基于RFID的监狱智能定位系统的设计与实现

为解决在押犯人管理困难的问题,该文介绍了一种基于射频识别技术的CC1110 RSSI定位系统。系统主要由腕带标签、读卡器、无线中继和服务器组成。标签主要负责对读卡器发送相关信息,读卡器负责接收标签的数据并转发给无线中继,中继通过以太网把读卡器传送过来的数据发送给服务器,服务器负责对数据的处理、分析并进行相关管理操作。该系统结构简单、硬件成本较低、易部署、适应性较强。实际测试表明,该系统能够用于监狱在押人员的定位,降低非视距误差。     

基于RSSI动态路径损耗的定位算法

传统接收信号强度指示定位算法具有成本低、使用方便等优点,但是由于环境的变化,使得路径损耗指数变化,导致定位精度大大降低。该文提出一种基于接收信号强度指示动态路径损耗的定位算法,首先,计算出环境损耗指数,并将每个值与对应的信号强度损耗值记录在数据库中;其次,通过接收到的信号强度指示选取路径损耗指数,利用三边定位测量算法,通过最小二乘法来计算获得待定位标签的坐标位置;最后,在MATLAB平台验证算法的有效性并进行实验。     

无线传感器网络RSSI定位算法的研究与改进

为了克服接收信号强度指示(RSSI)测量误差对无线传感器网络节点自身定位精度的影响,提出一种改进的RSSI测距定位算法.该算法考虑到参考节点间的几何位置,可获得最优参考节点.将同一参考节点采集到的RSSI值通过中位数法进行数据处理,获得RSSI权值,对RSSI值进行修正.最后利用加权质心算法,得到未知节点的位置.仿真结果表明,该算法能有效过滤过大的节点定位误差,提高精确,使误差相比原始算法降低60%左右.     

一种基于RFID的室内定位算法

针对目前的定位技术不能完全满足室内定位的问题,提出了一种基于RFID技术的定位方法.该方法利用室内平均布置的参考标签及读写器的读取范围,读取参考标签的坐标信息.根据读取到的3个或3个以下的标签坐标,采用等边三角形的质心算法计算出读写器的坐标位置.通过计算仿真及实验对比表明该定位方法比较精确,能很好的反映读写器的实际位置.     

基于RSSI的四边测距改进加权质心定位算法

该文根据接收信号强度指示的测距特性,改进四边测距,并提出一种改进的加权质心定位算法。首先引入统计中值加权的方法,有效地降低了采集RSSI信号时的测量误差。然后运用Euclidean节点定位算法,改进四边测距算法。为进一步提高精度,对WSN定位技术中关于未知节点近似位置的算法做了修正,并对加权质心定位算法中的加权因子进行了优化,使未知节点的定位精度更加精确。相比之前的许多加权质心定位算法,仿真结果表明,改进的质心定位算法在定位精度方面有很大的提高,鲁棒性也较高。     

基于尺度优化IUKF滤波的室内定位估计方法

为了改善以往室内接收信号强度指示定位方法精度不高的问题,提出了一种运用单形采样和协方差修正策略的尺度优化迭代无迹卡尔曼滤波器(SIUKF),对节点坐标和信道衰减参数进行联合估计解算,从而实现对目标位置获取的改进定位方法.该方法针对室内环境复杂、干扰因素较多、接收RSSI信号存在较大的噪声的情况,使用kernel平滑法对原始数据进行预处理校正,并将定位问题转换为非线性状态最优化估计问题.实验和仿真结果表明,与扩展卡尔曼滤波(EKF)和标准无迹卡尔曼滤波法(UKF)相比,采用具有更高非线性近似精度的SIUKF解决接收信号强度指示室内定位估计问题,可以较好地提高目标位置估计精度,且计算复杂度适中,稳定性更好,平均定位精度可达0.65 m,能满足室内定位的需求.     

