CN113301497B - 基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法及其系统 - Google Patents

基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供基于RFID和Wi‑Fi融合的定位方法及其系统，方法包括：构建Wi‑Fi信号与RFID信号重叠的网络环境；触发对应一待测RFID标签的定位指令后，确定最新读取到所述待测RFID标签的至多两个AP和一个RFID阅读器；依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线；依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆；获取所述至多两条直线和所述圆的交点坐标；依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标。本发明同时具备抗干扰性强、成本低、定位精度较高，以及计算简单、实施简便、实用等特点，非常适合用于实时定位。

Description

基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法及其系统
技术领域
本发明涉及定位领域，具体涉及基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法及其系统。
背景技术
随着智能手机、移动互联网的普及，地理位置服务(Location Based Service,LBS)等新兴产业正在兴起，人们对定位和导航的需求越来越高。在复杂的室内环境中，如机场、展厅、仓库、超市、医院、图书馆、地下停车场等，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置。定位技术的研究能够为资产管理、智能家居、地下救援、物品展览等应用场景提供良好的解决方案，因此吸引了国内外学术界与工业界的广泛关注。
目前室内定位技术主要有：Wi-Fi、射频识别(radiofrequency identification，RFID)、ZigBee、蓝牙(Bluetooth，BT)、超宽带(ultra-wideband，UWB)、无线电、惯性单元辅助定位、红外定位、超声波、光跟踪定位等，这些定位技术各有优缺点。由于受到各行业的应用需求推动，室内定位技术成为目前学术界和产业界的研究热点。国内外研究人员都致力于相关研究并提出了多种融合定位应用。例如，在国内，孙瑜等人提出了基于LANDMARK定位的将最近邻改进法与误差多级处理进行融合的方法，以此来提高定位的精度；李大威等人将惯性导航和GPS融合在一起，利用微型陀螺仪漂移校正进行最优估计，消除系统误差，提高定位精度；清华大学的卢恒惠、张盛等人，针对全球定位系统GPS在密集城市地带、隧道、地下停车场环境中不可以用以及Wi-Fi定位精度不足的问题，构建了一种Wi-Fi/GPS组合定位模型。在国外，英特尔研究院将FASTSLAM算法运用在定位融合方面，放置于屋顶和走廊射频识别被动式应答器的坐标通过FASTSLAM算法计算出来，再结合Monte Carlo定位算法对目标进行定位；法国LASS实验室在可移动机器人上安装了16个超声波传感器、2个二维激光测距仪和1个黑白相机，使用组合传感器的方法用于对未知物理环境模型的构建。
室内定位由于其所处环境特殊性和复杂性，有以下一些技术难点需要解决：
一是室内环境布局复杂多变，障碍物很多，包括设备、物品、房间和人员等。同时，室内环境干扰源多，电磁辐射、灯光、温度、声音等干扰源都会对定位造成一定影响。因此要提高定位精度需要有辅助定位系统；
二是精度与成本难以兼顾，高精度室内定位技术均需要比较昂贵的额外辅助设备或前期大量的人工处理支持，这些都大大制约了技术的推广普及。低成本的定位技术则在定位精度上需要提高。
因此，亟待出现一种能够同时具备高精度、低成本以及抗干扰能力强的室内定位方法能够同时解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法及其系统，同时具备高精度、低成本以及抗干扰能力强的特点。
请参照图1，为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法，包括：
构建Wi-Fi信号与RFID信号重叠的网络环境；
触发对应一待测RFID标签的定位指令后，确定最新读取到所述待测RFID标签的至多两个AP和一个RFID阅读器；
依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线；依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆；获取所述至多两条直线和所述圆的交点坐标；
