基于改进接收信号强度指示的室内定位算法

为了提高室内环境节点定位精度,针对传统定位算法的不足,提出一种改进接收信号强度指示的室内定位算法。首先通过神经网络对各锚节点接收信号强度的权值进行拟合,得到路径损耗模型的参数值,然后利用最大似然法对未知节点进行定位,最后采用仿真实验测试其性能。结果表明,相对其它室内定位算法,本文算法提高了室内定位的精度,降低了平均定位误差,可以满足室内定位的实时性要求。     

ZigBee室内定位系统定位精度优化算法研究

基于ZigBee进行室内无线定位系统的开发已经成为热点,这是由于采用无线通信可以节省成本,使用也更加方便.但同时,基于接收信号强度指示(RSSI)的测距和定位易受多种因素的影响,使得测距和定位的误差都比较大.提出了针对室内小环境范围内的定位系统,提出了获取RSSI的方法(中值过滤和均值过滤)和定位的优化算法(基于极大似然估计法加权取均值的定位优化算法),通过两种方法的结合,提高了定位精度.同时,利用LabVIEW软件开发上位机.     

使用无线射频识别RFID技术进行室内定位研究

无线射频识别技术在各领域的应用越来越广泛,发挥着巨大的作用。室内定位应用无线射频识别技术能够更好的适应发展环境。根据无线射频识别技术特点要求进行系统理论创新,改进基础应用算法,增强定位精度。本文对使用无线射频识别技术进行室内定位进行相应的研究。     

基于RFID的二维室内定位算法的实现

为了克服全球定位系统（GPS）对室内定位的盲点,在RFID一维定位的理论基础上推导出二维的室内定位算法,只需在室内摆放4个参考标签及两个远距RFID读取器即可实现二维定位,大大降低了系统的硬件成本。另外,基于RFID技术设计了一套嵌入式室内定位系统,通过该系统对二维定位方法进行实验验证,得到远距RFID读取器的不同二维坐标下的实验数据。为了减小RSSI值受电波的影响引起定位的不稳定,算法中通过增加读取参考标签RSSI值的次数的方法进行改善。通过对数据的分析可得,该算法可以实现准确及稳定的二维室内定位。     

一种基于RFID和ZigBee技术的局域定位系统

介绍了一种基于RFID和ZigBee技术的室内定位系统的设计。该设计以第二代片上系统CC2530为核心,配合RFID阅读器和标签、以及一些外围电路构成了硬件定位系统。采用基于接收信号强度值(RSSI)的定位技术和最大似然估计的计算方法进行定位。重点阐述了该定位系统的结构和硬件电路设计,分析了定位系统的工作原理、软件流程和定位算法的实现。实验证明该定位系统能够实现室内局域定位的功能。     

基于Wi-Fi的RFID定位方案探讨

随着移动通信需求的日益增长,允许访问特定位置信息在普适计算及应用方面表现出广泛的重要性。在室外环境下,基于全球卫星导航系统（GNSS）的全球定位系统（GPS）或者北斗星定位系统已经可以满足一定的室外定位需求。然而,这些技术并不能很好的运用在室内定位系统中,必须采用一些替代技术。为了实现这个目标。基于IEEE802．11无线局域网（wi—Fi）的技术提供了一个高·眭价比的解决方案。实际应用中也已经提出了许多算法方案,包括测量接收信噪比（SNR）以及使用更广泛的接收信号强度指示（RSSI）。室内定位问题必须要考虑室内环境所表现出的传输信道特性,由于墙壁和障碍物的影响,会带来多径衰弱、吸收以及遮蔽等一系列问题。因此,基于几何角的测量技术,比如到达角（AOA）．到达相位（POA）、到达时间（TOA）或者到达时间差（TDOA）不能很好的应用在室内定位系统中。近几年,随着射频识别技术（RadioFrequentlyIdentification,RFID）的不段完善和推广,并且凭借其重量轻、功耗低和识别能力强等独特优势,逐步运用在各种场合中,如身份标识、工程控制和定位追踪等领域。本文的研究重点是将研究Wi-Fi无线传输技术与RFID识别技术相结合,通过RFID标签来实现Wi-Fi系统定位的解决方案。据初步检索,国内对基于Wi-Fi的RFlD定位技术研究工作尚不多见,本文的工作是将对基于wi—Fi的RFID定位系统的定位方案进行探讨。     

