[发明专利]一种基于动态计算的文物定位方法

说明书

本发明提供了一种基于动态计算的文物定位方法，采集带有RFID电子标签的文物目标的接收信号强度RSS数据，获得去噪后的文物目标RSS数据；利用LDPL模型计算文物目标的位置改变量；计算两个相邻时间段中同一个RFID阅读器接收的RSS数据的变化量，求解文物目标发生移动的判断阈值；对判定发生移动的文物目标，产生报警信号，计算文物目标发生移动后的位置坐标。本发明能够在缺乏先验知识的多标签环境下实现文物位置的精确估计，辅助文物管理人员调整文物至期望位置，提高了文物目标定位的计算效率。

技术领域

本发明属于动态计算领域，涉及目标定位问题，特别是一种现代智能博物馆的文物定位方法，旨在为现代智能博物馆提供一种现代化智能管理的方法。

背景技术

在高度动态的计算环境中，目标定位已经成为一个重要的问题。获得目标的准确位置有利于提高智能设备的运行效率，例如博物馆内展览文物应具有明确的位置。现代智能博物馆的智能管理系统应能够监控和统计游客数量，并且在文物将被破坏或被盗时及时做出处理。因此，需要将文物置于最佳展示位置，并提供有效的管理，以提高文物的稳定性，减少地震等灾害所产生的震动、坠落或倒塌等对文物造成的破坏。传统的文物管理方法主要依靠视频监控来防止文物被盗，其过程需要人工进行管理，智能化程度较低。为此，许多博物馆一直在寻找提高定位精度的高效解决方案。文物定位主要包括基于超声波或无线网等基于非RFID的文物定位方法和基于RFID的文物定位方法两大类。基于非RFID的文物定位方法，其发射或接收信号容易受到游客移动的影响。而RFID能够对文物的位置进行实时定位，提高了文物管理系统的管理效率和安全性。现有基于RFID的文物定位方法通常需要给定先验知识并利用单个阅读器进行定位。Xu等人(Xu HP,Hui L.The museum access andhistorical relic manage system based on RFID technology[C].6th InternationalConference on Pervasive Computing and Applications,2011:22-25.)提出了一种基于RFID的文物定位方法，该方法利用金属柜实时获取并识别电子标签信号，并将其传输至监控系统，以防止文物损坏或被盗。但该方法的定位精度较低，难以确定文物被错误放置时的准确位置。Ayala等人(Ayala I,Amor M,Pinto M,Fuentes L,Gámez N.iMuseumA:anagent-based context-aware intelligent museum system[J].Sensors,2014,14(11):21213-21246.)提出了一种基于上下文感知的智能博物馆系统，该系统能够获取游客信息并识别游客意图，从而帮助游客更好地参观博物馆。但该系统会受到游客参观时所产生的噪音影响，并且无法在管理员和游客之间提供沟通服务。Xin等人(Xin R,WangXM.Research of museum relics manage system based on RFID technology[J].Computer and Digital Engineering,2012,40(3):40-42.)提出了一种基于RFID的智能博物馆系统，其实现了智能导航，并根据游客具体需求提供相应的移动信息服务。但该系统只能提供身份识别，无法对文物的位置进行估计。张小松等人(张小松，马振，曹亮.基于RFID技术的博物馆数字化管理及应用[J].电子技术与软件工程，2021(1)：84-85.)提出了一种基于RFID的博物馆管理及其数字化系统，该系统能够实现文物信息的良好鉴别，以降低文物损坏风险。但是该系统难以检测由于人员疏忽或连续振动而引起的细微位置变化。

根据对数距离路径损耗(Log-distance path loss，LDPL)模型，随着对信号接入点距离的增加，接收信号强度值单调递减，这种特性使得接收信号强度可以作为一个有效的特征值用于对目标进行定位。在基于信号强度的定位方法中，通常使用通路路径损耗模型LDPL来将信号强度转换为距离。传统基于LDPL模型的目标定位的缺点在于，当目标位置发生很细微的变化，阅读器获得的接收信号强度也可能发生很大变化，从而导致直接采用基于LDPL模型所计算的文物目标移动距离难以判定文物目标是否发生移动。

发明内容