鲍天翼 王秋燕 罗富华

【关键词】RFID 定位算法 旋转天线

1 引言

室内定位技术是一项有很广阔前景和研究意义的技术，是物联网和智能家居的关键基础技术。基于RFID（Radio Frequency Identification）技术的定位方法具有非接触、低成本、部署简单、高精度等优点，逐渐成为首选的室内定位技術，尤其无源RFID具有不需要供电、可长期工作、能浸水使用等优势，因而得到越来越广泛的应用 。

RFID室内定位算法大致可归类为场景分析法和距离估计法两种。LANDMARC系统是一种常用的基于场景分析的定位方法，系统结构简单但成本高、定位精度差。基于距离估计的定位方法主要有依据信号到达时间TOA（Time of Arrival）的定位技术、依据信号到达时间差TDOA（Time Difference of Arrival）的定位技术、依据信号到达角度AOA（Angle of arrival）的定位技术和依据信号强度RSSI的定位技术等，其中依据信号强度RSSI的定位方法应用广泛。在诸多RSSI的定位算法中，三边测量法、双曲线测量法和最小二乘法是较为常用和基本的定位算法。

本文在实际RFID阅读器模型的基础上，提出一种采用旋转天线的新型RFID定位方法，给出了算法编写程序，并对该定位方法进行了试验研究。

2 旋转天线定位算法

许多研究试验发现RFID功率等值线不是一个圆。意大利罗马大学G. Marrocco等人的理论研究表明，RFID阅读器的边界适合于用一个椭圆方程来描述。李再煜的研究发现，实际情形下受天线和硬件PCB 布线等其他因素的影响，功率等值线所构成的曲线并不是一个圆，通过试验验证其轨迹是一个近似的椭圆。

试验测试发现，RFID信号在天线相对角度为0时RSSI强度最高，相对角度为0时的信号强度与距离之间的关系可以用对数路径损耗模型（1）表示。……