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1、分类号： 密级： U D C： 编号： 学 位 论 文 基于基于 2.45G 有源有源 RFID 的室内定位系统研究的室内定位系统研究 穆显显 指导教师姓名：张磊 副教授 河北工业大学 申请学位级别：硕 士 学科、专业名称：控制工程 论文提交日期： 2013 年 2 月 论文答辩日期: 2013 年 3 月 学位授予单位： 河北工业大学 答辩委员会主席： 评 阅 人： 2013 年 2 月 Dissertation Submitted to Hebei University of Technology for The Master Degree of Control Science and E
2、ngineering STUDY OF INDOOR LOCATION SYSTEM BASED ON 2.45G ACTIVE RFID TECHNOLOGY by Mu Xianxian Supervisor: Associate Prof. Zhang Lei February 2013 河北工业大学硕士学位论文 i 基于基于 2.45G2.45G 有源有源 RFIDRFID 的室内定位的室内定位系统系统研究研究 摘摘 要要 近年来，随着无线技术、移动通信技术的发展，尤其是最近几年物联网技术和智慧城市的大力发展，人们对于定位与导航的需求日益增强，特别是在复杂的室内环境中，如超市、医院、博
3、物馆、图书馆、地下停车场等，常常需要去确定人或物体的精确位置。红外线、超声波等传统的室内定位技术要么成本昂贵、系统复杂，要么定位精度差，其总体定位性能不够理想，而射频识别（RFID）技术由于其低成本、非接触、非视距、高精度等优点，逐渐成为室内定位技术的首选。 本论文主要基于 2.45G 有源 RFID 的室内定位系统进行研究，通过对比目前常用的几种室内定位技术，指出 RFID 的室内定位技术的特点。通过介绍基于信号强度（RSSI） 、到达时间（TOA） 、到达时间差（TDOA）和到达角度（AOA）的 RFID 室内定位技术，比较各自的优缺点。针对 2.45G 有源 RFID 室内定位系统进行系
4、统架构设计、硬件设计和软件设计，并在实验室环境下搭建实际系统进行数据采集与存储。运用实验室环境下搭建的实际系统所采集到的数据，首先，对经典的 LANDMARC 算法和 VIRE 算法进行研究，比较各自的优缺点。其次，创造性地提出了基于反馈机制的 LANDMARC 定位算法和基于反馈机制的 VIRE 定位算法，仿真结果与经典算法对比可见，定位系统的定位性能有所提升。 关键词关键词：室内定位，射频识别，RSSI，反馈机制 基于 2.45G 有源 RFID 的室内定位系统研究 ii STUDY OF INDOOR LOCATION SYSTEM BASED ON 2.45G ACTIVE RFID
5、TECHNOLOGY ABSTRACT In recent years, the need for orientation and navigation is increasing, with the development of the wireless technology and the mobile communication, especially the technology of internet of things and smart city. It is often necessary to determine the precise location of a perso
6、n or a object in the room, especially in complex indoor environments, such as supermarket, hospital, museum, library, underground parking and so on. There are some inferior positions that expensive, complex system and poor positioning accuracy with the traditional indoor location technology, such as
7、 infrared ray and ultrasonic. Radio frequency identification technology is becoming the first choice among the indoor location technologies because of its low-cost, non-contact, non-line-of-sight, high precision. In this paper we studied the indoor location system based on 2.45G active RFID technolo
8、gy. We pointed out the characteristic of indoor location system based on RFID technology by comparing several common indoor location technologies. The RFID indoor location technology individually based on RSSI, TOA, TDOA, and AOA were introduced, to compare their advantages and disadvantages. We foc
9、used on the design of the overall architecture, hardware and software based on 2.45G active RFID indoor location system. Actual system was built in the laboratory environment to collect and store data. First we studied the classical LANDMARC algorithm and VIRE algorithm and compared their merits and
10、 drawbacks by using the data. Moreover, we proposed a LANDMARC location algorithm based on feedback mechanisms and a VIRE location algorithm based on feedback mechanism. The location performance has improved through comparing the algorithm newly proposed to the classical algorithm. KEY WORDS: indoor
11、 location, RFID, RSSI, feedback mechanism 河北工业大学硕士学位论文 iii 目录目录 第一章第一章 绪论绪论 . 1 1-1 课题研究的背景及意义 . 1 1-2 室内定位技术现状 . 1 1-2-1 红外定位技术 . 1 1-2-2 超声波定位技术 . 2 1-2-3 室内麦克风阵列定位技术 . 2 1-2-4 Wi-Fi 定位技术 . 3 1-2-5 UWB 定位技术 . 3 1-2-6 RFID 定位技术 . 4 1-3 RFID 技术现状 . 4 1-4 RFID 室内定位技术现状 . 5 1-5 论文结构与主要研究内容 . 6 第第二章二章 RFID 室内定位技术研究室内定位技术研究 .
