基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于WiFi無線傳輸與射頻識別技術(shù)的圖書定位方法與系統(tǒng)。該發(fā)明是基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)是圖書標簽、具有WiFi傳輸功能的讀卡器（簡記為WiFi讀卡器）、定位儀與主控機組成。其中，圖書標簽是普通的RFID射頻標簽，具有成本優(yōu)勢，因此適合于具有眾多數(shù)量書圖的圖書館等應(yīng)用場合。
【專利說明】基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖書館內(nèi)圖書查找定位的方法與系統(tǒng)，其廣泛地應(yīng)用于各高校、研究機構(gòu)圖書館與市政圖書館的日常圖書查詢與借閱過程。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于圖書查找定位的方法與系統(tǒng)不多見。有的方法采用帶有位置坐標的標簽來定位圖書，有的采用帶有存儲RSSI信號芯片的標簽來實現(xiàn)圖書的查找。然而，帶位置標簽的方法并不可行，因為在室內(nèi)的環(huán)境位置坐標的標簽并不有效。同時，帶有存儲RSSI信號芯片的標簽的成本也限制了它在實際應(yīng)用中的可行性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)及方法，其目的是解決以往的方式所存在的效果不理想的問題。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)，其特征在于:所述圖書定位系統(tǒng)包括定位儀、主控機、圖書標簽與WiFi讀卡器；定位儀無線連接主控機，圖書標簽通過RFID射頻方式連接WiFi讀卡器；定位儀通過RFID射頻方式連接WiFi讀卡器；主控機無線連接WiFi讀卡器。
[0005]定位儀包括:智能手機電路與嵌入RFID射頻標簽，智能手機電路連接嵌入RFID射頻標簽；
主控機包括:定位儀信號接收電路、WiFi信號接收電路、圖書定位計算電路和定位指示信息發(fā)送電路，定位儀信號接收電路無線連接定位儀，定位儀信號接收電路連接圖書定位計算電路，WiFi讀卡器與WiFi信號接收電路無線連接，WiFi信號接收電路連接圖書定位計算電路，圖書定位計算電路連接定位指示信息發(fā)送電路，定位指示信息發(fā)送電路與智能手機電路無線連接；
WiFi讀卡器包括:RFID射頻識讀電路與WiFi信息傳輸電路；RFID射頻識讀電路與WiFi信息傳輸電路連接，WiFi信息傳輸電路與主控機內(nèi)的WiFi信號接收電路無線連接，RFID射頻識讀電路與圖書標簽及定位儀內(nèi)的嵌入RFID射頻標簽無線連接。
[0006]圖書標簽為包含圖書信息的普通無源RFID射頻標簽；定位儀為具備標準智能手機功能的同時嵌入了 RFID射頻標簽并且包含了定位儀ID的結(jié)構(gòu)；WiFi讀卡器具有RFID射頻識讀功能并與WiFi信息傳輸模塊集成，具有信號采集與無線傳輸?shù)墓δ堋?br> [0007]利用上述的基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)所實施的圖書定位方法，其特征在于:主控機接收圖書查找用戶借助定位儀發(fā)送的圖書信息，并查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以確認是否有該圖書，如果沒有則發(fā)送反饋信息到定位儀，通知用戶沒有所要查找的圖書。反之，若確認有該圖書，則啟動WIFI讀寫器進行信息采集工作；
主控機接收由WiFi讀卡器傳輸來的讀卡器ID與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的圖書標簽信息，以及定位儀標簽信息。判斷、確定傳遞目標圖書信息的WiFi讀卡器，井根據(jù)相應(yīng)WiFi讀卡器的位置坐標計算出目標圖書所在的位置；同時，基于包含定位儀標簽信息的WiFi讀卡器的ID以及它們的位置坐標計算出定位儀當前所在的位置。由此，基于目標圖書所在的位置坐標與定位儀的當前位置坐標，計算出定位儀與目標圖書的距離與方向，并將定位儀與目標圖書的距離與方向信息作為提示發(fā)送到定位儀以指導(dǎo)查找用戶下ー步行動。主控機時刻并計算并判斷定位儀的位置坐標的變化，如果定位儀的位置變化達到I米，則通知圖書查找用戶的下一步行動的指示信息。
[0008]該方法的步驟如下:
步驟1.圖書查找用戶借助定位儀發(fā)送圖書信息到主控機，利用主控機的定位儀信號接收電路接收圖書信息，利用圖書定位計算電路查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以確認是否有該圖書，如果沒有則發(fā)送反饋信息到定位儀，通知用戶沒有所要查找的圖書；反之，若確認有該圖書，則執(zhí)行步驟2 ；
步驟2.利用主控機啟動WiFi讀卡器進行信息采集工作；
步驟3.利用WiFi讀卡器分別讀取圖書標簽信息與定位儀標簽信息；
步驟4.利用WiFi讀卡器發(fā)送接收到的圖書標簽信息與相應(yīng)的WIFI讀寫器ID到主控機，同吋，WiFi讀卡器發(fā)送接收到的定位儀的標簽信息與相應(yīng)的WIFI讀寫器ID到主控機；
步驟5.利用主控機接收由WiFi讀卡器傳輸來的讀卡器ID與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的圖書標簽信息，以及定位儀標簽信息，基于接收的圖書標簽信息，確定傳遞目標圖書信息的WiFi讀卡器，井根據(jù)這些WiFi讀卡器的位置坐標計算出目標圖書所在的位置，同時，基于包含定位儀標簽信息的WiFi讀卡器的ID以及它們的位置坐標計算出定位儀當前所在的位置，進一歩地，基于目標圖書所在的位置坐標與定位儀的當前位置坐標，計算出定位儀與目標圖書的距離與方向；
步驟6.利用主控機將定位儀與目標圖書的距離與方向信息發(fā)送到定位儀，作為圖書查找用戶下ー步行動的指示信息；
步驟7.重復(fù)步驟4與5的內(nèi)容，并判斷定位儀的位置坐標的變化，如果定位儀的位置變化達到I米，則通知圖書查找用戶的下一步行動的指示信息。
[0009]優(yōu)點及效果:
為了實現(xiàn)室內(nèi)圖書的查找與定位功能，幫助提高圖書管理工作的效率與效果，本發(fā)明提出了一種基于WiFi無線傳輸與射頻識別技術(shù)的圖書定位方法與系統(tǒng)。該發(fā)明是基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)是圖書標簽、具有WiFi傳輸功能的讀卡器(簡記為WiFi讀卡器)、定位儀與主控機組成。
[0010]其中，圖書標簽是普通的RFID射頻標簽，具有成本優(yōu)勢，因此適合于具有眾多數(shù)量書圖的圖書館等應(yīng)用場合。WiFi讀卡器為市場上可見的具有WiFi傳輸功能與常規(guī)RFID射頻功能的讀卡器。同吋，WiFi讀卡器在圖書館內(nèi)部的布置滿足全部覆蓋所有圖書的要求，并且各WiFi讀卡器的位置坐標已經(jīng)確定并存儲于主控機內(nèi)，以方便定位。
[0011]定位儀在具有智能手機功能的同時，也嵌入了 RFID射頻標簽以便確定它在圖書館內(nèi)部的位置坐標，來實現(xiàn)查找圖書定位的算法。
[0012]主控機負責接收定位儀發(fā)送的待查詢定位圖書的書名(等信息)，并據(jù)此啟動WiFi讀卡器工作。由此ー來，主控機接收由WiFi讀卡器傳輸來的讀卡器ID與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的圖書標簽信息，以及定位儀標簽信息。同時，基于接收的圖書標簽信息，確定傳遞目標圖書信息的WiFi讀卡器，井根據(jù)這些WiFi讀卡器的位置坐標計算出目標圖書所在的位置。同吋，基于包含定位儀標簽信息的WiFi讀卡器的ID以及它們的位置坐標計算出定位儀當前所在的位置。進ー步地，基于目標圖書所在的位置坐標與定位儀的當前位置坐標，計算出定位儀與目標圖書的距離與方向，并將該信息發(fā)送到定位儀，作為提示定位的信息。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是圖書信息查詢快速、定位查找便捷的特點。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
[0015]【具體實施方式】:下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進ー步的描述:
如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)，所述圖書定位系統(tǒng)包括定位儀1、主控機2、圖書標簽3與WiFi讀卡器4 ;定位儀I無線連接主控機2，圖書標簽3通過RFID射頻方式連接WiFi讀卡器4 ;定位儀I通過RFID射頻方式連接WiFi讀卡器4 ;主控機2無線連接WiFi讀卡器4。
[0016]定位儀I包括:智能手機電路與嵌入RFID射頻標簽，智能手機電路連接嵌入RFID射頻標簽；主控機2包括:定位儀信號接收電路、WiFi信號接收電路、圖書定位計算電路和定位指示信息發(fā)送電路，定位儀信號接收電路無線連接定位儀1，定位儀信號接收電路連接圖書定位計算電路，WiFi讀卡器4與WiFi信號接收電路無線連接，WiFi信號接收電路連接圖書定位計算電路，圖書定位計算電路連接定位指示信息發(fā)送電路，定位指示信息發(fā)送電路與智能手機電路無線連接；WiFi讀卡器4包括:RFID射頻識讀電路與WiFi信息傳輸電路；RFID射頻識讀電路與WiFi信息傳輸電路連接，WiFi信息傳輸電路與主控機2內(nèi)的WiFi信號接收電路無線連接，RFID射頻識讀電路與圖書標簽3及定位儀I內(nèi)的嵌入RFID射頻標簽無線連接。
