單一矢量讀寫器的精準(zhǔn)定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種單一矢量讀寫器的精確定位方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別，RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)技術(shù)，又稱無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻的話，一般是微波，1-lOOGHz，適用于短距離識(shí)別通信。
[0003]RFID讀寫器(閱讀器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對電子標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌Ｗx寫器通常包含發(fā)送的部分和接收的部分，分別與電子標(biāo)簽之間實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)送與接收。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，射頻識(shí)別技術(shù)被引入到了物流運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境下，將電子標(biāo)簽設(shè)于貨品上，通過一個(gè)讀寫器在一定范圍內(nèi)對電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫，就能實(shí)現(xiàn)貨物的識(shí)別，但隨著物流行業(yè)需求的多樣化，亟需一種能夠利用這種射頻識(shí)別技術(shù)定位讀寫器與電子標(biāo)簽之間位置關(guān)系的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)讀寫器與電子標(biāo)簽之間的相對位置的定位。
[0006]為了解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種單一矢量讀寫器的精準(zhǔn)定位方法，提供了一讀寫器，所述讀寫器包括至少三個(gè)方向不同的定向天線；該方法包括如下步驟:
[0007]S1:觸發(fā)器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；
[0008]S2:所述電子標(biāo)簽響應(yīng)所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)出射頻信號(hào)；
[0009]S3:至少三個(gè)所述定向天線響應(yīng)同一電子標(biāo)簽發(fā)出的同一射頻信號(hào)；
[0010]針對每個(gè)所述定向天線得到一個(gè)有關(guān)該射頻信號(hào)的RSSI值；
[0011]S4:比對至少三個(gè)所述定向天線對應(yīng)的至少三個(gè)RSSI值，確定所述電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度。
[0012]可選的，在確定所述電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度時(shí)，得到至少三個(gè)所述定向天線對應(yīng)的至少三個(gè)RSSI值的比值，將其與預(yù)先得到的RSSI值比值表做對比，以確認(rèn)最終的方位角度；
[0013]所述RSSI值比值表至少包含了不同的RSSI值的比值對應(yīng)的角度。
[0014]可選的，得到所述RSSI值比值表的過程具體包括:
[0015]先實(shí)測在一個(gè)固定距離下，所述電子標(biāo)簽在每個(gè)定向天線的不同方位角度發(fā)出射頻信號(hào)時(shí)，該定向天線接收到該信號(hào)的RSSI值，
[0016]然后，針對每個(gè)定向天線得到RSSI值與方位角度的函數(shù)關(guān)系；
[0017]再將若干方位角度代入所述函數(shù)關(guān)系，得到不同方位角度時(shí)各定向天線的RSSI值，
[0018]最后，得到不同方位角度時(shí)各定向天線的RSSI值的比值，從而形成所述RSSI值比值表。
[0019]可選的，在所述步驟S4中，還包括依據(jù)RSSI值得到所述電子標(biāo)簽與讀寫器的相對距離。
[0020]本發(fā)明還提供了一種單一矢量讀寫器的精確定位系統(tǒng)，包括了觸發(fā)器、讀寫器、電子標(biāo)簽和后臺(tái)計(jì)算機(jī)，所述讀寫器包括讀寫器微處理器和至少三個(gè)方向不同的定向天線；；
[0021]所述觸發(fā)器至少用以發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；
[0022]所述電子標(biāo)簽至少用以響應(yīng)所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)出一射頻信號(hào)；
[0023]所述定向天線至少用以響應(yīng)所述電子標(biāo)簽發(fā)出的同一射頻信號(hào)，并反饋至所述微處理器；
[0024]所述讀寫器微處理器至少用以將所述定向天線的ID號(hào)與相應(yīng)的收到所述射頻信號(hào)的RSSI值反饋至所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)；
[0025]所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)至少用以比對至少三個(gè)所述定向天線對應(yīng)的至少三個(gè)RSSI值，確定所述電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度。
[0026]可選的，所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)還用以依據(jù)所述至少三個(gè)RSSI值得到所述電子標(biāo)簽與讀寫器的相對距離。
[0027]可選的，所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)在確定所述電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度時(shí)，進(jìn)一步用以:
[0028]得到至少三個(gè)所述定向天線對應(yīng)的至少三個(gè)RSSI值的比值，將其與預(yù)先得到的RSSI值比值表做對比，以確認(rèn)最終的方位角度；
[0029]所述RSSI值比值表至少包含了不同的RSSI值的比值對應(yīng)的方位角度。
[0030]可選的，所述RSSI值比值表通過以下步驟獲得:
[0031]先實(shí)測在一個(gè)固定距離下，所述電子標(biāo)簽在每個(gè)定向天線的不同方位角度發(fā)出射頻信號(hào)時(shí)，該定向天線接收到該信號(hào)的RSSI值，
[0032]然后，針對每個(gè)定向天線得到RSSI值與方位角度的函數(shù)關(guān)系；
[0033]再將若干方位角度代入所述函數(shù)關(guān)系，得到不同方位角度時(shí)各定向天線的RSSI值，
