一種基于led的可視化rfid定位系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括可視化定位裝置、手持閱讀器；所述的可視化定位裝置包括RFID標(biāo)簽、LED和無(wú)線通信模塊。RFID標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)物品對(duì)象，LED用于RFID標(biāo)簽對(duì)象識(shí)別后進(jìn)行閃爍提示，無(wú)線通信模塊采用Zigbee、nFR24l01等硬件模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸；所述的手持閱讀器包括讀卡器和無(wú)線通信模塊。讀卡器模塊用于讀取RFID標(biāo)簽信息，無(wú)線通信模塊采用Zigbee、nFR24l01等硬件模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。本發(fā)明方便部署在室內(nèi)或者野外的環(huán)境中，并且可視化定位能夠準(zhǔn)確找到物品位置并通過(guò)智能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位顯示。
【專利說(shuō)明】一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)和方法，屬于定位系統(tǒng)的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線射頻識(shí)別(Rad1 Frequency Identificat1n, RFID)是一種通信技術(shù),利用無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體或靜止物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)，被譽(yù)為20世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。典型的RFID系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分:電子標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)。系統(tǒng)基本工作原理:閱讀器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，標(biāo)簽獲得能量被激活；標(biāo)簽將自身編碼等信息通過(guò)內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制。相對(duì)于傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)，RFID具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)可加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大、存儲(chǔ)信息更改便利等優(yōu)點(diǎn)，它可支持快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。目前，RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于交通、物流、汽車防盜、門禁和安全管理系統(tǒng)等，尤其在門禁、安全防盜等應(yīng)用系統(tǒng)中以其科學(xué)、高效、安全和實(shí)時(shí)的特點(diǎn)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
[0003]發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED (Light Emitting D1de),由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成的二極管。它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長(zhǎng)越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。
[0004]傳統(tǒng)的定位技術(shù)主要是采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位，而GPS在室內(nèi)情況下無(wú)信號(hào)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。隨著RFID技術(shù)的出現(xiàn)，當(dāng)前有采用RFID技術(shù)進(jìn)行定位的應(yīng)用。雖然RFID能實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)識(shí)物品的定位，但是由于是無(wú)線環(huán)境并不能精確指示物品，在一些黑暗或者對(duì)象繁多的應(yīng)用場(chǎng)景中(如:物流物品的快速查找、大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的路由器和交換機(jī)設(shè)備查找等)要準(zhǔn)確的找到所需要的RFID標(biāo)識(shí)對(duì)象非常困難。另外，隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于無(wú)線傳感器技術(shù)的定位也得到了一些應(yīng)用，但是基于無(wú)線傳感器的定位需要預(yù)先部署一些傳感器參考節(jié)點(diǎn)作為定位信息源，部署成本較高。