[发明专利]基于RFID的入口进出检测方法

权利要求书

1.一种基于RFID的入口进出检测方法，其特征是，步骤如下：

一、数据采集步骤

利用RFID阅读器、RFID天线和RFID标签实现采集，其中标签分为两种，一种是参考标签，另外一种是部署在测试者身上的标签，RFID天线不断的收集检测到的RFID标签的信息，并由RFID阅读器通过路由器传递给计算机进行下一步处理；

二、数据预处理步骤

具体步骤如下：

1、滤波：使用4层的Daubechies小波的基函数Daubechies4小波对原始数据进行滤波，消除数据噪声；

2、特征选择和参考标签峰值提取：采用信号强度RSSI值进行处理，在距离不变和无人通过的情况下，经过滤波和平滑的RSSI数据为一个常数，当有人通过的时候，RSSI信号突变，这些信号变化的时间代表出测试者通过该标签时候的时间，当测试者位于信号传播的直接路径上时，对信号的干扰程度达到最大，使用基于多尺度的自动峰值检测方法AMPD提取参考标签信号中的峰值，提取出的峰值中，使用一个经验阈值排除掉干扰信号，就获得了参考标签中有用的峰值信息；

3、测试者标签数据处理和特征提取

将标签部署于测试者的头部，在测试者通过的情况下，采集到的RSSI数据会先增加，后下降，中间会形成一个波形，使用四阶多项式对所述波形进行拟合，然后获取该四阶多项式的顶点作为峰值，这个峰值代表测试者离天线最近的距离，而且该峰值的横坐标与参考标签的峰值的横坐标的差很小，这里使用一个经验阈值进行判断，如果满足经验阈值的条件，那么说明该测试者进入到了测试区域即参考标签的范围内，否则就是在参考标签的范围外；

三、峰值匹配

接收到数据预处理模块传输过来的数据，包括参考标签数据中的峰值信息和测试者佩戴的标签的峰值信息；使用两个参考标签得到测试者通过、行进的方向，其中，

峰值匹配中，对单人判断具体步骤如下：

依赖参考标签的数据信息判断出该测试者是否正常通过测试区域以及从什么方向通过测试区域的情况；

峰值匹配中，对多人判断具体步骤如下：

对于多个测试者同时通过的情况，第一个参考标签的峰值是由第一个通过天线中垂线的测试者造成的，在此基础上：

(1)、判断某一个测试者是否正常通过测试区域，即在判断出有多个测试者进入测试区域之后，对参考标签峰值集进行划分，如果参考标签之间的时间间隔过长，则认为这不是在一个行为范围内发生的，把它们分割开来进行判断，如果在同一个参考标签峰值集内，如果存在一个测试者身上的标签的峰值位于参考标签某一个峰值的主要区域范围内，则认为这个对应的标签是没有通过测试区域而是仅仅在通过一个参考标签的时候返回，如果两个测试者身上标签的峰值都在参考标签某一个峰值的主要区域范围内，这时正常通过的测试者的RSSI数据变化平缓，而非正常通过的测试者身上标签的RSSI数据在峰值附近区域的变化会无规律而且会存在较大的波动，此时结合另外一个参考标签的数据，很容易得出那一个测试中没有通过测试，还有另外一种情况是测试者通过两个参考标签后又折回，这个时候测试者身上的标签会出现两个峰值，也能够很轻易的排除掉，剩下的为进入测试区域的有效标签；

(3)、如果存在测试者通过第一个参考标签后返回的情况，那么删除掉包含测试者身上标签峰值的参考标签峰值，剩下的峰值直接用按照单人通过的场景进行判断，如果存在部分测试者通过两个参考标签又折回的现象，如果是刚刚到达第二个参考标签后就折回，那么折回的测试者的标签的数据中两个峰值之间的谷底会被包含于对应的参考标签峰值之中，删除掉该峰值，之后根据剩余峰值的时间情况确定正常通过的那个测试者对参考标签造成的信号峰值，从而确定两名测试者的通过情况；同理，如果测试者通过一段时间之后返回，该测试者的标签数据会存在两个峰值，同时如果该测试者的标签数据的两个峰值之间时间差距很大，而且存在大片的数据间断，那么使用一个数据间断的经验阈值来判断是否属于两种行为情况，如果该测试者身上标签的数据连续性很好，说明该测试者在刚刚通过第二个参考标签后立马折回，这个时候对应的参考标签的两个峰值区域连接紧密或者有部分重叠，而波谷区域位于两峰值区域的重叠处或连接处，结合剩下的参考标签峰值的时间情况，判断出这种模式下两个测试者的通过情况；如果上一步的检测结果是所有的测试者都是正常通过的，当所有测试者都是正常通过的时候，各个参考标签的峰值个数是不会多于有效测试者标签的数量；如果各个参考标签的峰值个数等于测试者标签的个数，那么直接根据参考标签峰值集中的时间关系得出测试者通过的场景；如果某一个参考标签的峰值比另一个少，说明测试者是同时对这个参考标签造成影响的，那么根据另外一个参考标签峰值的情况，判断出测试者是同向通过的还是异向通过的，以及二者通过的方向，如果每个参考标签的峰值都是一个，说明这两个测试者是肩并肩同步通过的，这个时候我们选择单人通过时的判断方法得出两人的通过方向；通过以上的步骤，对双人通过时的进出情况作出判断，两人以上以此类推。

2.如权利要求1所述的基于RFID的入口进出检测方法，其特征是，获滤波之后的参考标签的峰值序列为：

为用于峰值提取的指标，当时，相应的峰值被提取出来，其中：

其中是局部最大值所处的最大区间，就是RSSI的局部最大值的相关波形数据区间，在此之后，获得了原始数据中的一系列峰值，通过设置一些经验阈值来从这些峰值中筛选需要的峰值。