基于RFID的室内定位技术的开发与研究

合集下载

rfid有源定位方案

rfid有源定位方案一、引言在当今快速发展的物联网领域中，定位技术变得越来越重要。

而RFID（Radio Frequency Identification）有源定位方案正是一种被广泛应用的定位技术。

本文将探讨RFID有源定位方案的原理、应用以及未来发展趋势。

二、RFID有源定位方案的原理RFID有源定位方案通过使用有源RFID标签和接收器，实现对目标物体的准确定位。

其原理基于有源RFID标签内嵌有电池，拥有主动通信能力，可以定期发送信号给基站或读取器。

基站或读取器接收到信号后，通过计算信号的飞行时间来确定目标物体的位置。

这种方案相较于传统的被动RFID，具有更高的准确性和范围。

三、RFID有源定位方案的应用1. 室内定位：RFID有源定位方案在室内定位领域有着广泛的应用。

可以在商场、机场、医院等室内环境中，通过布置有源RFID标签和接收器，实现对人员或物品的精确定位。

例如，在医院中，可以通过在病人手腕上植入有源RFID标签，追踪病人的位置，提高医疗护理效率。

2. 物流管理：RFID有源定位方案在物流管理中的应用也十分重要。

可以通过在货物上安装有源RFID标签，实时跟踪货物的位置和状态。

这可以提高物流的效率，并且减少货物的丢失和损坏。

3. 资产管理：在企业和机构中，RFID有源定位方案也被广泛应用于资产管理。

可以通过为企业的设备和贵重物品添加有源RFID标签，实时监控它们的位置和状态。

这可以帮助企业更好地管理和保护资产，提高资产利用率。

四、RFID有源定位方案的优势和挑战1. 优势：a. 高精度定位：相较于被动型RFID，有源型RFID能够提供更高的定位精度，满足具体应用场景的需求。

b. 长距离通信：有源RFID标签内嵌电池，可以提供更远的通信距离，使得定位范围更广。

c. 实时监控：有源RFID定位方案可以提供实时监控，满足对目标物体位置实时性要求的应用场景。

2. 挑战：a. 电池寿命：有源RFID标签依赖于内嵌电池，其电池寿命直接影响标签的使用寿命。

rfid室内定位原理

rfid室内定位原理
基于RFID的室内定位原理主要依赖于射频识别技术，结合计算机、数据处
理与传输、GIS空间分析等智能技术，通过接收和处理RFID标签和读写器
之间的信号，来计算标签的位置信息。

一种常见的方法是使用固定在室内不同位置的多个读写器，将RFID标签贴
在待定位的目标上。

通过收集待定位目标的RSSI值（接收信号强度指示），根据信号强度对数衰减模型建立RSSI-距离的关系，从而测算出读写器与RFID标签的实时距离。

通过三角测量法对待定位目标的实时位置进行解算。

另一种方法是先对待定位环境进行建模，将待定位领域进行网格化处理，建立虚拟网格点并放置RFID标签。

通过读写器采集各个网格点的信号强度值，并收集入指纹数据库。

在定位阶段，通过实时采集待定位标签的信号强度值与指纹数据库进行对比匹配，从而解算出位置信息，实现定位。

还有一种方法是通过捕获标签的相位信息，使用卡尔曼滤波来计算标签的方位。

使用安装在固定位置的读写器天线，通过旋转对环境中的标签进行扫描，获得标签地点的角度范围及其接收信号强度，并使用贝叶斯网络计算标签的方位。

以上是RFID室内定位的基本原理，实际应用中可能还会采用多种方法结合的方式以提高定位精度和稳定性。

如需了解更多信息，建议咨询RFID技术专业人士或查阅相关文献资料。

基于RFID的室内人员定位系统的设计与实现

基于ＲＩＦＤ的室内人员定位系统的设计与实现
闫保中，帅，宇张张
（尔滨工程大学自动化学院，哈黑龙江哈尔滨１００）５０１
摘
要：为满足室内人员定位的需求，设计了一种基于射频识￣（ＦＤ）ＪＲＩ技术的室内人员定位系统，ｔｌ在融合区域定位和接收
ｄｓｒｅｎｎｌｃｉｖｓｖｓａｉａｉｎａｄｃｎｒｌｎｇｍｅｔｏｗｒｓｎ＃ａｅｄｖｌｐｎｎｕｇ．ｅｃｂｄａｄｆａｌａｈｅｅｉｕｌｔｎｏｔｉｉｙｚｏｏｍａａｅｎｆａｅｕｉｇＣｓｈｅｅｏｍｅｔａｇａｅｓｔｔｌ
中图分类号：Ｐ９Ｔ２文献标志码：Ａ文章编号：０９６１（０１１．０９０１０．７Ｘ２１）１０３ — ５
ＤｅｉｎａｄｉｐｅｅｔｔｎｏｅｓｇｎｍｌｍｎａｉｆｔｏｈｉｄｏｅｓｎｅｏｉｉｎｎｙｔｍａｅｎＲＦ’ ￣￣ｒｐｒｏｎｌｐｓｔｉｇｓｓｅｂｓｄｏＩｎｏｌｏ￣０ＫｔＤ１Ｕ
ｉｄｓｎｄｂｓｄｏ（ｄｏｆｑｅｃｅｔｃｔｎＲＩ）ｅｈｏｇ．ａｅｎｔｅｉｄｏｅｓｎｅｐｓｉｎｎｓｅｉｅａｅｎｒｉｒｕｎｙｄｎｉａｏ，ＦＤｔｃｎｌｙＢｓｄｏｏｒｒｎｌｏｉｏｉｇｇａｅｉｉｆｉｏｈｎｐｏｔ

