CN117255408B - 一种基于rfid技术的室分定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于RFID技术的室分定位系统及方法,涉及定位识别领域,其中,所述系统用于执行一种基于RFID技术的室分定位方法,所述方法包括:将多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2;若接收第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线;根据第一标识天馈线的信号强度和第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取目标的定位结果。解决了现有技术中室分定位准确度低,导致室分定位质量差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及定位识别领域,具体地,涉及一种基于RFID技术的室分定位系统及方法。
背景技术
申请号为CN201810946106.9的发明,公开了一种基于RFID技术的室内定位大数据分析系统及方法,系统包括微基站、读卡器、电子标签、天线、路由器、电脑客户端;电子标签发送信号,读卡器利用天线接收有效范围内电子标签发送的信号并将其传送给微机站,微机站通过路由器将采集的数据传送给电脑客户端,同时微机站可以接收电脑客户端通过路由器的指令信号。电脑客户端利用室内无线信号传播损耗模型将信号接收强度(RSSI)转化为标签到每个读卡器的距离,进一步利用抖动算法和滑动窗口去除距离数据的突变值,然后利用三圆质心定位算法得到标签的坐标,并存储于数据库,通过调用数据库中的数据进行大数据分析。
该发明如果在室内室分系统下,无法区分相同RRU下的天线信号,导致定位不准确。同时,该发明在进行定位时,需要启用所有的相关设备,如果自己建立微基站,额外成本过高,能量消耗过大。
发明内容
本申请提供了一种基于RFID技术的室分定位系统及方法。解决了现有技术中室分定位准确度低,导致室分定位质量差的技术问题。达到了提高室分定位的准确度,提升室分定位质量,同时,实现大规模的被跟踪物体的室分定位,降低室分定位成本的技术效果。
鉴于上述问题,本申请提供了一种基于RFID技术的室分定位系统及方法。
一方面,本申请还提供了一种基于RFID技术的室分定位系统,其中,所述系统包括:天馈线设置模块,所述天馈线设置模块用于在室分区域中设置多个天馈线,所述多个天馈线由室分天馈系统进行管理,所述多个天馈线对应多个蓝牙开关控制模块,其中,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块;判断模块,所述判断模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,其中,所述第一RFID标签信息设置在目标上;信号强度识别模块,所述信号强度识别模块用于若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;天馈线筛选模块,所述天馈线筛选模块用于基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线,其中,所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为信号强度指标大于等于预设信号强度的标识天馈线;目标定位模块,所述目标定位模块用于根据所述第一标识天馈线的信号强度和所述第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取所述目标的定位结果。
优选的,所述系统还包括:
覆盖面积获取模块,所述覆盖面积获取模块用于获取所述室分区域的预设覆盖面积,以及单个天馈线的单位覆盖面积;
天馈线分布模块,所述天馈线分布模块用于以所述单个天馈线的单位覆盖面积为变量,以所述室分区域的预设覆盖面积为目标对所述多个天馈线进行分布,输出所述多个天馈线的分布位置信息;
位置信息写入模块,所述位置信息写入模块用于基于所述多个天馈线的分布位置信息在每个蓝牙开关控制模块内写入对应天馈线的位置信息。
优选的,所述系统还包括:
蓝牙关闭模块,所述蓝牙关闭模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步关闭状态,所述目标发出所述第一RFID标签信息后基于所述多个蓝牙开关控制模块的关闭状态,将所述第一RFID标签信息转移到蓝牙负载上。
优选的,所述系统还包括:
标签信息集获取模块,所述标签信息集获取模块用于所述目标发出所述第一RFID标签信息,若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量为1时,获取所述天馈线的已存储RFID标签信息集;