[0017]圖書標簽3為包含圖書信息的普通無源RFID射頻標簽；定位儀I為具備標準智能手機功能的同時嵌入了 RFID射頻標簽并且包含了定位儀ID的結(jié)構(gòu)；WiFi讀卡器4具有RFID射頻識讀功能并與WiFi信息傳輸模塊集成，具有信號采集與無線傳輸?shù)墓δ堋?br> [0018]主控機2接收圖書查找用戶借助定位儀發(fā)送的圖書信息，并查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以確認是否有該圖書，如果沒有則發(fā)送反饋信息到定位儀，通知用戶沒有所要查找的圖書。反之，若確認有該圖書，則啟動WIFI讀卡器進行信息采集工作；
主控機2接收由WiFi讀卡器4傳輸來的讀卡器ID與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的圖書標簽信息，以及定位儀標簽信息。判斷、確定傳遞目標圖書信息的WiFi讀卡器，井根據(jù)相應(yīng)WiFi讀卡器的位置坐標計算出目標圖書所在的位置；同時，基于包含定位儀標簽信息的WiFi讀卡器的ID以及它們的位置坐標計算出定位儀當前所在的位置。由此，基于目標圖書所在的位置坐標與定位儀的當前位置坐標，計算出定位儀與目標圖書的距離與方向，并將定位儀與目標圖書的距離與方向信息作為提示發(fā)送到定位儀以指導(dǎo)查找用戶下ー步行動。主控機時刻并計算并判斷定位儀的位置坐標的變化，如果定位儀的位置變化達到I米，則通知圖書查找用戶的下一步行動的指示信息。
[0019]基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位方法，該方法的步驟如下:
步驟1.圖書查找用戶借助定位儀發(fā)送圖書信息到主控機，利用主控機的定位儀信號接收電路接收圖書信息，利用圖書定位計算電路查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以確認是否有該圖書，如果沒有則發(fā)送反饋信息到定位儀，通知用戶沒有所要查找的圖書；反之，若確認有該圖書，則執(zhí)行步驟2 ；
步驟2.利用主控機啟動WiFi讀卡器(4)進行信息采集工作；
步驟3.利用WiFi讀卡器(4)分別讀取圖書標簽信息與定位儀標簽信息；
步驟4.利用WiFi讀卡器(4)發(fā)送接收到的圖書標簽信息與相應(yīng)的WIFI讀卡器ID到主控機，同吋，WiFi讀卡器(4)發(fā)送接收到的定位儀的標簽信息與相應(yīng)的WIFI讀卡器ID到主控機；
步驟5.利用主控機接收由WiFi讀卡器(4)傳輸來的讀卡器ID與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的圖書標簽信息，以及定位儀標簽信息，基于接收的圖書標簽信息，確定傳遞目標圖書信息的WiFi讀卡器(4)，井根據(jù)這些WiFi讀卡器的位置坐標計算出目標圖書所在的位置，同時，基于包含定位儀標簽信息的WiFi讀卡器的ID以及它們的位置坐標計算出定位儀當前所在的位置，進ー步地，基于目標圖書所在的位置坐標與定位儀的當前位置坐標，計算出定位儀與目標圖書的距離與方向；
步驟6.利用主控機將定位儀與目標圖書的距離與方向信息發(fā)送到定位儀，作為圖書查找用戶下ー步行動的指示信息；
步驟7.重復(fù)步驟4與5的內(nèi)容，并判斷定位儀的位置坐標的變化，如果定位儀的位置變化達到I米，則通知圖書查找用戶的下一步行動的指示信息。
【權(quán)利要求】
1.一種基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)，其特征在于:所述圖書定位系統(tǒng)包括定位儀(I)、主控機(2)、圖書標簽(3)與WiFi讀卡器(4);定位儀(I)無線連接主控機(2)，圖書標簽(3 )通過RFID射頻方式連接WiFi讀卡器(4)；定位儀(I)通過RFID射頻方式連接WiFi讀卡器(4);主控機(2)無線連接WiFi讀卡器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)，其特征在于:定位儀(I)包括:智能手機電路與嵌入RFID射頻標簽，智能手機電路連接嵌入RFID射頻標簽; 