[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于XGBoost的RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810407902.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108871332A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭嘉利;王哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01C21/20
• 分類(lèi)號(hào): G01C21/20;H04W64/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種基于XGBoost的RIFD室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法，包括：RFID標(biāo)簽，其分布在室內(nèi)，用于發(fā)射數(shù)據(jù)；多個(gè)閱讀器天線和一個(gè)閱讀器終端，其分布在室內(nèi)，用于收集RFID標(biāo)簽信息和RSSI值；WiFi無(wú)線收發(fā)模塊：用于接收和傳輸閱讀器的數(shù)據(jù)；PC上位機(jī)：用于讀取閱讀器獲取的標(biāo)簽信息和輸出RFID標(biāo)簽位置。該方法包含以下步驟：離線階段對(duì)于室內(nèi)定位區(qū)域數(shù)據(jù)采集、原始數(shù)據(jù)預(yù)處理、訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和定位模型的構(gòu)建；在線階段實(shí)時(shí)獲取RFID標(biāo)簽信號(hào)、數(shù)據(jù)采集并將處理后的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸入到離線階段所構(gòu)建的模型中，輸出目標(biāo)標(biāo)簽的位置。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有定位精度高，節(jié)省電子標(biāo)簽成本，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線射頻定位技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種基于XGBoost的RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品，進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)是一種通過(guò)射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式識(shí)別的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可對(duì)被識(shí)別物體進(jìn)行識(shí)別。而其領(lǐng)域中的室內(nèi)定位由于在室內(nèi)導(dǎo)航，人員貨物定位和應(yīng)急救援等方面的優(yōu)勢(shì)，受到了各方的關(guān)注，并呈現(xiàn)出廣闊的市場(chǎng)前景和廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用。

常用的定位技術(shù)包括GPS，紅外，WiFi，藍(lán)牙等。GPS在室外空曠的場(chǎng)所能實(shí)現(xiàn)高精度的定位。但在室內(nèi)，由于房屋墻體等復(fù)雜場(chǎng)景下障礙物對(duì)于電磁波的阻攔，削弱和吸收，導(dǎo)致GPS定位精度受限，并且GPS耗電量巨大，有時(shí)不利于人們使用。而紅外線，WiFi等技術(shù)相比于RFID射頻技術(shù)而言，RFID在室內(nèi)定位中所具有的定位精度高，抗干擾能力強(qiáng)，成本低廉，使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，使其具有更為巨大的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

通過(guò)文獻(xiàn)檢索，我們檢索到了以下相關(guān)文獻(xiàn)，這些文獻(xiàn)所采用的室內(nèi)定位算法可以實(shí)現(xiàn)一定精度的室內(nèi)定位，但都沒(méi)有使用XGBoost算法，如：

中國(guó)專(zhuān)利CN201710735262.6，一種基于RFID的室內(nèi)定位方法、裝置及系統(tǒng)，專(zhuān)利權(quán)人：廣東工業(yè)大學(xué)。該專(zhuān)利公開(kāi)了一種基于RFID的室內(nèi)定位方法、裝置及系統(tǒng)，控制RFID天線以預(yù)設(shè)角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描，獲取對(duì)旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度值。依據(jù)旋轉(zhuǎn)角度，信號(hào)強(qiáng)度值和旋轉(zhuǎn)天線定位算法進(jìn)行定位。該發(fā)明實(shí)施例僅采用了一個(gè)RFID天線，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、部署難度低及硬件利用率高的優(yōu)點(diǎn)。但其應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境，常常導(dǎo)致定位精度不高，容易收到障礙物的干擾。并且實(shí)施例僅僅使用一個(gè)RFID天線，若需要增加定位的準(zhǔn)確度，則相應(yīng)的成本又會(huì)增加。

中國(guó)專(zhuān)利CN201710050791.2，一種基于BP-Landmarc神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位裝置和控制方法，專(zhuān)利權(quán)人：吉林大學(xué)。該專(zhuān)利公開(kāi)了一種基于BP和Landmarc算法的室內(nèi)定位裝置及方法，RFID讀寫(xiě)器讀取RFID電子標(biāo)簽的RSSI值，構(gòu)建了BP-Landmarc人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)參考標(biāo)簽RSSI數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，得到各層之間互連的權(quán)值，從而在參考標(biāo)簽和位置之間建立了特定非線性映射模型，實(shí)現(xiàn)了輸出對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)標(biāo)簽運(yùn)動(dòng)軌跡或靜態(tài)目標(biāo)位置分布圖的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于XGBoost的RFID室內(nèi)定位算法。致力于將機(jī)器學(xué)習(xí)中的XGBoost算法與RFID定位技術(shù)相結(jié)合，以增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于噪聲的抗干擾能力，提高定位準(zhǔn)確性的同時(shí)節(jié)約成本。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種基于XGBoost的室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法，包括：

RFID標(biāo)簽，其分布在室內(nèi)，用于發(fā)射原始數(shù)據(jù)；

多個(gè)閱讀器天線和一個(gè)閱讀器終端，其分布在室內(nèi)，用于讀取RFID標(biāo)簽信息和RSSI值；

WiFi無(wú)線收發(fā)模塊：用于接收和傳輸閱讀器的數(shù)據(jù)；

PC上位機(jī)：用于讀取閱讀器標(biāo)簽、模型訓(xùn)練和輸出RFID標(biāo)簽位置。