專利名稱：基于雙頻rfid和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及精確定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，人們對于定位技術(shù)的需要日益強烈，適應(yīng)定位需求的多樣化，現(xiàn)階段定位技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)兩個趨勢大范圍廣度定位和小范圍區(qū)域定位。大范圍廣度定位常見應(yīng)用場景包括省級路線導(dǎo)航、海上事故搜救、報警位置定位等等；小范圍區(qū)域定位常見應(yīng)用場景包括游樂園游客位置查看、監(jiān)獄犯人監(jiān)視、工廠巡檢人員管理等
坐寸ο目前主流大范圍廣度定位技術(shù)有GPS定位與手機基站定位，其典型定位過程如下GPS定位和基站定位的共性定位目標(biāo)獲取參照點的信息，再由估計算法計算出定位目標(biāo)的位置。具體到GPS定位，參照點是導(dǎo)航衛(wèi)星，共有24顆衛(wèi)星分布于地球上空，每顆衛(wèi)星都發(fā)出用于導(dǎo)航定位的信號；具體到基站定位參照點是基站，每個基站發(fā)出下行導(dǎo)頻信號供移動電話測量。主流小范圍區(qū)域定位技術(shù)有RFID射頻定位和藍(lán)牙定位，兩者都是短距離定位技術(shù)，擁有非接觸非視距等優(yōu)點。具體到藍(lán)牙是利用測量信號強度進行定位，射頻識別技術(shù)利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識別和定位的目的。應(yīng)用范圍的單一造就了單個定位技術(shù)的局限GPS定位和基站定位的大范圍定位可滿足廣度要求，但是精度不夠，并且無法實現(xiàn)Z軸定位；RFID射頻定位和藍(lán)牙定位盡管在小范圍短距離定位上的定位精度優(yōu)秀，且支持Z軸定位，但用于大范圍空間定位卻基本無可行性。總得來說，每一項定位技術(shù)自身都有明顯的優(yōu)缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)，包括雙頻RFID標(biāo)簽、主控模塊、雙頻RFID讀取模塊和GPS讀取豐吳塊；主控模塊由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊構(gòu)成；其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與存儲模塊連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接；雙頻RFID讀取模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接； GPS讀取模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接； 雙頻RFID讀取模塊讀取雙頻RFID標(biāo)簽的標(biāo)簽信號；[0013]GPS讀取模塊接收GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選，主控模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過RS232串口與雙頻RFID讀取模塊連接；主控模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過RS2 32串口與GPS讀取模塊連接。作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊獲取雙頻RFID讀取模塊傳遞的射頻數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為三維位置坐標(biāo)。作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊由存儲模塊預(yù)存的RFID標(biāo)簽信息與三維位置坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)系將RFID獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RFID定位數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)傳輸模塊用于切換RFID定位數(shù)據(jù)和GPS定位數(shù)據(jù)的傳輸。作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)傳輸模塊的默認(rèn)傳輸方式為優(yōu)先傳輸三維位置坐標(biāo)。 作為優(yōu)選，雙頻RFID標(biāo)簽以三維方式布設(shè)；RFID標(biāo)簽信息與三維位置坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)系存儲于主控模塊的存儲模塊。本實用新型的有益效果是將兩種定位技術(shù)集成在手持設(shè)備中，通過在不同定位技術(shù)之間進行自動切換，取長補短，組合定位，從而實現(xiàn)大范圍三軸精確定位。
以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。圖I是是本實用新型基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)實施例的數(shù)據(jù)傳輸模塊定位數(shù)據(jù)切換的實現(xiàn)示意圖。
具體實施方式
圖I是一種基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)，是由主控模塊、雙頻RFID標(biāo)簽、雙頻RFID讀取模塊、GPS讀取模塊組成。主控模塊包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、存儲模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊。在主控模塊中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與存儲模塊連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，數(shù)據(jù)傳輸模塊與無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接。雙頻RFID讀取模塊通過RS232串口與主控模塊中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。GPS讀取模塊通過RS2 32串口與主控模塊中的數(shù)據(jù)傳輸模塊連接。RFID讀取模塊讀取雙頻RFID標(biāo)簽信號，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊接收該信號并解析成可用于直接定位的三維位置信息。GPS讀取模塊用于接收讀取GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。在上述模塊中，除雙頻RFID標(biāo)簽外均安裝在一個外殼中，成為便于攜帶的手持設(shè)備。上述主控模塊擁有嵌入式操作系統(tǒng)，并支持串口讀寫。雙頻RF ID標(biāo)簽布設(shè)在三維空間內(nèi)，存儲模塊中存儲標(biāo)簽號與三維位置坐標(biāo)的一一對應(yīng)數(shù)據(jù)等待數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊查詢使用。上述存儲模塊中存儲的三維位置坐標(biāo)是形式為“經(jīng)度-緯度-高度”的三維位置信息。