一种基于rssi动态路径损耗的定位方法
【专利摘要】一种基于RSSI动态路径损耗的定位方法，步骤如下：通过与读卡器i距离相近的k个读卡器计算出读卡器i所在环境的路径损耗指数；重复步骤(1)，将求得的每个n值与对应的RSSI值记录在数据库中；在特定环境中布置读卡器，移动待定位标签，选取测得信号衰减最小的h个读写器的RSSI值来计算距离；将Pm、P0、nm代入就可以求得待定位标签与各个读卡器之间的距离；根据距离公式，表达待定位标签与h个读卡器关系；通过X的最小均方差估计值X＝(ATA)-1ATb来求得待定位标签的坐标(x,y)。
【专利说明】一种基于RSSI动态路径损耗的定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于无线传感网领域的定位方法，具体是一种基于RSSI动态路径损耗的定位方法。
【背景技术】
[0002]无线定位是指利用无线电波信号确定移动设备在某一参考坐标系统中的位置。随着无线传感网技术的迅速兴起，大量的无线传感器网络定位算法被提出来，主要分为无需测距的定位技术和基于测距的定位技术。在实际定位系统中，常用接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication, RSSI)进行测距，并利用三边测量法进行定位。RSSI的优势在于低成本、低功耗、易于实现。信号的传播路径可能遭遇到墙壁、障碍物等，由于障碍物的阻挡，电平会有一定的衰落，因此必须建立一个综合环境因素的信号传输模型来克服障碍物对信号的影响，这对于提高无线定位精度也意义重大。
[0003]经过几十年的发展，已有许多学者提出了各种经典的无线传感器定位方法并对其进行了深入的研究，取得了一些重要的成果。虽然RSSI技术具有低成本、低功耗且易于实现等优势，但该测距易受环境影响，主要存在以下缺点:
[0004]1.RSSI测距容易受反射、多径传播、非视距等问题的影响。
[0005]2.信号的传播路径还可能遭遇到墙壁、障碍物甚至人体等，都会对电平衰落有一定的影响。
[0006]3.由于环境的改变不规律性和不确定性，很难用理论公式来模拟环境的改变，所以无法预测出环境损耗因数，导致测距误差。
[0007]障碍物对信号的吸收这种影响成为无法忽略的一个因素，所以建立一个考虑环境因素对无线信号传输造成衰减的无线信号模型对于无线定位精度的提高很有意义。
【发明内容】
[0008]本发明要克服现有技术环境因素对定位精度影响大的缺点，提出一种基于RSSI动态路径损耗的定位方法。
[0009]本方法首先获得环境损耗指数η的最优解，建立一个关于信号强度损耗与传输距离之间的关系式；其次，利用三边定位测量算法，建立多组带路径损耗指数的信号强度损耗与传输距离的关系式；最后，通过最小二乘法来计算获得待定位标签的坐标位置。该方法通过每个读写器邻近的参考标签计算获得各个读写器的路径损耗指数，并将其引进定位算法中，增加各个读写器所获得自身与待定位标签之间相对距离的准确性，提高定位精度。该方法主要针对NLOS室内环境，通过建立已知环境的路径损耗指数数据库，克服环境中路径损耗指数的不确定性。
[0010]本发明是通过以下技术方案实现的，本发明在三边定位方法的基础上，该方法通过每个读写器邻近的参考标签计算获得各个读写器的路径损耗指数，并将其引进定位算法中，增加各个读写器所获得自身与待定位标签之间相对距离的准确性，提高定位精度。信号强度衰减遵循一定规律，信号强度会按照一定路径损耗指数衰减，所以本发明用以下数学公式描述信号强度衰减:
[0011]
【权利要求】
1.一种基于RSSI动态路径损耗的定位方法，步骤如下: (1)通过与读卡器i距离相近的k个读卡器计算出读卡器i所在环境的路径损耗指数，假设与同一读写器i距离相近的k个未知点所在的环境高度相似，即k个待定位标签在一定大小范围内的路径损耗指数高度近似式中，用公式表达:
【文档编号】H04W84/18GK104023391SQ201410204896
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】陈河军, 何熊熊, 卢昱 申请人:浙江工业大学