基于WiFi的電子標簽定位算法

設位置節(jié)點D(x，y)，已知A、B、C三點的坐標為(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)。它們到D的距離分別是d1、d2、d3。則D的位置可以通過下列方程中的任意兩個進行求解。

但是在實際應用中，由于測量誤差的存在，三個圓交于一點的情況很難存在。而這是經(jīng)常的事情，這會導致方程無解，無法定位出待測目標的位置。
2．3 本文采用的算法
本方案中，我們采用的定位算法是基于接收信號強度的算法(即LANDMARC算法)，并在LANDMARC算法的后面利用三邊定位算法，使其更準確。
實驗前在某公司大樓的走道和三間房內(nèi)各安置每隔3 m固定一個電子標簽(參考標簽)，在該層樓的東南兩北角各放置一個AP。做好上位機與下位機的無線通信(軟件程序的服務器和客戶端的連接)。
實驗進行時，當待測標簽進入到AP(4個)的范圍內(nèi)，開始接收到待測標簽發(fā)出的信號場強，并傳入上位機。同時也接收各個參考標簽在各個AP的信號場強，并傳入上位機。
定位算法則把待測標簽在4個AP(AP1，AP2，AP3，AP4)上的場強建立成一個場強矢量，同時參考標簽也建立成場強矢量。通過LANDMARC算法即通過比較待測標簽場強矢量與參考標簽場強矢量的歐氏距離，找出 3個歐氏距離最小的參考標簽，并得知3個參考標簽的具體位置(在實驗前期，參考標簽放置時已經(jīng)有記錄)。對于3個參考點，不用再根據(jù)信號的強度來決定其半徑，而是3個以參考點為圓心，以最近參考標簽之間的距離(以確定每隔幾米放置一個參考標簽)的3／4長度為半徑做3個圓，這樣3個圓兩兩相交的可能性會增加。
由于3個圓很難在同一個點相交，所以對于3個圓之間的關系有3種：
◆3個圓兩兩相交，并且3個圓有公共區(qū)域；
◆3個網(wǎng)兩兩相交，但沒有公共區(qū)域；
◆3個圓不相交。
具體關系如下：
①當3個圓有公共區(qū)域時，則公共區(qū)域必然有3個交點，以3個交點作三角形，則待測標簽的坐標即是三角形內(nèi)心坐標。
②當兩兩相交無公共區(qū)域時，必然有兩兩公共區(qū)域。取兩圓相交區(qū)域的兩個交點的連線的中點，然后以這3個中點做三角形，其內(nèi)心就是待測標簽內(nèi)心坐標。
③3個圓不相交時舍棄，接受下一組最近3個參考標簽，若3次還沒有找到相交情況，即用3個參考標簽做的位置做三角形，其內(nèi)心就是待測標簽的位置。
本算法的優(yōu)勢為在原來LANDMARC算法的定位精度上，再進行三角定位，進一步提高定位精度。同時，以參考標簽之間的距離來進行進一步的三角定位，可以減少額外的計算，并且可以減少由于參考標簽場強的變化帶來的
重復測量。

結(jié)語
本文主要討論了基于信號強度算法和基于非測距的三邊算法，同時對LANDMARC算法進行了進一步的改進。由相關實驗結(jié)果得出：該算法可以達到定位精度在1．5 m左右的誤差，該方案適合廣泛運用。