then, another reader-based algorithm, de B algorithm, is proposed, which best covers the active reference label by iteratively determining a 3D sphere. The experimental results show that the accuracy of these two schemes is acceptable. Active solutions tend to have fewer errors and lower hardware costs. And the accuracy of de B algorithm is higher and the localization time is shorter. EDe B algorithm is the improvement of de B algorithm when the object is at the boundary or corner of the hexahedron. In this paper, the effectiveness of the proposed method is verified by Alien RFID equipment. This paper also describes the idea of applying RFID positioning system to parking space management, and adds the function of path planning in parking lot management, which makes the system have certain commercial value.
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U491.71;TP391.44

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本文编号:2192460

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