基于RFID网络的室内定位系统的设计与研究

发布时间：2018-05-01 19:19

  本文选题：室内定位 + 射频识别　； 参考：《上海交通大学》2013年硕士论文

【摘要】：以全球定位系统（Global Positioning System, GPS）为代表的卫星导航系统已经在民用领域得到了广泛使用，极大地方便了人们的日常生活。而随着地理位置服务（Location Based Service, LBS）等新兴产业的兴起，人们对定位的需求已从户外发展到室内。 复杂的室内环境带来了更多的噪声干扰、多径效应，并且时刻处在变化之中，单纯依靠卫星导航系统无法满足定位精度、时间与稳定性的要求，因此研究适合室内应用需求的定位系统具有重要的意义。采用各类无线技术实现室内定位是当前研究的主流方案，特别是射频识别（Radio Frequency Identification, RFID）技术具有成本低、寿命长、通信速率高、覆盖范围广、部署方便等优良特性，因而成为极有潜力的室内定位手段。 本设计采用TI公司的MSP430低功耗处理器与CC1101/CC2500射频芯片，设计实现了适合室内定位系统的RFID标签与读卡器。同时对经典的LANDMARC算法进行改进，包括分析连接质量以排除无效数据；对数据滤波以消除干扰；增加位置预测以利用历史数据辅助定位计算；结合质心算法以解决有效信息较少时的位置计算问题等。 本文通过大量的实验分析了室内外环境对接收信号强度的影响以及不同RFID频段之间的性能区别。最后对实际部署的系统进行测试，，结果表明本设计达到了较好的定位精度与稳定性，同时在定位时间、成本以及功耗等方面具有更好的实用价值。
[Abstract]:GPS (Global Positioning system) as the representative of satellite navigation system has been widely used in the civil field, which greatly facilitates people's daily life. With the emergence of new industries such as location Based Service (LBSs), the demand for location has developed from outdoor to indoor. The complex indoor environment has brought more noise interference, multipath effect, and is in change at all times. Relying solely on the satellite navigation system can not meet the requirements of positioning accuracy, time and stability. Therefore, it is of great significance to study the positioning system suitable for indoor application. Adopting all kinds of wireless technology to realize indoor positioning is the mainstream scheme of current research, especially the radio frequency identification (RFID) technology has the advantages of low cost, long service life, high communication rate, wide coverage, convenient deployment, and so on. As a result, it has become a very potential indoor positioning means. This design uses TI's MSP430 low power processor and CC1101/CC2500 RF chip to design and implement the RFID tag and card reader suitable for indoor positioning system. At the same time, the classical LANDMARC algorithm is improved, including analyzing connection quality to eliminate invalid data, filtering data to eliminate interference, increasing position prediction to use historical data to assist location calculation. Combined with centroid algorithm to solve the problem of location calculation with less effective information. In this paper, the influence of indoor and outdoor environment on the received signal strength and the performance difference between different RFID bands are analyzed through a large number of experiments. Finally, the actual deployment of the system is tested, the results show that the design achieves better positioning accuracy and stability, and has better practical value in positioning time, cost and power consumption at the same time.
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN929.5;P228.4;TP391.44

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本文编号：1830719