2013
年
3
月
第
29
卷第
2
期
沈阳建筑大学学报(自然科学版)
M
缸
2013
Vo
l.
29 , No.2
Joum
a1
of
Shenyang
Jianzhu
University
(Natur
a1
Science)
文章编号
:2095
-1922(2013 )02 -0372
-06
基于
CPS
的建筑内环境三维质心定位算法
马斌解亚男邱海斌
2
王长涛刘颖韩杰
1
(1.沈阳建筑大学信息与控制工程学院,辽宁沈阳
110168
;
2.
沈阳广播电视大学人事处,辽宁沈阳
110003)
摘
要:目的将低成本的
RFID
标签应用于建筑内环境定位中,解决建筑内环境中定位精度
低,成本高的问题.方法采用
LANDMARC
算法和质心算法在三维空间相结合的方法,并且将
参考标签对称分布于空间上下层,进而提高建筑内环境的定位精度.结果仿真结果表明,该算
法的平均误差为
0.41
m
,并且以概率
60%
地分布在
0.6
m
的范围内.结论三位质心定位算法
可以较好地实现待定位标签的空间定位,突破了以往二维平面定位的局限性.
关键词:建筑内环境;三维质,r:"定位
;RFID
标签;信息物理融合系统
中国分类号
:T
P9
25
文献标志码
:A
Three-Dimensional Centroid Algorithm for Building
Environment Location Based on CPS
MA Bin
1
,X1
E Yanan
1
, QIU Haibin
2
, WANG Changtao
1
, LIU Ying
1
, HAN Jie
1
( 1.
School
of Infonnation &
Control
Engineering
,
Shenyang
Ji
anzhu
University
,
Shenyang
,
China
, 110168;
2.
Personnel
Devi-
sion,
Shenyang
Open
University
,
Shenyang
,
China
,
110003
)
Abstract:
The inexpensive RFID tags were used for location in building environment to solve the
problem
of
low
location precision and high cost
in
building environment location. In this work, the combination
of
LANDMARC
aI
gorithm and centroid algorithm
in
three-dimensional space was used. Simultaneously , the ref-
erence
tags were
dis
时
buted
symmetrically in upside and downside
of
the space
to
enhance the location preci-
sion
in building environment location. Simulation results show that the algorithm used
in
由
is
work
could
re-
ali
扭曲
e
space location
of
tracking tags better, and solve the problem
of
limitation
of
anciently tow-dimen-
sion
aI
space location.
Key
words:
building environment; three-dimensional centroid location;
RFID
tag;
cyber-physical systems
信息物理融合系统
[1]
(
Cyber
- Physical Sys-
tems
,
CPS)
是综合计算、网络和物理环境的多维
复杂系统,通过
3
C (
Computation
、
Communication
、
Contro
I)技术的有机融合与深度协作,实现大型
工程系统的实时感知、动态控制和信息服务
[2]
在其感知层将各种信息传感设备,如射频识别
(RFID)
装置,红外感应器,全球定位系统,激光扫
描等装置与互联网结合起来而形成一个巨大网
收稿日期
:2012
-07
-15
络,实现系统的实时感知功能.在建筑外环境中,
全球定位系统
[3
斗]几乎达到了完美.但在建筑内
环境中,由于信号受建筑物的影响而衰减,定位精
度低,同时信号传播会受到由人员、障碍物等的阻
挡而产生的非视距传播
(non
- line
of
sight,
NLOS)
的影响,定位难度随之增加,所以全球定位
系统不适合在建筑内环境中应用
[5
-6]
与全球定位
系统相比,
RFID
标签具有体积小、读写范围广、寿
基金项目:国家科技支撑计划项目
(2008BAJ08B08
-
03
)
;住房和城乡建设部科技项目
(2012
-K8
-33)
作者简介:马斌
(1955
一)
,男,教授,主要从事建筑智能化、智能控制理论研究.