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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:簡淑韻
研究生(外文):Shu-Yun Chien
論文名稱:提昇射頻辨識即時定位系統精準度之方法
論文名稱(外文):A method to improving the real time tracking accuracy of a radio frequency identification system
指導教授:朱唯勤朱唯勤引用關係
指導教授(外文):Woei-Chyn Chu
學位類別:碩士
校院名稱:國立陽明大學
系所名稱:醫學工程研究所
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:射頻辨識定位
外文關鍵詞:RFIDlocation
相關次數:
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目前已有許多即時定位的方法,但多為室外定位使用,室內定位受限於室內屏蔽阻礙以及電磁波的干擾,測得的訊號容易飄移或是多路徑傳播,造成定位上的誤差。

本研究為一種改良式即時定位的方法,可改良傳統TDOA (Time Difference Of Arrival)等其他定位系統所不能克服的問題,在複雜環境中達到精準定位。我們採取將多個射頻標籤以三角形結構佈放於欲監控場地,讀取器置低讀取擺放於地板上的標籤,短距離的傳遞訊號方式可解決定位系統易受週遭電磁波干擾,產生訊號飄移的現象。

利用各個標籤有固定的序號,佩置讀取器在受監測者身上,接收分析訊號可計算出移動物件方向、位移、速度、加速度及位置,配合研究設計出來的介面除了可讓監控者即時進行監控,並可將移動資訊紀錄起來,方便日後調閱運用。

本研究成功地克服傳統定位的缺失,實驗結果更是超越了傳統定位系統所無法達到的精準度,相信日後應用的層面將會變的更廣。
There are already a lot of methods to tract target in real time, but most of these methods are only suitable for outdoors usage. Tracking objects indoor is limited to the interference of the shielding hindering and electromagnetic wave bouncing around in the room. The signals lead to the inaccuracy of tracking because these signals are examined float easily or pass by multiple ways.

We have developed a real time tracking system. We use the system to resolve the problems faced by the other tracking systems, such as traditional TDOA, etc. in a complicated environment. By placing a number of radio frequency tags in a triangular pattern, we are able to track objects in an accurate and real-time fashion. Such design prevents the tracking system from being interfered by the floating electromagnetic wave.

The received radio frequency signal can be used to calculate object speed, acceleration and position. Our results showed that tracking accuracy is in the ranged a few centimeters dimension of the triangular-shaped tags.

This research succeeds in overcoming the disappearance, and has better result than traditional location system. We aspect that will be used in the future and change are wider.
誌謝 ………………………………………………………………………2
目錄 ………………………………………………………………………3
圖表索引 …………………………………………………………………5
中文摘要 …………………………………………………………………8
英文摘要 …………………………………………………………………9

第一章
緒論 ……………………………………………………………………10
1-1 引言…………………………………………………………10
1-2 前人研究 ………………………………………………… 13
1-3 研究動機與目的 …………………………………………14

第二章
原理 ……………………………………………………………………17
2-1 RFID (Radio Frequency Identification) ……………17
2-1-1 RFID系統的構成 ………………………………………… 17
2-1-2 RFID標籤(Tag)…………………………………………… 17
2-1-3 RFID讀取器(Reader)………………………………………19
2-1-4 電腦系統……………………………………………………21
2-1-5 RFID的頻率…………………………………………………21
2-1-6 RFID的發展趨勢……………………………………………23
2-2 定位(Position)……………………………………………24
2-2-1 AOA (Arrival of Angle) ……………………………… 24
2-2-2 TOA (Time of Arrival)………………………………… 25
2-2-3 TDOA (Time Difference of Arrival)………………… 26
2-2-4 Cell-ID ……………………………………………………27
2-2-5 GSM …………………………………………………………27
2-2-6 PHS …………………………………………………………28
2-2-7 GPS …………………………………………………………28
2-2-8 A-GPS (Assistant-GPS) …………………………………29
2-2-9 GPSone………………………………………………………29
2-2-10 Ekahau Positioning Engine ……………………………30
2-3 定位技術的選擇……………………………………………31

第三章
研究工具與方法……………………………………………………… 33
3-1 研究工具……………………………………………………33
3-1-1 開發軟體 ………………………………………………… 33
3-1-2 讀取器與標籤………………………………………………34
3-1-3 藍芽裝置(Bluetooth device)……………………………35
3-2 方法與步驟…………………………………………………36
3-2-1 場地佈建 ………………………………………………… 37
3-2-2 介面設計 ………………………………………………… 40

第四章
研究結果與討論 …………………………………………………… 46
4-1 研究結果 …………………………………………………46
4-2 數據比較與分析 …………………………………………46
4-3 研究討論 ………………………………………………… 49

第五章
結論與未來展望 …………………………………………………… 52

參考文獻 …………………………………………………………… 53
․期刊

[1]“A Multipath-mitigating Indoor Carrier-phase Position Tracking System”, E. Hammerle, P. Winton and S. Fett, 2002.

