[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的RFID標(biāo)簽相對位置定位方法

有效

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• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109284799B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鶴;張卿云;沈磊賢;龐佳逸;李鵬;朱楓
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;G01S5/02;G01S11/06;G06N3/08
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發(fā)明公開了一種基于深度學(xué)習(xí)的RFID標(biāo)簽相對位置定位方法，所述方法包括步驟：S1、將一系列RFID標(biāo)簽按隨機順序均勻水平排列，保持一RFID天線平行所述RFID標(biāo)簽運動，使用所述RFID天線持續(xù)讀取所述RFID標(biāo)簽相互之間的相位信息數(shù)據(jù)和信號強度信息數(shù)據(jù)；S2、設(shè)定一數(shù)據(jù)整理結(jié)構(gòu)，基于所述數(shù)據(jù)整理結(jié)構(gòu)將所述相位信息數(shù)據(jù)和信號強度信息數(shù)據(jù)制成訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，初步得到所有所述RFID標(biāo)簽相互之間的相對位置關(guān)系；S3、采用指定的排序算法對所述RFID標(biāo)簽相互之間的相對位置關(guān)系進行進一步排序，確定所有所述RFID標(biāo)簽相互之間的最終相對位置關(guān)系；本發(fā)明的方法可以準(zhǔn)確地分析出一系列密集排列的RFID標(biāo)簽的排列順序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機器學(xué)習(xí)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種RFID(RadioFrequency Identification，無線射頻識別)相互之間的定位技術(shù)，特別是一種基于深度學(xué)習(xí)的RFID標(biāo)簽相對位置定位方法。

背景技術(shù)

目前定位的研究大多數(shù)還是針對絕對位置的，然而在許多情境中，物體的相對位置比其絕對位置更重要，例如，在圖書館中，圖書管理員在順架時為了找到錯放的書籍或者檔案，需要獲得書架上書籍的當(dāng)前順序而不是它們的絕對坐標(biāo)值；在傳送帶上，我們只需要知道物體的前后相對關(guān)系，而不需要知道物體的絕對坐標(biāo)值。一些倉庫，超市等的物品整理也是同樣的道理。

這些情景不適合絕對位置定位的主要有以下3個原因：第一，目前的絕對位置定位誤差相對較大，很難滿足一些物體間距離很小的定位需求，比如Wang J等提出的RFID室內(nèi)絕對位置定位方案的精度在圖書館中測試為11cm，這相對來說已經(jīng)是比較好的了，但是圖書之間的距離是比11cm小得多，所以很難靠絕對位置定位確定圖書的序列。第二，雖然目前絕對位置的定位精度可以達到毫米級，但是需要四個閱讀器天線輔助完成，大多數(shù)定位誤差不僅大幅增加了硬件成本，也給使用帶來了不便。第三，絕對位置定位都需要多個閱讀器天線固定位置擺放，而定位系統(tǒng)運行過程中如果有人經(jīng)過或者其他干擾，將對定位結(jié)果產(chǎn)生巨大影響。

相對位置定位：目前相位位置定位的研究雖然小有成果，但是還不夠充分，仍有許多可以突破的點.Shangguan L等最早發(fā)現(xiàn)了Otrack現(xiàn)象。他們深入研究后第一次提出了相對未知定位的STPP方法，再圖書順架上達到了84％的準(zhǔn)確率，在機場行李分揀上達到了95％的準(zhǔn)確率。Wang G等利用RSSI提出了基于人體運動的相對定位(HMRL)。這些方法的共同缺陷在于準(zhǔn)確率并沒有特別高，難以處理高密度排列的標(biāo)簽序列。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供了一種基于深度學(xué)習(xí)的RFID標(biāo)簽相對位置定位方法，該方法能夠高效準(zhǔn)確地對一系列密集排列的RFID標(biāo)簽進行排序，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對RFID標(biāo)簽排序的準(zhǔn)確率比較低的問題，具體技術(shù)方案如下：

一種基于深度學(xué)習(xí)的RFID標(biāo)簽相對位置定位方法，所述方法包括步驟：

S1、將一系列RFID標(biāo)簽按隨機順序均勻水平排列，保持一RFID天線平行所述RFID標(biāo)簽運動，使用所述RFID天線持續(xù)讀取所述RFID標(biāo)簽相互之間的相位信息數(shù)據(jù)和信號強度信息數(shù)據(jù)；

S2、設(shè)定一數(shù)據(jù)整理結(jié)構(gòu)，基于所述數(shù)據(jù)整理結(jié)構(gòu)將所述相位信息數(shù)據(jù)和信號強度信息數(shù)據(jù)制成訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，初步得到所有所述RFID標(biāo)簽相互之間的相對位置關(guān)系；

S3、采用指定的排序算法對所述RFID標(biāo)簽相互之間的相對位置關(guān)系進行進一步排序，確定所有所述RFID標(biāo)簽的排列順序。

進一步的，所述RFID天線平行所述RFID標(biāo)簽，且所述RFID天線與所述RFID標(biāo)簽之間的距離為預(yù)設(shè)距離d。

進一步的，所述RFID天線按照預(yù)設(shè)速度勻速平行所述RFID標(biāo)簽運動。