[发明专利]基于三角插值的射频电子标签定位系统

说明书

技术领域

“基于三角插值的射频电子标签定位系统”的应用领域是局域环境下基于射频信号技术的目标定位追踪。所提出的方法适合于射频收发器分布较密集，目标射频电子标签能同时接收到多个射频收发器信号的场景。它能够以比较小的计算量和较高的精度，快速的估计目标射频电子标签的坐标位置，为定位追踪技术的发展提供有力支持。

背景技术

随着各类移动计算设备和无线网络技术的迅速发展，位置追踪相关的系统和服务越来越受到人们的关注和重视。其中，实时定位追踪系统(Real Time Locating Systems，RTLS)能够通过收发射频信号实时的确定和跟踪目标物品的位置。局部定位追踪系统(Local LocatingSystems，LLS)是一类典型的定位追踪系统，它通常用于在特定的局部区域内对目标进行追踪，例如公园、机场、酒店、博物馆等。通常在这些区域的关键位置上安装射频收发器，然后在追踪目标上安装射频电子标签。射频电子标签将定期的向收发器发送特定的辨别信息，发送间隔根据具体应用的需要，可以设置为若干秒、分钟或者小时，以满足不同的实时性要求。通常一个电子标签将处于两个或多个收发器的信号覆盖范围内，通过估计电子标签和收发器之间的距离，就可以在一定精度下计算出电子标签所处的位置，从而实现定位和追踪。

根据射频收发器的位置和电子标签与收发器之间的距离，对电子标签的位置进行估计，称为估值定位。目前已有的估值定位方法，包括随机收发器选择和最强收发器选择。其中，随机收发器选择是指，当一个电子标签处于多个射频收发器的信号覆盖范围内时，随机选择其中一个收发器的坐标位置作为电子标签位置的估值。该方法不需检测收发器的信号强度，使用简单，但定位精度较低；而最强收发器选择方法是指，当一个电子标签处于多个射频收发器的信号覆盖范围内时，选择信号最强的一个收发器的坐标位置作为电子标签的位置估值。在所有收发器信号发射功率相同的前提下，信号最强意味着距离最近。这种方法在一定程度上提高了定位精度。

发明内容

本发明基于三角插值的思想，提出了一种较精确估计射频电子标签位置的方法。根据射频电子标签和多个射频收发器之间的距离，作出电子标签可能处于的位置圆。以各圆的交点作为估值基础，以算术平均方法对电子标签的位置进行插值估计，对电子标签进行定位。本发明的特征在于：

含有一个射频电子标签，三个无线接入点以及一个中央服务器，其中：

射频电子标签，是定位和追踪的目标，所述标签收集三个无线接入点的信号强度信息并发送到所述中央服务器，

无线接入点，设有射频收发器，通过边界路由器向中央服务器发送自己的位置坐标信息，是所述定位系统的位置基准点，也是射频电子标签与中央服务器通信的媒介，

中央服务器，依次按以下步骤估计射频电子标签的位置误差Er：

步骤(1)，根据射频电子标签发送来的信号强度信息，按下式估算出该射频电子标签与各无线接入点之间的距离d，用DS1、DS2、DS3表示：

$d=d_0\·\sqrt[n]{\frac{P\left(d_0\right)}{P\left(d\right)}}$