基于UHF RFID的室内定位研究与应用

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作为人类生活、生产最密切的场景,室内的定位研究拥有广泛的实际应用需求。但由于室内影响因素多、特性复杂,传统的定位技术不能满足现在室内环境和精度的要求,故而室内定位技术是近年来非常具有研究价值的领域。目前主流的无线定位技术种类繁多,例如,红外、超声波、蓝牙、超宽带、RFID技术等等。相比较而言,RFID定位技术抗干扰能力强、识别时间短、数据量大、保密性高、费用较低,能实现较高精度的室内无线定位,成为现有技术首选。然而,基于RFID技术的定位系统,在系统可靠性、定位方式、精度、成本等关键问题上还存在着诸多问题,例如:定位误差较大、受环境影响明显、部署系统繁琐、维护不方便等,性能尚有很大的提升空间。根据现有基于UHF RFID技术的室内定位算法,本论文提出了性能更加优越,实用价值也大的改进定位算法,内容结构如下:以RFID作为定位的实现技术,本文首先结合室内环境的特点、无线定位技术的现状,介绍了常用的定位方法:TCA、TDOA、 AOA、RSS;以及相关的主流定位算法:包括基于对数距离-损耗模型算法、LANDMARC算法和VIRE算法。基于对常用定位算法的性能分析比较,本论文重点介绍改进算法—Update-LV定位算法的推导及其改进。另外,在后续章节中,论文从理论研究到实际应用两方面对Update-LV定位算法进行了仿真和实验测试分析,验证了改进的有效性和优越性,在定位精度、成本、稳定性上较常见算法都有所提高或改善。最后,通过仿真测试验证改进算法的有效性后,将本改进算法应用到实际项目中的室内定位模块,实验证明了该算法的实用价值很大,适用于实际场所的应用。
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