一種隧道里rfid直線定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道里RFID直線定位方法，提出一種三角形計算直線距離算法公式，并提出一種校正方法，方法簡單，有利于提高定位精度。本發(fā)明的隧道直線定位方法相對比較簡單，模型更清晰可靠。計算方法也要簡潔，不需要解二次二元方程組。模型計算中硬件量要減少一個閱讀器，成本要降低。
【專利說明】
一種隧道里RFID直線定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及射頻技術(shù)應用領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道里RFID直線定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] RFID室內(nèi)的平面定位方法，主要利用多個閱讀器與定位移動標簽信號檢測，并由 已發(fā)閱讀的固定坐標位置及輔助的參考標簽的信號與位置，根據(jù)定位算法來計算待定位標 簽的平面坐標位置。其中有一個核心技術(shù)方案是基于信號強度測量閱讀器與待定位標簽的 信號，然后根據(jù)多閱讀器的方法計算其待定位標簽的坐標位置?，F(xiàn)有一個比較普通的計算 方法是根據(jù)參考標簽與閱讀的信號強度，和待定標簽與閱讀器的信號強度。由參考標簽的 坐標位置，由兩種信號強度的比例關(guān)系估算出待定位標簽的位置。
[0003] 現(xiàn)有定位方法采用平面定位方式，對每個移動標簽定位需要三個閱讀器RFID，同 時采集待定位標簽的距離。再用幾何計算方法計算每一個移動標簽的平面坐標。
[0004] 已知三個RFID閱讀器點的坐標分別為&1，71)、&2,72)、（以， 73)，它們到待定位 標簽點節(jié)點(x，y)的距離通過RSSI公式計算方法測距，分別為rl、r2、r3。
[0005] 建立如下方程：
[0007] 解此方程可得移動標簽坐標(X，y).
[0008] (1)平面坐標方法一次定位需要三個閱讀器RFID，成本過高。再利用一個閱讀器去 校正，至少需要四個閱讀器。
[0009] (2)計算方法比較復雜，需要解二次方程組.因有兩解，需要外加第四閱讀器RFID 去確定一個解。
[0010] (3)隧道環(huán)境比較簡單，不需要過于復雜的計算方法與模型。只需要計算其離入口 的直線距離即可，并且可以減少閱讀器完成直線距離定位。
[0011] 以上定位技術(shù)能夠確定移動標簽在室內(nèi)的平面坐標。需要更的參考標簽，設(shè)備與 算法比較復雜。在隧道施工中，由于寬度固定有限，可采用直線定位方法，需要采用通用的 平面定位技術(shù)，可以減少隧道使用設(shè)備，減少費用和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復雜性。本發(fā)明提出一種在隧 道中直線定位技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種隧道里RFID直線定位方法，也就是只定位待定位移動標 簽離出口的直線距離。
[0013] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0014] 一種隧道里RFID直線定位方法，包括以下步驟：
[0015] 步驟(一），設(shè)定出口0點為原點，第一參考點A、第二參考點B與待定位移動標簽D呈 三角分布，第一參考點A、第二參考點B分別固定有RFID閱讀器，第一參考點A、第二參考點B 與出口 0點的直線距咼分別為ΧΑ,ΧΒ;
[0016] 步驟(二），根據(jù)第一參考點Α處的RFID閱讀器和第二參考點Β處的RFID閱讀器收到 的待定位移動標簽D的信號強度，通過RSSI公式計算待定位移動標簽D點到第一參考點A、第 二參考點B兩點的檢測距離，分別為d^cb;
[0017]步驟(三），根據(jù)式（1)計算三角形DAB中角A角度的余弦，
[0019]其中，t = XB-XA=AB，di=AD，d2 = BD;
[0020] 根據(jù)式(2)計算D點到A的水平距離xad，xad = (1i*C0SA，即，
[0022]根據(jù)式(3)計算D點離出口的直線距離XD:
[0023] XD = XA+XAD，即，
[0025] 步驟（四），校正移動標簽D點的坐標距離，包括以下步驟：
[0026]設(shè)定第三參考點C，第三參考點C處固定有RFID閱讀器，第三參考點C與出口 0點的 直線距離為xc;
[0027]重復步驟(二），通過RSSI公式計算待定位移動標簽D點到第三參考點C點的檢測距 離d3;
[0028]重復步驟(三），以三角形DAC中的參數(shù)計算D點離出口的直線距離Yd;重復步驟 (三），以三角形DBC中的參數(shù)計算D點離出口的直線距離x〃D;待定位移動標簽D點離出口0點 的距離采用式(4)計算，即為：
[0030] 得出最終待定位稱動標簽的直線定位坐標。
[0031] 本發(fā)明的有益效果是：
[0032] 本發(fā)明提出一種直線定位的方法，適應隧道施工這種簡單環(huán)境，其計算模型可以 減省閱讀器，可閱讀器數(shù)量，成本降低。
[0033]本發(fā)明提出一種三角形計算直線距離算法公式，并提出一種校正方法。方法簡單， 有利于提尚定位精度。
[0034] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的效果包括：
