Elliptical modification of trilateration method based on linear model of distance vs power ratio for RFID tags spatial localization
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Elliptical modification of trilateration method based on linear model of distance vs power ratio for RFID tags spatial localization
Эллиптическая модификация трилатерационного метода пространственной локализации RFID-меток на основе линейной модели зависимости расстояние-мощность Еліптична модифікація трилатераційного методу просторової локалізації RFID-міток на основі лінійної моделі залежності відстань-потужність |
|
| Creator |
Gimpilevich, Yu. B.; Севастопольський національний технічний університет, м. Севастополь
Savochkin, D. A.; Севастопольський національний технічний університет, м. Севастополь |
|
| Subject |
621.396.96
RFID; пространственная локализация; позиционирование; эллиптическая трилатерация; дальномерный метод RFID; spatial localization; positioning; elliptical trilateration RFID; просторова локалізація; позиціонування; еліптична трилатерація; далекомірний метод |
|
| Description |
Introduction. Radio-frequency identification (RFID) systems can be applied for a 2D spatial localization of objects in indoor spaces. For implementing the known localization method of trilateration one needs to build a model of ratio of distance between antenna and RFID tag versus power level of tag response signal. To maximize the accuracy of the model, one needs to collect measurement data from RFID tags placed at known positions. Due to the labor intensity of this process we aim to develop an alternative modification of elliptical trilateration method resulting in elimination of the preliminary data collecting stage. Theory part. We propose to use a linear model of distance vs power ratio for localization of passive RFID tags with small read ranges. Additionally, our model takes into account the possible ellipticity of position figures which happens because of antennas directivity. Also we propose some heuristics for solving the estimates ambiguity problem which arises when response signals from RFID tags are received by one or two antennas. Experimental part. We carried out the experimental analysis of the proposed trilateration variant using the previously developed RFID system in the 5 m ´ 5 m localization field. During the experiment, we compared our variant with a classical trilateration which was based on the polynomial model of distance vs power ratio formed by analyzing preliminarily gathered measurement data from RFID tags. The comparison indicated that our variant had a bigger by 1.6 cm mean localization error. Furthermore, taking into account ellipticity of position figures resulted in decrease of localization error for 18 of the 24 analyzed cases. Conclusions. It was determined that the proposed trilateration modification produced a slightly bigger mean localization error compared to the classical variant of trilateration. However, our approach allows one to eliminate the preliminary labor-intensive stage of collecting measurement data from RFID tags.
Представлена эллиптическая модификация трилатерационного метода пространственной локализации RFID-меток на основе линейной модели зависимости расстояние-мощность. Проведено экспериментальное исследование разработанного метода. Определено, что предложенный метод характеризуется несколько большей по сравнению с классическим вариантом средней ошибкой локализации, однако позволяет исключить предварительный этап сбора измерительной информации от RFID-меток. Представлена еліптична модифікація трилатераційного методу просторової локалізації RFID-міток на основі лінійної моделі залежності відстань-потужність. Проведено експериментальне дослідження розробленого методу. Визначено, що запропонований метод характеризується дещо більшою порівняно з класичним варіантом середньою помилкою локалізації, однак дозволяє виключити попередній етап збору вимірювальної інформації від RFID-міток. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine
|
|
| Date |
2013-12-12
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/687
|
|
| Source |
BULLETIN of National Technical University of Ukraine. Series RADIOTECHNIQUE. RADIOAPPARATUS BUILDING; № 55 (2013); 80-88
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 55 (2013); 80-88 Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 55 (2013); 80-88 |
|
| Language |
rus
|
|
| Relation |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/687/722
|
|
| Rights |
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
|
|