隨著技術(shù)的發(fā)展，基于RSSI 的 RFID 定位技術(shù)被提出，RSSI (Received Signal Strength Indicat1n)是接收信號(hào)的強(qiáng)度指示，可以通過(guò)接收到的信號(hào)強(qiáng)弱測(cè)定信號(hào)點(diǎn)與接收點(diǎn)的距離，進(jìn)而根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行定位計(jì)算。然而這種定位存在誤差，而且需要預(yù)先部署參考RFID標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的位置。本發(fā)明采用RFID結(jié)合LED技術(shù)，試圖解決在一些黑暗或者對(duì)象繁多的應(yīng)用場(chǎng)景中要準(zhǔn)確的找到所需要的RFID標(biāo)識(shí)對(duì)象問(wèn)題。而本發(fā)明提出的定位系統(tǒng)及方法在室內(nèi)和室外情況下都可以很好地進(jìn)行定位應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于RFID的定位系統(tǒng)，結(jié)合LED進(jìn)行定位的可視化展示，系統(tǒng)可用于對(duì)快遞、圖書(shū)等物品的可視化定位，方便查找。本發(fā)明既適用于圖書(shū)館、停車場(chǎng)等室內(nèi)環(huán)境也適用于物流快遞等行業(yè)的室外定位應(yīng)用場(chǎng)景，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID標(biāo)識(shí)物品的快速定位和可視化指示。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明提供一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可視化定位裝置、手持閱讀器。
[0007]本發(fā)明所述的可視化定位裝置包括RFID標(biāo)簽、LED和無(wú)線通信模塊。RFID標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)物品對(duì)象，LED用于RFID標(biāo)簽對(duì)象識(shí)別后進(jìn)行閃爍提示，無(wú)線通信模塊采用Zigbee、nFR24101等硬件模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。
[0008]本發(fā)明所述的手持閱讀器包括讀卡器和無(wú)線通信模塊。讀卡器模塊用于讀取RFID標(biāo)簽信息，無(wú)線通信模塊采用Zigbee、nFR24101等硬件模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。
[0009]本發(fā)明的工作流程是:在手持閱讀器上輸入要查找的目標(biāo)標(biāo)簽RFID信息，通過(guò)無(wú)線通信模塊傳輸?shù)絉FID網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行該RFID標(biāo)簽信息的查找，當(dāng)RFID網(wǎng)絡(luò)中存在目標(biāo)物品時(shí)，目標(biāo)物品上的LED將閃爍，并返回找到物品信息，同時(shí)手持閱讀器產(chǎn)生蜂鳴提示物品找到。
[0010]本發(fā)明還提供了一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)的方法，該方法包括如下步驟:
[0011]步驟1:用戶在手持閱讀器上刷用戶自己的RFID標(biāo)簽卡。
[0012]步驟2:手持閱讀器獲取到用戶RFID信息后，在RFID系統(tǒng)中查詢?cè)撚脩鬜FID卡所關(guān)聯(lián)的物品RFID卡信息；如果找到，則轉(zhuǎn)到步驟3 ;如果沒(méi)有找到，手持閱讀器提示無(wú)此用戶要查詢的RFID標(biāo)簽對(duì)象信息，查找過(guò)程結(jié)束。
[0013]步驟3:手持閱讀器獲得要查詢的物品RFID標(biāo)簽ID信息后，通過(guò)無(wú)線通信模塊將該信息發(fā)送到當(dāng)前的RFID網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。
[0014]步驟4:各個(gè)可視化定位裝置進(jìn)行該RFID信息的廣播傳輸。
[0015]步驟5:在系統(tǒng)預(yù)設(shè)的一定時(shí)間周期內(nèi)，如果沒(méi)有找到則查找超時(shí)，手持閱讀器提示查找超時(shí)，未找到該對(duì)象；如果RFID網(wǎng)絡(luò)中存在該RFID標(biāo)簽，則相應(yīng)的可視化定位裝置啟動(dòng)LED燈閃爍，提示快遞員和顧客物品找到，并返回信息給手持閱讀器。
[0016]步驟6:手持閱讀器蜂鳴提示用戶物品找到，查找過(guò)程結(jié)束。
[0017]有益效果:
[0018]1、本發(fā)明方便部署在室內(nèi)或者野外的環(huán)境中。
[0019]2、本發(fā)明的可視化定位能夠準(zhǔn)確找到物品位置并通過(guò)智能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位顯不O
[0020]3、本發(fā)明的兼容性很強(qiáng)，采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，和其他系統(tǒng)具有良好的兼容性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的定位系統(tǒng)部署架構(gòu)圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)，其包括可視化定位裝置和手持閱讀器?？梢暬ㄎ谎b置包括RFID電子標(biāo)簽、LED和無(wú)線通信模塊。手持閱讀器包括讀卡器和無(wú)線通信模塊。在手持閱讀器上輸入目標(biāo)號(hào)碼或掃描RFID標(biāo)簽信息，當(dāng)RFID網(wǎng)絡(luò)中存在RFID標(biāo)簽所標(biāo)識(shí)的物品對(duì)象時(shí)，目標(biāo)物品上的LED將閃爍。
