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                                                                                  太阳城娱乐_一种基于RFID和WSN的漫衍式节点定位要领

                                                                                  作者:太阳城娱乐  发布时间:2018-11-13 08:05  点击:8141

                                                                                        0 弁言  

                                                                                  电子信息技能的成长极大促进了人类糊口程度的晋升和传统社会糊口方法的厘革。同时,人们对付柔美糊口的不绝追求,也拉动了技能的成长前进。位置信息是当今人类勾当所需的根基信息要素。在移动定位方面,以卫星导航为代表的定位技能是浩瀚技能需求中的一个典范。连年来,无线通讯技能、微机电技能正在产生迅猛变革,催生出了基于差异应用场景的新型定位技能,如基于红外、超声、蓝牙、WiFi、射频辨认(RFID)、无线传感器收集(WSN)等定位要领。

                                                                                    RFID技能[1-2]的一个重要应用是方针的定位与跟踪。RFID降生几十年,早已融入到了人们的一般糊口中,尤其在家产规模的物流打点中获得了普及的应用验证。RFID是一种非打仗式的近间隔自动辨认技能,可利便快捷地标识物体。它通过射频信号实现数据的传输和方针的辨认,具有体积小、抗滋扰、速率快、本钱低廉等利益,是室内定位、姿态辨认、方针跟踪规模的研究热门[3-5]。WSN技能[6]同样可用于定位,其通过无线收集和传感器节点来实现移动方针定位与跟踪。它是由大量具有感知、处理赏罚和通讯成果的传感器单位构成的大局限自组织收集,可机动陈设于待监测地区,实现对温度、电磁、压力、光强等多种数据信息的协作式感知,具有小体积、低功耗、低本钱、自组织等利益。近些年涌现出多种基于无线传感网的定位要领[7-8],在军事、农业、家产、医疗等各规模具有普及的应用配景。

                                                                                    值得留意的是,RFID技能和WSN技能在定位规模均存在必然的应用范围性[9-10]。RFID通讯手段不敷,感到间隔也异常有限,即便主动标签的信号传输间隔也仅有几十米。在操作吸取信号强度(RSSI)来举办定位时,回收低廉的被动式标签会严峻限定感到的间隔,回收主动式标签则会增进行使本钱。WSN则缺乏方针的快速标识与记录手段,且在大局限漫衍式收集中,富厚的情形感知和机动的无线通讯需淹灭大量的收集资源。因此,针对上述题目,本文提出一种将具有标识手段的RFID技能与具有通讯、传感手段的WSN技能相团结的收集定位要领,晋升定位精度和定位服从。

                                                                                    本文思量一种团结RFID技能的漫衍式无线传感器收集,回收基于指纹信息(Fingerprinting)的非测距要领对收集中的移动节点举办定位。该收集是一种漫衍式收集,由Nz个地区构成,含有基于RFID技能的阅读器(reader)和标签(tag),以及基于WSN的锚节点(anchor)和行为节点(sensor)。移动传感器节点为待定位节点,可在收集中自由移动。其由携带阅读器(reader)的行为节点(sensor)构成,reader与sensor间可互为通讯,将该节点记为xj(t)=(xj,1(t),xj,2(t)),j∈{1,…,Nx}。锚节点(anchor)为位置已知的传感节点,同时携带有标签(tag),将该节点记为ai=(ai,1,ai,2),i∈{1,…,Na}。在本文所述漫衍式收集中,每个地区仅含一个携带有标签的锚节点,且将该锚节点置于地区中心,因此,锚节点个数Na等同于收集地区个数Nz。

                                                                                    

                                                                                  一种基于RFID和WSN的漫衍式节点定位要领

                                                                                  一种基于RFID和WSN的漫衍式节点定位要领

                                                                                  一种基于RFID和WSN的漫衍式节点定位要领

                                                                                    2 定位算法

                                                                                    收集中的移动节点同时携带有传感器和阅读器,其在监控地区中自由行为时,既要收罗来自全部感知范畴内的锚节点上传感器发送的RSSI信息,又要网络锚节点上标签的感到信息。下文起首先容传统的基于指纹的定位算法,然后提出团结有RFID的定位算法,通过综合操作射频阅读器和标签的标识信息,实此刻漫衍式无线传感网中更为准确有用的节点位置预计。

                                                                                    2.1 基于指纹的定位道理

                                                                                    

                                                                                  一种基于RFID和WSN的漫衍式节点定位要领

                                                                                    2.2 基于RFID和WSN的漫衍式定位算法

                                                                                    在传统的漫衍式收集定位中,每时候移动节点将别离在Nz个地区内执行基于指纹的位置预计较法,按照每个地区的权重对各个地区的计较功效举办权值的再分派,从而获得预计功效。对比于这种较为耗能和耗时的要领,本文操作射频标签具有可以或许快速辨认是否处于阅读器感到范畴的手段,将RFID技能融入漫衍式收集的节点定位中。

                                                                                    在收集建模阶段,与传统的基于指纹信息的节点定位要领沟通,别离于Nz个地区丈量在Np.z个参考节点位置上收罗到的吸取信号强度,获得Nz组指纹特性数据库。在移动节点及时位置预计阶段,先通过移动传感器节点携带的阅读器对收集范畴内的射频标签举办感到,再与特性数据库实施匹配。因为阅读器与移动节点、标签与锚节点均别离集成于统一个节点上,将阅读器记为rj(t),j∈{1,…,Nx},将标签记为ti.z,i∈{1,…,Na},z∈{1,…,Nz}。假设阅读器与标签的最大感到间隔为r,则标签ti.z可以或许被检测的范畴是以标签ti.z为圆心、r为半径的圆形地区。r的取值使得该圆形地区完全包围标签地址的参考节点地区,如图2所示。因此,一旦移动节点进入某地区射频标签ti.z的感到范畴内,则仅启用该地区数据库中的丈量值与及时丈量数据举办位置匹配。

                                                                                    

                                                                                  一种基于RFID和WSN的漫衍式节点定位要领

                                                                                    综上,当移动节点xj在收集中自由行为时,在t时候,基于RFID和WSN的漫衍式节点定位算法流程如下所述:

                                                                                    (1)当移动节点进入收集包围地区,,节点上的阅读器向收集中发射射频信号,处于信号吸取范畴内的射频标签向阅读器作出应答,将全部感到到的标签的荟萃记为Uj(t)。

                                                                                    (2)当Uj(t)的数目为1时,暗示仅有一个地区的标签被感到,则仅回收该标签地址地区的数据库举办位置的匹配与预计。

                                                                                    (3)当Uj(t)的数目大于1时,暗示有多个地区的标签被阅读器感到,则回收全部被选择地区的数据库信息举办位置的匹配与预计。

                                                                                    (4)当且仅当Uj(t)的荟萃数目为空时,暗示没有任何一个标签感到到此时的阅读器,即移动节点不在任何一个标签的有用感知范畴内,此时回收传统的基于指纹的漫衍式传感器节点定位要领举办估算。

                                                                                    3 仿真功效

                                                                                  上一篇:姚佰宙与广州市筑力商业有限公司、阳江市阳东区东骏房地产开拓有
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