标签信息存储模块,所述标签信息存储模块用于将所述第一RFID标签信息与已存储的所述RFID标签信息集进行比对,获取比对返回结果,若比对返回结果为空,将所述第一RFID标签信息存储至存储器中。
优选的,所述系统还包括:
RFID接收模块,所述RFID接收模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,接收多个RFID标签信息;
天馈线组获取模块,所述天馈线组获取模块用于基于所述多个RFID标签信息反馈的天馈线进行分类,获取所述多个RFID标签信息分别对应多个天馈线组,其中,每个天馈线组中所包括的天馈线为接收对应RFID标签信息的天馈线,且每个天馈线组至少包括一个天馈线;
定位结果获取模块,所述定位结果获取模块用于基于所述多个天馈线组分别进行识别,获取所述多个RFID标签信息一一对应的多个定位结果。
优选的,所述系统还包括:
障碍特征识别模块,所述障碍特征识别模块用于对所述室分区域进行障碍特征识别,获取障碍位置特征、障碍结构特征以及障碍材料特征;
因子设置模块,所述因子设置模块用于根据障碍结构特征以及障碍材料特征,设置高斯分布随机因子;
天馈线分类模块,所述天馈线分类模块用于根据所述多个天馈线的分布位置信息、所述多个天馈线的分布范围以及所述障碍位置特征进行分析,将所述多个天馈线进行分类,输出第一类天馈线和第二类天馈线,其中,所述第一类天馈线为覆盖区域内包含信号障碍的天馈线,所述第二类天馈线为覆盖区域内不包含信号障碍的天馈线;
信号强度调节模块,所述信号强度调节模块用于当所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为不同类别的天馈线时,以所述高斯分布随机因子对所属第一类天馈线的信号强度进行调节。
优选的,所述信号衰减模型的表达式包括:
;
其中,为基于第一标识天馈线的信号强度多次测得的定位结果对应的定位误差,为基于所述第二标识天馈线的信号强度多次测得
的定位结果对应的定位误差,为基于所述第一标识天馈线的定位结果,为基于所述
第二标识天馈线的定位结果,令最小化时,获取所述目标的定
位结果;
;
;
其中,为所述第一标识天馈线的信号强度,为所述第二标识天馈线的
信号强度,为所述高斯分布随机因子,n表示信号接收到RFID标签信息时路径长度和路
径损耗之间的比例因子,为在预设点接收到标签发送的信号强度。
另一方面,本申请提供了一种基于RFID技术的室分定位方法,其中,所述方法应用于一种基于RFID技术的室分定位系统,所述方法包括:在室分区域中设置多个天馈线,所述多个天馈线由室分天馈系统进行管理,所述多个天馈线对应多个蓝牙开关控制模块,其中,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块;将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,其中,所述第一RFID标签信息设置在目标上;若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线,其中,所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为信号强度指标大于等于预设信号强度的标识天馈线;根据所述第一标识天馈线的信号强度和所述第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取所述目标的定位结果。
本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
在室分区域中设置多个天馈线,将多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2;若接收第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线;根据第一标识天馈线的信号强度和第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取目标的定位结果。达到了提高室分定位的准确度,提升室分定位质量,同时,实现大规模的被跟踪物体的室分定位,降低室分定位成本的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的附图作简单地介绍。明显地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1为本申请一种基于RFID技术的室分定位方法的流程示意图;
图2为本申请一种基于RFID技术的室分定位系统的结构示意图。
具体实施方式
