3.2 rfid定位算法
无线信号的接收信号强度和信号传输距离的关系可以用式(1)来表示。其中RSSI是接收信号强度,d是收发节点之间的距离。n是信号传播因子。

由式(1)中可以看出,常数A和It的值决定了接收信号强度和信号传输距离的关系。射频参数A和n用于描述网络操作环境。射频参数A被定义为用dBm表示的距发射器1in时接收到信号平均能量的绝对值。如平均接收能量为4OdBm,那么参数A被定为40。射频参数n指出了信号能量随着距收发器距离增加而衰减的速率.其数值的大小取决于无线信号传播的环境。
RSSI值受周围环境的影响较大,具有时变特性,有时会偏离式(1)的描述,根据接收信号强度估计出的距离d就会有较大误差.通过大量数据分析。采用了一个噪声模型.即环境衰减因素模型,可有效补偿环境影响带来的误差,如式(2)所示。

上式中EAF(dBm)为环境影响因素,它的值取决于室内环境,是靠大量的数据累积的经验值。EAF(dBm)是一个随机变量,但为了增强实用性,将其固定为一个值.通过大量比较实验环境下测得的RSSI值与理想状态下的RSSI值.得到试验环境EAF(dBm)大概为11dBm,A取值45,n取值3.5。在采集到RSSI值后,依据式(2)就可以得到读写器到标签的距离,通过LANDMARC三边测量定位算法就可以定位出读写器的位置。如图5所示。

假设标签1的坐标为P1(X1 , y1),标签2的坐标为P2(X2, y2),标签3的坐标为P3(X3, y3),读写器坐标为p(x,Y)。则读写器坐标计算公式为:

由式(2)可以计算出读写器的坐标位置为:

3.3 RFID定位系统的工作流程
定位算法以MPIABIDE7.4为开发平台,采用C语言编写,经过编译、连接后生成机器代码,下载到读写器程序存储器中。RFID定位系统软件流程图如图6所示。

4 结束语
笔者介绍了一种基于PIC16F877A和CC250o的有源RFID读写器和标签的硬件系统设计及室内RFID定位方法。对读写器和标签系统的各个模块及运行于读写器中的定位算法及其工作流程进行了详细介绍。该有源RFID定位系统在小规模的室内实验中表现出较好的定位精度。