基于MEA-GRNN的RFID室内定位

针对采用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)的射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）室内定位模型存在的早熟、收敛速度慢、不能保证解是全局最优等问题,提出采用思维进化算法(Mind Evolutionary Algorithm,MEA)来寻找广义神经网络的最优光滑因子,从而确定最优定位模型。首先用GRNN建立节点定位模型,阅读器与标签的接收信号强度值作为GRNN的输入,节点坐标作为输出,根据适应度函数值,通过MEA寻找GRNN的最优平滑参数。实验结果表明,通过MEA优化的GRNN模型的定位精度比GA优化的GRNN定位模型的精度高、泛化能力强,并且比后者的效率高,能够避免GA陷入局部最优的问题。     

基于RSSI和惯性导航的融合室内定位算法

针对目前对高精度室内定位算法的需求,提出一种基于接收信号强度识别（RSSI）和惯性导航的融合室内定位算法。基于无线传感网中ZigBee节点的RSSI值,采用位置指纹识别算法,对网络中的未知节点进行定位。结合惯性传感单元（IMU）提供的惯性数据,对RSSI定位结果进行融合修正。利用Kalman滤波器,采用状态方程描述待定位节点位置坐标的动态变化规律,从而实现一种以无线传感网络定位为主、IMU为辅的融合定位方法。仿真结果表明,提出的融合定位算法既能改善单独使用RSSI定位受环境干扰较大的问题,又能避免单独使用惯性导航带来的累积误差,极大地提高了定位精度。     

基于ZigBee室内定位算法研究

研究了基于信号强度的 ZigBee 定位算法,以接收信号强度指示(RSSI)定位算法为基础。通过全局坐标系中已知的参考节点位置以及与各个参考节点之间的信号强度,分析计算得到盲节点的坐标位置,即室内移动机器人当前的坐标位置。通过实验研究和数据分析,可以借助 ZigBee 低功耗及组网稳定等特性对室内定位领域有进一步的理解和应用。     

一种利用有源RFID标签的室内定位机制

目前,现有的定位技术不能完全满足室内定位感知的要求,但随着RFID(射频识别)技术的成熟,低成本建设室内定位系统这一问题有望得到解决。从定位算法和参考标签两个角度,对采用RFID技术解决室内定位问题进行了讨论。在现有的室内定位技术中,LANDMARC系统通过引入参考标签,可以减少需要使用的RFID读写器数量,并根据不同标签之间的残差加权算法,可以获得较高的定位精度。本文在分析了LANDMARC系统的基础上,提出了一种新机制解决了它潜在的问题,并证明了该机制在提高定位精度上确实有效。     

基于标签分组的RFID系统防碰撞算法

防碰撞算法是射频识别(RFID)系统中提高标签识别效率的关键技术。针对确定性的RFID标签防碰撞算法存在的识别效率不高、系统数据交换量大等问题,该文提出一种标签分组机制防碰撞算法,将其与融合后的二进制树搜索算法相结合,读写器系统分批次识别标签组中的标签,能有效地减少数据通信量。实验仿真结果表明,该算法相比其他几种算法,具有识别效率高、数据交换量小等优势。     

基于卡尔曼滤波的接收信号强度指示差值定位算法

针对频谱监测系统中被监测信号无法控制并且没有任何先验知识,只能通过对信号被动监测,即接收与处理信号来估计信号源位置的要求,该文提出一种基于接收信号强度指示差值(RSSID)的定位算法,并利用卡尔曼滤波提高其定位精度。该文将两监测站之间的RSSID转换成信号源到两监测站的距离之比,根据距离之比构造定位方程矩阵,进而利用最小二乘法求取信号源位置。仿真结果表明：所提算法比经典RSSI定位算法性能更优,降低了环境因素对定位精度的影响,并且能更好地满足参数较少的定位服务需求,可以有效地应用于频谱监测系统中。同时,卡尔曼滤波可以有效改善系统的定位精度,达到预期的定位效果。

     

RFID系统防碰撞协议研究——设计与优化

碰撞问题是影响射频识别(RFID)系统读取效率的关键问题。该文提出了两种新的防碰撞协议CDCA协议和CDCA-2D协议,并且对两种协议进行了详细的理论分析和优化。新协议将RFID系统的读取过程分为两个阶段,利用第1阶段的碰撞检测信息实现在第2个阶段的无碰撞通信。仿真结果表明,和目前国际上流行的RFID防碰撞算法相比,两种新协议极大地提高了读取的效率。     

