基于RFID技術(shù)的位置感知方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于RFID技術(shù)的位置感知方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:信息科技的飛速發(fā)展推動著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大發(fā)展,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得位置感知這一重要課題獲得了科研工作者們前所未有的關(guān)注。只有當(dāng)物體的位置信息明確后,人們才能夠根據(jù)收集到的數(shù)據(jù),結(jié)合物體的位置信息提出并執(zhí)行合理的決策,沒有位置信息的數(shù)據(jù)是沒有價(jià)值的。諸如超聲波技術(shù)、紅外線技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)等現(xiàn)存的技術(shù)手段在位置感知中均具有某些局限性。由于RFID(射頻識別)技術(shù)具有的如非接觸、非視距等技術(shù)特點(diǎn),且成本較低,使得其在位置感知方法中占有了重要的一席之地。位置感知方法,簡單來說就是人們對物體位置信息的獲取的方法。而現(xiàn)有的基于測距及基于非測距的方法均存在其各自的優(yōu)點(diǎn)及不足。本文針對位置感知方法這一問題,結(jié)合RFID技術(shù),做了如下的研究:首先,分析了RFID技術(shù)的原理及其應(yīng)用,闡述了基于RFID技術(shù)的位置感知的三大類的實(shí)現(xiàn)方法,即基于測距,基于非測距,以及基于測距與基于非測距相結(jié)合的方法。對基于測距和基于非測距的節(jié)點(diǎn)定位方法分別進(jìn)行了闡述與比較分析。然后,介紹了RFID技術(shù)下的常規(guī)的無線信號傳輸模型,結(jié)合現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行了實(shí)際的測距模型實(shí)驗(yàn),取得了具體的損耗模型公式?紤]到具體環(huán)境中某些因素容易對多點(diǎn)定位算法產(chǎn)生不利的影響,提出了一種參考臨近信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行RSSI測距修正的k-加權(quán)質(zhì)心算法,仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法在修正環(huán)境因素影響這方面的有效性。最后,介紹了基于非測距的APIT算法以及幾種類APIT改進(jìn)算法的原理,指出其優(yōu)缺點(diǎn)。針對類APIT改進(jìn)算法在實(shí)際的情況下,運(yùn)用RFID技術(shù)下的RSSI測距不能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對距離的估算,提出了一種用臨近信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行RSSI測距修正的N-APIT算法,同時提出了對N-APIT算法的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋率及極端情況的改進(jìn)方法。最后采用Matlab2012b仿真環(huán)境對N-APIT算法進(jìn)行測試,結(jié)果表明在5%和10%的測距誤差下,N-APIT算法較傳統(tǒng)的算法平均誤差分別下降了3.15個百分點(diǎn)和12.59個百分點(diǎn),取得了良好的效果。
【關(guān)鍵詞】:RFID技術(shù) 位置感知 臨近信標(biāo)節(jié)點(diǎn) k-加權(quán)質(zhì)心 N-APIT
【學(xué)位授予單位】:長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP391.44
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 研究背景與意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 論文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排11-13
- 第二章 RFID技術(shù)及位置感知13-20
- 2.1 RFID技術(shù)概述13-16
- 2.1.1 RFID系統(tǒng)組成及原理分析13-15
- 2.1.2 RFID技術(shù)的應(yīng)用15-16
- 2.1.3 RFID技術(shù)發(fā)展前景16
- 2.2 位置感知16-19
- 2.2.1 位置感知概述16-17
- 2.2.2 RFID技術(shù)的位置感知17-19
- 2.3 本章小結(jié)19-20
- 第三章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法20-31
- 3.1 常用的基于測距的定位方法20-23
- 3.1.1 基于到達(dá)角度的AOA方法20-21
- 3.1.2 基于到達(dá)時間的TOA方法21-22
- 3.1.3 基于到達(dá)時間差的TDOA方法22
- 3.1.4 基于接收信號強(qiáng)度的RSSI方法22-23
- 3.2 常用的基于非測距定位方法23-28
- 3.2.1 LANDMARC方法23-25
- 3.2.2 VIRE方法25-26
- 3.2.3 APIT方法26-27
- 3.2.4 其他的基于非測距定位方法27-28
- 3.3 定位方法的評價(jià)指標(biāo)28-29
- 3.4 多種方法的比較29-30
- 3.5 本章小結(jié)30-31
- 第四章 基于RFID技術(shù)的多點(diǎn)定位模型31-42
- 4.1 常規(guī)無線信號傳輸模型31-33
- 4.1.1 自由空間模型31-32
- 4.1.2 雙路徑反射模型32-33
- 4.1.3 陰影模型33
- 4.2 測距模型實(shí)驗(yàn)33-35
- 4.3 多點(diǎn)定位及改進(jìn)算法35-41
- 4.3.1 加權(quán)質(zhì)心算法35-36
- 4.3.2 一種改進(jìn)的k-加權(quán)質(zhì)心算法36-37
- 4.3.3 仿真與分析37-41
- 4.4 本章小結(jié)41-42
- 第五章 APIT及其相關(guān)算法42-52
- 5.1 APIT算法概述42-47
- 5.1.1 傳統(tǒng)APIT算法42-43
- 5.1.2 PIT測試分析43-44
- 5.1.3 重疊區(qū)域的取舍44-45
- 5.1.4 兩種誤判的分析45-46
- 5.1.5 APIT算法的流程46-47
- 5.2 APIT相關(guān)的改進(jìn)算法47-50
- 5.2.1 S-APIT算法47-48
- 5.2.2 APICT算法48-49
- 5.2.3 RSLA算法49-50
- 5.3 APIT及現(xiàn)有類APIT算法的不足50-51
- 5.4 本章小結(jié)51-52
- 第六章 APIT算法的N-APIT改進(jìn)算法52-64
- 6.1 N-APIT算法原理52-54
- 6.2 N-APIT算法性能改進(jìn)54-57
- 6.2.1 提升網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋率54-56
- 6.2.2 極端情況的處理56-57
- 6.3 N-APIT算法步驟57-58
- 6.4 N-APIT算法仿真分析58-63
- 6.5 本章小結(jié)63-64
- 第七章 總結(jié)與展望64-66
- 7.1 總結(jié)64-65
- 7.2 展望65-66
- 致謝66-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 作者簡介71
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果71
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本文關(guān)鍵詞:基于RFID技術(shù)的位置感知方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:312263
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