本實用新型涉及一種定位系統(tǒng)，尤其是一種RFID室內(nèi)實時定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的定位技術(shù)通常是室外定位，例如GPS(Global Positioning System全球定位系統(tǒng))，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等，室外定位技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)非常成熟，全球定位系統(tǒng)面向民用領(lǐng)域開放的精度已經(jīng)能夠達(dá)到10米之內(nèi)。但是，當(dāng)目標(biāo)位于固定區(qū)域的室內(nèi)環(huán)境中時，例如，在一棟大樓內(nèi)部，上述定位系統(tǒng)的表現(xiàn)就差強(qiáng)人意了。

室內(nèi)定位在人們的日常生活工作中能夠起到巨大的作用。例如，在博物館、展覽館內(nèi)，使用室內(nèi)定位導(dǎo)航可以為游客帶來更加完善的客戶體驗；在危險品的管理工作中，對物品的實時定位將會大大降低危險品丟失、混淆的風(fēng)險。

一般來講，現(xiàn)有的使用無線信號進(jìn)行室內(nèi)定位的技術(shù)主要是采用紅外、藍(lán)牙、超聲波、WiFi(Wireless Fidelity)、RFID(Radio Frequency Identification射頻識別)等短距離無線技術(shù)。目前，WiFi技術(shù)由于很容易受到其他信號的干擾，從而影響精度，并且WiFi定位器的能耗也比較高。藍(lán)牙定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較差，受噪聲信號的影響比較大。紅外定位技術(shù)容易受到其他種類光線的干擾，并且紅外線的傳輸距離較短，導(dǎo)致其室內(nèi)定位的效果很差。超聲波定位技術(shù)會受到多徑效應(yīng)和非視距傳播的影響，導(dǎo)致其定位精度很低?，F(xiàn)有的RFID技術(shù)相對比較成熟，RFID技術(shù)具有非視距、免接觸、成本低、識別速度快、安全性高、精確度高、識別速度快等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、交通、物流、醫(yī)療、方位和資產(chǎn)管理等應(yīng)用領(lǐng)域。尤其是近年來的“物聯(lián)網(wǎng)”熱潮大大推進(jìn)了RFID的應(yīng)用前景，使得基于RFID的定位技術(shù)成為室內(nèi)定位領(lǐng)域的研究熱點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是解決現(xiàn)有室內(nèi)定位技術(shù)中存在的不足，提供一種RFID室內(nèi)實時定位系統(tǒng)，具有高精度、實時性、低成本等特點。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種基于RFID的室內(nèi)實時定位系統(tǒng)，由有源RFID標(biāo)簽，RFID讀取器，RFID激勵天線，數(shù)據(jù)處理模塊以及終端組成。所述數(shù)據(jù)處理模塊包括核心控制電路和無線傳輸模塊。所述終端包括個人計算機(jī)，平板電腦，智能手機(jī)。有源RFID標(biāo)簽與衣服集成在一起，RFID激勵天線的激勵信號強(qiáng)度可調(diào)，RFID讀取器與數(shù)據(jù)處理模塊之間通過網(wǎng)絡(luò)方式連接，終端通過安裝與系統(tǒng)配套的應(yīng)用軟件可實時查看監(jiān)測目標(biāo)的位置。

進(jìn)一步的，所述與衣服集成在一起的RFID標(biāo)簽采用模內(nèi)注塑工藝加工。

進(jìn)一步的，所述與衣服集成在一起的RFID標(biāo)簽采用一體化硅膠封裝。

進(jìn)一步的，所述與衣服集成在一起的RFID標(biāo)簽由超低功耗射頻芯片及高性能鋰電池構(gòu)成。

進(jìn)一步的，所述與衣服集成在一起的RFID標(biāo)簽內(nèi)部具有唯一編號。

進(jìn)一步的，所述與衣服集成在一起的RFID標(biāo)簽在接收到RFID激勵天線所發(fā)出的激勵信號之后才會工作。

進(jìn)一步的，所述RFID激勵天線的工作頻率為125KHz。

進(jìn)一步的，所述RFID激勵天線發(fā)送激勵信號的強(qiáng)度可調(diào)。

進(jìn)一步的，所述RFID讀取器的工作頻率為433MHz。

進(jìn)一步的，所述RFID讀取器具有外置天線接口。

進(jìn)一步的，所述RFID讀取器具有WiFi模塊可通過網(wǎng)絡(luò)方式與數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行通訊。