[2]“A Robust Multipath Mitigation Technique for Time-of-Arrival Estimation”, 56th IEEE Vehicular Technology Conference, vol.4, pp.2263-2267, J. Riba and A Urruela, 2002.

[3]“High resolution position estimation using partial pulses”, Electronics Letters, vol.36, No.10, pp.897-898, P. Winton and E. Hammerle, 2000.

[4]“Indoor Geolocation Science and Technology,” IEEE Communication
Magazine, February Kaveh Pahlavan and Xinrong Li, Worcester Polytechnic Institute, 2002.

[5]“ Landmark: Indoor Location Sensing Using Active RFID”, Lionel M. Ni, Yunhao Liu, 2004.

[6]“Multipath Mitigation Using Modernized Signals: How Good Can it Get?”, 15th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation, L Well, 2002.

[7]“RADAR: An In-Building RF-based User Location and Tracking System”, 19th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies. Proceedings, IEEE, Vol.2, pp.26-30, Paramvir Bahl, Venkata N. Padmanabhan, 2000.

[8]“The Locust Swarm: An environmently-powered, networkless location and messaging system”, IEEE, vol.6, pp.8186-8192, T. Starner, D. Kirsch, and S. Assefa, 1997.

[9]“Tracking Moving Devices with the Cricket Location System”, Adam Smith, Hari balakrishnan, Michel Goraczko, and Nissanka Priyantha, 2004

[10]“Wideband Radio Propagation Modeling for Indoor Geolocation Applications”, IEEE Communication Magazine, vol.36, pp.60-65, K. Pahlavan, P. Krishnamurthy and A. Beneat, 1998.

[11] 『在多使用者環境下TDOA超寬頻定位系統之模擬與分析』,全國電信研討會,夏名聰、林福林,2004.

[12] 『科技設備監控在刑事司法之應用』,RFID發展動態電子半月刊,曹光文,2006.

[13]『射頻辨識系統即時定位之方法』,發明專利,簡淑韻、朱唯勤,2005

[14]『國內公領域推動RFID現況與未來發展』,RFID發展動態電子半月刊,vol.11,李正明,2006.

[15]『無線網路定位系統在醫療看護上的應用與實踐』,行政院國家科學委員會專題研究計畫,戴江淮,2006

[16]『談求面積公式』,科學月刊,vol.0298,蔡聰明,1994

[17]『避免肌力退化失能 北榮計畫照護出院老人』,聯合新聞,胡恩蕙,2006.


․書籍

[18] How to Program, VB.Net, 2nd edition, by Deitel, Neito (全華)

[19] S209 VB.NET程式設計典範,正序工作室,金禾

[20] Visual Basic .Net 學習範本,曹祖聖,松崗

[21] 新觀念的 Visual Basic .NET 教本,王國榮,旗標


․網頁

[22] DigiTimes企業IT-Wal-Mart RFID系統建置,2006.
[http://office.digitimes.com.tw/ShowNews.aspx?zCatId=617&zNotesDocId=3D5216895644AC6048257029004766E5]

[23] HP的醫療業RFID解決方案,
[http://h50007.www5.hp.com/enterprise/solution/healthcare/051012_rfid/05.asp]

[24] Radio Frequency Identification (RFID) home page,
[http://www.aimglobal.org/technologies/rfid/]

[25] RFID所使用的頻段及功率規定,
[http://rfid-handbook.com]

[26] VB.NET啟動外部應用程序,
[http://big5.webasp.net/article/14/13861.htm]

[27] 中國電信網,計算機世界報,李海燕、張 岩,2005.
[http://www.cnele.com]

[28] 中國新通信,2006.
[http://www.telenews.com.cn/Article/1013-1.htm]

[29] 運動生理週訊(第52期),2003.
[http://www.epsport.idv.tw/epsport/week/show.asp?repno=52&page=1]

[30] 電子工程專輯-藍芽收發器IC測試,2002.
Qualcomm, gpsOne and Navigation,
[http://www.3gtoday.com/apps/eznavi.html]
[http://www.cdmatech.com/solutions/produects/gpsone.html]

[31] 電子設計資源網,
[http://www.eedesign.com.tw/article/Design/circuit_design/circuit_design14.htm]

[32] 權平法律資訊網-網路上資訊隱私權保障問題之研究,
[http://www.cyberlawyer.com.tw/alan4-08_4-1.html]
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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