一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法技术方案

本发明专利技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法；本发明专利技术设置参考坐标点进行能量分类训练后建立概率查询表，根据待检测标签和综合概率计算定位坐标；本发明专利技术利用超高频RFID技术构建的定位系统，基于无源电子标签，并利用一种新型的基于概率估算的方法，来实现室内区域定位；本发明专利技术准确性和定位的实时性高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法。
技术介绍
室内定位方法按技术类别可以分为基于无线技术、基于测量传感器以及基于视觉定位方法；基于视觉的室内定位技术精度高、价格低，尤其当深度学习理论应用在图像处理上时，定位误差能够达到小于1m；然而，它必须频繁地使用摄像设备来获得图像信息，使用上的不便导致这种方法很难应用在现实当中。无线通信技术具有安装方便、技术成熟、体积小等优点，基于RFID技术的室内定位是其中的代表，成本低、设备易于部署；RFID系统一般包含读写器、电子标签和应用软件三个部分，其电子标签的供电方式，可分为有源、无源和半有源三大类；RFID技术是目前室内定位的热点研究技术之一，基于RFID技术的室内定位基于有源标签的技术较多，即电子标签需要电源来供电，需要频繁更换电池；这种系统带来两个大的缺陷，即更高的系统成本和更短的系统生命周期。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法，准确性和实时性高。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法，步骤为：步骤1：能量分类训练：步骤1.1：在室内定位区域设置构成平面点阵的多个参考坐标点；在定位区域的四角设置四个读写器；步骤1.2：将标签置于每个参考坐标点上，由四个读写器分别测量每个参考点M次的信号强度值即RSSI值并分类形成能量分类表；测得的RSSI值并按信号强度分成四级，分别为L1、L2、L3、L4，L1>L2>L3>L4，Li表示测得的RSSI值大于Lj，其中i<j；步骤2：建立概率查询表：对于任意一个读写器RDn，根据能量分类表获取参考坐标点被分类到Li中但实际测得的是Lj的概率Wnij，建立概率查询表；步骤3：计算定位坐标将标签置于定位区域内任意位置构成待检测标签，测量待检测标签的RSSI值M次并分级，根据分级选取L1和L2测得次数最多的两个读写器RDi和RDj，并分别选取他们的概率查询表的L1和L2两列形成多种坐标组合，当任意一种组合有相同的坐标点(x,y)时，将对应概率查询表中的概率值提取出来相乘，计算出待检测标签坐标的综合概率Wpk，选取综合概率Wpk最高的N组，根据下式来计算最终的定位坐标：其中，(xe,ye)表示待检测标签的定位坐标，待检测标签坐标的综合概率Wpk。按以上方案，标签为无源电子标签。按以上方案，所述步骤1和步骤3中，M取值为5-7次。按以上方案，所述步骤3中，N取值为3。按以上方案，所述定位区域中参考坐标点设置为36个，具体为6×6的平面点阵。按以上方案，相邻参考坐标点之间的间隔为60cm。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术利用超高频RFID技术构建的定位系统，基于无源电子标签，并利用一种新型的基于概率估算的方法，来实现室内区域定位；由于电子标签是无源的，保证了超长的生命周期，无需为更换电池而烦恼；相比于其他实现方法，利用本方法实现的室内定位，在前期训练完成后，实时定位时没有非常耗时(消耗计算周期)的算法，因此定位的实时性非常高；同时，本方法定位精度高，准确性高；成本低，设备易于部署。附图说明图1为本专利技术实施例方法示意图；图2为本专利技术实施例中定位区域结构示意图；图3为本实施例中定位系统示意图；图4为本实施例中步骤3中两列4个能量级共形成16种组合的示意图。附图标记：1、参考坐标点；2、读写器。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。