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的工作原理如下(I)在存儲模塊預(yù)存雙頻標(biāo)簽號與三維位置信息的映射數(shù)據(jù)；(2)雙頻RFID讀取模塊讀取到標(biāo)簽號；(3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊由存儲模塊查詢到與標(biāo)簽號對應(yīng)的三維位置信息并輸出。如圖2所示，數(shù)據(jù)傳輸模塊的工作原理如下(I)持續(xù)接收來自GPS模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊傳送來的數(shù)據(jù)；(2)當(dāng)前只有GPS定位數(shù)據(jù)則發(fā)送解析GPS定位數(shù)據(jù)并發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)模塊； (3)當(dāng)前只有RFID定位數(shù)據(jù)則發(fā)送RFID三維位置信息到無線網(wǎng)絡(luò)模塊；(4)當(dāng)前同時有RFID定位數(shù)據(jù)和GPS定位數(shù)據(jù)則發(fā)送RFID三維位置信息到無線網(wǎng)絡(luò)模塊。無線網(wǎng)絡(luò)模塊通過3G無線網(wǎng)絡(luò)或GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。如圖I所示，雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位方法的定位原理如下(I)布設(shè)雙頻RFID標(biāo)簽，存儲標(biāo)簽號與三維位置信息的映射數(shù)據(jù)；(2) GPS模塊接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，雙頻RFID模塊接收雙頻RFID標(biāo)簽信號；(3)在衛(wèi)星信號覆蓋區(qū)域，數(shù)據(jù)傳輸模塊默認(rèn)輸出GPS數(shù)據(jù)；(4)雙頻RFID模塊接收到RFID標(biāo)簽信號并傳送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過查詢存儲的“標(biāo)簽號-三維位置信息映射關(guān)系”將標(biāo)簽號轉(zhuǎn)換為三維定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸模塊；(5)數(shù)據(jù)傳輸模塊接收到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)則丟棄同時接收到的GPS數(shù)據(jù)，切換為RFID數(shù)據(jù)傳輸模式實現(xiàn)局部三維精確定位。以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)，其特征在于包括雙頻RFID標(biāo)簽、主控模塊、雙頻RFID讀取模塊和GPS讀取模塊； 所述主控模塊由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊構(gòu)成；其中所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與存儲模塊連接，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接； 所述雙頻RFID讀取模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接； 所述GPS讀取模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接； 所述雙頻RFID讀取模塊讀取雙頻RFID標(biāo)簽的標(biāo)簽信號； 所述GPS讀取模塊接收GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動手持定位系統(tǒng)，其特征在于所述主控模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過RS232串口與雙頻RFID讀取模塊連接；主控模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過RS232串口與GPS讀取模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動手持定位系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊獲取雙頻RFID讀取模塊傳遞的射頻數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為三維位置坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動手持定位系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊由存儲模塊預(yù)存的RFID標(biāo)簽信息與三維位置坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)系將RFID獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RFID定位數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動手持定位系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于切換RFID定位數(shù)據(jù)和GPS定位數(shù)據(jù)的傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動手持定位系統(tǒng)，其特征在于所述雙頻RFID標(biāo)簽以三維方式布設(shè)；RFID標(biāo)簽信息與三維位置坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)系存儲于主控模塊的存儲模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種基于雙頻RFID和衛(wèi)星混合定位的移動手持定位系統(tǒng)，包括雙頻RFID標(biāo)簽、主控模塊、雙頻RFID讀取模塊和GPS讀取模塊；主控模塊由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊構(gòu)成；其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與存儲模塊連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接；雙頻RFID讀取模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接；GPS讀取模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接；雙頻RFID讀取模塊讀取雙頻RFID標(biāo)簽的標(biāo)簽信號；GPS讀取模塊接收GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。本實用新型將兩種定位技術(shù)集成在手持設(shè)備中，通過在不同定位技術(shù)之間進行自動切換，取長補短，組合定位，從而實現(xiàn)大范圍三軸精確定位。
文檔編號G01S19/48GK202720336SQ20122027367
公開日2013年2月6日 申請日期2012年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月9日
發(fā)明者鄭中華, 李干 申請人:安徽博約信息科技有限責(zé)任公司