基于RFID标签的定位原理和技术

芯片上的信息；或者主动发送出某一频率的信号。读写器读取信息并解码后，送至数据管理系统进行数据
ｄｎｉｃｔｎｔｃｎｌｇｈｔｎｂｅｒｃｉｇｏｅｐｅａｄｏｊｃｓＡｂｉｕｎｔｒｓｉｇｍｅｏｏｌａｉｅｔａｉｅｈｏｏｔａｅａｌｓｔｋｎｆｏｌｎｂｅｔ．ｎｏｖｏｓａｄｉｅｅｔｔｄｉｔｃｌｅｉｆｏｙａｐｎｎｈｓｏｚ
以及无线网络的定位研究备受关注，关于ＲＩＦＤ
（ａｉＦｅｕｎｙＩｅｔｉｔｎＦＤ）位技术的研Ｒｄｒｑｅｃｄｎｉｃｉ，ＲＩ定ｏｆａｏ究课题开始出现 ¨ 。基于ＲＩＦＤ标签的定位技术遵循无线定位的基本原理准则，考虑到ＲＩＦＤ技术的特殊性和限制性，未来定位方法要注重从射频传播模型、
受严重的损耗，标签的性能也会受到一定的限制。针对这些问题，文中对现存的ＲＩ定位技术和定位原理加以总结，ＦＤ在对ＲＩ位技术进行阐释和分类分析的基础上，讨论了在此领域的未来发展趋势。ＦＤ定关键词ＲＩＦＤ；定位；定位算法Ｔ７１Ｐ９．Ｎ１；Ｔ３１４文献标识码Ａ文章编号１０７２（０１Ｏ０４— ４０７— ８０２１）７— ６０
读写器的多样性、可扩展性等方面进行研究。文中主
要对目前存在的ＲＩＦＤ定位技术加以总结，介绍现代

基于射频识别(RFID)技术的室内定位方法研究的开题报告

基于射频识别(RFID)技术的室内定位方法研究的开题报告一、研究背景和目的室内定位技术是当前科技研究的热点之一，其应用范围广泛，包括智能家居、智能办公、医疗保健、安防等领域。

然而，传统的室内定位技术存在诸多问题，如精度不高、成本较高、易受干扰等。

而基于射频识别(RFID)技术的室内定位方法因其具备安全、可靠、低成本等优点，日益受到关注。

因此，本研究旨在探究基于射频识别(RFID)技术的室内定位方法，提高室内定位精度和可靠性，进一步拓展室内定位技术的应用范围。

二、研究内容和方法本研究将通过以下几个方面对基于射频识别(RFID)技术的室内定位方法进行研究和探究：1. RFID技术的原理和应用：介绍RFID技术的基本原理和在室内定位中的应用，包括标签、读写器、信号传输等方面。

2. 室内定位算法研究：结合RFID技术的特点，探究适用于室内环境的定位算法，包括基于三角测量法的定位方法、基于时差测距法的定位方法等。

3. 系统设计与实现：针对所选定的算法，进行系统设计和实现，包括标签部署、读写器选型、信号处理等。

4. 实验验证及数据分析：在室内实验环境下，对所设计的系统进行验证，收集相关数据并进行分析。

通过以上研究，对基于射频识别技术的室内定位方法进行深入的分析和探究，提出相应的改进措施，为室内定位技术的发展提供理论和实践支持。

三、预期成果及意义本研究预期能够设计出一套基于射频识别(RFID)技术的室内定位系统，并通过实验验证其定位精度和可靠性，具体成果如下：1. 室内定位算法的研究与分析，可以为其他研究者提供借鉴和参考。

2. 基于RFID技术的室内定位系统设计与实现，对室内定位技术有所拓展和完善，为实际应用提供了新的解决方案。

3. 实验结果和数据分析，为室内定位技术不断提高提供了实证支持和数据支撑。

本研究成果的产生将推动室内定位技术的不断发展，为智能化、自动化、信息化的发展提供更广阔的空间和更多的应用场景，具有较强的现实意义和推广价值。

基于RFID的室内定位追踪技术及其在车间的应用研究

摘要在工业4.0的大环境下，模具企业正步入信息自动化阶段，将信息通信、计算机网络、人工智能与传统制造业相结合，自动、全面、透明、精确地获取生产物流信息，不仅可以辅助企业精益管控生产过程，高效高质量生产模具，同时也是传统模具企业向现代智能工厂转型的关键。

本文通过将射频识别（RFID）技术应用到模具生产物流过程中，提出一种面向模具车间的基于RFID的室内定位追踪算法，并开发一套室内定位追踪系统，实现对模具车间内物品、车辆的高精度实时定位追踪。

本文主要研究内容如下：（1）研究RFID底层数据，特别是标签相位值的特点，研究相位测量过程中热噪声与标签多样性问题对定位精度的影响，研究相位差与距离差的关系，并通过实验进行验证，为后续设计定位算法提供理论依据。

（2）根据标签相位值特性，研究基于全息图的定位追踪算法，通过全息图不断叠加的方法逐渐逼近待定位标签的真实位置，并引入累计概率密度函数和差分函数，解决相位测量中存在的热噪声和标签多样性问题，将定位精度提升至cm级。

（3）针对全息图计算量过大的问题，提出一种双曲线与全息图复合的定位追踪算法，通过相位差引入双曲线簇，利用双曲线交叉确定标签位置候选集，再通过全息图叠加筛选出标签位置，在保证定位精度为cm级的同时，经过实验验证，相比于全息图定位减少了90%的计算量，可做到高精度实时定位。

