[发明专利]一种基于功率控制的RFID室内定位方法

权利要求书

1.一种基于功率控制的RFID室内定位方法，应用于由RFID阅读器、参考标签、待测标签以及定位服务器组成的RFID室内定位系统，所述的RFID室内定位方法包括以下步骤：

扫描获取参考标签的传输功率级别信息；

确定参考标签的传输功率级别集合，建立功率级别库，过程如下：

汇集所有阅读器采集到的标签集合；

确定参考标签的传输功率级别集合，建立功率级别库；

其中，所述的汇集所有阅读器采集到的标签集合的过程如下：

将RFID阅读器R_i，1≤i≤N在传输功率级别为p_u，1≤u≤L时读取到的参考标签集合记为RT_i，u＝{r_j，1≤j≤M}，其中，N为RFID室内定位系统中RFID阅读器的总个数，L为传输功率的最高级别数，M为参考标签集合中参考标签的总数量；

对于下一传输功率级别p_u+1，RFID阅读器R_i读取得到参考标签集合，该参考标签集合是当前传输功率级别对应的参考标签集合与上一传输功率级别对应的参考标签集合的差集；对于阅读器R_i，覆盖参考标签r_j的最小传输功率级别q_i，j是唯一的；

当所有的RFID阅读器完成参考标签信息的采集后，汇集得到所有参考标签的最小覆盖传输功率集合，建立覆盖功率级别库表示为：

在覆盖功率级别库中q_m，n，m＝1，2...M，n＝1，2，...N表示第n个RFID阅读器覆盖第m个参考标签的最小传输功率级别，的每一个行向量代表一个参考标签对应N个RFID阅读器的最小覆盖传输功率级别；

扫描获取待测标签的传输功率级别集合，过程如下：

利用二分法设置RFID阅读器的传输功率参数；

采集待测标签及相应参考标签的ID；

其中，所述的利用二分法设置RFID阅读器的传输功率参数并采集标签信息具体为：

设置RFID阅读器的传输功率级别为最大p_L；如果能读取到待测标签的ID，则将RFID阅读器的传输功率级别调整为否则说明该待测标签不在RFID阅读器范围内，在传输功率级别p_mid下，如果能读取到待测标签的ID，继续将RFID阅读器的传输功率级别调整为原来一半，即否则，将RFID阅读器的传输功率级别调整为并继续读取待测标签的ID信息，重复该过程，直到最后获取到待测标签ID，同时记录此时RFID阅读器的覆盖该标签的最小传输功率级别；

确定待测标签的近邻参考标签，过程如下：

根据采集到待测标签的传输功率级别，对近邻参考标签进行筛选，选择满足条件的近邻标签；

使用筛选得到的近邻标签，利用基于权重的KNN算法进行位置计算；

输出待测标签的位置信息；

其中，所述的根据采集到待测标签的传输功率级别，对近邻参考标签进行筛选，选择满足条件的近邻标签具体为：

对于给定待测标签t，计算其与每个参考标签r_j之间的距离，该距离基于传输功率级别的欧式距离d_j，即：

上式中，q_k、q_k，j分别表示RFID阅读器R_k能覆盖待测标签t和参考标签r_j的最小传输功率级别；

对于计算出来的所有d_j，按照从小到大的顺序排列其对应的参考标签r_j，然后选择其中距离最小的个参考标签作为最终的候选邻近标签集合其中，的值取决于覆盖待测标签的RFID阅读器个数；

其中，所述的使用筛选得到的近邻标签，利用基于权重的KNN算法进行位置计算具体为：

针对最终的候选邻近标签集合C，评估待测标签t的位置如下：

其中，(x_e，y_e)表示第e个候选邻接标签的位置，w_e表示第e个候选邻接标签的权重：

其中，d_e表示当前待测标签t到第e个候选邻近标签的欧氏距离；

计算并输出待测标签的定位结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于功率控制的RFID室内定位方法，其特征在于，所述的扫描获取参考标签的传输功率级别信息的过程如下：

设置RFID阅读器的传输功率参数；

采集参考标签的ID。