本申请通过提供一种基于RFID技术的室分定位系统及方法。解决了现有技术中室分定位准确度低,导致室分定位质量差的技术问题。达到了提高室分定位的准确度,提升室分定位质量,同时,实现大规模的被跟踪物体的室分定位,降低室分定位成本的技术效果。
实施例一
请参阅附图1,本申请提供一种基于RFID技术的室分定位方法,其中,所述方法应用于一种基于RFID技术的室分定位系统,所述方法具体包括如下步骤:
在室分区域中设置多个天馈线,所述多个天馈线由室分天馈系统进行管理,所述多个天馈线对应多个蓝牙开关控制模块,其中,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块;
获取所述室分区域的预设覆盖面积,以及单个天馈线的单位覆盖面积;
以所述单个天馈线的单位覆盖面积为变量,以所述室分区域的预设覆盖面积为目标对所述多个天馈线进行分布,输出所述多个天馈线的分布位置信息;
基于所述多个天馈线的分布位置信息在每个蓝牙开关控制模块内写入对应天馈线的位置信息。
分别对室分区域、单个天馈线进行覆盖面积采集,确定室分区域的预设覆盖面积,以及单个天馈线的单位覆盖面积。室分区域可以使用本申请中的一种基于RFID技术的室分定位系统进行智慧室分定位的任意区域。例如,室分区域可以为生产车间、工作室等。预设覆盖面积为室分区域对应的总面积。单位覆盖面积为单个天馈线(天馈线即为天线)对应的覆盖面积。
进一步,将单个天馈线的单位覆盖面积设置为变量,将室分区域的预设覆盖面积设置为目标,根据室分区域的预设覆盖面积和单个天馈线的单位覆盖面积对室分区域进行多个天馈线的布设,获得多个天馈线的分布位置信息,由此,得到设置于室分区域的多个天馈线,并在每个天馈线的前端放置一个低功耗的蓝牙开关控制模块。每个天馈线的分布位置信息包括每个天馈线在室分区域内的布设位置参数。蓝牙开关控制模块包括蓝牙接入服务器。同时,将每个天馈线的分布位置信息写入对应的蓝牙开关控制模块内。通过室分天馈系统对室分区域内的多个天馈线进行管理,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块。室分天馈系统与本申请中的一种基于RFID技术的室分定位系统通信连接。室分天馈系统是移动通信室内覆盖中的重要手段,室分天馈系统主要由馈线和天线两部分组成。室分天馈系统的工作原理是将射频信号通过馈线传输到天线,再通过天线将射频信号转换成电磁波发射出去。
将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,其中,所述第一RFID标签信息设置在目标上;
若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;
基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线,其中,所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为信号强度指标大于等于预设信号强度的标识天馈线;
将多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态(同步开启状态下,每个蓝牙开关控制模块对应的天馈线可以接收信号),当目标发出第一RFID标签信息后,对接收第一RFID标签信息的天馈线进行标识,获得多个标识天馈线(标识天馈线为接收第一RFID标签信息的天馈线)。将多个标识天馈线的数量记为标识天馈线数量。第一RFID标签信息设置在目标上,目标可以为室分区域内的任意的被跟踪物体。第一RFID标签信息为预先贴于目标上的RFID标签。
进一步,对标识天馈线数量是否大于等于2进行判断。如果标识天馈线数量大于等于2,读取标识天馈线数量对应的每个标识天馈线的接收的信号强度,获得多个标识天馈线对应的多个信号强度指标。每个信号强度指标包括每个标识天馈线接收到的第一RFID标签信息的信号强度。继而,预设信号强度包括由所述一种基于RFID技术的室分定位系统预先设置确定的天馈线接收信号强度阈值。分别判断每个信号强度指标是否大于等于预设信号强度。如果信号强度指标大于等于预设信号强度,将该信号强度指标设置为一个筛选信号强度指标。对多个筛选信号强度指标进行降序排列(从大到小),将第一个筛选信号强度指标对应的标识天馈线记为第一标识天馈线,将第二个筛选信号强度指标对应的标识天馈线记为第二标识天馈线。
通过预设信号强度对第一RFID标签信息对应的标识天馈线进行筛选,确定信号强度较高的第一标识天馈线和第二标识天馈线,从而提高室分定位的准确度。
根据所述第一标识天馈线的信号强度和所述第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取所述目标的定位结果。
其中,所述信号衰减模型的表达式包括:
;
其中,为基于第一标识天馈线的信号强度多次测得的定位结果对应的定位误差,为基于所述第二标识天馈线的信号强度多次测得
