基于RFID技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、射頻識別(RadioFrequencyIdentification，RFID)技術，是自動識別技術的一種，它使用射頻電子設備發(fā)射射頻信號，射頻信號通過空間耦合來自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，并且可以將新的信息寫入目標對象的標識設備。隨著近年來社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，無線定位技術特別是室內(nèi)無線定位技術越來越受到人們的關注，在無線導航、倉儲管理、物流運輸、智能樓宇等均有著廣闊的應用前景。但是傳統(tǒng)的定位技術由于室內(nèi)多徑效應等因素的影響，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)點使其成為優(yōu)選的室內(nèi)定位技術。
　　由于室內(nèi)環(huán)境的多徑效應、散射、繞射、隨機噪聲干擾等因素，會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。本文詳細介紹RFID技術的基本工作原理和室內(nèi)無線定位算法，并對LANDMARC定位算法上了做了改進。主要工作及創(chuàng)新點如下:
　　1.介紹了RFID技術以及室內(nèi)定位技術的發(fā)展狀況，詳細介紹了RFID系

3、統(tǒng)的基本結構組成和關鍵技術，并對典型的室內(nèi)定位系統(tǒng)進行了研究，比較分析了各種無線室內(nèi)定位技術的特點。
　　2.詳細介紹了基于信號到達時間(TOA)、信號到達時間差(TDOA)和信號到達方位角(AOA)等定位方法，比較各種定位方法的優(yōu)缺點。結合路徑損耗模型和LANDMARC系統(tǒng)的優(yōu)缺點后，在LANDMARC定位系統(tǒng)基礎上，提出了改進方案。在現(xiàn)有實驗設備基礎上，設計實現(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、的整體設計:硬件器材的選型和定位算法的實現(xiàn)。(2)系統(tǒng)硬件設計:讀寫器和標簽的結構設計:MCU和射頻通信模塊的選型;系統(tǒng)原理圖的設計和PCB的布板。(3)系統(tǒng)軟件設計:在基于ISO18000-6的通信協(xié)議上，定義了讀寫器和標簽的通信格式、完成了讀寫器和標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上，采用了平均值模型來減小隨機因素對RSSI的影響，實現(xiàn)定位精度的提高。對系統(tǒng)進行了測試與驗證，并對系統(tǒng)的