RFID在定位方向應(yīng)用

1、RFID在定位方面的技術(shù)應(yīng)用報告人：蘇全程報告內(nèi)容 基礎(chǔ)簡述 算法與系統(tǒng) 總結(jié)基礎(chǔ)簡述RFID發(fā)展1941-1950：雷達的改進和應(yīng)用催生RFID技術(shù)，最早應(yīng)用于二戰(zhàn)空中的敵我識別。1951-1970：技術(shù)和理論的積累階段。1971-1980:RFID系統(tǒng)的試驗應(yīng)用階段。1981-2000：RFID技術(shù)逐步進入商業(yè)應(yīng)用。2000- ：RFID技術(shù)分化在不同的領(lǐng)域應(yīng)用，例如，物聯(lián)網(wǎng)，定位技術(shù)，身份識別。基礎(chǔ)簡述RFID組成和分類：有源標(biāo)簽 無源標(biāo)簽 半有源標(biāo)簽基礎(chǔ)簡述RFID定位系統(tǒng)算法與系統(tǒng)定位常規(guī)方法：1.TOA：通過發(fā)射機發(fā)射到定位目標(biāo)再返回發(fā)射機的所用時間來確定距離。特點：簡單，時間同步

2、要求高。算法與系統(tǒng)2.TDOA：根據(jù)目標(biāo)發(fā)射信號的時間差來確定位置。特點：TOA的改進，降低了時間同步要求。算法與系統(tǒng)3.AOA：通過到達角度和已知基站位置共同確定位置。算法與系統(tǒng)4.RSSI：因為距離遠近，接收的信號強度不一樣，通過建立信號隨距離衰減模型，來確定距離遠近，從而實現(xiàn)定位。D是目標(biāo)距離， 是參考距離，是損耗指數(shù)，x是修正。目前RFID系統(tǒng)多采用這種方式定位。0010 lg(/)DDPPD Dx0D算法與系統(tǒng)定位算法研究：LANDMARC算法是基于RSSI，2004年被LIONELM.NI提出。算法與系統(tǒng)LANDMARC算法步驟：1.設(shè)置n個Reader，并對待測區(qū)域進行建模，同時

3、設(shè)置k個參考tag2.n個Reader分別收集k個tag的信號強度3.待測tag入場，n個Reader讀取待測tag的信號強度：12(,.,),0iiiinik 12(,.,)nSS SS 算法與系統(tǒng)4.分別計算待測tag與k個參考tag的歐氏距離5.設(shè)置一個閾值M，選取離待測tag距離最近的m個參考tag選取滿足 的m個參考tag21() ,0niijijESik iEM算法與系統(tǒng)6.根據(jù)質(zhì)心算法，求得待測tag的坐標(biāo)其中 是選取的參考 tag的權(quán)重， 是選取參考 的二維坐標(biāo)權(quán)重一般是依據(jù)選取參考tag與待測tag的歐氏距離1( , )( ,)mlllix yx yl(,)llxyii221

4、 11/1/iimiEE算法與系統(tǒng)LANDMARC結(jié)果圖示算法與系統(tǒng)跳頻變相法：閱讀器發(fā)射信號，被tag接收并返回到閱讀器，返回的信號有相位和幅度信息，幅度表示強度，相位間接的表示信號所走過的路程。信號傳送到返回，相位變化滿足：2*2 Lfc算法與系統(tǒng)實際應(yīng)用中，閱讀器的工作頻率在300MHz至2.4GHz之間，這樣不可避免的出現(xiàn)相位變化大于2，而整閱讀器只能檢測0-2之間的相位，為了避免出現(xiàn)大于2的相位變化，所以采用跳頻系統(tǒng)。算法與系統(tǒng)一般選取的兩個工作頻率不能間隔太大，例如860MHz-960MHz的工作系統(tǒng)首先選取兩個頻率 和 分別求得兩個頻率下的相位變化1f2f112*2 Lfc222

5、*2 Lfc算法與系統(tǒng)上兩式相減得于是21212*22*2LfLfcc21214cLff算法與系統(tǒng)VIRE算法：核心思想：在LANDMARC算法中，為了得到更好的精度，需要投入更多的參考tag，但是太多的tag，不但會加大成本，同時參考tag之間信號干擾會加重，故引入虛擬tag。算法與系統(tǒng)算法與系統(tǒng)三維定位算法VLM結(jié)合LANDMARC和VIRE算法提出的三維定位算法1.三維空間里，在天花板和地面設(shè)置若干閱讀器。2.天花板和地面之間空間設(shè)置虛擬標(biāo)簽。算法與系統(tǒng)3.待測標(biāo)簽T進入空間，把所有能檢測到T的閱讀器記為集合：R是閱讀器的工作范圍， 是閱讀器編號4.選擇能被 包圍的所有虛擬標(biāo)簽，記為(