主控機(2)包括:定位儀信號接收電路、WiFi信號接收電路、圖書定位計算電路和定位指示信息發(fā)送電路，定位儀信號接收電路無線連接定位儀(I)，定位儀信號接收電路連接圖書定位計算電路，WiFi讀卡器(4)與WiFi信號接收電路無線連接，WiFi信號接收電路連接圖書定位計算電路，圖書定位計算電路連接定位指示信息發(fā)送電路，定位指示信息發(fā)送電路與智能手機電路無線連接； WiFi讀卡器(4)包括:RFID射頻識讀電路與WiFi信息傳輸電路；RFID射頻識讀電路與WiFi信息傳輸電路連接，WiFi信息傳輸電路與主控機(2)內(nèi)的WiFi信號接收電路無線連接，RFID射頻識讀電路與圖書標簽(3)及定位儀(I)內(nèi)的嵌入RFID射頻標簽無線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)，其特征在于:圖書標簽(3)為包含圖書信息的普通無源RFID射頻標簽；定位儀(I)為具備標準智能手機功能的同時嵌入了 RFID射頻 標簽并且包含了定位儀ID的結(jié)構(gòu)；WiFi讀卡器(4)具有RFID射頻識讀功能并與WiFi信息傳輸模塊集成，具有信號采集與無線傳輸?shù)墓δ堋?br> 4.利用權(quán)利要求1所述的基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位系統(tǒng)所實施的圖書定位方法，其特征在于:主控機(2)接收圖書查找用戶借助定位儀發(fā)送的圖書信息，并查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以確認是否有該圖書，如果沒有則發(fā)送反饋信息到定位儀，通知用戶沒有所要查找的圖書， 反之，若確認有該圖書，則啟動WIFI讀寫器進行信息采集工作； 主控機(2)接收由WiFi讀卡器傳輸來的讀卡器ID與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的圖書標簽信息，以及定位儀標簽信息； 判斷、確定傳遞目標圖書信息的WiFi讀卡器，井根據(jù)相應(yīng)WiFi讀卡器的位置坐標計算出目標圖書所在的位置；同時，基于包含定位儀標簽信息的WiFi讀卡器的ID以及它們的位置坐標計算出定位儀當前所在的位置； 由此，基于目標圖書所在的位置坐標與定位儀的當前位置坐標，計算出定位儀與目標圖書的距離與方向，并將定位儀與目標圖書的距離與方向信息作為提示發(fā)送到定位儀以指導(dǎo)查找用戶下ー步行動； 主控機時刻并計算并判斷定位儀的位置坐標的變化，如果定位儀的位置變化達到I米，則通知圖書查找用戶的下一步行動的指示信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于WiFi與射頻識別技術(shù)的圖書定位方法，其特征在于:該方法的步驟如下: 步驟1.圖書查找用戶借助定位儀發(fā)送圖書信息到主控機，利用主控機的定位儀信號接收電路接收圖書信息，利用圖書定位計算電路查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以確認是否有該圖書，如果沒有則發(fā)送反饋信息到定位儀，通知用戶沒有所要查找的圖書；反之，若確認有該圖書，則執(zhí)行步驟2 ； 步驟2.利用主控機啟動WiFi讀卡器(4)進行信息采集工作； 步驟3.利用WiFi讀卡器(4)分別讀取圖書標簽信息與定位儀標簽信息； 步驟4.利用WiFi讀卡器(4)發(fā)送接收到的圖書標簽信息與相應(yīng)的WIFI讀寫器ID到主控機，同吋，WiFi讀卡器(4)發(fā)送接收到的定位儀的標簽信息與相應(yīng)的WIFI讀寫器ID到主控機； 步驟5.利用主控機接收由WiFi讀卡器(4)傳輸來的讀卡器ID與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的圖書標簽信息，以及定位儀標簽信息，基于接收的圖書標簽信息，確定傳遞目標圖書信息的WiFi讀卡器(4)，井根據(jù)這些WiFi讀卡器的位置坐標計算出目標圖書所在的位置，同時，基于包含定位儀標簽信息的WiFi讀卡器的ID以及它們的位置坐標計算出定位儀當前所在的位置，進ー步地，基于目標圖書所在的位置坐標與定位儀的當前位置坐標，計算出定位儀與目標圖書的距離與方向； 步驟6.利用主控機將定位儀與目標圖書的距離與方向信息發(fā)送到定位儀，作為圖書查找用戶下ー步行動的指示信息； 步驟7.重復(fù)步驟4與5的內(nèi)容，并判斷定位儀的位置坐標的變化，如果定位儀的位置變化達到I米， 則通知圖書查找用戶的下一步行動的指示信息。
【文檔編號】H04W84/12GK103593686SQ201310574891
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】張全, 袁皓, 李京陽 申請人:沈陽工業(yè)大學