面向老年人的室内定位系统

梁巧仪+林舒静+郑誉煌

摘要：该文提出一种面向老年人的室内定位系统。该项技术定位精度高、稳健可靠、安全性高，受室内环境复杂性影响相对较小，解决了GPS定位系统不适于应用在室内定位的问题。

关键词：RFID；室内定位；老年人

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）25-0191-02

Abstract：In this paper， a indoor location system based on RFID technology is introduced. Due to its high position accuracy， steady and reliable， high safety， affected by the complexity of the indoor environment is relatively small， the technology solved the problem that the GPS positioning system is not suitable for the application in indoor positioning.

Key words： RFID； indoor positioning； old people

1 引言

随着中国经济的高速发展，年轻人花费在工作上的时间越来越长，因此老人常常是独自在家，他们在家中得到安全的保障是子女安心工作的前提。如果子女能随时随地的了解家中老人位置，一旦老人位置长时间处于不变的状态或位置信息丢失，则老年人可能发生了意外，子女就能及时作出相应的措施，避免不幸事故的发生。另外我国养老院中护工数量严重不足，系统可以在护工不足的情况下，起到辅助作用监控作用。如何在获得老年人在室内位置的同时尊重老人的隐私是解决问题的关键。

目前， GPS全球定位系统广泛应用于室外定位，如汽车导航，手机导航，室外活动等等。在室内环境中，如隧道，地铁，医院，仓库，监狱等环境中，常常需要确定一个物体或人的位置，但由于卫星信号无法穿透墙壁和其他障碍物会导致终端定位故障[1]。近年来，随着物联网概念的产生，数据和多媒体以及导航与定位业务的迅猛增长，人们对室内定位的需求也日益增加。由于室内环境的复杂性，有时需要具体确定某样物品的位置往往存在难度。现在常见的室内定位技术有很多，例如红外线室内定位技术、超声波室内定位技术、射频识别定位技术等等，其原理多种多样，实现方式与价格也差异较大。无线射频识别（RFID）因传播方式非接触、传播过程非视距、硬件成本低廉、定位目标准确而在室内定位中应用广泛[2]。

2 基于RFID室内定位系统工作原理

基于RFID室内定位系统包括一台室内位置显示终端，一个嵌入有RFID读卡器和微型无源RFID标签的智能鞋、嵌入了无源RFID标签的地板、和无线通信网络组成。

老年人穿上本系统的定位智能鞋在室内行走，在嵌入有无源RFID标签的非金属地板上面走动，智能鞋获得地板RFID标签的信息和鞋自身的RFID标签信息后，通过无线网络发送到室内位置显示终端，这终端则根据地板的RFID标签信息和鞋的RFID标签信息，以及木板RFID与室内位置的对应关系，在图形化界面上显示用户的当前位置，过程如图1所示。

在本系统的室内，每块地板嵌入了若干RFID标签，当智能鞋正常的平贴近地板时，鞋的RFID读卡器可以读取这些RFID标签的序列号信息。鞋的RFID读卡器获得序列号信息后，连同鞋的微型RFID信息一起通过无线通信模块，发送到室内位置显示终端，终端根据序列号与RFID标签在室内的实际位置对应坐标，把客户的当前位置以室内平面图的形式显示出来，如图2所示。

图3中，模拟了显示了本系统的工作过程，室内已布置好RFID标签，并事先已经确定RFID标签的坐标，从而确定穿上本系统智能鞋的位置，并在应用终端中显示。

3 系统特点

本系统具有以下的几个特点：

（1）定位精度高：相比室外，对于狭小的室内环境而言，定位精度是在任何一个定位系统的最重要的指标之一。

（2）稳健可靠：由于室内环境的复杂性与多变性，使得定位技术系统应具有很强的自适应能力与容错能力，当室内定位环境恶劣时，定位系统仍然具有较高的定位精度，提供准确的位置信息。所以，室内定位的困难之一是不容易保证系统的稳健性，同时系统稳健性的提高也可以减少系统维护的难度和频率。

（3）安全：安全性问题是所有定位系统都必须注意的问题。对于室内定位而言，很大一部分应用需求都是针对个人用户的，而私人信息往往不愿被松开，这就使得室内定位系统在面向个人用户时必须满足信息交换的安全性要求。

4 结束语

本文提出了一种面向老年人的室内定位系统，该项技术可应用于移动物体或者人员的室内定位，并且在人员室内定位方面可以达到在定位的同时充分尊重了个人的隐私。随着无线技术的发展和人们对生活品质的高要求，无线定位技术开始逐渐受到大众的广泛关注，本项目的技术有着广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 桑冬. 基于RFID的室内定位技术研究[D].山东师范大学，2014.

[2] 李丽娜，马俊，徐攀峰，涂志. RFID室内定位技术研究综述[J].计算机应用与软件，2015（9）：1-3，96.