Rfid精確定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及RFID精確定位方法，包括閱讀器發(fā)送包含有固定發(fā)射角度的射頻信號；電子標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)送的信號，并檢測RSSI，所述固定發(fā)射角度區(qū)域內(nèi)的RSSI值大于該區(qū)域外的RSSI值；設(shè)定RSSI值，當(dāng)電子標(biāo)簽檢測到的RSSI值大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值加一，當(dāng)不大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值清零；預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，當(dāng)檢測到的計(jì)數(shù)值等于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值時，判斷定位成功。本發(fā)明通過檢測RSSI值和計(jì)數(shù)值，并采用主從式通訊方式，確保了定位的精確性；采用跳頻的工作方式，提高抗干擾性能；還采用主站發(fā)送請求、從站發(fā)送應(yīng)答的方式，避免了復(fù)定位和通信丟包的現(xiàn)象。
【專利說明】RFID精確定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種RFID定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID (Radio Frequency IDentif ication)即射頻識別技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽或無線，是一種通信技術(shù)，可通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID可應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，包括列車定位領(lǐng)域?，F(xiàn)有的RFID定位技術(shù)是在一定區(qū)域內(nèi)設(shè)置電子標(biāo)簽，在定位目標(biāo)上設(shè)置閱讀器，閱讀器通過天線向空中發(fā)射RFID標(biāo)識信號，由于閱讀器發(fā)出的RFID標(biāo)識信號隨著距離的增加按照一定的規(guī)律逐步衰減，且電子標(biāo)簽在移動過程中接收到的信號強(qiáng)度(RSSI)不同，因此可根據(jù)電子標(biāo)簽的位置及RSSI大小進(jìn)行定位。但，目前上述RFID定位技術(shù)不僅精度不夠、抗干擾性不強(qiáng)，而且存在通信丟包、重復(fù)定位的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種RFID精確定位方法，該方法不僅抗干擾能力較強(qiáng)，而且可避免重復(fù)定位和通信丟包的現(xiàn)象。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:RFID精確定位方法，包括以下步驟:
[0005]a:閱讀器發(fā)送包含有固定發(fā)射角度的射頻信號；
[0006]b:電子標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)送的信號，并檢測RSSI，所述固定發(fā)射角度區(qū)域內(nèi)的RSSI值大于該區(qū)域外的RSSI值；
[0007]c:設(shè)定RSSI值，當(dāng)電子標(biāo)簽檢測到的RSSI值大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值加一，當(dāng)不大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值清零；
[0008]d:預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，當(dāng)檢測到的計(jì)數(shù)值等于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值時，判斷定位成功。
[0009]進(jìn)一步地，所述閱讀器為主動發(fā)送數(shù)據(jù)的主站，電子標(biāo)簽為收到主站發(fā)出的請求后被動發(fā)送應(yīng)答的從站。
[0010]進(jìn)一步地，包括N個應(yīng)用信道，在一個單位時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)一次所述主站的請求及從站的應(yīng)答，所述電子標(biāo)簽每N+1個單位時間變換一個信道，閱讀器每一個單位時間變換一次信道；在一個單位時間內(nèi)主站采用其中一信道發(fā)出一次請求、從站接受該請求并發(fā)送應(yīng)答、主站收到從站的該應(yīng)答后，主站與從站采用該信道進(jìn)行通信。
[0011]進(jìn)一步地，在主站與從站建立通信連接前，主站發(fā)出握手請求，從站收到該請求后返回握手應(yīng)答，主站收到握手應(yīng)答后，將握手計(jì)數(shù)加一，沒用收到握手應(yīng)答，將握手計(jì)數(shù)清零；當(dāng)握手計(jì)數(shù)小于預(yù)設(shè)值時，主站重復(fù)發(fā)送握手請求；當(dāng)握手計(jì)數(shù)等于預(yù)設(shè)值時，主站發(fā)送通信連接請求，主站收到從站的連接應(yīng)答時，建立通信連接。
[0012]進(jìn)一步地，在主站與從站建立通信連接后，主站發(fā)送確認(rèn)請求，從站收到該請求后返回確認(rèn)應(yīng)答，主站沒有收到確認(rèn)應(yīng)答，將通信錯誤計(jì)數(shù)加一，并重復(fù)發(fā)送相同的確認(rèn)請求；主站收到確認(rèn)應(yīng)答，將通信錯誤計(jì)數(shù)清零；當(dāng)通信錯誤計(jì)數(shù)等于預(yù)設(shè)值時，主站判斷通信連接已斷開，并重新發(fā)送握手請求以建立通信連接。
[0013]作為優(yōu)選，所述閱讀器以恒定的功率發(fā)送射頻信號。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明通過檢測RSSI值和計(jì)數(shù)值，并采用主從式通訊方式，確保了定位的精確性；
[0016]2、本發(fā)明采用跳頻的工作方式，提高抗干擾性能；
[0017]3、本發(fā)明還采用主站發(fā)送請求、從站發(fā)送應(yīng)答的方式，避免了重復(fù)定位和通信丟包的現(xiàn)象。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的RFID精確定位方法，其包括以下步驟:
