基于RFID的二維室內定位算法的實現

　　2二維定位系統設計

　　該設計整體系統架構如圖3所示，服務器執行RFID定位程序，同時開啟Socket通信端口，等待接收來自客戶端的一維定位數據。當Serv-er端本身得到一維定位數據，也接收到Client的一維定位數據后，再將最后定結果顯示在顯示屏上。客戶端使用嵌入式系統(XSCALE架構PXA-270)，主要外圍裝置有隨身碟、控制面板、RFID讀取器、IP分配器。當嵌入式系統啟動時，掛載隨身碟將指定的數據夾加載到內存，并執行設定的Shell文件，RFID定位程序執行后，開啟通信端口并啟動RFID模塊，當RFID定位程序得到一維定位數據后，通過局域網傳送至Server端。

　　進行RFID定位系統前，讀取器與參考標簽必須擺放在固定位置。服務器端主程序啟動先讀取set.txt文件，以便預先得知參考標簽的卡號以及服務器與參考標簽的對應距離。接著，嵌入式系統發送命令至讀取器，以便讀取參考電子標簽的RSSI值，將所收到的RSSI值儲存至各個參考標簽專用的陣列里。當多次讀取到參考標簽的RSSI值以后，根據變異數剔除不合理的RSSI，并且保留合理的RSSI做平均，再將參考標簽RSSI值根據式(7)～(10)使用查表法求得參考標簽與讀卡器的距離。上述的程序只需做1次即可，以達到誤差校正的目的。而后執行發送命令給讀卡器，并接收待定位標簽的卡號及RSSI值。待定位標簽讀取Num次后作變異數處理，Num值可視情況調整。服務器接收客戶端的一維定位數據后，以一維距離為依據，換算出二維定位座標。

　　客戶端執行動作與服務器端相似，差別在于，執行子程序時，主程序判斷標志位是否為1，若條件成立，將一維定位距離顯示在XSCALE-270的顯示屏上，由Socket端口將客戶端一維距離數據傳送至服務器端。

　　3測試結果

　　整體系統功能測試在室內實驗室進行，因空間限制，定位的距離實驗(X，Y)坐標為(3 m，2 m)及(6m，4m)兩組，服務器為原點(0，0)。每一個參考標簽讀取10組RSSI值做變異數計算距離參數，定位標簽讀取5組RSSI值做變異數再代入RSSI值求得一維估算距離。將服務器與客戶端得到的一維距離數據做換算后求得二維距離坐標，如圖4所示。

　　圖4 二維距離坐標

　　由圖4可觀察到定位坐標在1～30 s內，(X，Y)坐標變化浮動大。根據電波本身的特性，知道電子標簽在固定位置不動，但RSSI值卻會有飄移的現象產生。根據此現象，在求得定位數據時，需增加讀取參考標簽RSSI值的次數，以求得更精確的定位數據。

　　增加讀取參考標簽RSSI值的次數為50后，定位的距離實驗(X，Y)坐標為(7 m，5 m)時實驗數據如圖5所示。定位結果發現準確性與穩定性都有了較大程度的改善，證明這種解決方法有效。

　　圖5 優化后的坐標