请参考图1至图4，本专利技术为一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法，其步骤为：步骤1：能量分类训练：步骤1.1：在室内定位区域设置构成平面点阵的多个参考坐标点；在定位区域的四角设置四个读写器；参阅图2，定位区域中参考坐标点设置为36个，为6×6的平面点阵；相邻参考坐标点之间的间隔为60cm；步骤1.2：将标签置于每个参考坐标点上，由四个读写器(RD1-RD4)分别测量每个参考点M次的信号强度值即RSSI值并分类形成能量分类表；根据四个读写器测得的RSSI值并按信号强度分成四级，分别为L1、L2、L3、L4，L1>L2>L3>L4，Li表示测得的RSSI值大于Lj，其中i<j；图2示出了本专利技术定位方法中设置的定位系统，设于定位区域中的读写器通过以太网与上位机连接，上位机用于进行数据处理及定位分析。如表1所示，任意一个读写器RDn对每个点测量7次，如果某个坐标点测得的7次中L1最多，则归类到L1一行中，如果测得的7次中L2最多，则归类到L2一行中，以此类推。表1读写器RDn测得的RSSI值所在能量分类表下表2为本次实施时四个读写器测得的能量分级表：表2四个读写器测得的能量分级表RD1坐标点L1(0,0)(0,1)(1,0)(1,1)(1,2)(2,1)(2,2)L2(0,2)(0,3)(2,0)(3,1)L3(0,4)(1,3)(1,4)(2,3)(3,0)(3,2)(4,0)(4,1)L4(0,5)(1,5)(2,4)(2,5)(3,3)(3,4)(3,5)(4,2)(4,3)(4,4)(4,5)(5,0)(5,1)(5,2)(5,3)(5,4)(5,5)RD2坐标点L1(2,2)(3,1)(3,3)(4,1)(4,2)(5,0)(5,2)L2(2,0)(2,1)(3,0)(4,0)(4,3)(5,1)L3(1,1)(3,2)(5,3)L4(0,0)(0,1)(0,2)(0,3)(0,4)(0,5)(1,0)(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(2,3)(2,4)(2,5)(3,4)(3,5)(4,4)(4,5)(5,4)(5,5)RD3坐标点L1(3,4)(4,2)(4,3)(4,5)(5,3)(5,4)(5,5)L2(2,4)(3,3)(4,4)L3(1,5)(2,3)(2,5)(3,2)(3,5)(5,1)(5,2)L4(0,0)(0,1)(0,2)(0,3)(0,4)(0,5)(1,0)(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(2,0)(2,1)(2,2)(3,0)(3,1)(4,0)(4,1)(5,0)RD4坐标点<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法，其特征在于：步骤为/n步骤1：能量分类训练：/n步骤1.1：在室内定位区域设置构成平面点阵的多个参考坐标点；在定位区域的四角设置四个读写器；/n步骤1.2：将标签置于每个参考坐标点上，由四个读写器分别测量每个参考点M次的信号强度值即RSSI值并分类形成能量分类表；测得的RSSI值并按信号强度分成四级，分别为L

【技术特征摘要】
1.一种基于概率估算的超高频RFID系统室内定位方法，其特征在于：步骤为
步骤1：能量分类训练：
步骤1.1：在室内定位区域设置构成平面点阵的多个参考坐标点；在定位区域的四角设置四个读写器；
步骤1.2：将标签置于每个参考坐标点上，由四个读写器分别测量每个参考点M次的信号强度值即RSSI值并分类形成能量分类表；测得的RSSI值并按信号强度分成四级，分别为L1、L2、L3、L4，L1>L2>L3>L4，Li表示测得的RSSI值大于Lj，其中i<j；
步骤2：建立概率查询表：
对于任意一个读写器RDn，根据能量分类表获取参考坐标点被分类到Li中但实际测得的是Lj的概率Wnij，建立概率查询表；
步骤3：计算定位坐标
将标签置于定位区域内任意位置构成待检测标签，测量待检测标签的RSSI值M次并分级，根据分级选取L1和L2测得次数最多的两个读写器RDi和RDj，并分别选取他们的概率查询表的L1和L2两列形成多种坐标组合，当任意一种组合有相同的坐标点(x,y)时，将对应概率查询...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，蔡建军，黄从贵，华拓，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32