摘 要

在实际生活中，我们总会需要掌握一些事物的实时位置信息。然而，随着物联网技术快速发展，人们一直在探索一种定位技术能够精确的定位到目标物体，好比全球定位系统、超宽带技术、无线射频识别技术，都普遍的应用于室内物品的定位。而在各类应用型物品定位技术中，无线射频识别技术（英文简称RFID，即Radio-frequency identification）以其非接触式识别和低成本等特点使它成为人们对室内物品定位的首选技术之一。

本文首先搭建组网、构建数据库，其次用Java编写上位机综合实现定位的方式。同时采取信号强度定位的方式（RSSI，即Received Signal Strength Indication），再联合节点布局和区域定位算法，对贴有粘贴式RFID标签的物品进行综合定位识别，通过有线方式组网将感知信息传输至PC机进行处理分析将有关信息存储于数据库中，最后来完成基于RFID室内物品定位识别。

关键词：无线射频识别，定位算法，数据库，上位机

ABSTRACT

In daily life, people always need to know some things of real-time location information. However, With the rapid development of wireless and networking technology nowadays, people have been looking for a kind of technology which can accurately locate the target object, such as global positioning system (GPS), ultra wideband technology (UWB), radio frequency identification (RFID) technology. they are widely used in Indoor positioning of the item. In a variety of applied positioning technology, Radio frequency identification technology (RFID, that is, Radio - frequency identification) with its characteristics of non-contact recognition and low cost make it become one of the first items on indoor positioning technology.

Firstly, the paper set up the network and build database, secondly, designing the upper computer with java language, in order to realize the localization. Meanwhile adopt the method of Signal Strength positioning (abbreviation RSSI, this is, Received Signal Strength Indication), coupled with the node layout and regional localization algorithm, the RFID tags on paste type is used to identify the localization of the items, by way of cable network to transmit sensory information to the PC for processing analysis about information stored in the database. Finally, to complete indoor Item location identification based on RFID.

Keywords: Radio - frequency identification, location algorithm, database, location algorithm

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3论文章节安排 3

第2章 设计的相关技术与基本原理 4

2.1 RFID技术简介 4

2.1.1 RFID定义 4

2.1.2 RFID技术原理 4

2.2 RFID系统组成 5

2.2.1 基于RFID室内定位系统的组成 5

2.2.2 模块功能原理 6

2.3相关定位算法的原理 8

2.3.1基于到达时间的定位算法 8

2.3.2基于到达时间差的定位算法 9

2.3.3基于方向测量的定位算法 10

2.3.4基于信号强度的定位算法 10

2.4 本章小结 12

第3章 室内RFID定位系统的设计 13

3.1 系统的需求分析 13

3.1.1 定位环境需求 13

3.1.2 系统硬件需求 14

3.1.3 系统软件需求 14

3.2 系统搭建 15

3.2.1上位机编程实现 15

3.2.2数据库搭建 16

3.2.2 算法编程实现 19

3.3 本章小结 21

第4章 总结与展望 22

4.1总结 22

4.2展望 22

致谢 23

参考文献 24

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

在信息时代快速发展的进程中，物联网技术已经进入发展迅猛的时期，其技术也不停革新。无线射频识别技术已经走进了我们的日常生活之中，其中室内物品定位更是涉及各行各业。目前，因为RFID技术的非机械式接触、低成本的优点，RFID无线射频识别技术已经走进生活中的各个领域，如第三产业服务业、信息管理系统、制造业、港口与码头集装箱管理、邮件快递、医疗、道路收费、门禁控制、车辆管理等行业。同时，更值得人们对物联网技术应用关注的是：RFID对物体的唯一识别特性^[1]是引发了一股物联网飞速发展的浪潮。

对于室内物品定位技术的研究，首先要考虑的因素，就是室内环境空间较小，结构复杂难测，还有存在各种干扰，如电磁干扰，导致室内物品定位技术难于实现。现如今比较成熟的定位技术有：GPS、UWB、WiFi、Bluetooth和 RFID等。接下来对这五种定位技术的实现原理作简要说明。

⑴GPS（Global Position System，全球定位系统）是利用地球大气层外的24颗GPS同步卫星来快速确定目标物体在地球上所处的经纬度。因此GPS技术多用于室外导航定位，如汽车导航等。而在室内环境定位的条件下，由于室内物品及室外建筑物对信号的干扰遮挡，同步卫星发射的信号难以扫描出待测目标的具体位置，就会影响定位的精度，更有甚者难以达到物体最终定位。

⑵UWB（Ultra wideBand，超宽带技术）是一种通过带宽超宽的频谱（即非正弦波窄脉冲）传送功率极低的信号的无线通信技术。此技术具有很高的传输效率，在室内环境条件下速率能达到100 Mb/s以上，功耗小，但成本高，技术标准不统一；同时UWB只要是对人员跟踪定位的，不适于室内物品定位识别。