的定位结果对应的定位误差,为基于所述第一标识天馈线的定位结果,为基于所述
第二标识天馈线的定位结果,令最小化时,获取所述目标的定
位结果;
其中,采用信号衰减模型进行识别,还包括:
对所述室分区域进行障碍特征识别,获取障碍位置特征、障碍结构特征以及障碍材料特征;
根据障碍结构特征以及障碍材料特征,设置高斯分布随机因子;
根据所述多个天馈线的分布位置信息、所述多个天馈线的分布范围以及所述障碍位置特征进行分析,将所述多个天馈线进行分类,输出第一类天馈线和第二类天馈线,其中,所述第一类天馈线为覆盖区域内包含信号障碍的天馈线,所述第二类天馈线为覆盖区域内不包含信号障碍的天馈线;
当所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为不同类别的天馈线时,以所述高斯分布随机因子对所属第一类天馈线的信号强度进行调节。
对室分区域进行障碍物的基础信息采集,获取障碍位置特征、障碍结构特征、障碍材料特征。其中,障碍位置特征包括室分区域内的多个障碍物对应的多个位置参数。障碍结构特征包括室分区域内的多个障碍物对应的多个障碍物结构数据。障碍材料特征包括室分区域内的多个障碍物对应的多个障碍物材料组成信息。
进一步,根据障碍结构特征和障碍材料特征,设置高斯分布随机因子。高斯分布随机因子包括室分区域内的每个障碍物对应的信号障碍衰减度。信号障碍衰减度是用于表征障碍物对信号强度的衰减程度的数据信息。基于本领域技术人员进行确认,障碍物的结构不同、材料不同,对信号强度的衰减程度也不同。障碍物对信号强度的衰减程度越大,对应的信号障碍衰减度越大。示例性地,在根据障碍结构特征和障碍材料特征设置高斯分布随机因子时,根据障碍结构特征、障碍材料特征进行历史数据查询,获得多个障碍物-信号衰减样本数据。每个障碍物-信号衰减样本数据包括历史障碍物结构数据、历史障碍物材料组成信息,以及历史障碍物结构数据、历史障碍物材料组成信息对应的历史信号障碍衰减度。继而,根据BP神经网络将多个障碍物-信号衰减样本数据进行不断的自我训练学习至收敛状态,即可获得信号障碍衰减分析模型。将障碍结构特征、障碍材料特征输入信号障碍衰减分析模型,通过信号障碍衰减分析模型匹配障碍结构特征、障碍材料特征对应的信号障碍衰减度。BP神经网络是一种按照误差逆向传播算法进行训练的多层前馈神经网络。信号障碍衰减分析模型包括输入层、隐含层、输出层。
根据多个天馈线的分布位置信息、多个天馈线的分布范围、障碍位置特征对多个天馈线进行分类,获得第一类天馈线和第二类天馈线。其中,多个天馈线的分布范围即为多个天馈线的单位覆盖面积。第一类天馈线包括覆盖区域内包含信号障碍的天馈线。即,第一类天馈线为单位覆盖面积内存在障碍物的天馈线。第二类天馈线为覆盖区域内不包含信号障碍的天馈线。即,第二类天馈线为单位覆盖面积内不存在障碍物的天馈线。
进一步,根据第一类天馈线和第二类天馈线,匹配第一标识天馈线的类别,以及第二标识天馈线的类别。第一标识天馈线的类别为第一标识天馈线属于第一类天馈线/第一标识天馈线属于第二类天馈线。第二标识天馈线的类别为第二标识天馈线属于第一类天馈线/第二标识天馈线属于第二类天馈线。
进一步,将第一标识天馈线对应的信号强度指标记为第一标识天馈线的信号强度,将第二标识天馈线对应的信号强度指标记为第二标识天馈线的信号强度。将第一标识天馈线的信号强度和第二标识天馈线的信号强度输入信号衰减模型,获取目标的定位结果。
当第一标识天馈线的类别为第一标识天馈线属于第一类天馈线,第二标识天馈线的类别为第二标识天馈线属于第一类天馈线时(此时,第一标识天馈线和第二标识天馈线为同类别的天馈线),根据高斯分布随机因子匹配第一标识天馈线对应的第一高斯分布随机因子,以及第二标识天馈线对应的第二高斯分布随机因子。第一高斯分布随机因子包括第一标识天馈线对应的障碍物的信号障碍衰减度的和。第二高斯分布随机因子包括第二标识天馈线对应的障碍物的信号障碍衰减度的和。此时,
;
;
为第一标识天馈线的信号强度;为第二标识天馈线的信号强度;
为第一高斯分布随机因子;为第二高斯分布随机因子;n表示信号接收到RFID标签信息
时,路径长度和路径损耗之间的比例因子;为在预设点接收到标签发送的信号强
度,预设点由所述一种基于RFID技术的室分定位系统预先设置确定;、、的单位均为,是衡量无线电信号强度的一种单位。
当第一标识天馈线的类别为第一标识天馈线属于第二类天馈线,第二标识天馈线的类别为第二标识天馈线属于第二类天馈线时(此时,第一标识天馈线和第二标识天馈线也为同类别的天馈线),第一高斯分布随机因子、第二高斯分布随机因子均为0。此时,
;
;
为第一标识天馈线的信号强度;为第二标识天馈线的信号强度;n表
示信号接收到RFID标签信息时,路径长度和路径损耗之间的比例因子,为在预设点接收到标签发送的信号强度,预设点由所述一种基于RFID技术的室分定位系统预先
设置确定;、、的单位均为,是衡量无线电信号强度的一种