（4）基于双曲线与全息图复合定位算法，开发一套基于RFID的车间物品实时定位追踪系统，部署于车间环境，评估定位系统在真实车间环境下的定位精度，并通过研究多径效应、天线盲区对定位精度的影响，进一步对定位算法进行改进，提升算法的精度和健壮性，最终在车间现场实现高精度低延迟的定位效果。

关键词：RFID、模具车间、定位追踪、双曲线、全息图AbstractUnder the environment of "Industry 4.0", mold companies are now entering the information automation stage. Combining traditional manufacturing with communication, networks, and artificial intelligence to automatically track product information, which can not only assist the company to control the production process, but also become the key to the transformation of traditional mold companies to modern smart factories. This paper proposes an RFID-based indoor location tracking algorithm for object localization and tracking in the workshop, and develops an indoor location tracking system to achieve high precision tracking in real time. The main research contents of this article are as follows:(1) Analyze the underlying data of RFID, especially the characteristics of the phase value, study the influence of the thermal noise and tag diversity on the positioning accuracy, study the relationship between the phase difference and the distance difference, and verify it through experiments, which can provide theoretical basis for the localization algorithm.(2) Studying the localization algorithm based on hologram according to the characteristics of tag phase value. The real position of the tag is gradually approached through the continuous superposition of hologram, and the cumulative probability density function and the difference function are introduced to solve the thermal noise and tag diversity，it can improve the localization accuracy to the cm level.(3) Aiming at the large amount of hologram’s calculation, this paper proposes a hybrid location tracking algorithm based on hyperbola and hologram. It introduces hyperbola clusters by phase difference, determines the candidate set by hyperbolic crossover, and then filters out the tag positions by hologram superposition. Compared with the hologram algorithm, it can reduce the amount of calculation by 90%, and maintain the localization accuracy be cm level.(4) Developing an RFID-based real-time location tracking system for workshop, which is based on the hyperbola and hologram composite localization algorithm. It was deployed in the workshop environment to evaluate the positioning accuracy. Studying the effects of multi-path effects and antenna blind spots on the localization accuracy in order to optimize the algorithm, enhance the robustness of the algorithm, and finally achieve high-precision, low-latency tracking on the workshop.Key words: RFID；mould workshop；tracking；hyperbolic；hologram目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 模具车间生产管理现状与需求 (3)1.3 室内定位技术的分类及特点 (5)1.4 基于RFID的室内定位技术研究现状 (8)1.5 课题意义与研究内容 (9)2RFID定位理论基础 (11)2.1 RFID技术简介 (11)2.2 实验设备 (12)2.3 RSS与相位值定位方法对比 (14)2.4 相位值定位过程中存在的问题 (16)2.5 本章小结 (19)3 基于全息图的定位追踪技术 (20)3.1 定位问题描述 (20)3.2 全息图 (22)3.3 全息图优化 (27)3.4 评估试验 (31)3.5 本章小结 (34)4 双曲线与全息图复合定位追踪技术 (35)4.1 双曲线交叉定位 (35)4.2 双曲线与全息图复合定位算法 (37)4.3 评估实验 (40)4.4 本章小结 (44)5 车间定位系统开发及算法评估 (45)5.1 系统架构及实现技术 (45)5.2 现场部署 (50)5.3 车间定位结果分析及优化 (51)5.4 本章小结 (60)6 总结与展望 (61)6.1 总结 (61)6.2 展望 (62)致谢 (63)参考文献 (64)附录攻读学位期间发表论文目录 (69)1 绪论1.1 研究背景本课题来源于国家高技术研究发展计划项目“支持模具设计制造全过程精益管控的制造物联技术研发与应用示范（2013AA040404）”。