依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标。
进一步地，所述依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线，包括：
若所确定的是两个AP，则分别计算每个AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到两条直线；
若所确定的是一个AP，则计算所述AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到一条直线。
进一步地，所述依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标，包括：
若所确定的是两个AP，则取两个交点坐标的中点为所述待测RFID标签的定位坐标；
若所确定的是一个AP，则取交点坐标为所述待测RFID标签的定位坐标。
进一步地，所述依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆，包括：
依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离；
以所述RFID阅读器的坐标为圆心，所述距离为半径，确定一个圆。
进一步地，所述依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离，包括：
依据公式
Figure BDA0003077601450000031
计算得到所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离d；其中，所述P(d)为经过距离d后的路径损耗；所述P(d0)为所述RFID阅读器的RSSI值；所述n为路径长度和路径损耗之间的比例因子，其范围在2～5；所述d0为参考距离；所述Xσ为平均值为0的高斯分布随机变数，其标准差范围为4～10。
进一步地，所述网络环境中的各个RFID阅读器之间间隔预设距离。
本发明提供的另一个技术方案为：
基于RFID和Wi-Fi融合的定位系统，包括一特定网络环境、待测RFID标签以及程序；
所述特定网络环境，由AP和RFID阅读器构建得到，且其中的Wi-Fi信号与RFID信号重叠；
所述程序，在触发对应一待测RFID标签的定位指令后运行，并在运行时执行如下步骤处理：
确定最新读取到所述待测RFID标签的至多两个AP和一个RFID阅读器；
依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线；依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆；获取所述至多两条直线和所述圆的交点坐标；
依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标。
进一步地，所述程序在执行所述依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线步骤时，执行包括：
若所确定的是两个AP，则分别计算每个AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到两条直线；
若所确定的是一个AP，则计算所述AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到一条直线。
进一步地，所述程序在执行所述依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标步骤时，包括：
若所确定的是两个AP，则取两个交点坐标的中点为所述待测RFID标签的定位坐标；
若所确定的是一个AP，则取交点坐标为所述待测RFID标签的定位坐标。
进一步地，所述程序在执行所述依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆步骤时，包括：
依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离；
以所述RFID阅读器的坐标为圆心，所述距离为半径，确定一个圆。
进一步地，所述程序在执行所述依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离时，包括：
依据公式
Figure BDA0003077601450000041
