[发明专利]一种基于参考标签RFID定位的自适应方法

权利要求书

1.一种基于参考标签RFID定位的自适应方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一)设置环境参数方程：

RSSI的经典信号传播模型为：

RSSI(d)=RSSI(d0)-10·n·logdd0+Xσ---(1)]]>

其中，n表示路径损耗指数，d为目标距离读写器的距离，d₀为近距离地参考距离，RSSI(d)为读写器读取的到与其距离为d处的标签信号强度，RSSI(d₀)为读写器读取的到与其d₀处的标签信号强度，X_σ代表环境干扰，满足高斯分布X_σ(0,σ²)；

根据式(1)推出式(2)：

d=d0·10RSSI(d0)-RSSI(d)-xσ10n---(2)]]>

d₀为读写器与待定位标签的距离；RSSI(d₀)为读写器与待定位标签距离为d₀且信号是在自由空间传播时的信号强度；x_σ代表环境干扰，满足高斯分布x_σ(0,σ²)；n为环境中信号传播的损耗参数；令A＝RSSI(d₀)+x_σ，则A满足高斯分布(RSSI(d0)，σ²)，则有式(3)：

d=10RSSI(d)-A-10n---(3)]]>

在读写器与待定位标签所在的平面中固定四个定位参考标签，四个定位参考标签形成一个四边形，四个定位参考标签坐标分别为T₁(x₁，y₁)、T₂(x₂，y₂)、T₃(x₃，y₃)、T₄(x₄，y₄)；设置一个参数参考标签RT，坐标为RT(x₀，y₀)；

设P_it(d_i)为定位参考标签T_i传给参数参考标签RT在时间t的信号强度，d_i为参考标签T_i与参数参考标签RT的实际距离；采集m次信号强度，设实际测得信号强度为P₁＝(P₁₁，P₁₂，…，P_1m)，则在采集m次信号强度的时间间隔内，参数参考标签接收到定位参考标签传来的平均信号强度P_i表达为式(4)：

Pi‾=Σt=1mPit(di)---(4)]]>

将代入式(3)，则算得

设T_i的坐标为(x_i，y_i)，则RT与T_i的距离d_i表达为式(5)：

di=(x0-xi)2+(y0-yi)2---(5)]]>

对两个不同的定位参考标签T_i取值，则可构成关于参数n和A的方程组为式(6)：

d1=10p‾1-A-10nd2=10p‾2-A-10n---(6)]]>

根据式(6)可求得环境参数n和A；

步骤二)单个区域的环境参数确定：

两个相邻参考标签与参数参考标签RT构成一个三角形区域；所述两个相邻参考标签将信号传给参数参考标签RT得到两个信号P₁和P₂，则这个三角区域内环境参数的计算过程如以下算法过程：

2.1)在一固定时间内，参数参考标签采集两个定位参考标签传播的信号强度m次，则：P₁＝(P₁₁，P₁₂，…，P_1m)，P₂＝(P₂₁，P₂₂，…，P_2m)；

2.2)按式(4)计算两定位标签传播的平均信号强度和

2.3)按式(5)计算参数参考标签分别与两个定位参考标签的距离d₁和d₂；

2.4)按式(6)求得两个定位参考标签与参数参考标签RT构成的三角形区域的环境参数A和n；

步骤三)自适应RFID定位系统的设计：

3.1)待定位标签进入四个定位参考标签形成的四边形区域；

3.2)阅读器采集参数参考标签的信号强度获得的数据，根据步骤二)，实时计算各三角区域的环境参数n和A；

3.3)阅读器根据待定位标签的位置，收集对应三角区域的定位参考标签的信号强度，利用实时计算的环境参数，根据公式(3)计算出待定位标签与四个定位参考标签的距离；

3.4)根据待定位标签与定位参考标签的距离，计算出待定位标签的坐标值。