6、)|,|diR TR TRiR( )dR T( )dVLMT算法與系統(tǒng)5.不能檢測到待測標(biāo)簽T的閱讀器集合，記為6.選取 包圍的虛擬標(biāo)簽，記為( )|,|not diRTR TR( )not dRT( )not dVLMT算法與系統(tǒng)7. 與 的補集做交運算，求得待測標(biāo)簽附近虛擬標(biāo)簽的集合，記為 8.把上式集合虛擬標(biāo)簽的坐標(biāo)做加權(quán)平均，即可大概求得待測標(biāo)簽T的坐標(biāo)。 ( )dVLMT( )not dVLMT( )final dVLMT算法與系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)建算法與系統(tǒng)算法與系統(tǒng)算法與系統(tǒng)監(jiān)獄人員管理系統(tǒng)：算法與系統(tǒng)天一眾合RFID只能定位系統(tǒng)總結(jié)現(xiàn)在RFID定位系統(tǒng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)，向著小范圍定位，大范

7、圍應(yīng)用的方向發(fā)展 參考文獻：1A.C.P.Gudon, L.S.G.L.Wauben, D.F.Korne, M.Overvelde,J.Dankelman, J.J.Dobbelsteen.A RFID Specific Participatory Design Approach to Support Design and Implementation of Real-Time Location Systems in the Operating RoomJ. Journal of Medical System,2015,391.2Hsu Yang Kung,Sumalee Chaisit,N

8、guyen Thi Mai Phuong.Optimization of an RFID location identification scheme based on the neural networkJ.Int.J.Commun.Syst.,2015,284.3Yaozong Liu,Fawang Han,Xuesong Xu,Hong Zhang,Yonghe Liu.Measuring the Uncertainty of RFID Location Streams Based on Optimal Particle FilterJ.International Journal of

9、Distributed Sensor Networks,2015,2015. 參考文獻4陳增強,國峰,張青.一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和Bayes估計的RFID室內(nèi)定位算法A.中國自動化學(xué)會過程控制專業(yè)委員會.第26屆中國過程控制會議（CPCC2015）論文集C.中國自動化學(xué)會過程控制專業(yè)委員會:,2015:1.5Mingyi Duan,Yajun Yang,Jiantao Zhu,Yinju Lu.A new method using Bayesian estimation for the location parameter in RFID dataA.Information Enginee

10、ring Research Institute,USA.Proceedings of 2014 3rd In ternational Conferenceon Electricaland Electronics Engineering(ICEEE2014)C.Information Engineering Research Institute,USA:,2014:9.6Qingkuan Dong,Jiaqing Tong,Yuan Chen,Zongming Fei.Cloud-Based RFID Mutual Authentication Protocol without Leaking

11、Location Privacy to the CloudJ.International Journal of Distributed Sensor Networks,2015,2015. 7Ramanathan, R., Ramanathan, U., and Ko, L. W. L., Adoption ofRFID technologies in UK logistics: Moderating roles of size, barcodeexperience and government support. Expert Syst. Appl. 41(1):230-236, 2014.8

12、羅利,黃平.基于RFID的室內(nèi)定位貝葉斯算法仿真分析J.產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2016,03:64-65.9Ko Chien-Ho.3D-Web-GISRFID locationsensing system for construction objects.J. The Scientific World Journal,2013,2013.10Qingkuan Dong,Jiaqing Tong,Yuan Chen,Zongming Fei. Cloud-Based RFID Mutual Authentication Protocol without Leaking Location Privac

13、y to the CloudJ. International Journal of Distributed Sensor Networks,2015,2015. 11Javier G. Escribano,Andrs Garca. Human condition monitoring in hazardous locations using pervasive RFID sensor tags and energy-efficient wireless networksJ. Journal of Zhejiang University SCIENCE C,2012,139.12Chang-He

14、on Oh,Jongsung Kim. Location Estimation Using Space-Time Signal Processing in RFID Wireless Sensor NetworksJ. International Journal of Distributed Sensor Networks,2013,2013.13Yiming Ji. Dynamic 3-D Indoor Radio Propagation Model and Applications with Radios from 433 MHZ to 2.4 GHzJ. Intl J. of Commu

15、nications, Network and System Sciences,2012,0511. 14Wuchen XIAO,Hua ZHANG,Qiaoyan WEN,Wenmin LI. PASSIVE RFID-SUPPORTED SOURCE LOCATION PRIVACY PRESERVATION AGAINST GLOBAL EAVESDROPPERS IN WSNA. IEEE Beijing Section.Proceedings of 2013 5th IEEE International Conference on Broadband Network & Multimedia TechnologyC.IEEE Beijing Section:,2013:5.15Xiang Song,Xu Li,Wencheng Tang,Weigong Zhang. A fusion strategy for reliable vehicle positioning utilizing RFID an