[發明專利]一種RFID閱讀器故障自適應定位方法

有效

• 申請號: 202010028807.1
• 申請日: 2020-01-11
• 公開（公告）號: CN111199162B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 劉發貴;鐘德祥
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;G06K9/62;G01S5/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種RFID閱讀器故障自適應定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、構建RFID閱讀器故障自適應定位系統；

S2、根據RFID閱讀器故障自適應定位系統提出在線順序模糊寬度學習系統；所述在線順序模糊寬度學習系統包含輸入層、模糊子系統、增強層以及輸出層，其中模糊子系統為TS模糊模型，在第i個模糊子系統中，權重其中x_sM為輸入數據，s＝1,2,…,N，N為輸入數據數量，M為輸入數據維度，K_i為模糊規則數目，為隨機生成的系數，隸屬度函數為高斯函數其中分別為隸屬度函數的中心及寬度，模糊規則的加權輸出為其中增強層為非線性變換層；

模糊子系統數目為n，增強節點組數目為m，其中第i個模糊子系統的模糊規則數為K_i，第j組增強節點的節點數為L_j，第個RFID閱讀器在第s次讀到參考標簽的信號強度為產生的N₀條輸入數據為RSSI_s＝(RSSI_s1,RSSI_s2,…,RSSI_sM),s＝1,2,…,N₀，輸出數據為其中為第N₀條輸入數據的信號強度數組，為第N₀條輸入數據的坐標，C為輸出數據的特征維度；

將N₀條輸入數據作為在線順序模糊寬度學習系統中模糊子系統的輸入，通過計算得到模糊子系統中間輸出以及模糊子系統輸出，其中模糊子系統中間輸出作為增強節點的輸入，進一步計算得到增強層輸出，模糊子系統輸出及增強層輸出跟輸出層進行連接，待計算權重通過偽逆得出；

S3、基于在線順序模糊寬度學習系統提出RFID閱讀器故障自適應策略；所述RFID閱讀器故障自適應策略如下：

當部分RFID閱讀器出現故障時，RFID閱讀器的數量變成了M′個，0M′≤M，則后續產生的N_a條輸入數據為RSSI_s＝(RSSI_s1,RSSI_s2,…,RSSI_sM′),s＝1,2,…,N_a，輸出數據為其中為第N_a條輸入數據的信號強度數組，RSSI_sM′為第M′個閱讀器在第s次讀到參考標簽的信號強度，為第N_a條輸入數據的坐標；

由于部分RFID閱讀器發生故障后，輸入數據的特征維度由M變成M′，需要引入轉換矩陣T對初始化模糊子系統中函數隨機生成的系數及隸屬度函數中心進行處理，生成及

其中所述轉換矩陣T的規則如下：

(1)矩陣T中每一行至多有一個元素的值為1，其余元素的值均為0；

(2)矩陣T中每一列有且僅有一個元素的值為1，其余元素的值均為0；

(3)若矩陣T中第i行的元素全部均為0，則表明原RFID閱讀器故障自適應定位系統中的第i個閱讀器發生故障；

由于轉換矩陣T是一個稀疏邏輯矩陣，創建一個大小為1×M′的數組來存儲行號i，i＝1,2,…,M，當數組的第j個行號為i時，T_ij＝1；

S4、基于RFID閱讀器故障自適應策略完成RFID閱讀器故障自適應定位；具體包括以下步驟：

S4.1、實時獲取RFID參考標簽信號強度以及位置數據集；

S4.2、離線階段中對在線順序模糊寬度學習系統進行初始化；

S4.3、在線階段中對離線階段得到的初始在線順序模糊寬度學習系統進行更新及完成定位。

2.根據權利要求1所述的一種RFID閱讀器故障自適應定位方法，其特征在于，步驟S1中，所述RFID閱讀器故障自適應定位系統包括M個RFID閱讀器，Q個RFID參考標簽，待定位目標標簽；其中，已知坐標位置的參考標簽按等邊三角形的方式部署在待定位目標標簽所在的平面中，閱讀器部署在平面的四條邊上。

3.根據權利要求1所述的一種RFID閱讀器故障自適應定位方法，其特征在于，步驟S4.1中，通過控制RFID閱讀器的讀寫狀態實時獲取RFID參考標簽的信號強度，以及通過RFID閱讀器故障自適應定位系統獲取系統中參考標簽的對應位置信息。