基于RFID技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification，RFID)技術(shù)，是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，它使用射頻電子設(shè)備發(fā)射射頻信號(hào)，射頻信號(hào)通過空間耦合來自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，并且可以將新的信息寫入目標(biāo)對(duì)象的標(biāo)識(shí)設(shè)備。隨著近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，無線定位技術(shù)特別是室內(nèi)無線定位技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注，在無線導(dǎo)航、倉儲(chǔ)管理、物流運(yùn)輸、智能樓宇等均有著廣闊的應(yīng)用前景。但是傳統(tǒng)的定位技術(shù)由于室內(nèi)多徑效應(yīng)等因素的影響，造成室內(nèi)

2、定位精度差，甚至完全失效。而RFID由非視距、非接觸等優(yōu)點(diǎn)使其成為優(yōu)選的室內(nèi)定位技術(shù)。
　　由于室內(nèi)環(huán)境的多徑效應(yīng)、散射、繞射、隨機(jī)噪聲干擾等因素，會(huì)造成定位精度的下降，因此如何消除環(huán)境因素的影響，提高定位精度成為本文研究的重點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹RFID技術(shù)的基本工作原理和室內(nèi)無線定位算法，并對(duì)LANDMARC定位算法上了做了改進(jìn)。主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.介紹了RFID技術(shù)以及室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，詳細(xì)介紹了RFID系

3、統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成和關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)典型的室內(nèi)定位系統(tǒng)進(jìn)行了研究，比較分析了各種無線室內(nèi)定位技術(shù)的特點(diǎn)。
　　2.詳細(xì)介紹了基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)、信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)和信號(hào)到達(dá)方位角(AOA)等定位方法，比較各種定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合路徑損耗模型和LANDMARC系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)后，在LANDMARC定位系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)方案。在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種工作于2.45GHz的射頻定位系統(tǒng)。主要工作包括:(1)系統(tǒng)

4、的整體設(shè)計(jì):硬件器材的選型和定位算法的實(shí)現(xiàn)。(2)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì):讀寫器和標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):MCU和射頻通信模塊的選型;系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)和PCB的布板。(3)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì):在基于ISO18000-6的通信協(xié)議上，定義了讀寫器和標(biāo)簽的通信格式、完成了讀寫器和標(biāo)簽的通信程序和定位算法。
　　3.在比較和分析了各種室內(nèi)無線定位算法的基礎(chǔ)上，采用了平均值模型來減小隨機(jī)因素對(duì)RSSI的影響，實(shí)現(xiàn)定位精度的提高。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試與驗(yàn)證，并對(duì)系統(tǒng)的