单位。
当第一标识天馈线的类别为第一标识天馈线属于第一类天馈线,第二标识天馈线的类别为第二标识天馈线属于第二类天馈线时,此时,第一标识天馈线和第二标识天馈线为不同类别的天馈线,以高斯分布随机因子对所属第一类天馈线的信号强度进行调节,即,第二高斯分布随机因子为0,此时,
;
;
为第一标识天馈线的信号强度;为第二标识天馈线的信号强度;
为第一高斯分布随机因子;n表示信号接收到RFID标签信息时,路径长度和路径损耗之间的
比例因子;为在预设点接收到标签发送的信号强度,预设点由所述一种基于
RFID技术的室分定位系统预先设置确定;、、的单位均为,
是衡量无线电信号强度的一种单位。
当第一标识天馈线的类别为第一标识天馈线属于第二类天馈线,第二标识天馈线的类别为第二标识天馈线属于第一类天馈线时,此时,第一标识天馈线和第二标识天馈线为不同类别的天馈线时,以高斯分布随机因子对所属第一类天馈线的信号强度进行调节,即,第一高斯分布随机因子为0,此时,
;
;
为第一标识天馈线的信号强度;为第二标识天馈线的信号强度;
为第二高斯分布随机因子;n表示信号接收到RFID标签信息时,路径长度和路径损耗之间的
比例因子;为在预设点接收到标签发送的信号强度,预设点由所述一种基于
RFID技术的室分定位系统预先设置确定;、、的单位均为,
是衡量无线电信号强度的一种单位。
其中,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,还包括:
所述目标发出所述第一RFID标签信息,若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量为1时,获取所述天馈线的已存储RFID标签信息集;
将所述第一RFID标签信息与已存储的所述RFID标签信息集进行比对,获取比对返回结果,若比对返回结果为空,将所述第一RFID标签信息存储至存储器中。
在对标识天馈线数量是否大于等于2进行判断时,如果标识天馈线数量为1,读取该标识天馈线数量对应的天馈线的已存储RFID标签信息集。已存储RFID标签信息集包括该标识天馈线数量对应的天馈线已经接收过的历史RFID标签信息。进一步,将第一RFID标签信息与已存储的RFID标签信息集进行比对,判断已存储的RFID标签信息集中是否存在第一RFID标签信息。如果已存储的RFID标签信息集中存在第一RFID标签信息,则,获得的比对返回结果不为空。此时,获得的比对返回结果为已存储的RFID标签信息集中存在第一RFID标签信息。如果已存储的RFID标签信息集中不存在第一RFID标签信息,则,获得的比对返回结果为空,将第一RFID标签信息存储至存储器中,后续根据需要可以不用遍历所有天馈线便能够实现目标的快速定位和追踪,从而提高室分定位的效率。
将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,接收多个RFID标签信息;
基于所述多个RFID标签信息反馈的天馈线进行分类,获取所述多个RFID标签信息分别对应多个天馈线组,其中,每个天馈线组中所包括的天馈线为接收对应RFID标签信息的天馈线,且每个天馈线组至少包括一个天馈线;
基于所述多个天馈线组分别进行识别,获取所述多个RFID标签信息一一对应的多个定位结果。
室分区域中通常具有多个目标。多个目标即为室分区域内的多个被跟踪物体。且,每个RFID标签信息设置在每个目标上,每个RFID标签信息为预先贴于每个目标上的RFID标签。将多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,由多个蓝牙开关控制模块对应的多个天馈线接收多个RFID标签信息,获取多个RFID标签信息分别对应多个天馈线组,并通过信号衰减模型分别对多个天馈线组进行识别,获取多个RFID标签信息一一对应的多个定位结果。由此,实现大规模的被跟踪物体的室分定位,提高室分定位的实用性和应用范围。其中,每个天馈线组包括接收对应RFID标签信息的一个/多个天馈线。即,每个天馈线组至少包括接收对应RFID标签信息的一个多个天馈线。“获取多个RFID标签信息一一对应的多个定位结果”与“获取目标的定位结果”的方式相同,在此不再赘述。
将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步关闭状态,所述目标发出所述第一RFID标签信息后基于所述多个蓝牙开关控制模块的关闭状态,将所述第一RFID标签信息转移到蓝牙负载上。
将多个蓝牙开关控制模块设置为同步关闭状态,目标发出第一RFID标签信息后,在多个蓝牙开关控制模块的关闭状态下,将第一RFID标签信息转移到蓝牙负载上,从而让蓝牙开关控制模块的工作负载大幅降低,减少能源消耗,延长蓝牙开关控制模块的使用时间。
综上所述,本申请所提供的一种基于RFID技术的室分定位方法具有如下技术效果:
在室分区域中设置多个天馈线,将多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2;若接收第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线;根据第一标识天馈线的信号强度和第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取目标的定位结果。达到了提高室分定位的准确度,提升室分定位质量,同时,实现大规模的被跟踪物体的室分定位,降低室分定位成本的技术效果。
实施例二
基于与前述实施例中一种基于RFID技术的室分定位方法,同样发明构思,本发明还提供了一种基于RFID技术的室分定位系统,请参阅附图2,所述系统包括:
天馈线设置模块,所述天馈线设置模块用于在室分区域中设置多个天馈线,所述多个天馈线由室分天馈系统进行管理,所述多个天馈线对应多个蓝牙开关控制模块,其中,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块;
判断模块,所述判断模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,其中,所述第一RFID标签信息设置在目标上;
信号强度识别模块,所述信号强度识别模块用于若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;
天馈线筛选模块,所述天馈线筛选模块用于基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线,其中,所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为信号强度指标大于等于预设信号强度的标识天馈线;
目标定位模块,所述目标定位模块用于根据所述第一标识天馈线的信号强度和所述第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取所述目标的定位结果。
进一步的,所述系统还包括:
覆盖面积获取模块,所述覆盖面积获取模块用于获取所述室分区域的预设覆盖面积,以及单个天馈线的单位覆盖面积;
天馈线分布模块,所述天馈线分布模块用于以所述单个天馈线的单位覆盖面积为变量,以所述室分区域的预设覆盖面积为目标对所述多个天馈线进行分布,输出所述多个天馈线的分布位置信息;
位置信息写入模块,所述位置信息写入模块用于基于所述多个天馈线的分布位置信息在每个蓝牙开关控制模块内写入对应天馈线的位置信息。
进一步的,所述系统还包括:
蓝牙关闭模块,所述蓝牙关闭模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步关闭状态,所述目标发出所述第一RFID标签信息后基于所述多个蓝牙开关控制模块的关闭状态,将所述第一RFID标签信息转移到蓝牙负载上。
进一步的,所述系统还包括:
标签信息集获取模块,所述标签信息集获取模块用于所述目标发出所述第一RFID标签信息,若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量为1时,获取所述天馈线的已存储RFID标签信息集;
标签信息存储模块,所述标签信息存储模块用于将所述第一RFID标签信息与已存储的所述RFID标签信息集进行比对,获取比对返回结果,若比对返回结果为空,将所述第一RFID标签信息存储至存储器中。
进一步的,所述系统还包括:
RFID接收模块,所述RFID接收模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,接收多个RFID标签信息;
天馈线组获取模块,所述天馈线组获取模块用于基于所述多个RFID标签信息反馈的天馈线进行分类,获取所述多个RFID标签信息分别对应多个天馈线组,其中,每个天馈线组中所包括的天馈线为接收对应RFID标签信息的天馈线,且每个天馈线组至少包括一个天馈线;
定位结果获取模块,所述定位结果获取模块用于基于所述多个天馈线组分别进行识别,获取所述多个RFID标签信息一一对应的多个定位结果。
进一步的,所述系统还包括:
障碍特征识别模块,所述障碍特征识别模块用于对所述室分区域进行障碍特征识别,获取障碍位置特征、障碍结构特征以及障碍材料特征;
因子设置模块,所述因子设置模块用于根据障碍结构特征以及障碍材料特征,设置高斯分布随机因子;
天馈线分类模块,所述天馈线分类模块用于根据所述多个天馈线的分布位置信息、所述多个天馈线的分布范围以及所述障碍位置特征进行分析,将所述多个天馈线进行分类,输出第一类天馈线和第二类天馈线,其中,所述第一类天馈线为覆盖区域内包含信号障碍的天馈线,所述第二类天馈线为覆盖区域内不包含信号障碍的天馈线;
