许春生

摘要：基于RFID技术的定位系统越来越受到人们的重视。该文叙述了无线定位的理论及定位原理，射频识别定位技术里常用的几种定位方法，其中室内RFID定位中的到达时间定位、到达时间差定位以及方向角定位方法基于无线定位方法中的测距定位和测角定位方法。RSSI是RFID技术中比较常用的一种定位方法。

关键词：无线定位技术 RFID定位方法 定位算法

中图分类号：U216 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0054-001

无线定位技术主要包含室内定位和室外定位两大类。室外定位技术包含卫星定位、无线蜂窝网定位和地面无线定位。室内定位系统包含红外定位、超声波定位、WLAN定位、UWB定位、RFID定位等。其中RFID即射频识别技术，在室内无线定位技术中，RFID定位与其他定位方法相比有显著的优点。比如，低成本，非视距，非接触性，抗干扰强，可以识别高速物体，以及可以对多目标同时进行识别跟踪等。

1 室内RFID的定位方法

室内基于RFID定位系统主要由阅读器部分、标签部分和计算机处理部分组成。其中阅读器和标签分别相当于无线电波发射机和接收机，阅读器的坐标是已知的。利用RFID进行室内定位，有精度高、成本低、抗干扰强、容易操作和实现等优点，定位方法有四种各有优缺点。

到达时间定位（TOA），通过测出信号从阅读器发射到达标签并反射回阅读器的传播时间，算出阅读器到标签的距离并解出标签的坐标。精度高，同步性能要求高，容易受到多径效应影响，其原理如图1所示。到达时间差定位（TDOA），在不同测量点同步发射信号，通过计算不同节点到达目标标签的距离差来定位。其优点是，定位精度高，对同步性能要求高，其原理如图2所示。

方向角定位（AOA），利用阵列天线测出到达阅读器天线的电波信号的到达方向角，两个阅读器基站就可以确定标签的位置。定位精度比较高，原理简单，成本稍高。接收信号强度定位（RSSI），利用了室内信道传输模型，描述路径损耗与传输距离的关系，根据RSSI值解算出目标标签坐标。比较容易实现，但是定位的精度不高，定位系统搭建困难。

2 室内RFID常用定位算法简介

室内RFID定位工程应用时，常用的定位方法是RSSI，虽然该方法定位精度较其他3种方法低，但是比较容易实现。基于RSSI方法的算法有常见的3种，有LandMarc、Vire、和SpotON。其中前两种方法属于二维定位算法，后两种为三维定位算法。

（1）LandMarc算法是通过3.1式在待定位标签附近求得最近的个参考标签：

（3.1）

其中，是阅读器的个数，是阅读器所获得的待定位标签的信号强度，是阅读器所读取到的参考标签的信号强度，表示的是参考标签和位置标签的欧式距离。在求得最近的个参考标签后，就可以推算出待定位标签的坐标为，

（3.2）

其中，。有以上可知，拥有最小值的参考标签有最大的权重。

（2）VIRE算法是对LandMarc算法的一种改进，引入网格虚拟参考标签，为从而待测标签提供大量参考点，提高定位精度；另一方面引入模糊地图比较法，去除定位目标不可能出现的位置网格。

（3）SpotON算法：这种算法是利用读写器与参考标签构造一种无线感知环境，利用聚合算法减少信号强度误差，并利用信号传播模型求解读写器与目标标签的距离，最后利用三角定位算法實现对目标三维的定位。

3 结语

该文总结了无线定位技术的一些常用定位方法，以及近些年来，基于RFID技术的室内定位方法。后者和前者有着相似的方法，作为未来定位技术中很有发展潜力的RFID定位技术，随着定位算法的不断优化、改进，它将会越来越多的受到人们的重视。

参考文献

[1] 李婧.RFID室内三维定位算法研究[D].成都：电子科技大学，2013.

[2] 马宁.基于RSSI的RFID室内无线定位算法研究[D].成都：电子科技大学，2012.

[3] Maneesilp，J.Wang，C.Wu H. RFID Support for Accurate 3-Dimensional Localization[J]. Computers，2012（99）：1-14.