[發明專利]基于RFID標簽的室內定位虛擬指紋數據庫構建方法

在審

• 申請號: 201910341233.0
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110087188A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 李中華;謝濤
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/33;H04W64/00;G06K7/00;G06F16/29
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及無線定位技術領域，提出一種基于RFID標簽的室內定位虛擬指紋數據庫構建方法，包括以下步驟：在待定位室內部署RFID閱讀器，在巡航機器人的手臂上搭載RFID標簽，然后根據RFID閱讀器的部署位置設置巡航路線和采樣點；機器人根據巡航路線移動，當到達采樣點時，RFID標簽向RFID閱讀器返回射頻信號；RFID閱讀器將信號強度數據發送到室內定位系統中保存；機器人通過移動手臂將RFID標簽移動到同一采樣點的不同方向進行多次采樣；機器人根據巡航路線移動次個采樣點，然后重復上述步驟，當機器人完成所有采樣點的采樣時，室內定位系統根據接收的所有數據完成虛擬指紋數據庫的構建。本發明能夠得到細粒化數據，滿足室內采樣點高密度的要求，同時提高采樣效率。

技術領域

本發明涉及無線定位技術領域，更具體地，涉及一種基于RFID標簽的室內定位虛擬指紋數據庫構建方法。

背景技術

射頻識別技術(Radio Frequency Identification Technique，RFID)廣泛地被運用于物流倉儲、公共服務、智能家居、智慧城市等行業中，根據不同的要求，RFID讀寫器可以獲取標簽的多種測量信息，常用的有：時間、相位、角度和信號強度值(RSS)等。

隨著物聯網的發展，大量的專家學者投入室內定位系統的研究，并發展出了多種室內定位算法。其中，基于指紋數據庫的定位方法具有成本較低且易于實現的特點，具體地，需要使用固定于室內的閱讀器采集多個鋪設于室內不同位置RFID電子標簽的信號，并將每個電子標簽物理位置及對于信號數據組成指紋存入虛擬指紋數據庫。當室內定位區域出現待定位標簽時，閱讀器接收待定位標簽的信號，通過定位算法利用指紋數據庫完成待定位標簽的位置估計。然而，基于指紋數據庫的定位方法的定位精度很大程度上依賴于虛擬指紋數據庫中指紋采樣點的密度和信號準確度，而且大量的指紋采樣點需要耗費大量的人力和時間成本。

此外，還有通過人為攜帶RFID電子標簽經過每個參考位置采集指紋數據庫的免部署方案，也有使用機器人巡航的方式采集。但是這些方案需要固定采樣點，每個采樣點也僅采集該位置的指紋，無法采集其他位置的指紋信息。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的定位精度過于依賴采樣點密度和信號準確度、只能采集固定采樣點位置的指紋數據的缺陷，提供一種基于RFID標簽的室內定位虛擬指紋數據庫構建方法，不需要在室內部署RFID標簽，同時滿足室內定位對采樣點高密度的要求，能夠得到細粒化的位置數據。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種基于RFID標簽的室內定位虛擬指紋數據庫構建方法，包括以下步驟：

S1：在待室內定位的環境中部署RFID閱讀器，在用于巡航采樣的機器人的手臂上搭載RFID無源電子標簽，然后根據RFID閱讀器在待室內定位的環境中的布局，設置機器人室內巡航路線以及采樣點；

S2：機器人根據室內巡航路線移動，機器人到達采樣點時，RFID無源電子標簽接收RFID閱讀器的詢問信號并返回射頻信號；

S3：RFID閱讀器接收RFID無源電子標簽反射的信號強度值，然后將當前RFID無源電子標簽的位置和由所有RFID閱讀器接收到的信號強度值組成的信號強度向量發送到室內定位系統中進行保存；

S4：機器人通過伸縮或旋轉手臂，將RFID無源電子標簽移動到同一采樣點的預設的若干個方向，當機器人將RFID無源電子標簽穩定在某一方向時，RFID無源電子標簽接收RFID閱讀器的詢問信號并返回射頻信號，然后跳轉到S3步驟，直到RFID無源電子標簽在預設的若干個方向完成射頻信號的發射；

S5：機器人根據室內巡航路線移動，到達次個采樣點，RFID無源電子標簽接收RFID閱讀器的詢問信號并返回射頻信號，然后跳轉到S3步驟，直到機器人完成巡航路線的采樣，室內定位系統根據接收的所有數據完成虛擬指紋數據庫的構建。