基于RFID的大型室内场所的定位系统的设计

维普资讯
科技论坛】】Ｉ
科黑江技信息 — 龙— — —
基于ＲＩＦＤ的大型室内场所的定位系统的设计
龚轩涛ｔ刘志勤岳江峰钟杰
（、１西南科技大学，四川绵阳６１１２天津水泥设计院，２００、天津３００）０００
关键词：频识别；位；的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制，比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。２ＲＩ工作原理ＦＤＲＦＤ（ａｉＦｅｕｎｙＩｅｔｃｔｎ系ＩＲｄｏｒｑｅｃｄｎｉａｏ）ｉｆｉ图ｌ读卡的基本的流程统称为射频识别系统，其能量供应和数据交换信息以有停留时间、行走路线等其它相关数据。是应用无线电和雷达技术实现的。ＲＦＤ系统一般是由两部份组成一阅读器、阅读器将数据传人后台服务器，对数据进行平Ｉ滑、数据校验以及数据暂存等，数据经ＲＴｂＤ中应答器。处传送到应用程序接口。ａ应答器：答器放在需要识别的物体上，间件进行加工、理后，．应基本的流程见图１。可以发送和接收信息，可根据收到的操作命令基本机理：每个电子卡内都有一个３位２作读／写等处理；当电子卡呈现在阅读器读出范围内时，ｂ阅读器：．阅读器是采集应答器信息并对的号码，电子卡被阅读器不断发射的电磁问询信号激应答器发出操作命令的装置，出的命令包含发活，从而反馈给阅读器一个携带有电子卡号码选择，写，读／取消选择命令等。台典型的阅读器包含有高频模块（发送的应答信号，正是通过电子卡与阅读器互相之单元和接收单元）控制单元以及与应答器连接间的信号问询与应答，阅读器就能够准确快速、的祸合元件。此外，阅读器还应该有附加接口地识别电子卡内携带的号码，并将读到的电子外（Ｓ３＼Ｓ８＼ＳＲ２２Ｒ４５ＵＢ等）以便将获得数据进一步卡号码按照一定的输出格式输出给计算机、，部控制器或其他终端设备，而实现对电子卡从传给另外的系统（计算机、机器人控制装置等）。』答器是ＩＦＤ系统的数信息载体，｝的识别。当佩带电子卡的人员来到终端人口处ｔＩ（ＩＩ１埚合元件以及微电子芯片组组成。它具有智能时，附近的阅读器将读到的电子卡号码通过读写及加密通信的能力。一般是无源的，内Ｒ２２传递给报到终端机，报到终端机再通过即Ｓ３读到的电子卡号码）传递给部不含电源，工作时，收阅读器发出的射频计算机网络将数据（接电磁波，经内部整流、电容稳压后作为电源。此远地的计算机服务器。这样与服务器相连的报外还有有源应答器，一般是由电池供电，以：到终端机和查询终端机就能够实时更新数据。可３２系统组成．较高频段工作，别距离较长，阅读器之问的识和本系统主要由人员定位、数据传输、计算通信速率也较高。系统的基本丁作流程是：阅读器通过发射机系统组成。人员定位：主要是基于ＲＩＦＤ无线网络平天线发送一定频率的射频信号，当应答器进入其应、Ｄ发射天线工作区域时产生感应电流，应答器获台，中包括定位网络节点（答器）无线ＩＲＦＤ无线网络跟踪定位系得能量被激活；应答器将自身编码等信息通过模块、标准电缆等，ＩＦＤ无线网络技术，应答器设置成一其内置发送天线发送出去；系统接收天线接收统采用ＲＩ个电子卡，而阅读器则是安装在室内固定的位到从应答器发送来的载波信号，经天线调节器安装在超市的天花板或者走廊墙壁上，通传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调置上，和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主常其位置是已知的，利用这些已知位置的阅读４１。系统根据逻辑运算判断该应答器的合法性，针器来定位处在运动状态的应答器［所安置的网

RFID系统的关键技术之定位技术

信号干扰问题
总结词
信号干扰是RFID定位技术中常见的问题，由于环境中存在其他无线信号源的干扰，导致RFID标签的信号传输不稳定，影响定位精度。
详细描述
解决信号干扰问题的方法包括采用频分复用技术、时分复用技术和跳频扩频技术等，以避免与其他无线信号发生冲突，提高信号传输的稳定性和准确性。
多径效应问题
01
02
03
电子标签
包含芯片和天线，用于存储物品信息，并发送给阅读器。
阅读器
接收来自电子标签的信号，并将信息传输给计算机系统进行处理。
计算机系统
负责处理阅读器传输的数据，实现物品的跟踪和管理。
RFID标签的工作原理
当RFID标签进入阅读器的工作区域时，阅读器通过天线发送射频信号。
通过测量信号传播时间来计算距离，需要精确的时间测量。
到达时间差（TDOA）
利用多个读写器接收到信号的时间差来计算距离，可以降低对时间同步的要求。
基于非距离的定位算法
指纹地图法
建立已知位置的标签与周围读写器信号强度的对应关系，通过匹配未知位置的标签信号强度与指纹地图来估计其位置。
邻近算法
根据读写器接收到标签信号的强度或信号覆盖范围，将标签定位在其信号覆盖的读写器区域。
定位技术的分类
基于距离的定位技术
基于时间的定位技术
通过测量物体与已知位置的参考点之间的距离，计算出物体的位置，如 GPS定位技术。
通过测量信号传播的时间差或时间戳，计算出物体的位置，如Wi-Fi指纹定位技术。
基于角度的定位技术
通过测量物体与两个或多个已知位置的参考点之间的角度，计算出物体的位置，如蜂窝网络定位技术。
RFID系统的关键技术之定位技术

基于RFID的定位系统

基于RFID的定位系统的设计与实现一、课题背景及意义随着无线技术、移动计算器件的快速发展，人们对位置信息和定位服务有了越来越多的需求。

很多应用对定位信息要求更加细致准确。

室外定位渐渐不能满足应用的需求，室内定位技术在近年来受到研究人员的关注。

RFID又称射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术。

RFID标签具有体积小、读写范围广、寿命长、抗干扰能力强等特点，可支持快速读写、移动识别、多目标识别、唯一表示等。

与GPS等成熟的定位技术相比，RFID更适合应用于室内定位。

有源RFID标签相比无源标签有更远的识别距离和更大的存储容量，与互联网、通讯技术相结合，可实现全球范围内物品的跟踪和信息共享，极大的扩展了射频技术的应用领域。

基于有源RFID的室内定位系统地研究有着重要意义。

首先RFID技术的相关研究为定位应用做好了铺垫。

目前RFID的研究已经取得了很多成果。

成本上，国内和国外一些工艺已经使得有源RFID标签的价格降低到几十美分，甚至十几美分;标准上，很多国家已经制定了自己的RFID标准，其中由北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立的EPCGlobal标准是市场占有量最大的一个。

标准的制定在电子标签与读写器之间的空气接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID标签与读写器的性能等方面做了统一规范，为减化电子标签芯片功能设计，降低电子标签成本，扩大RFID应用领域奠定了基础。

