标签的ID 号是唯一的, 用于游客身份的识别。读写器接收到的数据包含有标签ID 号信息、数据发送时刻信息等,PC 上位机接收到的数据包含有源标签ID 号信息、数据发送时刻信息和转发数据包的读写器编号信息等,PC 上位机集中处理这些由读卡器转发而来的数据包。系统原理框图如图2 所示。
1.2 系统功能
1.2.1 游戏场馆内人员移动轨迹的追踪
如图3 所示, 在游戏场馆C 区内, 设编号分别为a 、b 、c 的三个有源读写器的位置为(xa,ya) , (xb,yb) , (xc,yc) ,游客的位置坐标(x,y), 三个读卡器到游客的距离分别为Ra、Rb、Rc, 由时间信息定位方法(TOA) 可得式(1) , 即可求解游客的位置坐标(x,y)。
由于电磁波信号在室内传播呈现多径效应干扰衰弱与遮蔽效应, 预估的传播距离将产生误差, 所以定位的位置不会交于一点, 而是一定面积大小的区域。
为了不失一般性以及方便定位需要, 可设游客的位置坐标落在由点(x-△x ,y-△y) 、(x-△x ,y+△y) 、(x+△x ,y -△y) 和(x +△x ,y +△y) 构成的长方形区域内, 其中长方形的长、宽分别为△x、△y, 即游客的位置坐标(x,y) 满足式(2)。
如某游客进行人机互动游戏时,设其初始位置为Ini,目标位置为Des , 游戏地图由小长方形区域组成, 如图3中灰色区域所示, 游客根据灰色的游戏地图进行移动,与此同时, 系统实时地将解算出的游客位置与游戏设定的地图相匹配, 进而完成互动游戏。
1.2.2 游客的实时区域定位
当游客在图1 中入口处的0 号读写器刷卡后, 即可授权进入博物馆参观, 游客门票中的标签ID 号信息被送往PC 上位机实时处理, 建立游客文档INFO.游客文档包括进入各场馆的时间、离开各场馆的时间、在各场馆参观的时间、当前所在的场馆区域及游客头像等信息,INFO 的结构体表达式如下: