[發明專利]一種消防培訓過程的RFID定位系統及其算法

在審

• 申請號: 201911079782.1
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110913330A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 陳慶文;劉琦;張智超;周麗麗;國思茗
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院智能制造研究所
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/80;H04W64/00;H04W4/33
• 代理公司: 哈爾濱三目知識產權代理事務所(普通合伙) 23214
• 代理人: 劉冰

一種消防培訓過程的RFID定位系統及其算法，RFID定位系統及其算法。現有的消防員在消防員室內演練訓練室訓練過程中，由于位移短，速度快的特點，使得一般的RFID定位系統定位精度低，成本高。一種消防培訓過程的RFID定位系統及其算法，在人員移動過程中由RFID讀取器捕獲附近的RFID卡片，并讀取RFID卡片的編號，采用一種消防培訓過程的RFID定位算法計算出定位空間坐標代碼并發送給客戶端，客戶端接收后進行對應顯示。本發明所設計的消防培訓過程RFID定位系統及其算法，定位精度為0.5m，成本約為一般RFID定位系統的80%，其他性能等同或略高于一般RFID定位系統。

技術領域

本發明涉及一種消防培訓過程的RFID定位系統及其算法。

背景技術

消防員室內演練訓練室是一種利用仿真技術模擬真實火場環境對消防人員進行技能培訓的訓練設施。由于訓練室通常位于室內并以立體鐵籠為基礎，結構環境復雜，構造物信號影響嚴重，所以通常使用的GPS全球定位系統等外部定位系統難以實現精準定位，誤差過大，無法滿足室內定位的需求，在此情況下通常會使用基于RFID、WiFi、ZigBee等室內定位技術。與其他技術相比，RFID對硬件設備要求低、響應速度快、穩定性強且定位精度高，因而成為室內定位技術的首選。傳統的RFID定位方法通過采集信號接收強度得到電子標簽與讀卡器的距離，然后利用幾何方法計算待定位電子標簽的坐標。而消防員在消防員室內演練訓練室訓練過程中，位移短，速度快，使得一般的RFID定位系統定位精度低，成本高。需要一種適用于消防員在消防員室內訓練過程用的定位系統。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的消防員在消防員室內演練訓練室訓練過程中，由于位移短，速度快的特點，使得一般的RFID定位系統定位精度低，成本高，而提出一種消防培訓過程的RFID定位系統及其算法。

一種消防培訓過程的RFID定位算法，所述方法通過以下步驟實現：

步驟一、設定任意地點的RFID讀取器可以捕獲1-3個RFID卡片，所述的RFID卡片的編號為a、b、c，所述的RFID卡片空間坐標代碼n的定位算法計算公式為：

步驟二、在a、b、c范圍內可劃分小區域數m，則a、b、c范圍視為一個最小測量空間M，M可視為一個長方體，a、b、c三點位于3個兩兩不相鄰頂點上；訓練室整體空間Q看作是由有限個M組成，將M₁的三點初始設定為1、2、3，則空間分別為a=1；b=2；c=3；a+b₂=5；a+c₂=10；b+a₂=3；b+c₂=11；c+a₂=4；c+b₂=7；a+b₂+c₂=14；b+a₂+c₂=12；c+a₂+b₂=8；由于3重復，修改設定為2、3、4，空間排列后為{2、3、4、7、8、11、13、17、18、19、23、27}，則M₂的3點初始值為5、6、9，Mn的三點設定值均此類推獲得；

步驟三、設每個M為12立方米，外展體積約為36立方米，設訓練室高度小于等于5米，體積小于等于320立方米，訓練室包含8個M，M內共需24個RFID卡片；每兩個M間的外展空間間隔設置RFID卡，要求外展空間內至少能夠捕獲2個RFID卡片，算法同上；其中，FID卡片初始設定編號大于40，以保證M外展空間編號均大于1000；

步驟四、通過以上方式，依次編輯各RFID卡片編號，RFID卡片設置完成后，當受訓人員在訓練室內移動室時，RFID讀取器將算法的計算結果傳輸給客戶端的控制中心即完成定位。