另外RFID安全与隐私降、防碰撞、天线技术队等方面也有了很多研究成果。

其次有源RFID定位有着广泛的应用需求。

在实际中依靠目标检测实现的应用很多，比如RFID定位应用于制造、物流等行业，能够实现对仓库存货的位置检测和对生产流的监控，从而极大的提高生产和管理效率;应用于煤矿等企业的人员定位能极大地提高安全管理力度;应用于医院能实时定位设备，能更好的协调设备和人员分配。

因此基于有源RFID的定位系统是一个很有研究价值的领域。

RFID室内三维定位算法研究

RFID室内三维定位算法研究一、本文概述随着物联网技术的快速发展，无线射频识别（RFID）技术因其独特的优势，如非接触式识别、读取速度快、抗干扰能力强等，在多个领域得到了广泛应用。

特别是在室内定位领域，RFID技术以其高精度、高稳定性和低成本等特点，成为了研究的热点。

本文旨在对RFID 室内三维定位算法进行深入研究，以提高定位精度和稳定性，为物联网时代的室内位置服务提供更为可靠的技术支持。

本文将介绍RFID技术的基本原理和系统组成，阐述RFID技术在室内定位中的应用及其优势。

接着，将重点分析现有的RFID室内三维定位算法，包括基于信号强度、到达时间、到达时间差等多种算法的原理、特点及其存在的问题。

在此基础上，本文将提出一种改进的RFID室内三维定位算法，通过对信号传播模型的优化、多径效应的抑制以及定位算法的融合等方法，提高定位精度和稳定性。

本文还将通过实验验证所提算法的性能，包括定位精度、稳定性、计算复杂度等指标的评价。

将对本文的研究成果进行总结，展望RFID 室内三维定位技术的发展前景，为相关领域的研究人员提供参考和借鉴。

二、RFID技术原理及系统组成RFID，即无线射频识别技术，是一种通过无线电信号识别特定目标并读取相关数据的技术。

其核心原理是利用射频信号和其空间耦合、传输特性，实现对静止或移动物品的自动识别。

RFID系统主要由标签（Tag）、阅读器（Reader）和天线（Antenna）三部分组成。

标签附着在需要识别的物品上，每个标签具有唯一的电子编码，存储着物品的相关信息。

阅读器通过天线发送射频信号，当标签进入阅读器的有效识别范围内时，标签被激活并将存储的信息通过天线发送回阅读器。

阅读器接收到标签返回的信息后，进行解码和处理，最终将识别结果传递给上层应用系统。

RFID系统通常由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括标签、阅读器、天线以及连接它们的传输设备。

软件部分则包括RFID中间件和应用软件。

基于RFID和IMU技术的室内定位方法研究与应用

基于RFID和IMU技术的室内定位方法研究与应用蔡章林（泛亚汽车技术中心有限公司，上海201208）邓青青（上汽通用有限公司广德分公司，广德242227）[摘要】针对在室内停车场等GPS信号较差的工况，行驶车辆无法实时获取准确定位的问题，文章结合 RFID和IMU两种定位技术，使用卡尔曼滤波器耦合该两组定位系统信号，并将该方法应用在某款车型上，结果表明在室内停车场能够获得实时准确的位置信息。

[Abstract]In view of the poor GPS signal in the place like indoor parking lot,the moving vehicle cannot get accurate positioning in real time.In this paper,the two sets of positioning system signals are coupled by Kalman filter combined with RFID and IMU,and the method is applied to a certain vehicle. The results show that the real-time accurate location information can be obtained in the indoor parking lot.【关键词】GPS信号RFID IMU卡尔曼滤波doi:10.3969/j.issn.1007-4554.2021.04.050引言随着智能网联和人工智能技术的不断进步,对于室内密闭环境等GPS信号较差的定位需求在逐步提高，诸如:室内停车场、大型的车站停车场和机场停车场等场合。

如果在这些室内场所可以实时准确地定位，一方面可以为车主提供准确的位置信息,从而可以快速寻找到车辆;另一方面将会大大提高这类场所的安全性，为紧急事故节省搜救时间。

基于RFID的室内定位导航技术研究

基于RFID的室内定位导航技术研究在当今数字化和智能化的时代，人们对于位置服务的需求日益增长。

不仅在广阔的室外环境，室内环境中的定位导航也变得越来越重要。

无论是大型商场、医院、机场，还是仓库、工厂等场所，精准的室内定位导航技术能够极大地提高人们的工作效率和生活便利性。

其中，基于 RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）的室内定位导航技术因其独特的优势而备受关注。

RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

其基本原理是利用阅读器发射特定频率的无线电波，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量被激活，将自身编码等信息通过内置天线发送出去，阅读器接收到信息并进行解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

在室内定位导航应用中，RFID 技术主要有以下几种常见的实现方式。

基于信号强度（Received Signal Strength Indication，RSSI）的定位方法是较为常见的一种。

由于信号在传播过程中会随着距离的增加而衰减，通过测量阅读器接收到的标签信号强度，可以大致估算出标签与阅读器之间的距离。

然而，这种方法容易受到环境干扰，如障碍物的遮挡、多径传播等，导致定位精度不够理想。

基于到达时间（Time of Arrival，TOA）的定位方法则是通过测量信号从标签到阅读器的传播时间来计算距离。

但该方法对时间测量的精度要求极高，在实际应用中实现难度较大。

到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）定位方法是通过测量信号到达不同阅读器的时间差来确定标签的位置。

