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定位技術(shù)是一項復雜的技術(shù)。RFID射頻識別技術(shù)本身具有一定的目標定位能力,但這種方法難以實(shí)用。主動(dòng)RFID定位技術(shù)定位準確,通信距離長(cháng)。因此,主動(dòng)RFID標簽與“信號指紋”相結合,實(shí)現人員定位功能。該系統由主動(dòng)RFID標簽、天線(xiàn)、RFID閱讀器和相應的軟件組成。
基于“信號指紋”的定位方法包括場(chǎng)地規劃、信號指紋庫采集、信號指紋匹配三個(gè)方面。
在基于“信號指紋”的定位方法中,首先要做的就是規劃部署場(chǎng)地。也就是說(shuō),確定每個(gè)接收器(天線(xiàn)、RFID閱讀器)的位置并記錄下來(lái)。信號接收器部署在建筑區域周?chē)?。部署密度需要滿(mǎn)足區域內任何點(diǎn)發(fā)送的信號可以由三個(gè)或三個(gè)以上的接收器接收的要求。由于每個(gè)接收器的覆蓋面積有限,信號源(主動(dòng)RFID標簽)的位置可以通過(guò)單個(gè)接收器的位置獲得。這個(gè)一般區域被稱(chēng)為母區,如地板、房間等。
接收機部署后,需要采集信號指紋(訓練階段)。具體方法是先將需要定位的區域網(wǎng)格化,通常使用1m×1m區域是網(wǎng)格的最小單元。測量人員佩戴RFID標簽,以網(wǎng)格為單位,在每個(gè)網(wǎng)格中停留一段時(shí)間(通常選擇1min)。同時(shí),另一名工作人員記錄接收標簽的信號機的編號,以及主動(dòng)RFID標簽發(fā)出的信號對應的信號強度。主動(dòng)RFID標簽在不同網(wǎng)格中發(fā)出的信號將被不同的接收器接收。即使相鄰位置可以被相同的接收器接收,接收信號也會(huì )衰減,因為這些接收器的距離發(fā)生了變化。這兩個(gè)相鄰位置不同接收器測量的信號強度不同。我們將不同接收器測量的主動(dòng)標簽發(fā)出信號的信號強度作為該位置主動(dòng)標簽的“指紋”,并存儲在數據庫中。在培訓階段,為了避免接收器異質(zhì)(不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品或同一廠(chǎng)家的同一產(chǎn)品,但由于生產(chǎn)工藝的性質(zhì)不同)帶來(lái)的信號不一致,所有接收器的信號指紋必須通過(guò)連接測量過(guò)濾噪音并記錄。整個(gè)信號指紋庫采集完成后,系統可獲得該區域任何位置的信號指紋。
在信號指紋匹配階段(查詢(xún)階段),位置服務(wù)器首先確定人員的母區,即大致位置。然后在位置服務(wù)數據庫中匹配接收到標簽的接收器編號和接收器接收到信號的強度。最后,將相應的地理位置信息返回標簽所在的實(shí)時(shí)位置。在查詢(xún)階段,指紋匹配采用具有權重的k近鄰算法。該方法能有效避免異常信號測量值造成的巨大定位誤差,提高定位系統的精度和魯棒性。