[发明专利]一种基于近邻标签信号差值变化的RFID室内定位方法

摘要

本发明公开了一种基于近邻标签信号差值变化的RFID室内定位方法，具体包括以下步骤步骤1在室内设置读写器和标签；步骤2分别在离线状态和在线状态下通过读写器采集标签的信号值；步骤3找出离线状态与在线状态信号值可能发生变化的标签；步骤4排除由于环境影响造成信号值发生变化的标签，精确找到信号值变化的标签；步骤5记录信号值发生变化标签的坐标，根据椭圆拟合的方法拟合出椭圆方程，联立求出椭圆的叠加区域，然后求该区域的质心，质心即为目标的定位坐标。比较近邻标签的信号差值是将近邻标签理解为同一环境，即使环境变化，二者的信号值都会变，则信号差值却不一定会变，大大提高了定位精度。

主权项

一种基于近邻标签信号差值变化的RFID室内定位方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：在室内设置读写器和标签；步骤2：分别在离线状态和在线状态下通过所述步骤1中的读写器采集标签的信号值；步骤3：找出离线状态与在线状态信号值可能发生变化的标签；步骤4：排除所述步骤3中由于环境影响造成信号值发生变化的标签，精确找到信号值变化的标签；步骤5：记录所述步骤4中找到的信号值发生变化标签的坐标，根据椭圆拟合的方法拟合出椭圆方程，具体为：α1*x2+β1*xy+θ1*y2+μ1*x+ρ1*y+ω1≤0α2*x2+β2*xy+θ2*y2+μ2*x+ρ2*y+ω2≤0α3*x2+β3*xy+θ3*y2+μ3*x+ρ3*y+ω3≤0......αm*x2+βm*xy+θm*y2+μm*x+ρm*y+ωm≤0---(1)]]>式(1)中，x和y为信号值发生变化标签的坐标，α、β、θ、μ、ρ、ω为拟合出来的椭圆系数，m为某一读写器找到的信号值变化的标签的个数；联立求出椭圆的叠加区域，然后求该区域的质心，质心即为目标的定位坐标；所述步骤3找出离线状态与在线状态信号值发生变化的标签的具体方法为：步骤3.1：计算所述步骤2中离线状态下采集到的标签信号值的期望Ei和标准差Di：Ei=Σj=1k(ri,j*wi)k---(2)]]>Di=1countΣi=1count(ri-Ei)2---(3)]]>上式中，i表示标签的编号，ri，j为离线状态下第i个标签第j次采集到的信号值，num(ri)代表所读取该标签信号值为ri的个数，count代表读取到的该标签的所有信号值的个数；计算所述步骤2中在线状态下采集到的标签信号值的期望Ri：Ri=Σj=1k(si,j*wi)k---(4)]]>其中，Si，j为在线状态下第i个标签第j次采集到的信号值；步骤3.2：判断Ri是否满足公式(5)：Ei‑Di≤Ri≤Ei+Di    (5)如果Ri不满足公式(5)，则说明该标签的信号值在离线与在线状态下不相同，发生了变化；反之没有发生变化；所述步骤4中排除由于环境影响造成信号值发生变化的标签的具体方法为：步骤4.1：计算离线状态下标签和与其邻近的标签信号值的差：具体计算方法为：dif＝ri－ri’，ri表示第i个标签的信号值，ri’表示与第i个标签邻近的第i’个标签的信号值；步骤4.2：计算所述步骤4.1中差值的期望Ei，i′和标准差Di，i′；Ei,i,=Σm=1k(ri,i,,m*wi,i,)k---(6)]]>Di,i,=1countΣi=1count(ri,i,-Ei,i,)2---(7)]]>上式中，ri，i′，m为第m次采集第i个标签与其邻近的第i’个标签的信号差值，num(ri，i’)代表第i个标签与其邻近的第i’个标签的信号差值为ri，i’的个数，count代表第i个标签与其邻近的第i’个标签的所有信号差值的总个数；步骤4.3：以所述步骤3中求出的信号值发生变化的标签为中心，计算出和与其邻近的标签信号值的差：具体计算方法为：dif＝ri－ri’，ri表示第i个标签的信号值，ri’表示与第i个标签邻近的第i’个标签的信号值；步骤4.4：计算所述步骤4.3中差值的期望Ri，i’；Ri,i,=Σm=1k(ri,i,m*wi,i,)k---(8)]]>其中，其中，ri，i′，m为第m次采集第i个标签与其邻近的第i’个标签的信号差值，num(ri，i′)代表第i个标签与其邻近的第i’个标签的信号差值为ri，i′的个数，count代表第i个标签与其邻近的第i’个标签的所有信号差值的总个数；步骤4.5：判断Ri，i′是否满足公式(9)：Ei，i′‑Di，i′≤Ri，i′≤Ei，i′+Di，i′    (9)如果Ri，i′不满足公式(9)，则说明排除环境影响后，该标签的信号值在离线与在线状态下不相同，发生了变化；反之说明该标签在所述步骤3中发生变化是由于环境的影响。