这种方法在一定程度上降低了对时间测量精度的要求，但仍需要精确的时间同步机制。

为了提高定位精度，常常会采用多种方法相结合的方式，或者引入其他辅助技术。

例如，结合惯性传感器（如加速度计、陀螺仪等）可以在短时间内提供相对准确的位置信息，弥补 RFID 定位的不足。

基于RFID技术的室内定位系统的设计

ＤｅｓｉｇｎｏｆａｎｉｎｄｏｏｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＲＦＩＤ
ＣＡ０Ｙａｎｇ．ＹＵＱｉｕ — ｚｅ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ’ ＳｄｉｆｉｆｃｕｌｔｔｏｕｓｅｏｎｌｙＧＰＳｔｏｓｏｌｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｕｎｄｅｒｃｏｍｐｌｅｘｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ｕｓｉｎｇｗｉｒｅｌｅｓｓａｎｄｓｅｎｓｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｒｅａｌｉｚｅｉｎｄｏｏｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎａｈｏｔｔｏｐｉｃｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．ＲＦＩＤｈａｓｂｅｃｏｍｅａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｉｎｄｏｏｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｄｕｅｔｏｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌｏｗｃｏｓｔ，ｌｏｎｇｌｉｆｅｃｙｃｌｅ，ｈｉｇｈｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｅａｓｅｏｆｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ．ＢａｓｅｄｏｎＲＦＩＤｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｐｒｅｓｅｎｔｓａｃｏｍｐｌｅｔｅｉｎｄｏｏｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｕｓｅｓＭＳＰ４３０ａｓｔｈｅｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｉｓｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｆｏｒｂｏｔｈＣＣ１１０１ａｎｄＣＣ２５００ＲＦｍｏｄｕｌｅｓ．ＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓＬＡＮＤＭＡＲＣａｓｔｈｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｐｅａｔｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｕｈａｃｈｉｅｖｅｓａｂｅｔｔｅｒａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｐｅｏｐｌｅｏｒａｓｓｅｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＦＩＤ；ｉｎｄｏｏｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ；ＭＳＰ４３０

智能家居中的基于RFID的室内定位与导航技术研究

智能家居中的基于RFID的室内定位与导航技术研究近年来，智能家居技术发展迅速，随着智能家居设备的普及，越来越多的人开始关注室内定位与导航技术。

这种技术可以让智能家居设备更加智能化，为居住者在室内提供更加便利的服务。

本文将讨论智能家居中基于RFID的室内定位与导航技术的研究进展及应用前景。

一、RFID技术简介RFID技术（Radio Frequency Identification，射频识别技术）是一种无线通信技术，可将被识别物上的信息以电子标签的形式存储在射频标签中，通过射频信号的相互作用，在非接触式、主动或被动的方式下，自动识别目标并获取相关数据。

RFID技术在智能家居中的优点主要表现在以下几个方面：1. 高精度定位：RFID技术能够实现精确的室内定位，从而更好地满足智能家居设备的需要。

2. 低功耗：RFID标签搭载的芯片功耗很低，使用寿命长，不需要定期更换。

3. 大容量存储：RFID标签内置的存储芯片容量较大，能够存储设备相关的信息，使得智能家居设备更加智能。

二、RFID室内定位与导航技术研究进展RFID室内定位与导航技术研究自20世纪90年代开始，目前已越来越成熟。

此类技术主要分为基于2.4GHz及基于低频（LF）的RFID。

其中，基于2.4GHz的RFID技术，由于能量强、传输速率高，因此逐渐成为市场上的主流技术。

RFID室内定位与导航系统由RFID读卡器、RFID标签、室内地图及定位算法等构成。

在此基础上，研究者们提出了许多不同的算法，如最近邻算法、卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法等，目前这些算法在实际应用中均获得了显著的效果。

三、RFID室内定位与导航技术在智能家居中的应用前景当前，RFID室内定位与导航技术在智能家居中的应用主要包括以下几个方面：1. 位置感知和自动化：RFID标签搭载的传感器可以感知环境，并作为触发器变成自动化流程的一部分，如自动开门、自动调光等。

2. 路线规划和识别用户行为：RFID技术可以通过识别用户手持的标签来识别他们到哪里去了，同时，还可以识别用户在室内的行为，从而为用户提供更加个性化的服务。

基于RFID技术的室内定位方法研究共3篇

基于RFID技术的室内定位方法研究共3篇基于RFID技术的室内定位方法研究1RFID技术是一种无线通信技术，可以实现对物品的远程识别和定位。

在室内定位领域，RFID技术被广泛应用。

本文将介绍RFID技术的基本原理和在室内定位中的应用方法，以及相关领域的研究进展和未来的发展方向。

一、RFID技术的基本原理RFID技术是一种无线通信技术，是通过电磁场实现信息的无线传输，包括标签、读写器和数据处理系统三个部分。

标签是一种小型电子装置，可以搭载在物品上，包含存储数据的芯片和天线，能够通过电磁感应接收电磁场中传输的信息。

读写器是一种能够发送和接收电磁波的设备，通过接收标签发射的电磁信号来实现对标签的识别和读取数据。

数据处理系统是对读取到的数据进行处理的设备，能够对标签的信息进行存储、管理和分析。

二、RFID技术在室内定位中的应用方法RFID技术的应用主要有两种方式：基于信号强度测量的方法和基于到达时间测量的方法。

基于信号强度测量的方法通过测量标签发射的信号强度来确定标签所在的位置。

基于到达时间测量的方法是通过测量标签和读写器之间传输信息的距离和时间差来计算标签的位置。

1、基于信号强度测量的方法基于信号强度测量的方法是通过测量读写器接收到的信号强度来确定标签所在的位置。

这种方法的优点是简单、成本低，但存在一些限制，如衰减、反射和多径效应等。

这些因素会使信号的强度产生变化，从而影响定位的精度。

2、基于到达时间测量的方法基于到达时间测量的方法是通过测量标签和读写器之间传输信息的距离和时间差来计算标签的位置。

这种方法的优点是定位精度高，但需要使用高精度的时钟和测距系统。

此外，由于电磁波在空气中传播的速度是恒定的，因此需要在系统设计中考虑到这一因素。

三、相关领域的研究进展目前，RFID技术在室内定位领域已经取得了一定的进展。

研究者们在RFID技术的基础上开发了多种算法和技术，包括基于粒子群优化算法的定位方法、基于机器学习的定位方法等。

基于RFID的室内定位技术研究

基于RFID的室内定位技术研究随着科技的快速发展，无线通信技术已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