信号强度调节模块,所述信号强度调节模块用于当所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为不同类别的天馈线时,以所述高斯分布随机因子对所属第一类天馈线的信号强度进行调节。
其中,所述信号衰减模型的表达式包括:
;
其中,为基于第一标识天馈线的信号强度多次测得的定位结果对应的定位误差,为基于所述第二标识天馈线的信号强度多次测得
的定位结果对应的定位误差,为基于所述第一标识天馈线的定位结果,为基于所述
第二标识天馈线的定位结果,令最小化时,获取所述目标的定
位结果;
;
;
其中,为所述第一标识天馈线的信号强度,为所述第二标识天馈线的
信号强度,为所述高斯分布随机因子,n表示信号接收到RFID标签信息时路径长度和路
径损耗之间的比例因子,为在预设点接收到标签发送的信号强度。
本发明实施例所提供的一种基于RFID技术的室分定位系统可执行本发明任意实施例所提供的一种基于RFID技术的室分定位方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
本申请提供了一种基于RFID技术的室分定位方法,其中,所述方法应用于一种基于RFID技术的室分定位系统,所述系统包括:天馈线设置模块,所述天馈线设置模块用于在室分区域中设置多个天馈线,所述多个天馈线由室分天馈系统进行管理,所述多个天馈线对应多个蓝牙开关控制模块,其中,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块;判断模块,所述判断模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,其中,所述第一RFID标签信息设置在目标上;信号强度识别模块,所述信号强度识别模块用于若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;天馈线筛选模块,所述天馈线筛选模块用于基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线,其中,所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为信号强度指标大于等于预设信号强度的标识天馈线;目标定位模块,所述目标定位模块用于根据所述第一标识天馈线的信号强度和所述第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取所述目标的定位结果。解决了现有技术中室分定位准确度低,导致室分定位质量差的技术问题。达到了提高室分定位的准确度,提升室分定位质量,同时,实现大规模的被跟踪物体的室分定位,降低室分定位成本的技术效果。
虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的范围决定。
Claims (8)
1.一种基于RFID技术的室分定位系统,其特征在于,所述系统包括:
天馈线设置模块,所述天馈线设置模块用于在室分区域中设置多个天馈线,所述多个天馈线由室分天馈系统进行管理,所述多个天馈线对应多个蓝牙开关控制模块,其中,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块;
判断模块,所述判断模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,其中,所述第一RFID标签信息设置在目标上;
信号强度识别模块,所述信号强度识别模块用于若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;
天馈线筛选模块,所述天馈线筛选模块用于基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线,其中,所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为信号强度指标大于等于预设信号强度的标识天馈线;
目标定位模块,所述目标定位模块用于根据所述第一标识天馈线的信号强度和所述第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取所述目标的定位结果。
2.如权利要求1所述的一种基于RFID技术的室分定位系统,其特征在于,所述系统还包括:
覆盖面积获取模块,所述覆盖面积获取模块用于获取所述室分区域的预设覆盖面积,以及单个天馈线的单位覆盖面积;
天馈线分布模块,所述天馈线分布模块用于以所述单个天馈线的单位覆盖面积为变量,以所述室分区域的预设覆盖面积为目标对所述多个天馈线进行分布,输出所述多个天馈线的分布位置信息;
位置信息写入模块,所述位置信息写入模块用于基于所述多个天馈线的分布位置信息在每个蓝牙开关控制模块内写入对应天馈线的位置信息。
