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第３７ 卷Ｖ ． ０１． ３７第１６ 期Ｎ ｏ ． １６计算机工程Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔｅ ｒＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇ２０ １１年８ 月Ａ ｕ ｇ ｕ ｓｔ２０ １１?开发研究与设计技术?文章缩号ｔ ｌｏ 啡—３４勰（ 加１１）ｌ扣抛８扣彤文献标识码ｔ Ａ中圈分类号， Ｔ Ｐ ３０ １． ６基于Ｒ Ｆ ＩＤ 的虚拟标签改进算法陈冰， 刘开华， 史伟光（ 天津大学电子信息工程学院， 天津３０ ０ ０ ７ ２）曩妥： 针对Ｖ Ｌ Ｒ Ｅ 算法定位精度低的不足， 提出一种改进算法， 其中包括非线性插值算法、 动态阈值的设定以及：赝嫉谋昵┳孕Ｕ。构建基于参考标签的室内定位系统， 并开发界面软件。 实验结果表明， Ｖ ＩＲ Ｅ 改进算法能在不增加参考标签数目的情况下， 提高定位精确度， 改善恶劣环境定位结果的稳定性。关翻： 参考标签； 无线射频识别； 室内定位； Ｖ ＩＲ Ｅ 算法； 虚拟标签Ｖ ｉｒ ｔｕ ａ ｌＴ ａ ｇＩｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄＡ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍＢ ａ ｓｅ ｄｏ ｎＲ Ｆ Ｉ ＤＣ Ｈ Ｅ ＮＢ ｉｎ ｇ ， Ｌ ＩＵＫ ａ ｉ－ ｈ ｕ ａ ， Ｓ ｍＷ ｅ ｉ－ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ（ Ｓ ｃｈ ｏ ｏ ｌｏ ｆＥ ｌｅ ｃ ｔｒ ｏ ｎ ｉｃ Ｉｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔｉｏ ｎＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅｅｒｉｎ ｇ ， Ｔ ｉａ ｎ ｊｉｎＵ ｎ ｉｖ ｅｒｓｉｔｙ ，７ ａ ａ ｎ ｊｉｎ ３０ ０ ０ ７ ２， Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）［ Ａ ｂ ｓｔｒａ ｃｔｌ Ａ ｉｍ ｉｎ ｇａ ｔ ｔｈ ｅｓｈ ｏ ｒ ｔａ ｇ ｅｔｈ ａ ｔｔｈ ｅｐ ｏ ｓｉｔｉｏ ｎ ｉｎ ｇａ ｅｅｎ ｒａ ｃｙｏ ｆｔｈ ｅＶ ＩＲ Ｅａ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍｉｓ ｌｏ ｗ ， ｔｈ ｅｉｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔａ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍｉｓ ｉｎ ｔｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｉｔｉｎ ｃ ｌｕ ｄ ｅ ｓｔｈ ｅｎ ｏ ｎ ｌｉｎ ｅ ａ ｒｉｎ ｔｅ ｒ ｐ ｏ ｌａ ｔｉｏ ｎａ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍ ， ａ ｎ ｄｔｈ ｅｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉｃｔｈ ｒ ｅ ｓｈ ｏ ｌｄｓｅ ｔｔｉｎ ｇａ ｓｗ ｅ ｌｌａ ｓｔｈ ｅｓｅｌｆ － ｃｏ ｒｒｅｃｔｉｎ ｇｏ ｆｔａ ｇ ｓｉｎｔｈ ｅｄ ｉｍｍ ａ ｐ ． Ｔ ｈ ｅｉｎ ｄ ｏ ｏ ｒｐ ｏ ｓｉｔｉｏ ｎ ｉｎ ｇｓｙ ｓｔｅ ｍｂ ａ ｓｅ ｄ０ １１ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅｔａ ｇｉｓ ｃ ｏ ｎ ｓｔｒ ｕ ｃ ｔｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｎ ｔｈ ｅｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅｓｏ ｆ ｔｗ ａ ｒ ｅ ｉｓｂ ｕ ｉｌｔ． Ｅ ｘ ｐ ｅｒｉｍ ｅｎ ｔａ ｌｒ ｅ ｓｕ ｌｔｓ ｓｈ ｏ ｗｔｈ ａ ｔ ｔｈ ｅｉｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔＶ Ｉ Ｒ Ｅａ ｌｇ ｏ ｒ ｉｔｈ ｍｉｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓｔｈ ｅｐ ｏ ｓｉｔｉｏ ｎ ｉｎ ｇａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙａ ｎ ｄｔｈ ｅｐ ｏ ｓｉｔｉｏ ｎ ｉｎ ｇｓｔａ ｂｉｌｉｔｙｉｎｃ ｏ ｍ ｐ ｌｅ ｘｅｎ ｖ ｉｒｏ ｎ ｍ ｅｎ ｔｓｓｉｇ ｎ ｉｆ ｉｃ ａ ｎ ｔｌｙｗ ｉｔｈ ｏ ｕ ｔａ ｄ ｄ ｉｎ ｇｒｅｆ ｅｒｅｎ ｃｅｔａ ｇｎ ｕ ｍ ｂ ｅ ｒ ｓ．［ Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓｌ ｒｅｆ ｅｒｅｎ ｃｅｔａ ｇ ； Ｒ ａ ｄ ｉｏ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙＩｄ ｅｎ ｔｉｆ ｉｃａ ｆ ｉｏ ｎ （ Ｒ Ｆ Ｔ Ｄ ）； ｉｎ ｄ ｏ ｏ ｒ ｌｏ ｃ ａ ｔｉｏ ｎ ； Ｖ ＩＲ Ｅａ ｌｇ ｏ ｒｉｔｈ ｍ ； ｖ ｉｒｔｕ ａ ｌ ｔａ ｇＤ Ｏ Ｉ： １０． ３９６９０． ｉｓｓｕ ． １０００－ ３４２８． ２０１１． １６． ０９６１概述随着无线技术、 超声波带宽以及无线射频识别（ Ｒ ａ ｄ ｉｏＦ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙＩｄ ｅｎ ｔｉｆ ｉｃａ ｔｉｏ ｎ ， Ｒ Ｆ ＩＤ ）等技术的发展， 室内无线定位技术越来越受到关注Ｉｔ－ ３］。 研究人员开发的Ｌ Ａ Ｎ Ｄ Ｍ Ａ Ｒ ＣＢ ａ ｓｅ ｄ（ Ｌ ｏ ｃａ ｔｉｏ ｎＩｄ ｅｎ ｔｉｆ ｉｃａ ｔｉｏ ｎｏ ｎＤ ｙ ｎ ａ ｍ ｉｃＡ ｃ ｔｉｖ ｅ Ｒ Ｆ ＩＤＣ ａ ｌｉｂ ｒａ ｔｉｏ ｎ ）室内定位系统１４ Ｊ， 以其方法简单、 定位精确度高的特点被广泛应用， 并作为室内定位算法的理论基础发展出很多定位更精确的算法。 Ｖ ＩＲ Ｅ （ Ｖ ｉｒｔｕ ａ ｌＲ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅＥ ｌｉｍ ｉｎ ａ ｔｉｏ ｎ ）算法怕１是在Ｌ Ａ Ｎ Ｄ Ｍ Ａ Ｒ Ｃ 算法的基础上， 加入网格虚拟标签， 通过线性插值的方法实现更精确的定位。 本文提出Ｖ ＩＲ Ｅ算法的改进算法并进行实测。２Ｖ ＩＲ Ｅ 算法简介Ｖ ＩＲ Ｅ 方法的核心思想是在Ｌ Ａ Ｎ Ｄ Ｍ Ａ Ｒ Ｃ 算法布置的参考标签基础上将每４ 个参考标签看作一个单元网格， 再将其进一步等分为Ⅳ２个小网格， 在小网格处加入网格虚拟参考标签， 如图ｌ所示。Ⅱ 。 ／／二７、 、 、 、ｏ壁． ： 一◆…ｆ二ｏ垤…●●●…●●ｎＶ Ｉｎ挖●●●…●●。辏唬椋弧瘛瘛…●●ｏ ● ● …● ｏ●虐拟标签０ 参考标签口朗读嚣圈１一格虞扳参考标签分希实际参考标签位置已知， 因此， 网格虚拟参考标签的坐标易求得。假设网格虚拟标签的场强值与实际参考标签成线性关系， 如式（ １）、 式（ ２）所示。对行上的虚拟标签场强值：Ｓ（ 乙＾）＝ ＆ （ Ｌ＾）＋ ｐ×墨塑羔生上尘型对列上的虚拟标签场强值：（ １）Ｓ（ 瓦田）＝ 瓯（ 瓦ｊ）＋ ｑｘ兰旦釜兰立！型其中， 瓯（ １． ， ）表示第ｋ 个阅读器读到的在（ ｆ ＇力坐标位置上的（ ２）ｎ场强值； ａ ＝ Ｉｉ／ｎＩ， ｂ ＝ Ｉｊ／ｎＩ， Ｉ Ｉ表示向下取整；０ ≤Ｐ ＝ ｉ％ｎ ≤ｎ 一１， ０ ≤ｑ ＝ ， ％咒≤ｎ 一１ｏ所有实际参考标签和虚拟参考标签的位置坐标和场强值都为已知量。 选取一定阈值并求解最邻近参考标签权值， 将参考标签权值加权得到最终定位结果。３ Ｖ ＩＲ Ｅ 算法的优化算法３． １非线性插值算法由于虚拟参考标签与实际参考标签的能量差值与两者距离的变化关系不是线性的， 因此直接采用非线性插值来获取虚拟参考标签的场强值更加准确。 依据虚拟标签与阅读器的距离信息， 结合室内环境信道的衰落服从对数正态分布的特性， 选用对数距离路径损耗模型以获取虚拟标签的场强值。得到“距离－ 损耗” 为：基金项目： 国家自然科学基金资助项目“情境感知服务位置信息获取机理与算法” （ ６ ０ ８ ７ ２０ ０ １）作者筒介： 陈冰（ １９８７ － － ）。 女， 硕士研究生， 主研方向： 定位算法，无线传感器网络； 刘开华， 教授、 博士生导师； 史伟光， 博士研究生收稿日期： ２０ １１－ ０ ２—２２Ｅ － ｍ ａ ｉｌ： ｂｃｈ ｅｎ ． ｈ ｕ ｓｔ＠ ｇ ｍ ａ ｉｌ． ｏ ｏ ｍ万方数据