單一矢量讀寫器的精準定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻識別領域，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]射頻識別，RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻的話，一般是微波，1-lOOGHz，適用于短距離識別通信。
[0003]RFID讀寫器(閱讀器)通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對電子標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。讀寫器通常包含發(fā)送的部分和接收的部分，分別與電子標簽之間實現(xiàn)信號的發(fā)送與接收。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，射頻識別技術(shù)被引入到了物流運輸?shù)沫h(huán)境下，將電子標簽設于貨品上，通過一個讀寫器在一定范圍內(nèi)對電子標簽進行讀寫，就能實現(xiàn)貨物的識別，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別技術(shù)定位讀寫器與電子標簽之間位置關系的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)讀寫器與電子標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定位方法，提供了一讀寫器，所述讀寫器包括至少三個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；
[0008]S2:所述電子標簽響應所述觸發(fā)信號發(fā)出射頻信號；
[0009]S3:至少三個所述定向天線響應同一電子標簽發(fā)出的同一射頻信號；
[0010]針對每個所述定向天線得到一個有關該射頻信號的RSSI值；
[0011]S4:比對至少三個所述定向天線對應的至少三個RSSI值，確定所述電子標簽相對于所述讀寫器的方位角度。
[0012]可選的，在確定所述電子標簽相對于所述讀寫器的方位角度時，得到至少三個所述定向天線對應的至少三個RSSI值的比值，將其與預先得到的RSSI值比值表做對比，以確認最終的方位角度；
[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]先實測在一個固定距離下，所述電子標簽在每個定向天線的不同方位角度發(fā)出射頻信號時，該定向天線接收到該信號的RSSI值，
[0016]然后，針對每個定向天線得到RSSI值與方位角度的函數(shù)關系；
[0017]再將若干方位角度代入所述函數(shù)關系，得到不同方位角度時各定向天線的RSSI值，
[0018]最后，得到不同方位角度時各定向天線的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、電子標簽和后臺計算機，所述讀寫器包括讀寫器微處理器和至少三個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；
[0022]所述電子標簽至少用以響應所述觸發(fā)信號發(fā)出一射頻信號；
[0023]所述定向天線至少用以響應所述電子標簽發(fā)出的同一射頻信號，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號與相應的收到所述射頻信號的RSSI值反饋至所述后臺計算機；
[0025]所述后臺計算機至少用以比對至少三個所述定向天線對應的至少三個RSSI值，確定所述電子標簽相對于所述讀寫器的方位角度。
[0026]可選的，所述后臺計算機還用以依據(jù)所述至少三個RSSI值得到所述電子標簽與讀寫器的相對距離。
[0027]可選的，所述后臺計算機在確定所述電子標簽相對于所述讀寫器的方位角度時，進一步用以:
[0028]得到至少三個所述定向天線對應的至少三個RSSI值的比值，將其與預先得到的RSSI值比值表做對比，以確認最終的方位角度；
[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]先實測在一個固定距離下，所述電子標簽在每個定向天線的不同方位角度發(fā)出射頻信號時，該定向天線接收到該信號的RSSI值，
[0032]然后，針對每個定向天線得到RSSI值與方位角度的函數(shù)關系；
[0033]再將若干方位角度代入所述函數(shù)關系，得到不同方位角度時各定向天線的RSSI值，
[0034]最后，得到不同方位角度時各定向天線的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，所述電子標簽至少包括標簽微處理器、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的RSSI值的相對不同，RSSI值本身代表了強度，強度又與信號在空間的衰減有關，所以，一方面可以判斷讀寫器與電子標簽之間的距離，另一方面，可以判斷電子標簽相對于所述讀寫器的方位角度，實現(xiàn)讀寫器與電子標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)明一實施例中觸發(fā)器的示意圖；
[0043]圖4和圖5是本發(fā)明一實施例中讀寫器的示意圖；
[0044]圖6是本發(fā)明一實施例中電子標簽的不意圖。
【具體實施方式】
[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)進行詳細的描述，其為本發(fā)明可選的實施例中，可以認為，本領域的技術(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定位方法，提供了一讀寫器，所述讀寫器包括至少三個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；
[0048]S2:所述電子標簽響應所述觸發(fā)信號發(fā)出射頻信號；
[0049]S3:至少三個所述定向天線響應同一電子標簽發(fā)出的同一射頻信號；
[0050]針對每個所述定向天線得到一個有關該射頻信號的RSSI值；
[0051]S4:比對至少三個所述定向天線對應的至少三個RSSI值，確定所述電子標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值得到所述電子標簽與讀寫器的相對距離。
[0053]與之相對應的，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、電子標簽和后臺計算機，所述讀寫器包括讀寫器微處理器和至少三個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；
[0055]所述電子標簽至少用以響應所述觸發(fā)信號發(fā)出一射頻信號；
[0056]所述定向天線至少用以響應所述電子標簽發(fā)出的同一射頻信號，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號與相應的收到所述射頻信號的RSSI值反饋至所述后臺計算機；
[0058]所述后臺計算機至少用以比對至少三個所述定向天線對應的至少三個RSSI值，確定所述電子標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的RSSI值的相對不同，RSSI值本身代表了強度，強度又與信號在空間的衰減有關，所以，一方面可以判斷讀寫器與電子標簽之間的距離，另一方面，可以判斷電子標簽相對于所述讀寫器的方位角度，實現(xiàn)讀寫器與電子標簽之間的相對位置的定位。
[0060]本發(fā)明一可選的實施例中，請參考圖4和圖5，所述定向天線的數(shù)量為4個，所述至少三個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個定向天線的夾角為π/2，以中心為圓點，可形成極坐標系，在這一情況下，只需要確認其Θ和距離1，就能確定其相對圓點的位置，圓點即時讀寫器所在位置，故而，可以確認標簽相對于讀