在众多无线通信技术中，RFID（无线射频识别）技术以其独特的优势在室内定位领域发挥着重要的作用。

本文将介绍RFID 技术在室内定位中的应用研究。

在室内定位技术中，常见的几种方法包括红外线定位、超声波定位和电磁波定位等。

红外线定位：利用红外线发射器和接收器测量角度和距离，从而实现定位。

这种方法的优点是精度较高，但缺点是容易受到环境中其他红外线信号的干扰。

超声波定位：通过发射超声波并测量其往返时间，计算出距离和位置。

这种方法的优点是可以在较远的距离上实现高精度定位，但缺点是超声波的传播速度较慢，且容易受到温度、湿度等环境因素的影响。

电磁波定位：通过测量电磁波的传播时间或相位差来计算位置。

这种方法的优点是定位速度快、精度较高，但缺点是需要在定位区域内设置大量的接收器，成本较高。

RFID技术是一种利用无线电波进行非接触式识别的技术。

在室内定位中，RFID技术可以结合传感器和计算机技术，实现快速、高精度的定位。

基于RFID的室内定位系统构成：一般由RFID标签、RFID读写器和计算机系统组成。

RFID标签放置在需要定位的物体或人员上，RFID 读写器则负责读取标签信息并传输给计算机系统进行处理。

RFID定位原理：通过测量RFID读写器与RFID标签之间的信号强度或传播时间，结合已知的信号传播速度和标签分布情况，计算机系统可以计算出标签的位置。

为了验证RFID技术在室内定位中的效果，我们进行了一系列实验，并将其与其他定位技术进行了比较。

实验结果显示，在室内环境下，RFID技术的定位精度较高，且响应时间较快。

相比之下，红外线定位虽然精度较高，但容易受到环境干扰；超声波定位虽然距离较远，但传播速度较慢且对环境敏感。

随着RFID技术的不断发展和成本的不断降低，基于RFID的室内定位系统将具有更大的应用潜力。

未来，我们可以预见到以下几种可能的应用场景：智能仓储管理：通过在物品或货架上粘贴RFID标签，实现快速、高效的仓储管理。

基于RFID技术的新型室分天线监控系统应用研究

基于RFID技术的新型室分天线监控系统应用研究随着信息技术和通信技术的不断发展，人们对于无线通信技术应用的需求也日益增加。

特别是在建筑物内部的无线通信覆盖方面，室分天线监控系统正逐渐成为关键的技术。

基于RFID技术的新型室分天线监控系统应用研究成为关注焦点，本文将对该技术的应用进行深入探讨。

1. RFID技术简介RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种通过无线电信号识别目标对象的技术，它通过无线电波识别物体，并自动识别目标对象的特定信息。

RFID技术具有非接触性、快速识别和大容量数据存储等特点，因此被广泛应用于物流管理、库存管理、安防监控等领域。

2. 室分天线监控系统室分天线监控系统是在室内环境中实现无线通信覆盖的一种重要技术。

它通过在建筑物内部设置多个天线，并以合理的布局和控制方式来优化无线信号覆盖范围，从而提高室内无线通信质量。

室分天线监控系统可实现对无线信号覆盖范围的实时监控和调整，保证无线通信质量和用户体验。

基于RFID技术的新型室分天线监控系统结合RFID技术和室分天线系统，可以实现对室内无线信号覆盖范围的实时监控和调整。

具体实现方式是在室内设置RFID标签，并搭配RFID读写器和室分天线系统，通过对RFID标签的识别和位置信息的获取，实现对室分天线系统的自动监控和调整，从而更好地保证室内无线通信质量。

1. 室内无线通信质量监测通过对室分天线系统的实时监控和调整，可以根据实际情况对无线信号覆盖范围进行优化，提高室内无线通信质量和用户体验。

3. 室内定位服务支持基于RFID技术的新型室分天线监控系统可以实现对室内定位服务的支持，通过对RFID标签的识别和位置信息的获取，可实现对室内目标对象的定位，为室内定位服务提供支持。

1. 技术发展趋势随着物联网和5G技术的不断发展，基于RFID技术的新型室分天线监控系统将更加智能化和高效化，实现对室内无线通信环境的更精准和可靠的监控和调整。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

