基于RFID读写器和标签的3D室内停车场定位系统设计

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--DeB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DeB算法的定位精度更高定位时间也更短。而EDeB算法是当目标体在六面体的边界或角落处时对DeB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。

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第 1 章 绪 论

1.1 室内定位技术的研究背景及意义

1.2 室内定位技术的发展和研究现状

1.3室内定位的应用场景[47] [45]

1.4 本文主要研究的内容和关键技术

1.5 文章组织结构

第2章 典型室内定位算法的介绍

2.1 定位方式

2.2 典型定位算法介绍

2.3 本章小结

第3章 基于RFID的3D定位—Nelder-Mead非线性优化方法

3.1 Nelder-Mead（NeM）定位方案

3.2 基于RFID 3D定位概述

3.3 基于RFID 3D定位背景

3.4 3D定位方案

3.5 模拟结果

3.6 实验评估

3.7 本章总结

第4章 基于RFID的高精确3D定位——DeB算法

4.1 3D定位方案

4.2 仿真结果

4.3 本章总结

第5章 基于RFID 技术的定位原型系统

5.1 系统总体架构

5.2 仿真器

5.3 停车场定位基本流程

5.4 RFID边缘层

5.5 RFID服务管理层

5.6 应用层

5.7 传输协议

5.8 本章小结

第 6 章 结 论

6.1 总结

6.2 与其他基于RFID读写器定位算法的比较[46]

6.3 展望

参考文献

致谢