[发明专利]一种基于RFID带修正的室内定位算法

权利要求书

1.一种基于RFID带修正的室内定位算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在室内地面上部署若干无源电子标签和阅读器；

S2：阅读器采集无源电子标签的RSSI值，对采集的数据进行高斯滤波处理；

S3：对处理后的数据中的任一RSSI值对应的待定位的无源电子标签，选择该待定位的无源电子标签邻近的3个无源电子标签，使得这3个无源电子标签呈三角形摆放，将这三个无源电子标签作为参考标签，并利用参考标签计算待定位标签的位置；

S4：通过几何关系剔除错选标签并得到修正后的坐标。

2.根据权利要求1所述的基于RFID带修正的室内定位算法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程是：

S31：令参考标签RT_j在各阅读器上的收信场强向量其中为RT_j在阅读器ξ_u上的RSSI值，令待定位标签LT_i在各阅读器上的收信场强向量为其中表示LT_i在阅读器ξ_u上的RSSI值，RT_j和LT_i之间的场强欧式距离为：

其中为阅读器ξ_u上的场强欧氏距离分量，越小表示LT_i与RT_j在各阅读器上收信场强差异越小，进而可以表示参考标签和待定位标签距离越近；

S32：通过计算，可以得到LT_i与各个参考标签的场强欧氏距离，并构成向量选取中最小的k个元素并按其大小排成构成集合并认定与对应的k个参考标签为RT_j的最近邻参考标签，对于β∈(1，k)，若α＞β，有：

S33：依据的大小赋予各参考标签在定位过程中不同的权重，并依据经验公式推算出RT_i的估计坐标为：

其中，为第j个近邻参考标签的权重，表示LT_i的第j个近邻参考标签的已知物理位置，若α＞β，则有

即对于与RT_i位置越接近的参考标签，其位置信息在定位过程中被赋予越大的权重。

3.根据权利要求2所述的基于RFID带修正的室内定位算法，其特征在于，所述步骤S4的过程如下：

S41：根据S3求得三个邻居标签结合加权质心算法得到待定位标签初次定位坐标M(x_m,y_m)；

S42：计算初次定位坐标m与最近邻居标签A、B、C′之间的距离分别为d_ma、d_mb、d_mc′，其中邻居标签A与初次定位坐标M的距离可表示为：

同理可求得d_mb、d_mc′；

S43：比较初次定位标签与各邻居标签之间的距离，求出最大的距离d_max，设有：

d_max＝d_mc′

参考标签按等边三角形规则进行摆放，标签摆放间距为d,以C′为圆心，半径为d画弧，比较d_max与d之间的关系确定是否存在错选的邻居标签；若存在式：d_max≤d不存在错选邻居标签；若存在式：d_max＞d此时存在错选邻居标签C′；若存在式：

若C′在C处，点M必在直线AB和弧AB组成的区域中，否则就不在该区域中；为了确定是否存在错选标签可分两种情况进行判断：

比较参考标签C′和参考标签A、B之间的距离d_ac′和d_bc′并找出最大值d_max2，判断d_max2是否满足式：

d_max2＞d

若满足，则C′为错选的邻居标签。反之，则C′是无误标签。

S44：由错选邻居标签求对应的修正邻居标签，当出现d_max＞d或且d_max2＞d时，说明错选了邻居标签，由待定位标签初次定位坐标m和A、B求修正的邻居标签C的坐标，设C为(x_c,y_c),则可求得：

若y_a＝y_b,则有y_c＝y_c′；

若x_c′≥max{x_a,x_b}或x_c′≤min{x_a,x_b}并且y_c′＜min{y_a,y_b}或y_c′＝max{y_a,y_b},则x_c＝min{y_a,y_b}-d，y_c＝min{y_a,y_b}；

若x_c′≥max{x_a,x_b}或x_c′≤max{x_a,x_b}并且y_c′＞max{y_a,y_b}或y_c′＝min{y_a,y_b},则x_c＝min{y_a,y_b}+d，y_c＝max{y_a,y_b}；

此时求出修正后的邻居标签坐标，并由修正后的C坐标和之前A、B坐标求得修正的待定位标签坐标M′(x_m′,y_m′)：

S45：若错选邻居标签A、B同样采样S41-S44来修正待定位标签的坐标。