主動式RFID室內定位追蹤演算法與系統設計Design of Indoor.pptx

主動式RFID室內定位追蹤演算法與系統設計Design of Indoor positioning and Tracking algorithm and system based on Active RFID TechnologySpeaker：Kung Che-Chen 龔哲幀 Advisor：Dr. Ke Kai-Wei 柯開維 博士 Date：07/27/2010OutlineMotivationBackgroundProposed Indoor Positioning TrackingSystem DesignResults and AnalysisConclusionDemoMotivation隨著全球無線行動通訊的蓬勃發展，促使無線通訊定位技術突飛猛進。無線通訊定位技術最廣泛使用的便是全球定位系統 (GPS)，但GPS如遭到障礙物的阻擋便會產生定位誤差，甚至是無法進行定位，所以較不適用於室內定位。而室內定位近年來許多學者使用了不同無線通訊技術進行研究，但因環境與實際應用的考量，尚未有一個廣泛使用的技術。Background - RFID使用RFID技術進行室內定位是近年來提出較新穎的技術。被動式主動式Background - Measurement Principles of Wireless Positioning System以目前在無線環境下進行定位大致有以下四種方法：1. 接收信號角度定位法 (Angle of Arrival；AOA)2. 訊號抵達時間定位法 (Time of Arrival；TOA)3. 訊號抵達時間差定位法 (Time Difference of Arrival；TDOA)4. 接收訊號強度定位法 (Received Signal Strength indicator；RSSI)Background - Measurement Principles of Wireless Positioning System接收訊號強度指標定位法 (RSSI) 透過訊號強度和已知的頻道衰弱模型來估計參考點與待測點的距離，根據多個距離值就可以利用類似TOA定位法原理得到待測點的位置。Background - LANDMARC由Lionel M.Ni在2003年提出，對於每個別的Tracking Tag與某一Reference Tag 之間，得到一個訊號強度的歐基里得距離:選擇k (1~m)個數值較小的Reference Tags與Tracking Tag間的距離關係得到不同的權限值:Background - LANDMARC得到各Reference Tag對Tracking Tag的權重，便可計算出其座標:在此系統也定義了一個定位誤差Proposed Indoor Positioning Tracking採用RSSI。提出Virtual Tag 。2種訊號處理法。智慧型參考點選擇機制。多重區域分割概念增加定位精準度。System DesignHardware Deployment System DesignSoftware Flowchart(一)System DesignSoftware Flowchart(二)System Design訊號強度處理法1. Moving average (移動視窗平均法)在接收訊號強度的過程中，Tag的訊號強度會不斷送給Reader，本平均法只保留接收到必威体育精装版的十個訊號強度做平均，未滿十個則以有多少個訊號強度就平均多少。Ex:1個System Design5個10個超過10個System Design2. Segmenting average (分割視窗平均法)每當接受到一個新的訊號強度，便與前一個接收到的作平均Ex:123System DesignVirtual tag group-based RFID positioning (虛擬標籤群組定位法)流程圖System DesignEx:16 Reference Tag1 Reader設定各個GroupSystem Design如果選到的鄰近參考點 如右圖 =如果選到的鄰近參考點=如左圖Results and Analysis鄰近參考點數對定位點之影響在LANDMARC中提到選擇4個訊號最接近定位點的參考點會得到最佳結果。設置16個參考點均勻的放置在3*3公尺的空間。隨機把定位點分別至於15個位置一一量測。Results and Analysis當選擇的鄰近參考點數在4~7時，有最小的平均誤差，與LANDMARC相吻合。Results and Analysis距離對訊號強度分析理論上，Tag與Reader之間隨著距離的增加，訊號強度會隨之衰減。實際量測在一個室內的長廊，以1公尺為單位從1公尺量測至15公尺