计算得到所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离d；其中，所述P(d)为经过距离d后的路径损耗；所述P(d0)为所述RFID阅读器的RSSI值；所述n为路径长度和路径损耗之间的比例因子，其范围在2～5；所述d0为参考距离；所述Xσ为平均值为0的高斯分布随机变数，其标准差范围为4～10。
进一步地，所述网络环境中的各个RFID阅读器之间间隔预设距离。
本发明的有益效果在于：针对现有技术在室内复杂环境下，存在定位成本高以及普遍定位精度不高的问题，本发明提出一种高精度、低成本、抗干扰能力强的室内定位方法，方法融合了Wi-Fi和RFID两种定位技术。其中的Wi-Fi定位技术并不直接进行定位，只需要获取Wi-Fi接入点(AP)的位置信息即可，由于不需要获取Wi-Fi信号的RSSI值，所以复杂的室内环境下不会对Wi-Fi的定位造成影响；所获取的AP位置将结合RFID阅读器的位置及其读取到待测标签的RSSI值一同进行定位；同时，由于RFID的覆盖范围较小，所以受室内环境的影响也较小，因此整个定位系统的抗干扰能力强。进一步地，定位组网时，Wi-Fi网络具有覆盖范围广的特点，因此无需进行大量Wi-Fi接入点(AP)的布置，并且大多数场景下在组建无线网络时就已建好，定位时不需要专门再组建Wi-Fi网络，所以无需额外的成本；而RFID阅读器也不用密集布置，只要有信号覆盖就可，RFID阅读器本身的成本不高，所以整个定位网络的组网成本不高。再者，综合考虑了Wi-Fi的覆盖范围广，但定位精度较差(误差通常都有几米)；而RFID的覆盖范围较小，但定位精度较好(可以达到分米到米的级别)，若单独用RFID进行定位则需要布置密度较高的RFID阅读器和参考标签，成本较高的问题。通过将二者融合，提取各自的优点，从而实现在降低成本的同时提高定位精度。因此，本发明的定位方法，同时具备抗干扰性强、成本低、定位精度较高，以及计算简单、实施简便、实用等特点，非常适合用于实时定位。
附图说明
图1为本发明一实施例一种基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一所述基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法的流程示意图；
图3为本发明实施例二的定位网络中各AP、RFID阅读器和待测标签的分布示意图；
图4为本发明实施例三定位网络中各AP、RFID阅读器和待测标签的分布和坐标示意图；
图5为图4中待测标签7的位置和测得标签7信息的AP和RFID阅读器的分布示意图；
图6为本发明实施例四中待测标签7的位置和测得标签7信息的AP和RFID阅读器分布示意图；
图7为对应图6的局部放大图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
实施例一
请参照图2，本实施例提供一种基于RFID和Wi-Fi融合的室内定位方法。
首先，需要构建由Wi-Fi信号与RFID信号重叠覆盖的网络环境。该网络环境由Wi-Fi信号接入点AP和RFID阅读器布置得到，网络环境中AP和RFID阅读器的放置没有固定的位置，可以根据网络环境的实际需求进行布置，只需要求由此得到的网络环境中的任意一个地方都必须至少覆盖到一个AP的Wi-Fi信号以及一个RFID阅读器的RFID信号即可。优选地，可以先布置AP的放置点，而后将RFID阅读器依据其有效覆盖范围防止在AP信号的覆盖范围内。
而后，当任意一个携带有待测RFID标签的定位目标进入上述网络环境中时，将会有至少一个AP和一个RFID阅读器读取到该待测RFID标签的Wi-Fi信息和RFID信息。
基于上述，当触发对应任意一个定位目标的定位指令后，执行包括：
S01：获取当前读取到该定位目标的待测RFID标签的AP和RFID阅读器
S02：判断是否能够同时获取到AP信息和RFID阅读器信息；若否，则返回S01步骤；若是，则执行S03；
S03：判断AP数量是否≥2，且RFID阅读器数量大于等于1；若是，则执行S14；若否，则执行S24；
针对能够获取到两个以上AP信息和至少一个RFID阅读器信息的情况，流程如下：
S14：从中确定时间点最新的两个AP和时间点最新的一个RFID阅读器；在此，可以将读取到信号的时间精确到毫秒级，以更准确地锁定上述两个AP和一个RFID阅读器。
S15：依据一个AP的坐标和一个RFID阅读器的坐标确定出一条直线，由于具有两个AP，因此该步骤能够得到两条直线；可选地，所述直线可以是直线方程的形式。
S16：依据RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆；
具体而言，以RFID阅读器的坐标作为圆心，以依据所述RSSI值计算得到半径d来确定所述的圆。
S17：获取所述两条直线和所述圆的两个交点坐标；