１ｎｐ
（）５
）公式（中的Ｐ５ｉｊ和Ｐ０以毫瓦为单位。使用），和公式（距离估计值与真实值公式（２－６２－８）有如下关系：
－＾＝ｄ０ｉｊ ×１ｄｉｊ
Ｘ σ ０１ｎｐ
ｎ１０ｌ
Ｘ σ
（）６
＾的期望值为：距离估计ｄ
ｉｊ
６６
· 北京测绘 ·
０１６年第５期２
）因此公式（中的极大似然估计是真实距离７
８］：的有偏估计，其无偏估计为［
Ｐ０（）＾＝ｄ（）ｅ－（）８０ｄｉｊＰｉｊ２．２ＲＳＳＩ测距定位算法基于ＲＳＳＩ测距的定位算法的大致流程为：
减方差，Ｐ０（ｄＢｍ）是在参考距离ｄ０的接收ｄＢｍ
［６－７］。从公式能量，ｎｐ可以从先验知识中获得
贵的定位系统相比，使用ＲＦＩＤ的定位系统具有轻便，易跟踪，响应时间快，实施成本低的优势。无线局域网（ＡＮ，ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＷＬ）是射频识别中与人们生活关系极为紧Ｎｅｔｗｏｒｋ／密的一种。近年来基于８０２．１ｌｂｇ协议的校园以及办公大楼等ＡＮ已广泛分布于家庭、ＷＬ各种场所，笔记本、ＤＡ等移动设备中也都有内Ｐ的定位置的无线网卡。基于接收信号强度（ＳＳ）Ｒ方式可以充分利用现有的ＷＬ不ＡＮ基础设施，需要添加新的硬件，能够节约大量成本，并且能将定位系统的应用范围扩大到楼群和室内，因此基于ＷＬＡＮ的室内定位技术成为室内定位研究的一个热门方向。
［收稿日期］０１６－０６－０７２
（）可知，给定在发射器和接收器之间的ＲＳＳ测３那么收发器之间距离的极大似然量ＰｄＢｍ），ｉｊ（估计为：
Ｐ０＾＝ｄ０ｄｉｊＰｉｊ
（）
＝ｄｉｊｅ
（０）１ｎ）－（
ｐ
１］。因此室内定位技术效应等原因而无法定位［
２基于ＲＳＳＩ测距的室内定位算法
２．１ＲＳＳＩ测距原理指示当前介质中信号ＳＳ是接收信号强度，Ｒ能量大小，ＳＳＩ则是信号能量指标。Ｒ
Ｐｄ）＝ｒ（
２Ｐ λ ｔＧｔＧｒ２２４ π）ｄ（
（）
１ｎｐ
ｎ１０ｌ０１
２
σ ２２ｎｐ
２
Ｘ１Ｘ２Ｙ１Ｙ２＋＋ｄｄｄｄ１２１２，Ｘ１Ｙ１２＝２＝１１１１＋＋ｄｄｄｄ１２１２Ｘ１～ｎＸ１Ｘ２ … Ｘｎ＋＋＋ｄｄｄｎ，１２＝１１ … １＋＋＋ｄｄｄ１２ｎＹ１Ｙ２ … Ｙｎ＋＋＋ｄｄｄｎ１２＝１１ … １＋＋＋ｄｄｄ１２ｎ
－
（）１（）２（）３（）４
２，ＰｄＰｄＢｍ）～Ｎ（Ｂｍ） σ）ｉｉｊ（ｊ（
－
成为当今科学研究的热门课题
［２－４］
。
－
室内定位技术的产生时期较晚。２０世纪９０年代末开始，许多高校与研究机构开展了许多关于室内定位技术的项目与研究，包括基于红外线、超声波、蓝牙等的定位技术。这些项目中有些能够实现高精度的室内定位，但是需要添加额
１引言
近年来，无线网络、移动通信等技术不ＰＳ、Ｇ断深入和发展，定位技术也随之得到了发展和改善。全球定位系统（ＰＳ，ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎＳｓＧ－ｇｙ是应用比较成功的定位技术。然而，ｔｅｍ）ＰＳ在Ｇ室内和高楼密布的城市由于信号较差或多路径
５］。与这些昂外硬件设备，成本较高，使用不便［
ＰｄｄＢｍ）Ｂｍ）＝Ｐ＋Ｘσ ｉｉｊ（ｊ（ｄｉｊＰｄｄｎｌＢｍ）Ｂｍ）０＝Ｐ０（－１ｇｉｐｊ（ｄ０
－
２其中，ＰｄＢｍ）是平均ｄＢｍ能量， σ 是衰ｉｊ（
１（＾）Ｅ（ｄｅ－＝ ∫ ｉｊｄｉｊ２ π σ－ " 槡
"
ｎ１０ｌ０１
（）ｎ）－（２ σ ）
ｐ
Ｘ σ
Ｘ σ
ｅ
Байду номын сангаас
２
ｄＸｄｅ－（）ｉ σ＝ｊ
ｎ１０ｌ０１
２
（２ｎ）
２
σ
２
ｐ
（）７
［，作者简介］男，汉族，山东潍坊人，在读硕士研究生，研究方向：大地测量学与测量工程。９９４—）１陈浩男（
２０１６年第５期
· 北京测绘 ·
６５
基于ＲＦＩＤ的室内定位技术的开发与研究
陈浩男舒瑞孙思远
）（北京）地球科学与测绘工程学院，北京１中国矿业大学（０００８３
［摘要］的室内定位技术的研究结果，基于该原理的研究成果，以无线ＲＦＩＤ）阐述了对基于射频识别（）局域网为媒介、以Ｃ＃编程开发实现了基于信号能量指标（测距的室内定位应用程序，并设计测试方案ＲＳＳＩ对其定位误差进行测试与分析。经测试，该程序定位误差在２长时间解算值方差在０证．５ｍ以内，．０４以内，明了该技术实现室内定位的可行性。［关键词］ＦＩＤＷＬＡＮＷＩＦＩＳＳＩ测距室内定位ＲＲ［（）中图分类号］文献标识码］文章编号］２０９［００７－３０００２０１６０５－５ＰＢ［１