3.如权利要求2所述的一种基于RFID技术的室分定位系统,其特征在于,所述系统还包括:
蓝牙关闭模块,所述蓝牙关闭模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步关闭状态,所述目标发出所述第一RFID标签信息后基于所述多个蓝牙开关控制模块的关闭状态,将所述第一RFID标签信息转移到蓝牙负载上。
4.如权利要求1所述的一种基于RFID技术的室分定位系统,其特征在于,所述系统还包括:
标签信息集获取模块,所述标签信息集获取模块用于所述目标发出所述第一RFID标签信息,若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量为1时,获取所述天馈线的已存储RFID标签信息集;
标签信息存储模块,所述标签信息存储模块用于将所述第一RFID标签信息与已存储的所述RFID标签信息集进行比对,获取比对返回结果,若比对返回结果为空,将所述第一RFID标签信息存储至存储器中。
5.如权利要求1所述的一种基于RFID技术的室分定位系统,其特征在于,所述系统还包括:
RFID接收模块,所述RFID接收模块用于将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,接收多个RFID标签信息;
天馈线组获取模块,所述天馈线组获取模块用于基于所述多个RFID标签信息反馈的天馈线进行分类,获取所述多个RFID标签信息分别对应多个天馈线组,其中,每个天馈线组中所包括的天馈线为接收对应RFID标签信息的天馈线,且每个天馈线组至少包括一个天馈线;
定位结果获取模块,所述定位结果获取模块用于基于所述多个天馈线组分别进行识别,获取所述多个RFID标签信息一一对应的多个定位结果。
6.如权利要求2所述的一种基于RFID技术的室分定位系统,其特征在于,所述系统还包括:
障碍特征识别模块,所述障碍特征识别模块用于对所述室分区域进行障碍特征识别,获取障碍位置特征、障碍结构特征以及障碍材料特征;
因子设置模块,所述因子设置模块用于根据障碍结构特征以及障碍材料特征,设置高斯分布随机因子;
天馈线分类模块,所述天馈线分类模块用于根据所述多个天馈线的分布位置信息、所述多个天馈线的分布范围以及所述障碍位置特征进行分析,将所述多个天馈线进行分类,输出第一类天馈线和第二类天馈线,其中,所述第一类天馈线为覆盖区域内包含信号障碍的天馈线,所述第二类天馈线为覆盖区域内不包含信号障碍的天馈线;
信号强度调节模块,所述信号强度调节模块用于当所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为不同类别的天馈线时,以所述高斯分布随机因子对所属第一类天馈线的信号强度进行调节。
7.如权利要求6所述的一种基于RFID技术的室分定位系统,其特征在于,所述信号衰减模型的表达式包括:
;
其中,为基于第一标识天馈线的信号强度/>多次测得的定位结果/>对应的定位误差,/>为基于所述第二标识天馈线的信号强度/>多次测得的定位结果/>对应的定位误差,/>为基于所述第一标识天馈线的定位结果,/>为基于所述第二标识天馈线的定位结果,令/>最小化时,获取所述目标的定位结果;
;
;
其中,为所述第一标识天馈线的信号强度,/>为所述第二标识天馈线的信号强度,/>为所述高斯分布随机因子,n表示信号接收到RFID标签信息时路径长度和路径损耗之间的比例因子,/>为在预设点/>接收到标签发送的信号强度。
8.一种基于RFID技术的室分定位方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1至7任一项所述的一种基于RFID技术的室分定位系统,所述方法包括:
在室分区域中设置多个天馈线,所述多个天馈线由室分天馈系统进行管理,所述多个天馈线对应多个蓝牙开关控制模块,其中,每个天馈线对应一个蓝牙开关控制模块;
将所述多个蓝牙开关控制模块设置为同步开启状态,标识接收第一RFID标签信息的天馈线,判断接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量是否大于等于2,其中,所述第一RFID标签信息设置在目标上;
若接收所述第一RFID标签信息的标识天馈线数量大于等于2,对每个标识天馈线的接收的信号强度进行识别,获取每个标识天馈线的信号强度指标;
基于每个标识天馈线的信号强度指标,获取第一标识天馈线和第二标识天馈线,其中,所述第一标识天馈线和所述第二标识天馈线为信号强度指标大于等于预设信号强度的标识天馈线;
根据所述第一标识天馈线的信号强度和所述第二标识天馈线的信号强度,采用信号衰减模型进行识别,获取所述目标的定位结果。
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