需要说明的是，本实施例中的交点坐标指的是以AP坐标和RFID阅读器坐标为起始点所确定的有限线段与所述圆的交点。因此，若本实施例中的直线用直线方程的形式表示，则所获取的是直线方程与圆的两个交点中靠近AP坐标的那个交点。
S18：取两个交点坐标的中点为定位目标的定位坐标。
针对只能够获取到一个AP信息和至少一个RFID阅读器信息的情况，流程如下：
S24：确定时间点最新的一个AP和时间点最新的一个RFID阅读器；
S25：依据该AP的坐标和该RFID阅读器的坐标确定出一条直线；同样的，所述直线也可以是直线方程的形式。
S26：依据RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆；
S27：获取所述直线和所述圆的一个交点坐标；
S28：取该交点坐标的为定位目标的定位坐标。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上做进一步扩展，提供一种具体应用示例：
1、构建如图3所示的定位网络。
定位网络中AP和RFID阅读器的具体布置方式可以依据不同的需求设置N个AP、M个RFID阅读器和K个待测标签。如图3所示的定位网络中，包含有4个AP、25个RFID阅读器和10个待测标签，4个AP分布在四个顶点，相隔50米；25个RFID阅读器均匀地分布在这4个AP信号覆盖范围内，RFID阅读器间的间距都为5米；待测标签任意分布，每个待测标签都包含有一块无线网卡和一张RFID标签。
2、获取Wi-Fi接入点AP和RFID阅读器。
具体而言，当待测标签进入到定位网络的覆盖范围之内，AP和RFID阅读器将会读取到该待测标签的Wi-Fi信息和RFID的RSSI值，生成对应该待测标签且依据读取时间先后顺序排列的信号读取表。假设读取到某待测标签Tagx信号的AP和RFID阅读器的信息如表1所示。
待测标签 信号获取设备 RSSI值 获取时间
Tagx AP2 -20 20200822103114524
Tagx AP3 -45 20200822103113123
Tagx RFID阅读器4 5 20200822103112523
Tagx RFID阅读器5 9 20200822103025436
Tagx AP1 -35 20200822103012745
… … … …
表1
表1中，获取时间的格式为：年月日时分秒毫秒，如20200822103114524表示获取的时间为：2020年08月22日10时31分14秒524毫秒。
3、对待测标签进行定位。
对应某个作为定位目标的待测标签，依据其信号读取表，确定最新读取到该待测标签的至多两个AP和一个RFID阅读器。例如依据表1，通过对比，将获取最新读取到该待测标签的两个AP为AP2和AP3，最新的RFID阅读器为RFID阅读器4。对于新加入的待测标签，数据有可能不完整，但至少能够获取到一个AP信息和一个RFID阅读器信息，才能对该待测标签进行定位。
在该步骤中，只有获取到最新读取到待测RFID标签的至多两个AP和一个RFID阅读器以后，才可以通过计算得到该待测RFID标签的位置。
对应上述，待测标签是否可进行定位的判断过程如下：
3.1、依据该待测标签的信号读取表，判断对应当前时间(精确度小于信息读取表中获取时间的精度，对应表1，当前时间只需精确到分即可)能够获取到的AP的数量和RFID阅读器的数量；
3.2、依据获取到的AP和RFID阅读器的数量来判定是否可以进行定位，获取的数量有以下同种情况：
1)AP的数量和RFID阅读器的数量其中一个为1个，另外一个为0个，或是两者数量都为0。这种情况下不能进行定位，要返回继续获取信息读取表，并继续执行所述判断其后的步骤；
2)AP的数量和RFID阅读器的数量都为1个，这种情况下可以进行定位；
3)AP的数量大于等于2个且RFID阅读器的数量大于等1个，这种情况下取最新获取到待定位的待测标签的2个AP以及1个RFID阅读器进行定位计算。
除上述第1)种情况不进行定位外，其它两种情况都可以进行定位，不过定位方法略有区别，这两种情况的定位过程如下：
3.3、针对上述2)的情况，即AP数量和RFID阅读器数量都为1个时的定位方式如下：
3.3.1获取AP的坐标值(xap,yap)、RFID阅读器的坐标值(xrf,yrf)及其RSSI值RSSItag。
3.3.2根据AP的坐标(xap,yap)与RFID阅读器坐标(xrf,yrf)两点生成一条直线方程，如式1所示。
(y-yrf)/(yap-yrf)＝(x-xrf)/(xap-xrf) 式1；
3.3.3以RFID阅读器坐标(xrf,yrf)为圆心，以RSSI计算出的距离为半径d画一个圆，其中半径d的值根据RSSI的计算公式得出，公式如式2所示。