進(jìn)一步的，所述RFID讀取器實時接收感應(yīng)范圍內(nèi)的所有被激勵的RFID標(biāo)簽信息，并把被激勵的RFID標(biāo)簽信息以及RFID讀取器自身信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊接收到由RFID讀取器傳送的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為五元數(shù)組{TagID,ReaderID,AntID,ReaderRssi,AntRssi}的形式，其中TagID為所述與衣服集成在一起的RFID標(biāo)簽的編號，ReaderID為發(fā)送信息的RFID讀取器的編號，AntID為激勵RFID標(biāo)簽工作的激勵天線的編號，ReaderRssi為RFID讀取器監(jiān)測到RFID標(biāo)簽信號時該標(biāo)簽與讀取器之間的Rssi(Received Signal Strength Indication接收的信號強(qiáng)度指示)值，AntRssi為RFID讀取器監(jiān)測到RFID標(biāo)簽信號時該標(biāo)簽與激勵該標(biāo)簽的RFID激勵天線之間的Rssi值。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊由標(biāo)準(zhǔn)化的五元數(shù)組可以計算出被監(jiān)測對象的實時位置，并將位置信息通過無線傳輸模塊發(fā)送送至終端設(shè)備顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1,本實用新型通過對RFID標(biāo)簽生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，使得RFID標(biāo)簽與衣服集成，更加方便人員攜帶與使用，并且能夠保證使用人員的安全，不會干擾使用人員的正常作息，不會令使用人員感到不適。

2,通過在RFID讀取器上加裝WiFi模塊，使得接收信息能夠及時通過網(wǎng)絡(luò)方式傳送至數(shù)據(jù)處理模塊，保證了定位信息的實時性以及布線的便捷性。

3,通過ReaderID,AntID,ReaderRssi,AntRssi值進(jìn)行人員實時定位，提高了室內(nèi)人員定位的精度，并且能夠保證定位數(shù)據(jù)的實時性。

4,通過安裝在終端的應(yīng)用軟件能夠?qū)^(qū)域內(nèi)的人員分布情況與單個房間內(nèi)的人員分布情況進(jìn)行實時查詢，滿足了管理人員的不同需求。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的數(shù)據(jù)處理模塊的工作流程圖；

圖3是本實用新型的將RFID標(biāo)簽與衣服集成的效果圖；

圖4是本實用新型中經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)的格式。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種基于RFID的室內(nèi)實時定位系統(tǒng)，包括有源RFID標(biāo)簽，RFID讀取器，RFID激勵天線，數(shù)據(jù)處理模塊以及終端。所述數(shù)據(jù)處理模塊包括核心控制電路和無線傳輸模塊，所述終端包括個人計算機(jī)，平板電腦，智能手機(jī)。

首先，我們需要在指定區(qū)域內(nèi)布置好RFID讀取器與RFID激勵天線，每一個RFID讀取器與RFID激勵天線分別被分配一個唯一設(shè)備編號。被監(jiān)測人員在進(jìn)入指定區(qū)域之前，需要穿上我們所設(shè)計好的衣服，該衣服上集成了RFID標(biāo)簽，該RFID標(biāo)簽的編號具有唯一性，當(dāng)被監(jiān)測人員進(jìn)入到RFID激勵天線的覆蓋區(qū)域內(nèi)以后，集成在衣服上的RFID標(biāo)簽會接收到RFID激勵天線發(fā)出的激勵信號，從而將標(biāo)簽自身信息以及激勵信息發(fā)送給距離最近的RFID讀取器，然后RFID讀取器立刻通過WiFi模塊把標(biāo)簽信息，激勵信息以及自身設(shè)備信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊對接收到的所有信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，計算出每個監(jiān)測人員目前所處的位置，然后通過無線傳輸模塊將位置信息發(fā)送至終端設(shè)備。系統(tǒng)管理人員可以通過安裝在終端的應(yīng)用程序查看區(qū)域內(nèi)總的人員分布情況或單個房間內(nèi)的人員分布情況。

如圖2所示，當(dāng)數(shù)據(jù)處理模塊接收到RFID讀取器發(fā)送的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為五元數(shù)組{TagID,ReaderID,AntID,ReaderRssi,AntRssi}的形式，其中TagID為所述與衣服集成在一起的RFID標(biāo)簽的編號，ReaderID為發(fā)送信息的RFID讀取器的編號，AntID為激勵RFID標(biāo)簽工作的激勵天線的編號，ReaderRssi為RFID讀取器監(jiān)測到RFID標(biāo)簽信號時該標(biāo)簽與讀取器之間的Rssi(Received Signal Strength Indication接收的信號強(qiáng)度指示)值，AntRssi為RFID讀取器監(jiān)測到RFID標(biāo)簽信號時該標(biāo)簽與激勵該標(biāo)簽的RFID激勵天線之間的Rssi值。

數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)ReaderID以及AntID值可推測出被監(jiān)測人在區(qū)域內(nèi)的大體位置，例如，可將被監(jiān)測人的位置局限在某個具體的房間。

數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)ReaderRssi值以及AntRssi值可計算出被監(jiān)測人的具體位置，例如，可將被監(jiān)測人的位置確定在房間中的某個區(qū)域。

如上所述僅為本實用新型的較佳實例而已，并不局限本實用新型，凡在本實用新型的精神與原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。