基于RFID技术的室内定位算法研究

发布时间：2017-12-13 12:18

  本文关键词：基于RFID技术的室内定位算法研究

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【摘要】：随着科技的进步和社会的发展,人们对定位服务的需求越来越高,其中室内定位作为一种与人们的生活息息相关的服务,变的越来越重要。室内定位在大规模物流运营管理、井下煤矿人员位置检测、疗养机构老年人安全保障、大型超市财产管理等方面应用广泛。其中RFID(Radio Frequency Identification)射频识别作为一种无线通信技术,在室内定位中显示出良好的性能,逐渐成为室内定位的重要方式。RFID技术通过无线电波识别目标物体,并读取标签数据,具有非视距性、非接触式、抗干扰强等优点。本文首先介绍了室内定位的研究背景与意义,阐述了RFID系统的组成、工作原理、通信协议等相关理论,分析了基于RFID技术相关算法的原理和优缺点。然后对基于RSSI定位技术中的LANDMARC算法和VIRE算法进行研究,通过实验对标签密度、最邻近参考标签数量、阈值大小、虚拟标签数量等重要因素的分析,总结两种算法存在的不足,从两个不同的角度对VIRE算法进行改进。针对VIRE算法最邻近参考标签筛选不准确,定位精度不足的问题,提出自适应阈值和偏差校正定位算法。改进算法采用分段式拉格朗日插值法,建立虚拟参考标签RSSI值与距离的函数关系;提出自适应阈值的方法筛选最邻近参考标签;最后对标签进行偏差校正进一步提高算法的定位精度。通过实验仿真得到,拉格朗日插值的VIRE算法平均定位精度为0.4051m,改进算法的平均定位精度达到0.1802m,相较于VIRE算法和拉格朗日插值VIRE算法明显减小了定位误差,提高了定位稳定性。针对VIRE算法动态环境变化适应性差的问题,提出具有动态反馈环境参数的算法。改进算法从阅读器和参考标签的部署结构上做出调整,采用定位子区域划分法,缩小定位范围,提高定位实时性;动态修改对数路径损耗模型中环境参数n和ζ,用非插值法计算虚拟标签RSSI值;最后用偏差校正法优化最邻近参考标签。仿真实验表明,改进算法适用于局部动态变化的定位环境,平均定位精度达到为0.1962m。仿真实验结果表明,两种改进算法的定位精度和稳定性相较于LANDMRC算法、VIRE算法、拉格朗日插值VIRE算法明显提高。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.44

【参考文献】

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本文编号：1285132