Figure BDA0003077601450000091
其中，P(d)是经过距离d后的路径损耗，单位为dB；P(d0)为RSSItag；d0为是参考距离，通常选择为1m；n为路径长度和路径损耗之间的比例因子，依赖于障碍物的结构和使用的材料，它的范围为2～5；Xσ是平均值为0的高斯分布随机变数，其标准差范围为4～10。
根据式2计算出半径d之后，可获取圆的标准方程，如式3。
(x-xrf)2+(y-yrf)2＝d2式3；
3.3.4根据直线方程式1与圆的方程式3联解直线和圆的交点(x,y)，并将其作为待测标签的定位坐标。
通常情况下，依据上述公式计算得到的x,y的解会有两个，而其中x∈[xrf,,xap],y∈[yrf,,yap]的解才是作为待测标签的定位坐标点，至此定位结束。
3.4、针对上述3)的情况，即AP数量≥2且RFID阅读器数量≥1个时的定位方式如下：
3.4.1取获取时间点最新的两个AP的坐标值(xap1,yap1)和(xap2,yap2),获取时间点最新一个RFID阅读器的坐标值(xrf,yrf)及其RSSI值RSSItag。
3.4.2将两个AP的坐标(xap1,yap1)和(xap2,yap2)分别与RFID阅读器坐标(xrf,yrf)代入上述式1，生成两条条直线方程。
3.4.3以RFID阅读器坐标(xrf,yrf)为圆心，以RSSI计算出的距离为半径d画一个圆，其中半径d的值由上述式2公式得出。
3.4.4两个AP的两条直线方程式分别与依据RFID阅读器生成的圆方程式进行联解，计算出两条直线和圆的交点分别为(x1,y1)和(x2,y2)。同样的，(x1,y1)和(x2,y2)各自的解也会有两个，取其中x1∈[xrf,xap1],y1∈[yrf,yap1]和x2∈[xrf,xap2],y2∈[yrf,yap2]的解为两个交点的解。
3.4.5根据(x1,y1)和(x2,y2)两个坐标点，计算这两个坐标点之间的中点(x,y)，即为待测标签的坐标点，至此定位结束。
实施例三
本实施例对应实施例二中的“3.3”点，即针对“2)”的AP数量和RFID阅读器数量都为1个时的定位方式，提供一具体运用场景：
请参阅图4，图中的待测标签7作为定位目标。由于图4的定位网络覆盖范围较大，另外提供图5，为图4中对应待测标签7的局部布置图，以更详细地展示待测标签7与AP和RFID阅读器之间的位置关系。
从图5中可以得出，待测标签7的坐标为(6，35)；当前读取到待测标签7的AP有AP2，坐标为(0，50)；当前读取到待测标签7的RFID阅读器4，坐标为(5，35)。
假设RFID阅读器4读取到待测标签7的RSSItag＝5，则根据实施例二的式2可以计算出RFID阅读器4离待测标签7的距离约为2米，即d＝2；根据实施例二的式1的直线方程公式，已知AP2与RFID阅读器4的坐标，可求得直线方程为：
y+3x＝50 式4；
已知RFID阅读器4的坐标和半径d＝2，根据实施例二的式3可得圆的方程为：
(x-5)2+(y-35)2＝22 式5；
根据上述式4和式5联合求解可得直线与圆的交点X1＝4.37,X2＝5.63。根据x∈[xrf,xap]＝[5,0]原则，定位坐标点x＝x1＝4.37，根据x可求得y＝36.89。至此定位完毕，待测标签7的坐标为(4.37，36.89)。
实施例四
本实施例对应实施例二中的“3.4”点，即针对“3)”的AP数量≥2且RFID阅读器数量≥1个时的定位方式，提供一具体运用场景：
请参阅图6，同样以待测标签7作为定位目标。图6为图4中待测标签7的局部布置图，而图7为图6的局部放大图。
从图6和图7中可以得出，待测标签7的坐标为(6，35)，当前读取到待测标签7的AP有AP2和AP3，坐标分别为(0，50)和(50，50)；当前读取到待测标签7的RFID阅读器4，坐标为(5，35)；
假设RFID阅读器4读取到待测标签7的RSSItag＝5，根据实施例二的式2可以计算出RFID阅读器4离待测标签的距离约为2米，即d＝2；根据实施例二的式1的直线方程公式，已知AP2和AP3与RFID阅读器4的坐标，可分别求得直线方程：
y+3x＝50 式6；
3y-x＝100 式7；
已知RFID阅读器4的坐标和半径d＝2，根据实施例二的式3可得圆的方程为：
(x-5)2+(y-35)2＝22 式8；
根据式6和式8联合求解可得直线与圆的交点有两个xa＝4.37,xb＝5.63。根据x∈[xrf,xap1]＝[5,0]原则，定位坐标点x1＝xa＝4.37，根据x1可求得y1＝36.89，于是得直线与圆的交点A(4.37,36.89)。
根据式7和式8联合求解可得直线与圆的交点ya＝34.37,yb＝35.63。根据y∈[yrf,yap2]＝[35,50]原则，定位坐标点y2＝yb＝35.63，根据y2可求得x2＝6.89，于是得出直线与圆的交点B(6.89，35.63)。