[0026]本發(fā)明的系統(tǒng)部署如圖2所示，手持閱讀器接收用戶輸入或者刷RFID標(biāo)簽卡輸入要查找的物品RFID標(biāo)簽信息，通過(guò)無(wú)線模塊向RFID網(wǎng)絡(luò)發(fā)送查詢信息，如果RFID網(wǎng)絡(luò)中存在該標(biāo)簽，則可視化定位裝置啟動(dòng)可視化命令使LED閃爍，并發(fā)送查詢成功命令給手持閱讀器，可以通過(guò)蜂鳴提示通知用戶查詢找到物品。
[0027]圖3為基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)的工作流程圖。假設(shè)在室外場(chǎng)景下有大量的快遞物品，每個(gè)快遞物品上已經(jīng)部署了基于LED的RFID定位系統(tǒng)的可視化定位裝置。
[0028]如圖3所示，本發(fā)明還提供了一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)的方法，該方法包括如下步驟:
[0029]步驟1:用戶在手持閱讀器上刷用戶自己的RFID標(biāo)簽卡。
[0030]步驟2:手持閱讀器獲取到用戶RFID信息后，在RFID系統(tǒng)中查詢?cè)撚脩鬜FID卡所關(guān)聯(lián)的物品RFID卡信息；如果找到，則轉(zhuǎn)到步驟3 ;如果沒(méi)有找到，手持閱讀器提示無(wú)此用戶要查詢的RFID標(biāo)簽對(duì)象信息，查找過(guò)程結(jié)束。
[0031]步驟3:手持閱讀器獲得要查詢的物品RFID標(biāo)簽ID信息后，通過(guò)無(wú)線通信模塊將該信息發(fā)送到當(dāng)前的RFID網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。
[0032]步驟4:各個(gè)可視化定位裝置進(jìn)行該RFID信息的廣播傳輸。
[0033]步驟5:在系統(tǒng)預(yù)設(shè)的一定時(shí)間周期內(nèi)，如果沒(méi)有找到則查找超時(shí)，手持閱讀器提示查找超時(shí)，未找到該對(duì)象；如果RFID網(wǎng)絡(luò)中存在該RFID標(biāo)簽，則相應(yīng)的可視化定位裝置啟動(dòng)LED燈閃爍，提示用戶物品找到，并返回信息給手持閱讀器。
[0034]步驟6:手持閱讀器蜂鳴提示用戶物品找到，查找過(guò)程結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:可視化定位裝置和手持閱讀器；所述的可視化定位裝置由RFID電子標(biāo)簽、LED和無(wú)線通信模塊組成；所述的手持閱讀器包括RFID讀卡器模塊和無(wú)線通信模塊；當(dāng)用戶在手持閱讀器上輸入查找目標(biāo)名稱或掃描RFID標(biāo)簽，當(dāng)掃描到目標(biāo)物品時(shí)，目標(biāo)物品上的LED將閃爍并返回信息，手持閱讀器蜂鳴提示找到標(biāo)識(shí)物品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)，其特征還在于，所述可視化定位裝置除了用于標(biāo)識(shí)物體對(duì)象外，可視化定位裝置還通過(guò)可視化定位裝置接口用于與其他可視化定位裝置進(jìn)行通信，完成RFID網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)查找。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)，其特征還在于:所述系統(tǒng)的無(wú)線通信模塊采用Zigbee、nFR24101等硬件模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)，其特征還在于:所述系統(tǒng)的手持閱讀器能夠閱讀RFID電子標(biāo)簽，并能與智能終端進(jìn)行通信連接，方便定位信息的實(shí)時(shí)展示。
5.一種基于LED的可視化RFID定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟1:用戶在手持閱讀器上刷用戶自己的RFID標(biāo)簽卡； 步驟2:手持閱讀器獲取到用戶RFID信息后，在RFID系統(tǒng)中查詢?cè)撚脩鬜FID卡所關(guān)聯(lián)的物品RFID卡信息；如果找到，則轉(zhuǎn)到步驟3 ;如果沒(méi)有找到，手持閱讀器提示無(wú)此用戶要查詢的RFID標(biāo)簽對(duì)象信息，查找過(guò)程結(jié)束； 步驟3:手持閱讀器獲得要查詢的物品RFID標(biāo)簽ID信息后，通過(guò)無(wú)線通信模塊將該信息發(fā)送到當(dāng)前的RFID網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中； 步驟4:各個(gè)可視化定位裝置進(jìn)行該RFID信息的廣播傳輸； 步驟5:在系統(tǒng)預(yù)設(shè)的一定時(shí)間周期內(nèi)，如果沒(méi)有找到則查找超時(shí)，手持閱讀器提示查找超時(shí)，未找到該對(duì)象；如果RFID網(wǎng)絡(luò)中存在該RFID標(biāo)簽，則相應(yīng)的可視化定位裝置啟動(dòng)LED燈閃爍，提示用戶物品找到，并返回信息給手持閱讀器； 步驟6:手持閱讀器蜂鳴提示用戶物品找到，查找過(guò)程結(jié)束。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104463275SQ201410730190
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】徐鶴 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)