论文总字数：16144字

目 录

第一章 绪论 - 5 -

1.1 研究背景及意义 - 5 -

1.2 国内外的研究发展现状 - 5 -

1.3 本文主要的研究内容 - 6 -

1.4 本文的内容安排 - 6 -

第二章 RFID定位技术概述 - 6 -

2.1 RFID技术发展历程 - 7 -

2.2 RFID系统结构和工作原理 - 7 -

2.3 无线室内定位特点 - 8 -

2.4 RFID室内定位的评价标准 - 8 -

第三章 基于参考标签的室内定位算法研究 - 9 -

3.1 LANDMARC室内定位算法研究 - 9 -

3.1.1 LANDMARC算法原理 - 9 -

3.1.2 LANDMARC系统仿真及分析 - 10 -

3.2 LANDMARC算法的优化 - 12 -

3.2.1自纠正法原理 - 12 -

3.2.2 仿真及分析 - 13 -

3.3本章小结 - 14 -

第四章 基于虚拟参考标签的室内定位算法研究 - 14 -

4.1 VIRE室内定位算法研究 - 14 -

4.1.1 VIRE算法原理 - 14 -

4.1.2 仿真及分析 - 16 -

4.2 VIRE算法的优化研究 - 19 -

4.2.1 BVIRE算法原理 - 19 -

4.2.2 仿真及分析 - 20 -

4.3 本章小结 - 21 -

总结与展望 - 21 -

总结 - 21 -

下一步工作展望 - 22 -

参考文献 - 22 -

致谢 - 23 -

基于物联网的RFID室内定位技术

潘浩

，China

Abstract: In recent years, due to the development of computer industry, the wireless of communication technology has been developed rapidly. The Internet of things is an important part of the new generation of information technology, and RF technology is widely used in this area. This includes positioning technology. Mentioned positioning, the first things that comes to mind is the GPS, compass and so on. these are outdoor environment location technology, and also have been used in military and civil fields widely. However, for the indoor environment , these technology will no longer be fit for the positioning. in addition to the commercial use , cost is the most important thing. So the indoor positioning technology has aroused people’s attention. RFID indoor positioning with its efficient resource utilization, stable performance and low price is favored by the researchers. This paper will also study the RFID indoor positioning algorithm. We will introduce the present algorithm and make some improvements. Based on the LANDMARC algorithm, this paper will add correction factors to remove the effects of the environment. Because the algorithm of VIRE is not very good to solve the edge positioning, this paper presents a new algorithm that introducing virtual reference tags on the edge. Finally, through the simulation experiment and comparison ,we will analyze the performance of the improved algorithm.

Keywords: RFID；LANDMARC；correction value；VIRE；virtual reference tag

绪论

1.1 研究背景及意义

近年来，移动通信和互联网由于人类的进步得到了飞快发展。随着大众服务的逐渐改善，定位技术受到更多的关注。不论是在军事战略意义上，还是在商业用途中都存在它的身影。由于它的重要性，许多研究学者将更多的精力投入其中。

对室外环境的定位与室内环境不同。在室外定位系统中，美国的GPS定位系统处于领导地位。GPS可以实时地满足军队的导航需求，其可以应用在飞机导航、军事侦查行动及车辆运输等方面。GPS定位的准确度在10米到100米内，并且覆盖了全球，军用和民用都行。另外，我国的北斗定位系统以及俄罗斯的格林纳斯(GLONASS)定位系统等等都是比较著名的定位导航系统。

在实际生活中，室内定位技术变得更为重要，例如货物跟踪、物流仓储管理、煤矿安全、医疗管理等等都需要用到室内定位技术。虽然GPS有其优势，但是需要有配套的客户端设备才能够使用，显然在人群中得不到广泛普及。

另外，对于GPS定位来说，接收机需要和卫星进行视距上通信，由于是室内环境，其受到的信号强度不高，导致其很不适用于室内定位，所以需要一种新的技术来解决这个问题。近年来，室内定位因为其重要性，得到了比较快的发展。如今，红外线、超声波和RFID技术等在室内定位中都占着重要席位。其中，RFID定位技术因为其高定位精度、低成本以及较好的抗干扰能力等优势，成为现如今科研机构研究的热潮。

RFID(Radio Frequency Identification)技术发展与上个世纪末，它对物体的识别是根据RF信号和空间的电磁耦合传播的特点来实现的，不需要人工的干预。RFID阅读器读取标签时不需要有实体器具或其他方式的连接，标签可以在任何情况下工作，读取距离范围变大。当前，很多物流管理和矿井下人员定位系统等都使用到了RFID技术。

RFID标签的特点使得RFID定位系统在复杂的室内环境中游刃有余，且其定位不需卫星的配合。而很多实际应用中的需求使得RFID定位技术不得不在恶劣的室内环境中对目标进行定位。在室内环境中，传播的途径是不可见的以及环境中的无线电干扰也很严重，所以如何提升算法的定位性能成为了主要的研究对象。另外，RFID定位系统属于一个新的研究方向，不能完全照搬其它定位系统的技术，很多技术难题都需要解决。因而，对于RFID技术的研究还有待于我们去开拓 ^[1~4]。

1.2 国内外的研究发展现状

RFID技术在国外由于技术基础优越，所以发展的很迅速，市场上的射频识别产品很广泛，其系统体系也比较成熟。特别是在发达国家和地区，RFID技术早已投入实际生产工作中。2007年，瑞士等国家在火车上安装了自动识别系统，用来调度火车的交通，这不仅大大地减少了人力资源的浪费，同时也规避了人为产生错误的风险；许多大型的超市使用RFID技术来实现对商品的定位；此外，RFID技术也在工业流水线方面展现了其无与伦比的优势，自动化的控制流程走向，使得生产成本进一步的降低。另外，随着物联网的迅速发展，RFID技术还可以运用于室内定位技术。可以说是为RFID技术开辟了一条新的发展道路。

近年来我国的一些学者也开始对RFID作相应的研究，目前也在一些物流、工业自动化领域有所成就。但是因为薄弱的基础以及缺乏核心应用技术等原因， RFID技术在我国发展比较缓慢。另外因为了解此技术的人不多，使得此技术得不到很好的推广，形成不了规模。我们需要从实际出发，促进RFID在国内形成大规模的产业链。

RFID技术可以说是影响着每个人的日常生活。但是由于RFID技术发展较晚，各个国家使用射频技术也仅限于在自己研究的基础上，在RFID技术的编码规范以及工作协议上都没有统一的执行标准，所以，为了规范RFID技术的开发工作，解决RFID系统的相互融合的问题， RFID技术的标准统一化是当前的首要工作，相关的国际组织对RFID技术标准的制定也都在积极的商讨着。目前，还没有统一的关于RFID的国际和国内标准。

1.3 本文主要的研究内容

现阶段，结合自己所研究的课题，本文通过两个点来阐述：

(1)基于实际参考标签的射频定位算法，环境的不可定因素任然是困扰定位精度一大技术难度，本文利用参考标签感知环境的情况，提出如果根据环境的变化去动态地更改算法中的固定参数，那么是否会更进一步的提高定位精度。

(2)基于传统的虚拟参考标签的射频定位算法，边缘定位的问题还有待商讨。本文提出如果额外插入虚拟标签，是否会对定位方法有所改进。

1.4 本文的内容安排

本文共分为五章节。

第一章，绪论。对课题的研究背景以及意义进行了简要的介绍，并对国内外的研究现状以及本文的研究内容作了阐述。最后，对本文的章节进行了介绍。

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