根据A，B点的坐标，可得两坐标点的中点坐标为(5.63，36.26)，至此定位完毕，待测标签7的坐标为(5.63，36.26)。
通过上述实施例三和实施例四分别针对同一个待测标签在相同时刻由于读取到信息的AP和RFID阅读器的数量不同而采用的两种定位方式的结论可知：
针对实施例三的第一种定位情况，一个AP和一个RFID阅读器进行定位的坐标为(4.37，36.89)，待测标签7的坐标为(6，35)，根据欧氏距离计算公式两点间的空间距离约为2.5。针对实施例四的第二种可定位情况，两个AP和一个RFID阅读器进行定位的坐标为(5.63，36.26)，待测标签7的坐标为(6，35)，根据欧氏距离计算公式两点间的空间距离约为1.41。
从两个定位点与待测标签间接欧氏距离来看，两个AP和一个RFID阅读器同时定位要比一个AP和一个RFID阅读器定位要高很多。虽然这只是其中一个例子，但用定位原理来看，两个AP和一个RFID阅读器的定位精度都会比一个AP和一个RFID阅读器定位要高，并且绝大多数时间都会是两个AP和一个RFID阅读器同时进行定位，一个AP和一个RFID阅读器定位只是在待测标签刚加入的时候或是信号受干扰较严重的情况下才会出现。
可见，本发明的定位方式充分考虑了不同的情况，即确保具备实时定位的功能，同时又能及时提高定位精确度。
实施例五
本实施例提供基于RFID和Wi-Fi融合的定位系统，包括一特定网络环境、待测RFID标签以及程序；
所述特定网络环境，由AP和RFID阅读器构建得到，且其中的Wi-Fi信号与RFID信号重叠；
所述程序，在触发对应一待测RFID标签的定位指令后运行，并在运行时执行实施例一所述的S01-S28步骤的处理。
在一具体实例中，所述特定网络环境可以按照实施例二的“1、”所述方式进行构建。同时，所述程序在触发定位指令后，运行实施例二的“2、”-“3、”的所述的所有步骤处理。
从上述描述可知，对应本领域普通技术人员可以理解实现上述技术方案中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来实现的，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的流程。所述程序在被处理器执行后，同样能够实现对应各方法的有益效果。
其中，所述的存储介质可以是磁盘、光碟、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
综上所述，本发明提供的基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法及其系统，融合了Wi-Fi和RFID两种定位技术，并且Wi-Fi定位技术并不直接进行定位，而是与RFID定位技术共同进行定位，这就解决了室内复杂环境对Wi-Fi信号的影响问题，也就是说室内环境再复杂，对Wi-Fi信号影响再大也不影响由Wi-Fi参与的定位结果。并且，定位组网时，Wi-Fi网络覆盖范围广，无需大量进行Wi-Fi接入点的布置，RFID阅读器也不用密集布置，只要有信号覆盖就可，也不需要布置密集的参考标签。当然，也可以根据定位精度的需要，减小RFID阅读器的信号覆盖范围，加大布置密度。另外，本发明的定位计算只用到了最基础的线性几何方法，如两点式、圆的标准方程等，计算非常简单，所以运算起来速度很快，非常适合实时定位系统。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法，其特征在于，包括：
构建Wi-Fi信号与RFID信号重叠的网络环境；
触发对应一待测RFID标签的定位指令后，确定最新读取到所述待测RFID标签的至多两个AP和一个RFID阅读器；
依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线；依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆；获取所述至多两条直线和所述圆的交点坐标；
依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标；
所述依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆，包括：
依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离；
以所述RFID阅读器的坐标为圆心，所述距离为半径，确定一个圆；
所述依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离，包括：