一种具有阅读器匿名功能的射频识别认证协议

在射频识别(RFID)的应用中,安全问题特别是用户隐私问题正日益凸显。因此,(用户)标签信息的隐私保护的需求越来越迫切。在RFID系统中,标签的隐私保护不仅是对外部攻击者,也应该包括阅读器。而现有许多文献提出的认证协议的安全仅针对外部攻击者,甚至在外部攻击者的不同攻击方法下也并不能完全保证安全。该文提出两个标签对阅读器匿名的认证协议：列表式RFID认证协议和密钥更新式RFID认证协议。这两个协议保证了阅读器对标签认证时,标签的信息不仅对外部攻击者是安全的而且对阅读器也保持匿名和不可追踪。相较于Armknecht等人提出的对阅读器匿名和不可追踪的认证协议,该文所提的协议不再需要增加第三方帮助来完成认证。并且密钥更新式RFID匿名认证协议还保证了撤销后的标签对阅读器也是匿名性和不可追踪的。     

基于多LED的高精度室内可见光定位方法

针对可见光室内定位问题,该文基于接收信号强度(RSS)定位技术,提出一种利用多个LED发射端实现室内定位的方法,即MLED-RSS定位算法。该方法在充分考虑LED拓扑结构对定位性能影响的基础上,利用部署在室内的多个LED,合理选择其中3个LED作为发射节点,采用改进的三边定位法获得定位目标位置信息。定位算法可以有效地解决可见光定位存在的遮挡效应。仿真实验表明,MLED-RSS算法可以实现高定位精度。     

RFID系统中停留标签的组策略防碰撞算法

在射频识别RFID系统中,防碰撞算法对于标签的快速识别,尤其在移动应用的场景中非常重要。该文针对移动场景中停留标签,提出了组策略停留标签算法GSRA(Group Strategy for Remaining tags Algorithm),分为停留标签识别和新到标签识别两个阶段,并将停留标签信息分组存放与更新,从而提高停留标签的识别效率。理论分析证明该算法系统效率仅与标签动态时移动时的迁移速率和静态时的系统效率有关,而与标签数量无关。仿真结果表明GSRA算法在标签迁移速率为20%时,结合冲突树算法CT,系统效率可以达到240%。     

一种基于部分ID的新型RFID安全隐私相互认证协议

在低成本电子标签中实现安全隐私功能是RFID研究领域需要解决的一项关键技术,该文采用部分ID,CRC校验以及ID动态更新的方法,提出一种新型RFID相互认证协议,该协议具有前向安全性,能够防止位置隐私攻击、重传攻击、窃听攻击和拒绝服务攻击,新协议有效地解决了RFID安全隐私问题,并且符合EPC Class1 Gen2标准,它的硬件复杂度较低,适用于低成本电子标签.     

物理层超高频射频识别标签信号分离中的信道估计

在被动式的超高频(UHF)射频识别(RFID)系统中,当多个标签选择同一个时隙向阅读器发送信息,标签间冲突就会产生,该冲突通常只在介质访问控制(MAC)层上解决。其实,若冲突信号在物理层上被分离,识别效率将能得到很大的提高。在物理层冲突信号分离中,信道估计是一项关键技术,因为好的信道估计有助于准确地恢复冲突信号。传统的信道估计方法在两个标签冲突的情况下具有较好的估计性能,但当冲突标签数超过2时,却会产生较高的误差。该文针对物理层的UHF RFID信号分离问题,提出一种新的信道估计方法。该方法利用已知的前缀信号,采用最小二乘方法对信道进行估计。从实验结果看,当标签冲突数超过2时,该文提出的信道估计方法的误差要小于传统的估计方法,而且估计的信道得到的分离效率也高于传统方法。     

基于标签识别码分组的连续识别防碰撞算法研究

标签碰撞增加了射频识别(RFID)系统的时间开销和无源标签的能量消耗,降低了识别速率。该文提出了一种适用于标签识别码连续的防碰撞算法UIG算法,该算法首先根据公司编码和产品编码将所有标签分组,再由产品序列号的碰撞信息生成每组的两个初始标签识别码。最后,通过对初始标签识别码分别连续减1和加1识别出所有标签。性能分析和仿真结果显示,该算法在时间复杂度和通信复杂度上都有很大改善,吞吐率得到了大大的提高。     

面向ZigBee网络节点安全定位的消息签名方案

针对ZigBee网络节点定位中消息的安全性问题,该文提出一种带隐私保护的消息签名方案。方案基于椭圆曲线(ECC)上的无双线性对运算,设计了带身份隐私保护的定位请求消息签名算法和坐标隐私保护的定位参照消息签名算法。理论证明了所提方案可抵御伪造攻击、重放攻击等多种外部攻击,同时具备隐私保护、身份追踪等功能。性能分析结果表明,与同类方案相比,所提方案计算开销和通信开销均具有优势。