利用三維參考點於無線射頻辨識室內多重區域定位之系統設計

Design of Indoor Multi-zone Positioning System Using Three-dimensional Reference Tags Based on RFID

王正誠(Cheng-Cheng Wang)

指導教授 ： 柯開維

國立臺北科技大學/電資學院/資訊工程系研究所/碩士(2012年)

摘要

最近這幾年來，許多學者紛紛應用各種不同的技術來執行室內定位系統的研究，然而使用RFID技術進行室內定位則是近年來提出較新穎的技術。其中，以LANDMARC的方法來進行RFID技術室內定位是較為常見。此定位法是利用Reader接收到參考點與定位點訊號強度之差異度進行定位，不需要昂貴的設備即可達到室內定位效果，但因室內空間比室外複雜，訊號強度會因障礙物的阻隔而衰弱或是人員的走動而改變，使得定位精準度大幅降低。
因此本研究主要提出增設三維參考點，使用「虛擬標籤群組平均定位法」與「虛擬標籤群組權重定位法」，其想法為使用三維參考點來輔助二維平面定位，增加二維平面定位的精準度，降低定位誤差，並進而實現三維空間的定位。另外，如何在待測定位點數量有許多個(Multi-Tag)並且在多重區域(Multi-Zone)的室內環境情況下進行定位，這將會增加定位之困難度，並且如何使用多台讀取器(Multi-Reader)來改善定位的誤差值，這些議題為本研究之另一重要的研究探討。

關鍵字

無線射頻辨識 ； 虛擬參考點 ； 室內定位 ； 多重區域定位 ； 三維定位

並列摘要

In recent years, many researchers applied different technologies to perform the indoor positioning. However, the use of RFID technology for indoor positioning is a relatively new one. In terms of using RFID technology, LANDMARC is the earliest work and also the most popular one being referred. It was based upon the returned signal strength(RSS) from reference tags on given locations to estimate the position of an unknown tag, so it does not require expensive equipment. But the indoor environment is more complex than the outdoors’s, the weakened signal strength due to obstacles blocking may decrease the positioning accuracy.
In this thesis, we proposes a three-dimensional reference tags method, and two group-based virtual reference tag position algorithm, average and weighted, to increase the positioning accuracy and reduce the average error of positioning, and also to achieve three-dimensional space positioning. According those basic algorithms, the research proposes positioning methods for multi-zone, multi-tag and multi-reader scenarios. Through intensive experiments and measurement, the thesis has proved that the proposed methods improved the positioning accuracy in all aspects.

並列關鍵字

RFID ； Virtual reference tags ； Indoor positioning ； Multi-zone ； Three-dimensional position

參考文獻

[11] 吳宜軒著，「無線射頻辨識系統二維平面定位演算法之研究」，碩士論文，國立台北科技大學資訊工程研究所，台北，2007。

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[1] RFID系統原理，URL：