依据公式
Figure FDA0003611925980000011
计算得到所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离d；其中，所述P(d)为经过距离d后的路径损耗；所述P(d0)为所述RFID阅读器的RSSI值；所述n为路径长度和路径损耗之间的比例因子，其范围在2～5；所述d0为参考距离；所述Xσ为平均值为0的高斯分布随机变数，其标准差范围为4～10。
2.如权利要求1所述的基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法，其特征在于，所述依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线，包括：
若所确定的是两个AP，则分别计算每个AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到两条直线；
若所确定的是一个AP，则计算所述AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到一条直线。
3.如权利要求2所述的基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法，其特征在于，所述依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标，包括：
若所确定的是两个AP，则取两个交点坐标的中点为所述待测RFID标签的定位坐标；
若所确定的是一个AP，则取交点坐标为所述待测RFID标签的定位坐标。
4.如权利要求1所述的基于RFID和Wi-Fi融合的定位方法，其特征在于，所述网络环境中的各个RFID阅读器之间间隔预设距离。
5.基于RFID和Wi-Fi融合的定位系统，其特征在于，包括一特定网络环境、待测RFID标签以及程序；
所述特定网络环境，由AP和RFID阅读器构建得到，且其中的Wi-Fi信号与RFID信号重叠；
所述程序，在触发对应一待测RFID标签的定位指令后运行，并在运行时执行如下步骤处理：
确定最新读取到所述待测RFID标签的至多两个AP和一个RFID阅读器；
依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线；依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆；获取所述至多两条直线和所述圆的交点坐标；
依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标；
所述依据所述RFID阅读器的坐标和RFID阅读器的RSSI值确定一个圆，包括：
依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离；
以所述RFID阅读器的坐标为圆心，所述距离为半径，确定一个圆；
所述依据所述RFID阅读器的RSSI值计算出所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离，包括：
依据公式
Figure FDA0003611925980000021
计算得到所述RFID阅读器与所述待测RFID标签的距离d；其中，所述P(d)为经过距离d后的路径损耗；所述P(d0)为所述RFID阅读器的RSSI值；所述n为路径长度和路径损耗之间的比例因子，其范围在2～5；所述d0为参考距离；所述Xσ为平均值为0的高斯分布随机变数，其标准差范围为4～10。
6.如权利要求5所述的基于RFID和Wi-Fi融合的定位系统，其特征在于，所述程序在执行所述依据一个所述AP和一个所述RFID阅读器的坐标确定一直线，得到至多两条直线步骤时，执行包括：
若所确定的是两个AP，则分别计算每个AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到两条直线；
若所确定的是一个AP，则计算所述AP与所述RFID阅读器的直线方程，得到一条直线。
7.如权利要求6所述的基于RFID和Wi-Fi融合的定位系统，其特征在于，所述程序在执行所述依据所述交点坐标确定所述待测RFID标签的当前坐标步骤时，包括：
若所确定的是两个AP，则取两个交点坐标的中点为所述待测RFID标签的定位坐标；
若所确定的是一个AP，则取交点坐标为所述待测RFID标签的定位坐标。
8.如权利要求5所述的基于RFID和Wi-Fi融合的定位系统，其特征在于，所述网络环境中的各个RFID阅读器之间间隔预设距离。
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