室内可见光定位算法研究

针对室内场所定位精度低的问题,提出一种基于改进粒子群算法的RSSI(Received Signal Strength Indication:接收信号强度指示)可见光定位方法.采用莱维飞行算法对粒子群算法进行改进,解决了标准粒子群算法易陷入局部最优的问题,提高了算法的收敛速度和定位精度.在5 m×5 m×3 m的室内环境下,经过仿真测试,改进后的粒子群算法结合RSSI定位方法定位精度可以达到0.038 241 m,算法稳定度上升,定位精度更高,更适合在室内定位中使用.     

基于可规律性移动锚节点和接收信号强度指示器的改进DV-Hop定位算法及其性能分析

针对DV-Hop定位算法进行了缺陷分析,提出了一种基于可规律性移动锚节点(RMAN)和RSSI测距技术辅助定位的算法RRDV-Hop。采用OMNET++作为仿真平台,分别从算法的平均定位精度、开销、硬件成本和稳定性等方面对两种定位算法的仿真结果进行了对比和分析。实验结果表明,在相同网络条件下,与DV-Hop算法相比,RRDV-Hop算法近似实现了锚节点的均匀分布,能够在随机分布的网络中提高平均定位精度和保持更好的算法稳定性;同时减少了锚节点个数,从而降低了网络的硬件成本。因此,RRDV-Hop算法更能适应随机分布的无线传感器网络。     

RFID室内定位算法与天线布设方案研究

为提高室内定位系统性能、节约成本,提出一种基于多边测量的有源射频识别(RFID)室内三维定位算法。采取单个阅读器在4根天线下分时发射接收标签信号对未知标签进行定位,利用接收信号强度指示(RSSI)测得待定位标签到不同天线的距离,求解待定位标签位置。为探讨天线布设对定位精度的影响,对10 m×10 m×10 m空间内天线摆设方案进行了研究。仿真结果表明:采取4根天线对未知标签进行定位,先用多边定位法求出初始位置,再用迭代法求解标签坐标,并对标签定位3次,取其均值作为最终结果的方案, 其定位效果好;定位天线所构成的四面体体积越大,三维定位的误差均值越小。       

RFID标签数据读写的软件分析设计

分析介绍了RFID标签数据的读写操作．详细分析介绍了RFID标签的物理结构和存储结构,以及标签的命令字和密钥标识,并对标签的数据进行了读写操作的软件分析设计．     

基于卡尔曼平滑的AWKNN室内定位方法

基于接收信号强度指示的WIFI室内定位方案存在采集信息跳变现象,进而影响定位精度的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的改进自适应加权K最近邻（AWKNN）定位方法。对比分析多种平滑RSSI算法可行性,验证基于卡尔曼滤波对RSSI值进行平滑处理的优势,结合AWKNN算法并采用均方差计算匹配度,通过实时监控相匹配的无线接入点个数后自动调整均方差分母大小,以此实现定位误差的有效控制。实验结果表明,该基于卡尔曼的AWKNN算法在稳定性和定位精度方面较传统WIFI指纹算法有较大幅度提高。     

离散度WKNN位置指纹Wi-Fi定位算法

为改善加权K近邻位置指纹定位算法在室内环境复杂时的定位性能,提出一种以位置指纹离散度作为权值参考的改进加权K近邻位置指纹定位算法.算法在离线位置指纹数据库建立阶段采用K-means聚类算法对位置指纹进行聚类,来降低搜索位置指纹库的计算量.从离线位置指纹库中选取K个与在线实测Wi-Fi信号强度信息最相似的位置指纹,比较其离散程度,将离散程度小的位置指纹赋予较高的加权系数,以减小原加权K近邻算法在室内复杂环境信号强度随距离变化较大情况下带来的位置估算误差.对离散度加权K近邻算法时间复杂度的分析表明,其计算量小于原加权K近邻算法;实际环境实验结果表明,离散度加权K近邻算法具有更高的定位精度,且定位误差波动较小.     

