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基于RFID的井下跟踪定位系统研究

张立  
【摘要】: 井下跟踪定位系统是预防和消除井下人员安全隐患的有效措施。跟踪定位是射频识别技术(RMio Frequency IDentification)下一个重要的发展方向,并且已经在一些领域获得了成功。射频识别技术具有抗干扰性强、受环境影响小、耐用性强等特点,因而射频识别技术十分适合应用于井下跟踪定位系统。跟踪定位算法是井下跟踪定位系统的核心。目前,井下跟踪定位算法与硬件平台有很强的依赖性,这无疑影响了系统的灵活性和可用性。同时,在跟踪定位的过程中系统会产生大量的数据,其中也包括冗余的、重复的、无效的数据。如何高效的处理系统产生的大量数据也决定了系统的性能和实用性。 复杂事件处理技术是用于提取、分析、处理基于消息的分布式系统中的大量数据的新技术,构建基于事件驱动框架的系统。在不同领域中,基于事件的应用系统的要求各有不同,因此,针对某个特定领域构建基于复杂事件处理技术的应用模型是很有必要的。 在此背景下,我们设计并实现了一种与硬件平台无关的井下跟踪定位算法,即随时间迁移跟踪定位算法。该算法具有很强的通用性,不依赖于硬件平台,只要能够实时的获取物体位置信息,就可以通过该算法实现物体的跟踪定位。同时,针对井下实时跟踪定位系统的特点,建立了基于复杂事件处理技术的井下跟踪定位模型系统-BCEPS模型系统。BCEPS模型系统将跟踪定位系统所产生的事件抽象为两种事件:RFID事件和用户事件。并设计了一种处理复杂事件的语言模型。为了进一步提高系统的实时性,BCEPS模型系统设计并实现了基于优先级的PTSA实时事件调度算法。本课题最终实现了基于BCEPS模型系统的RFID井下跟踪定位系统的原型系统,从而到达了对井下人员进行实时跟踪定位的目的,对BCEPS模型系统进行了验证。最后,本文分析并总结了该模型系统在未来所需要进行的改进,使复杂事件处理技术更好的应用到井下跟踪定位系统中去。


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