基于最近邻居标签的无源RFID定位系统的设计

摘要

定位系统按照定位环境的不同可分为室外和室内定位系统,室内定位就是要在室内的环境下追踪确定目标的位置,由于受空间限制和物品摆放等各种因素的影响,室内定位环境通常比室外环境更为复杂,现有的很多定位系统,如基于红外线、超声波和蓝牙等技术的定位系统,其定位精确度经常达不到要求,且系统成本较高,而射频识别技术以其非接触、非视距、定位精度高且成本低等优点,已经成为室内定位领域的优选技术,并受到人们越来越多的关注。
　　 本文首先对射频识别相关技术进行了介绍,对现有的室内定位技术进行了探讨,对应用于室内定位的各种现有算法进行了广泛的研究,比较了各种算法的优劣与适用性,最终选用了基于LANDMARC的最近邻居标签定位算法作为本文所设计的射频识别定位系统的定位算法,并对该算法进行了分析与改进。硬件上基于Intel公司的R1000射频开发平台,采用多天线时分复用的工作方式,同时利用R1000平台可二次开发的特点,将本文所采用的定位算法以在平台上开发应用程序的形式与硬件平台进行了软硬件协同配合。
　　 最终应用该软硬件系统平台对定位算法进行了实际的测试,对算法在各个参数下测试的定位数据进行了比较与分析,给出了各种参数下的定位误差概率分布直方图与累积分布曲线。其中,在无障碍物的环境里,选择3对天线,4个最近邻标签的情况下,平均定位误差为0.25m,且误差小于0.4m的概率为90％。最后对改进的算法进行了实际的测试,并完成了定位系统导航功能的简单扩展。