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改良主動式 RFID 室內定位系統

改良主動式 RFID 室內定位系統. Speaker ： Cheng-Cheng Wang Advisor ： Dr. Kai-Wei Ke Date ： 05/16/2011. Outline. Motivation LANDMARC Base on LANDMARC Improvement Future work Reference. Motivation. RFID 技術進行室內定位是近年來提出較新穎的技術 利用 Reader 接收到 Reference Tag 與 Tracking Tag 訊號強度之差異度進行定位

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改良主動式 RFID 室內定位系統

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Presentation Transcript

  1. 改良主動式RFID室內定位系統 Speaker：Cheng-Cheng Wang Advisor：Dr. Kai-Wei Ke Date：05/16/2011

  2. Outline • Motivation • LANDMARC • Base onLANDMARC • Improvement • Future work • Reference

  3. Motivation • RFID技術進行室內定位是近年來提出較新穎的技術 • 利用Reader接收到Reference Tag與Tracking Tag訊號強度之差異度進行定位 • 室內空間比室外複雜，訊號強度因障礙物的阻隔或是人員的走動造成衰減，使得定位精準度大幅降低

  4. LANDMARC • 此系統採用了Reference Tag來輔助定位計算 • 假設有n個RFID Reader、m個Reference Tags 與u個Tracking Tags • 定義每個Reader讀取到Tracking Tags的訊號強度向量為，讀取到Reference Tags的訊號強度向量為 • Si與Ѳi分別表示第i個Reader接收到此Tracking Tag或Reference Tag的訊號強度

  5. LANDMARC • 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重值：

  6. 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 (X₀,Y₀)為Tracking Tag實際的位置

  7. Base onLANDMARC • 龔哲幀(2010)提出Virtual tag group-based RFID positioning(虛擬標籤群組定位法) • Virtual tag:先在其參考點位置量測一段時間的訊號強度，並利用訊號強度處理法將其值設定為此參考點之固定訊號強度，以此訊號強度進行定位

  8. Base onLANDMARC • 虛擬標籤群組定位法 的流程圖

  9. Base onLANDMARC • EX: • 16 Reference Tag • 1 Reader 設定各個Group

  10. Base onLANDMARC 如果選到的鄰近參考點 如右圖 => 如果選到的鄰近參考點 如右圖 =>

  11. Base onLANDMARC • 將選擇的四個參考點訊號強度求其權重Wi，St為Tracking Tag訊號強度，Sri為Reference Tag訊號強度 • 利用其權重求出Tracking Tag座標(X,Y)

  12. Base onLANDMARC • 利用計算出的Tracking Tag座標與實際Tracking Tag座標作定位距離誤差e計算

  13. Improvement– 設置三維參考點 • 設置三維的參考點 • 藉由三維的參考點，來校正2D的tracking tag定位 二維 3*3 取 4點 三維 3*3*1 取8點

  14. Improvement – 設置三維參考點 • Result • 誤差值沒有改善 • Reason • 三維參考點的訊號強度比二維參考點的訊號強度大，導致找到不正確的參考點，影響權重

  15. Improvement – 設置三維參考點 • Solution • 二維參考點找最接近待測點的group(四個參考點)，計算權重值，算出座標；三維參考點也是相同，算出另外座標，將其個別算出的兩個座標，再分別對這兩個座標乘上加權值，求其新的座標

  16. Improvement – 參考點選擇機制 • 改進參考點選擇機制 • 當選取的group有兩個以上擁有相同數量的參考點時 G(0,2) G(1,2) G(2,2) G(0,1) G(1,1) G(2,1) G(0,0) G(1,0) G(2,0)

  17. Improvement – 設置三維參考點 • Method • 將其擁有相同數量參考點的group，算出各自座標，再將算出座標乘上加權值，求出新的座標

  18. Future Work • Multi-tag • 用於能一次讀取多個tracking tags，並且要同時追蹤待測位置 • Multi-reader • 減少誤差 • 能快速定位 • 實現3D的待測點定位

  19. Reference [1] L. M. Ni, Y. Liu, Y. C. Lau, and A. P. Patil, “LANDMARC: Indoor Location Sensing Using Active RFID,” Wireless Networks, vol.10, pp. 701-710, November, 2004. [2] 龔哲幀著，「主動式RFID室內定位追蹤演算法與系統設計」，碩士論文，國立台北科技大學資訊工程研究所，台北，2010。

  20. Q&A Thanks for your attention

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