[0034]最后，得到不同方位角度時(shí)各定向天線的RSSI值的比值，從而形成所述RSSI值比值表。
[0035]可選的，所述至少三個(gè)定向天線的輻射面均朝向所述讀寫器的外側(cè)，且夾角相同。
[0036]可選的，所述電子標(biāo)簽至少包括標(biāo)簽微處理器、低頻接收天線和射頻發(fā)射天線，所述微處理器分別連接至所述低頻接收天線和射頻發(fā)射天線，所述低頻接收天線用以與所述觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)低頻通信，所述射頻發(fā)射天線用以與所述定向天線實(shí)現(xiàn)射頻通信。
[0037]可選的，所述觸發(fā)器包括低頻發(fā)射天線、低頻功率調(diào)節(jié)控制模塊、觸發(fā)器微處理器和電源模塊，所述電源模塊分別為所述觸發(fā)器微控制器和低頻功率調(diào)節(jié)控制模塊供電，所述低頻功率調(diào)節(jié)控制模塊分別連接所述低頻發(fā)射天線和觸發(fā)器微處理器。
[0038]可選的，所述電源模塊包括DC24輸入電源和DC-DC轉(zhuǎn)換器，DC24輸入電源一方面輸入至所述低頻功率調(diào)節(jié)控制模塊，另一方面經(jīng)所述DC-DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸入所述觸發(fā)器微控制器。
[0039]本發(fā)明為讀寫器配備了多個(gè)不同方向的定向天線，利用不同定向天線接收到的射頻信號(hào)的RSSI值的相對不同，RSSI值本身代表了強(qiáng)度，強(qiáng)度又與信號(hào)在空間的衰減有關(guān)，所以，一方面可以判斷讀寫器與電子標(biāo)簽之間的距離，另一方面，可以判斷電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度，實(shí)現(xiàn)讀寫器與電子標(biāo)簽之間的相對位置的定位。
【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中單一矢量讀寫器的精確定位系統(tǒng)的流轉(zhuǎn)示意圖；
[0041]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中單一矢量讀寫器的精確定位方法的流程示意圖；
[0042]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中觸發(fā)器的示意圖；
[0043]圖4和圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中讀寫器的示意圖；
[0044]圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中電子標(biāo)簽的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下將結(jié)合圖1至圖6對本發(fā)明提供的單一矢量讀寫器的精確定位方法及系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的描述，其為本發(fā)明可選的實(shí)施例中，可以認(rèn)為，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不改變本發(fā)明精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)，對其進(jìn)行修改和潤色。
[0046]請參考圖2，本發(fā)明提供了一種單一矢量讀寫器的精準(zhǔn)定位方法，提供了一讀寫器，所述讀寫器包括至少三個(gè)方向不同的定向天線；該方法包括如下步驟:
[0047]S1:觸發(fā)器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；
[0048]S2:所述電子標(biāo)簽響應(yīng)所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)出射頻信號(hào)；
[0049]S3:至少三個(gè)所述定向天線響應(yīng)同一電子標(biāo)簽發(fā)出的同一射頻信號(hào)；
[0050]針對每個(gè)所述定向天線得到一個(gè)有關(guān)該射頻信號(hào)的RSSI值；
[0051]S4:比對至少三個(gè)所述定向天線對應(yīng)的至少三個(gè)RSSI值，確定所述電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度。
[0052]在本發(fā)明圖2示意的實(shí)施例中，在所述步驟S4中，還包括依據(jù)RSSI值得到所述電子標(biāo)簽與讀寫器的相對距離。
[0053]與之相對應(yīng)的，請參考圖1，本發(fā)明還提供了一種單一矢量讀寫器的精確定位系統(tǒng)，包括了觸發(fā)器、讀寫器、電子標(biāo)簽和后臺(tái)計(jì)算機(jī)，所述讀寫器包括讀寫器微處理器和至少三個(gè)方向不同的定向天線；；
[0054]所述觸發(fā)器至少用以發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；
[0055]所述電子標(biāo)簽至少用以響應(yīng)所述觸發(fā)信號(hào)發(fā)出一射頻信號(hào)；
[0056]所述定向天線至少用以響應(yīng)所述電子標(biāo)簽發(fā)出的同一射頻信號(hào)，并反饋至所述微處理器；
[0057]所述讀寫器微處理器至少用以將所述定向天線的ID號(hào)與相應(yīng)的收到所述射頻信號(hào)的RSSI值反饋至所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)；
[0058]所述后臺(tái)計(jì)算機(jī)至少用以比對至少三個(gè)所述定向天線對應(yīng)的至少三個(gè)RSSI值，確定所述電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度。
[0059]本發(fā)明為讀寫器配備了多個(gè)不同方向的定向天線，利用不同定向天線接收到的射頻信號(hào)的RSSI值的相對不同，RSSI值本身代表了強(qiáng)度，強(qiáng)度又與信號(hào)在空間的衰減有關(guān)，所以，一方面可以判斷讀寫器與電子標(biāo)簽之間的距離，另一方面，可以判斷電子標(biāo)簽相對于所述讀寫器的方位角度，實(shí)現(xiàn)讀寫器與電子標(biāo)簽之間的相對位置的定位。
[0060]本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，請參考圖4和圖5，所述定向天線的數(shù)量為4個(gè)，所述至少三個(gè)定向天線的輻射面均朝向所述讀寫器的外側(cè)，且夾角相同。圖5中的4個(gè)定向天線的夾角為π/2，以中心為圓點(diǎn)，可形成極坐標(biāo)系，在這一情況下，只需要確認(rèn)其Θ和距離1，就能確定其相對圓點(diǎn)的位置，圓點(diǎn)即時(shí)讀寫器所在位置，故而，可以確認(rèn)標(biāo)簽相對于讀