[发明专利]一种基于RFID技术的室内定位大数据分析系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于RFID技术的室内定位大数据分析系统及方法，系统包括微基站、读卡器、电子标签、天线、路由器、电脑客户端；电子标签发送信号，读卡器利用天线接收有效范围内电子标签发送的信号并将其传送给微机站，微机站通过路由器将采集的数据传送给电脑客户端，同时微机站可以接收电脑客户端通过路由器的指令信号。电脑客户端利用室内无线信号传播损耗模型将信号接收强度(RSSI)转化为标签到每个读卡器的距离，进一步利用抖动算法和滑动窗口去除距离数据的突变值，然后利用三圆质心定位算法得到标签的坐标，并存储于数据库，通过调用数据库中的数据进行大数据分析。本发明减小了环境和偶然误差的影响，提高了定位精度。

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，涉及一种室内定位及大数据分析系统及方法，具体涉及一种基于RFID技术的室内定位大数据分析系统及方法。

背景技术

常用的室内定位技术有超声波、超宽带、射频识别(RFID)、红外线以及蓝牙技术等，RFID技术具有非接触、非视距、成本低且定位精度高的优点，成为优先选择的室内定位技术。

基于RFID技术的室内定位系统采用的测量方法有接收信号强度(RSSI)测距法、到达角度法、到达时间法与达到时间差法。基于到达角度的方法结构简单，但对天线等硬件设备的要求很高；基于到达时间的测量方法存在信号发射与信号接收装置在时间上保持同步的问题；基于到达时间差的测量方法解决了测量装置时间同步的问题，但由于功率控制，导致相邻基站的接收功率非常小，会造成较大的测量误差；基于RSSI的测量方法与其他方法相比受室内环境多径效应的影响较小，更易于实现，但其易受周围障碍物遮挡以及其他电子设备的干扰。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于RFID技术的室内定位大数据分析系统及方法，通过对室内无线信号传播损耗模型进行改进并利用滑动窗口和抖动算法对数据进行处理，降低了周围环境和偶然误差的影响，提高了定位精度，并进一步利用定位结果，建立大数据分析的模型，分析顾客行为偏好和区域热度。

本发明的系统所采用的技术方案是：一种基于RFID技术的室内定位大数据分析系统，其特征在于：包括微基站、读卡器、电子标签、天线、路由器、电脑客户端；

所述电子标签发送信号，所述读卡器利用天线接收有效范围内电子标签发送的信号并将其传送给所述微机站，所述微机站通过路由器将采集的数据传送给所述电脑客户端，同时所述微机站用于接收所述电脑客户端通过路由器下发的指令信号；所述电脑客户端用于计算所述电子标签的坐标，并存储于电脑客户端的数据库中，通过调用所述数据库中的数据进行大数据分析。

本发明的方法所采用的技术方案是：一种基于RFID技术的室内定位大数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：数据采集；

步骤1.1：读卡器读取到有效范围内的电子标签发送的信号，并将这些数据传送给微基站，微基站通过路由器传送到电脑客户端，同时存储于数据库；

步骤1.2：对采集到的RSSI信号进行曲线拟合平滑处理以对丢失的或未采集到的数据进行补充，然后将其代入室内无线信号传播损耗模型中将RSSI信号转换成电子标签到读卡器的距离r；

步骤2：数据处理与转化；

步骤2.1：利用抖动算法去除异常数据；

步骤2.2：利用滑动窗口对数据进行转换；

步骤3：定位计算；

步骤4：大数据分析；

由定位结果得到顾客在各个区域的停留次数、停留时间，结合电脑客户端的数据库建立行为偏好模型和区域热度模型，得到顾客个人喜好以及区域的受欢迎程度。