基于有源RFID牧场定位系统的研究与实现
发布时间：2021-02-18 16:33
随着物联网技术的快速发展，物品位置越来越成为我们关注的信息。从普通的科学研究、商业活动到抢险、搜救等各个领域都应用到了定位技术。由于定位技术大大提高了人的工作效率和生产的信息化管理水平，因此它在实际应用中有非常重要的价值。全球卫星定位系统GPS是最优秀的自动导航和位置追踪系统，但是其必须为每个节点安装GPS模块，由于模块价格一般较高、能耗较大且对工作环境有一定要求限制，尤其在某些应用领域中需要确定的是特定区域内的相对位置，如牧场内羊群的位置、公园内儿童的位置等等，而GPS提供的只是经纬度坐标。因此在特定区域内使用GPS模块会造成极大的浪费，而RFID定位系统可以很好地满足这类定位的需求。本文设计的有源RFID牧场定位系统的工作频率为超高频段的433MHz，主要应用于家庭牧场中对羊群的管理，牧民通过系统可以很方便地获知羊群在牧场的位置信息，解放了人力，有效的提高了牧场的信息化管理水平。本文围绕有源RFID牧场定位系统做了如下工作：首先，阐述了RFID系统的组成、频段特点和技术特点，RFID技术在畜牧业中的应用现状及前景；详细介绍了RFID定位原理和常用的定位算法，在充分分析RSSI测距技...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 RFID 概述
1.1.1 RFID 系统构成
1.1.2 RFID 频段特点
1.1.3 RFID 技术特点
1.2 RFID 技术在国内外畜牧业中的应用及前景
1.2.1 RFID 技术在畜牧业应用
1.2.2 国内外应用现状及前景
1.3 课题研究背景及意义
1.4 本文的主要工作与章节安排
1.4.1 主要工作
1.4.2 论文结构安排
2 RFID 定位技术
2.1 定位技术概述
2.2 RFID 定位原理
2.2.1 利用到达角信息的定位方法
2.2.2 利用时间信息的定位方法
2.2.3 利用信号强度信息的定位方法
2.3 常用的定位算法
2.3.1 三边算法
2.3.2 质心算法
2.3.3 极大似然估计法
2.3.4 定位算法评价标准
2.4 本章小结
3 基于 RSSI 测距的定位算法及相关实验
3.1 常用测距技术
3.1.1 GPS 测距
3.1.2 超声波测距
3.1.3 红外线测距
3.1.4 RSSI 测距
3.2 基于 RSSI 测距的信号传播模型
3.2.1 噪声模型
3.2.2 自由空间无线电传播路径损耗模型
3.2.3 对数-常态分布模型
3.3 RSSI 测试实验及分析
3.3.1 不同距离下的 RSSI 测试
3.3.2 不同环境下的 RSSI 测试
3.3.3 不同高度下的 RSSI 测试
3.3.4 遮挡情况下的 RSSI 测试
3.4 不同信号传播模型的性能分析
3.4.1 测距实验
3.4.2 定位实验
3.4.3 轨迹距离估计实验
3.5 本章小结
4 牧场定位系统的设计与实现
4.1 系统的硬件设计
4.1.1 标签供电方式的选择
4.1.2 系统工作频段的选择
4.1.3 主要器件的选取
4.2 系统软件设计
4.2.1 Microsoft Visual Studio 2010 简介
4.2.2 实时采集界面
4.2.3 定位界面
4.3 定位性能的实验验证
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RSSI测距的室内定位技术[J]. 王琦. 电子科技. 2012(06)
[2]无线传感器网络RSSI测距方法与精度分析[J]. 詹杰,吴伶锡,唐志军. 电讯技术. 2010(04)
[3]基于RSSI测距的信标节点自校正定位算法[J]. 高国胜,陈俊杰,李刚. 测控技术. 2009(08)
[4]一种新的基于区域划分的距离-损耗模型室内WLAN定位系统[J]. 徐凤燕,李樑宾,王宗欣. 电子与信息学报. 2008(06)
[5]基于RSSI测距分析[J]. 方震,赵湛,郭鹏,张玉国. 传感技术学报. 2007(11)
[6]无线局域网中基于信号强度的室内定位[J]. 张明华,张申生,曹健. 计算机科学. 2007(06)
[7]RFID标签用缝隙天线分析与设计[J]. 周永明,赖声礼. 暨南大学学报(自然科学版). 2007(01)
[8]基于无线局域网的位置定位技术研究和发展[J]. 郎昕培,许可,赵明. 计算机科学. 2006(06)
[9]基于RSSI的无线传感器网络加权质心定位算法[J]. 陈维克,李文锋,首珩,袁兵. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2006(02)
[10]基于信号强度的无线局域网定位技术[J]. 董梅,杨曾,张健,王能. 计算机应用. 2004(12)
硕士论文
[1]无线传感器网络基于RSSI的室内定位算法的研究[D]. 刘海.太原科技大学 2012
[2]有源RFID局部定位系统研究与设计[D]. 徐新军.西南交通大学 2012
[3]一种基于RSSI的RFID室内定位方法的研究[D]. 陈靖.广西大学 2012
[4]基于RSSI的射频识别室内定位算法研究[D]. 赵榉云.中北大学 2012
[5]基于射频识别的室内定位硬件系统设计[D]. 赵晶亮.中北大学 2012
