基于RFID的三维空间定位关键技术研究

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随着我国经济的飞速发展,越来越多的企业建立起属于自己的工厂厂房,厂房内部货物存放层次不齐,现场调度管理水平直接影响到一个企业的生产效率,如何有效地对厂房内部货架上的货物进行实时跟踪,是提高后台管理调度能力的最基本前提。本文采用RFID(Radio Frequency Identification)这种新兴的自动识别技术对工厂内部货物进行实时定位,它具有非接触、远距离、标签成本低、非可视、多目标快速识别等多种优点。RFID这些特点使得它很好地弥补了GPS定位技术在室内定位方面的不足。本文首先对本课题的研究意义以及目的进行了阐述,并对该技术目前在国内外的研究现状进行了比较。然后对于几种已有的定位方法进行了说明,并结合本文所设定的场景选取了基于RSSI的定位系统进行定位。在定位系统设计阶段,首先对二维平面的定位算法进行了分析,在二维平面中放置4个阅读器,选取其中3个接收信号功率值最大的阅读器利用圆周模型确定物体定位的估计范围,然后选取了相交区域的边界点进行加权处理得出最终位置。目前已有的基于RFID的三维空间定位算法大多过于复杂,通常是对目标空间进行分割后定位,或对三维空间进行降维处理,大大增加了定位难度。本文会提出一种新型的三维空间定位算法,在空间中放置9个阅读器,选取4个接收信号功率值最大的阅读器利用球体模型对估计范围进行确定,然后对两两球体相交体的重心进行加权处理,为了消除空间中矢量场带来的影响,分别以四个距离待定位物体距离最近的阅读器为基准进行四次加权,最终对四次结果取平均求得最终定位坐标。针对本文算法进行实验仿真与分析。首先固定信噪比,对本文提出的算法进行仿真,统计绘制出定位精度的性能曲线。然后改变信噪比,在不同信噪比的情况下进行仿真,统计出信噪比对定位误差的影响。最后将本文新提出的空间定位算法与已有算法进行了比较,本文所提出算法在精度上有所降低,但是从算法复杂度以及成本控制等方面综合考虑,本文所提出算法具有一定的工程实践意义。
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