基于ISO 15693的RFID中间件反冲突算法设计与实现

反冲突作为射频识别(radio frequency identification,RFID)技术的基础,引起了各种相关机构的重视,各种读写器与标签之间的反冲突算法层出不穷,但由于算法的复杂性,许多读写器往往只具有冲突探测功能,而没有实现完全的反冲突。利用ISO15693—3协议中关于冲突探测机制和反冲突算法描述,设计并实现了对读写器进行反冲突控制的算法。实验表明：该反冲突控制算法达到了高效反冲突的目的。     

一种改进的RFID防碰撞算法

多标签的防碰撞技术是射频识别系统中的关键技术。该文在研究各种基本二进制算法的基础上,提出了一种改进的防碰撞算法。该算法能够有效地减少搜索次数以及传输的比特量,缩短识别时间,提高搜索效率。     

多波束天线终端定位算法研究

利用多波束天线转换到终端RSSI最强的特性,通过AP可信度来优选AP等策略实现对无线终端的定位.利用AWE软件进行了仿真,用MATLAB对仿真结果进行分析,仿真结果和Radar定位算法做了比较.结果表明:多波束天线终端定位算法比Radar定位算法具有更高的定位精度,同时避免了测量,也节省了训练时间.是一种在工程上值得借鉴的终端定位方法.     

一种改进的室内指纹定位算法

针对指纹定位算法在建立离线指纹库时需要部署较多参考节点(RP)的问题,提出一种分区拟合近似算法(PFAM)。为减少指纹定位算法在离线阶段的工作量,对整个目标环境进行分区,并在每个分区内重新部署虚拟RP;采用三阶多项式对数距离路径损耗模型拟合得到每个分区的环境系数,并建立每个分区的误差向量;利用拟合模型和误差向量逆推得到虚拟RP的信号强度,并采用C均值聚类算法对离线指纹库聚类来减少在线阶段的计算量;在在线阶段采用加权K近邻算法(WKNN)对目标进行定位。实验结果表明,在RP部署较少的条件下,PFAM算法依然能达到较高的定位精度,平均定位误差约为1.2 m。累积分布函数(CDF)分析结果表明,有86%的定位误差分布在2 m以内。     

基于RFID定位技术的室内人员行为分析系统

针对实际场景中室内定位系统误差大、稳定性差的问题,建立一种基于射频识别技术的室内定位行为分析系统。该系统首先对信号强度进行拟合平滑处理并改善了无线信号传播损耗模型;然后提出了新的加权质心定位算法,考虑信标节点之间的影响,引入新加权因子,从三圆相交和两圆相交进行修正;最后对轰趴馆的区域热度和个体行为偏好进行了分析。实验结果表明,定位精度得到提高,人员行为分析结果具有一定参考价值。     

基于秩滤波和裴波那契树的信号强度定位算法

针对接收信号强度指示（RSSI）测距定位精度和鲁棒性差的问题,提出了一种基于秩滤波和裴波那契树的信号强度定位（RF-RSSI-FTO）算法.采用秩滤波方法对RSSI值进行去干扰滤波处理,可提高测距精度及鲁棒性;引入裴波那契树优化算法对定位坐标进行全局和局部搜索寻优处理,可减小定位误差.仿真结果表明,RF-RSSI-FTO算法能有效改善测距精度和鲁棒性,增强全局和局部搜索能力,提高定位精度.     

偶极子RFID标签天线的优化设计与研究

针对灵活高效的射频识别(radio frequency identification,RFID)天线的需求逐年递增的现状,给出了无源RFID标签半波偶极子天线总体的设计方法.基于半波偶极子天线的特性以及天线的输入阻抗与RFID标签接收功率之间的对应关系,提出了一种应用于868～915 MHz的RFID标签天线的优化设计方案,并通过仿真分析了天线的阻抗特性.该方案可使大线达到较高的输入阻抗来实现与一些RFID标签的匹配.     

一种小型化UHF频段RFID标签天线设计

一种折合偶极子标签天线及其优化的设计方案,满足了射频识别标签天线小型化的实际需求.其主要利用折合偶极子天线的具体尺寸和仿真结果,采用柱面共形结构进行小型化的结构而设计,并对实物进行仿真.经测试与仿真后结果表明:标签天线工作在中心频率910 MHz处,增益达到5.65 dBi,电压驻波比小于1.5,相对阻抗带宽为80 MHz.天线能保持较好的工作性能,可广泛用于非平物体追踪识别.