[6]卫星放牧系统的设计与实现[D]. 陈俊.华东师范大学 2012
[7]基于RSSI的RFID室内无线定位算法研究[D]. 马宁.电子科技大学 2012
[8]基于RFID技术的动物园动物跟踪管理系统的设计[D]. 林福娟.华南理工大学 2011
[9]无线传感器网络中基于RSSI的三维定位改进算法研究[D]. 崔秀锋.太原理工大学 2011
[10]基于RSSI的无线传感器网络定位方法研究[D]. 陈凯.上海交通大学 2011
本文编号：3039805
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 RFID 概述
1.1.1 RFID 系统构成
1.1.2 RFID 频段特点
1.1.3 RFID 技术特点
1.2 RFID 技术在国内外畜牧业中的应用及前景
1.2.1 RFID 技术在畜牧业应用
1.2.2 国内外应用现状及前景
1.3 课题研究背景及意义
1.4 本文的主要工作与章节安排
1.4.1 主要工作
1.4.2 论文结构安排
2 RFID 定位技术
2.1 定位技术概述
2.2 RFID 定位原理
2.2.1 利用到达角信息的定位方法
2.2.2 利用时间信息的定位方法
2.2.3 利用信号强度信息的定位方法
2.3 常用的定位算法
2.3.1 三边算法
2.3.2 质心算法
2.3.3 极大似然估计法
2.3.4 定位算法评价标准
2.4 本章小结
3 基于 RSSI 测距的定位算法及相关实验
3.1 常用测距技术
3.1.1 GPS 测距
3.1.2 超声波测距
3.1.3 红外线测距
3.1.4 RSSI 测距
3.2 基于 RSSI 测距的信号传播模型
3.2.1 噪声模型
3.2.2 自由空间无线电传播路径损耗模型
3.2.3 对数-常态分布模型
3.3 RSSI 测试实验及分析
3.3.1 不同距离下的 RSSI 测试
3.3.2 不同环境下的 RSSI 测试
3.3.3 不同高度下的 RSSI 测试
3.3.4 遮挡情况下的 RSSI 测试
3.4 不同信号传播模型的性能分析
3.4.1 测距实验
3.4.2 定位实验
3.4.3 轨迹距离估计实验
3.5 本章小结
4 牧场定位系统的设计与实现
4.1 系统的硬件设计
4.1.1 标签供电方式的选择
4.1.2 系统工作频段的选择
4.1.3 主要器件的选取
4.2 系统软件设计
4.2.1 Microsoft Visual Studio 2010 简介
4.2.2 实时采集界面
4.2.3 定位界面
4.3 定位性能的实验验证
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RSSI测距的室内定位技术[J]. 王琦. 电子科技. 2012(06)
[2]无线传感器网络RSSI测距方法与精度分析[J]. 詹杰,吴伶锡,唐志军. 电讯技术. 2010(04)
[3]基于RSSI测距的信标节点自校正定位算法[J]. 高国胜,陈俊杰,李刚. 测控技术. 2009(08)
[4]一种新的基于区域划分的距离-损耗模型室内WLAN定位系统[J]. 徐凤燕,李樑宾,王宗欣. 电子与信息学报. 2008(06)
[5]基于RSSI测距分析[J]. 方震,赵湛,郭鹏,张玉国. 传感技术学报. 2007(11)
[6]无线局域网中基于信号强度的室内定位[J]. 张明华,张申生,曹健. 计算机科学. 2007(06)
[7]RFID标签用缝隙天线分析与设计[J]. 周永明,赖声礼. 暨南大学学报(自然科学版). 2007(01)
[8]基于无线局域网的位置定位技术研究和发展[J]. 郎昕培,许可,赵明. 计算机科学. 2006(06)
[9]基于RSSI的无线传感器网络加权质心定位算法[J]. 陈维克,李文锋,首珩,袁兵. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2006(02)
[10]基于信号强度的无线局域网定位技术[J]. 董梅,杨曾,张健,王能. 计算机应用. 2004(12)
硕士论文
[1]无线传感器网络基于RSSI的室内定位算法的研究[D]. 刘海.太原科技大学 2012
[2]有源RFID局部定位系统研究与设计[D]. 徐新军.西南交通大学 2012
[3]一种基于RSSI的RFID室内定位方法的研究[D]. 陈靖.广西大学 2012
[4]基于RSSI的射频识别室内定位算法研究[D]. 赵榉云.中北大学 2012
[5]基于射频识别的室内定位硬件系统设计[D]. 赵晶亮.中北大学 2012
[6]卫星放牧系统的设计与实现[D]. 陈俊.华东师范大学 2012
[7]基于RSSI的RFID室内无线定位算法研究[D]. 马宁.电子科技大学 2012
[8]基于RFID技术的动物园动物跟踪管理系统的设计[D]. 林福娟.华南理工大学 2011
[9]无线传感器网络中基于RSSI的三维定位改进算法研究[D]. 崔秀锋.太原理工大学 2011
[10]基于RSSI的无线传感器网络定位方法研究[D]. 陈凯.上海交通大学 2011
本文编号：3039805
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