[0035] 本發(fā)明的隧道直線定位方法相對比較簡單，模型更清晰可靠。
[0036] 計算方法也要簡潔，不需要解二次二元方程組。
[0037] 模型計算中硬件量要減少一個閱讀器，成本要降低。
[0038] 術(shù)語解釋：
[0039] RFID:來自英文名Radio Frequency Identification，為射頻識別，又稱無線射頻 識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng) 與特定目標之間建立機械或光學接觸。
[0040]閱讀器（Reader):讀取或標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式rfid讀寫器（如： C5000W)或固定式讀寫器。
[00411標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成，每個RFID標簽具有唯一的電子編碼，附著在 物體上標識目標對象，俗稱電子標簽或智能標簽。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明隧道直線定位原理示意圖；
[0043]圖2為圖1中余弦角度計算示意圖；
[0044]圖3為校正步驟原理示意圖。
【具體實施方式】
[0045] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0046] 圖1為本發(fā)明隧道直線定位原理示意圖，圖2為圖1中余弦角度計算示意圖，圖3為 校正步驟原理示意圖，圖1中，G標志為RFID閱讀器，/7標志為待定位移動標簽。
[0047]結(jié)合圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的一種隧道里RFID直線定位方法，包括以下步驟：
[0048] 步驟(一），設(shè)定出口0點為原點，第一參考點A、第二參考點B與待定位移動標簽D呈 三角分布，第一參考點A、第二參考點B分別固定有RFID閱讀器，第一參考點A、第二參考點B 與出口 0點的直線距咼分別為χα,χβ;
[0049] 步驟(二），根據(jù)第一參考點Α處的RFID閱讀器和第二參考點Β處的RFID閱讀器收到 的待定位移動標簽D的信號強度，通過RSSI公式計算待定位移動標簽D點到第一參考點A、第 二參考點B兩點的檢測距離，分別為d^cb;
[0050] 步驟(三），根據(jù)式(1)計算三角形DAB中角A角度的余弦，
[0052]其中，t = XB-XA=AB，di=AD，d2 = BD;
[0053] 根據(jù)式(2)計算D點到A的水平距離xad，xad = (1i*C0SA，即，
[0055]根據(jù)式(3)計算D點離出口的直線距離XD:
[0056] XD = XA+XAD，即，
[0058] 步驟（四），校正移動標簽D點的坐標距離，包括以下步驟：
[0059]設(shè)定第三參考點C，第三參考點C處固定有RFID閱讀器，第三參考點C與出口 0點的 直線距離為xc;
[0060] 重復步驟(二），通過RSSI公式計算待定位移動標簽D點到第三參考點C點的檢測距 離d3;
[0061] 重復步驟(三），以三角形DAC中的參數(shù)計算D點離出口的直線距離Yd;重復步驟 (三），以三角形DBC中的參數(shù)計算D點離出口的直線距離x〃 D;待定位移動標簽D點離出口0點 的距離采用式(4)計算，即為：
[0063 ] 得出最終待定位稱動標簽的直線定位坐標。
[0064]所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明 中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種隧道里RFID直線定位方法，其特征在于，包括w下步驟： 步驟(一），設(shè)定出口 0點為原點，第一參考點A、第二參考點B與待定位移動標簽D呈Ξ角 分布，第一參考點A、第二參考點B分別固定有RFID閱讀器，第一參考點A、第二參考點B與出 口 0點的直線距離分別為XA，祉； 步驟(二），根據(jù)第一參考點A處的RFID閱讀器和第二參考點B處的RFID閱讀器收到的待 定位移動標簽D的信號強度，通過RSSI公式計算待定位移動標簽D點到第一參考點A、第二參 考點B兩點的檢測距離，分別為di、cb; 步驟(Ξ)，根據(jù)式(1)計算Ξ角形DAB中角A角度的余弦，其中，t = XB_XA=AB，di=AD，d2 = BD; 根據(jù)式(2)計算D點到A的水平距離XAD，XAD = di*COSA，即，步驟(四），校正移動標簽D點的坐標距離，包括W下步驟： 設(shè)定第Ξ參考點C，第Ξ參考點C處固定有RFID閱讀器，第Ξ參考點C與出口 0點的直線 距離為XC; 重復步驟(二），通過RSSI公式計算待定位移動標簽D點到第Ξ參考點C點的檢測距離d3; 重復步驟(Ξ)，角形DAC中的參數(shù)計算D點離出口的直線距離 重復步驟(Ξ)，角形DBC中的參數(shù)計算D點離出口的直線距離x"D; 待定位移動標簽D點離出口 0點的距離采用式(4)計算，即為：(4)； 得出最終待定位稱動標簽的直線定位坐標。
【文檔編號】G01S5/14GK106093851SQ201610362683
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】劉建華, 劉國買, 薛醒思, 洪茂雄, 聶作先
【申請人】福建工程學院