[0019]閱讀器發(fā)送包含有固定發(fā)射角度的射頻信號；閱讀器的天線為特制的定位天線，其發(fā)送信號的強(qiáng)度有很強(qiáng)的方向性，在天線正向的一定范圍即固定發(fā)散角度區(qū)域內(nèi)，信號會非常強(qiáng)，出了該區(qū)域之后，信號強(qiáng)度會急劇減弱，但在邊界會有一個臨界區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)，信號強(qiáng)度是不均勻的。在本方法中，閱讀器安裝在固定位置，會以恒定的功率發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣可以保證發(fā)送信號在同一位置的強(qiáng)度基本是不變的。
[0020]在定位過程中，電子標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)出的信號，并檢測接收到的信號強(qiáng)度(RSSI);在標(biāo)簽處于閱讀器天線的固定發(fā)散角度之內(nèi)時，RSSI值會很大，而在這個范圍外時，RSSI值會變的很小。根據(jù)RSSI值，來判斷是否進(jìn)入閱讀器天線的發(fā)散角度之內(nèi)。通過這種方式，從同一方向標(biāo)簽往閱讀器行進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)固定位置的精確定位。
[0021]在采用本方法時，會設(shè)定RSSI值，標(biāo)簽判斷每一次的RSSI值，當(dāng)電子標(biāo)簽檢測到的RSSI值大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值加一，當(dāng)不大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值清零。
[0022]且，還預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，在每一次判斷RSSI值后，檢測計(jì)數(shù)值，當(dāng)檢測到的計(jì)數(shù)值等于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值時，判斷定位成功。
[0023]本發(fā)明的所述閱讀器為主動發(fā)送數(shù)據(jù)的主站，電子標(biāo)簽為收到主站發(fā)出的請求后被動發(fā)送應(yīng)答的從站，只有主站能主動發(fā)數(shù)據(jù)，從站只能收到主站發(fā)出的請求后被動的發(fā)送應(yīng)答，從而確保定位的精確性。
[0024]為解決定位過程中干擾的問題，引入了跳頻的工作方式。當(dāng)設(shè)備附近有使用相同信道的的干擾源時，會嚴(yán)重影響標(biāo)簽與閱讀器的正常通信。標(biāo)簽與閱讀器都能夠自動的變換收發(fā)信道。當(dāng)包括N個應(yīng)用信道時，一個單位時間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)一次主站的請求及從站的應(yīng)答。標(biāo)簽每N+1個單位時間變換一個信道，閱讀器每一個單位時間變換一次信道。這樣做就能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)簽停留在一個信道內(nèi)的時間，閱讀器能夠掃描到所有的信道。當(dāng)其中有一次主站發(fā)出請求后，主站收到從站的應(yīng)答，說明當(dāng)前信道是可用的，主站與從站都將停止跳頻，使用當(dāng)前信道進(jìn)行通信。用這種方式，可以避免在某個信道被占用時，無法正常通信的問題
[0025]為解決重復(fù)定位的問題及通信丟包的問題，在每一次建立連接前，都需由主站發(fā)出握手請求，從站收到該請求后，會返回握手應(yīng)答。主站成功收到應(yīng)答后，會將握手計(jì)數(shù)加一，如果主站沒用收到握手應(yīng)答，會將握手計(jì)數(shù)清零。當(dāng)握手計(jì)數(shù)小于預(yù)設(shè)值如3時，主站會重復(fù)的發(fā)握手請求。當(dāng)握手計(jì)數(shù)等于3時，主站會發(fā)連接請求，主站成功收到從站的連接應(yīng)答時，連接成功建立。因?yàn)橥ㄐ胚^程中可能會出現(xiàn)丟包的問題，因此，在連接成功之后，如主站發(fā)送請求，沒有收到正確的應(yīng)答，主站將通信錯誤計(jì)數(shù)加一，并發(fā)送前一幀相同的請求，如果此時收到正確應(yīng)答，主站將通信錯誤計(jì)數(shù)清零。當(dāng)通信錯誤計(jì)數(shù)等于預(yù)設(shè)值如5時，主站判斷連接已斷開，重新發(fā)送握手請求以尋求建立連接。因?yàn)殚喿x器與標(biāo)簽的通信范圍比較廣，在定位位置之外如3米的位置都能正常連接，不會出現(xiàn)連接斷開的情況，但此時RSSI值已經(jīng)很小，離定位位置已經(jīng)很遠(yuǎn)。所以，這時，增加一個條件，每次建立連接后只能定位一次，就能夠避免重復(fù)定位。
[0026]上述實(shí)施方式僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。
【權(quán)利要求】
1.RFID精確定位方法，包括以下步驟: a:閱讀器發(fā)送包含有固定發(fā)射角度的射頻信號； b:電子標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)送的信號，并檢測RSSI，所述固定發(fā)射角度區(qū)域內(nèi)的RSSI值大于該區(qū)域外的RSSI值； c:設(shè)定RSSI值，當(dāng)電子標(biāo)簽檢測到的RSSI值大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值加一，當(dāng)不大于設(shè)定值時，計(jì)數(shù)值清零； d:預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值，當(dāng)檢測到的計(jì)數(shù)值等于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值時，判斷定位成功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述閱讀器為主動發(fā)送數(shù)據(jù)的主站，電子標(biāo)簽為收到主站發(fā)出的請求后被動發(fā)送應(yīng)答的從站。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:包括N個應(yīng)用信道，在一個單位時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)一次所述主站的請求及從站的應(yīng)答，所述電子標(biāo)簽每N+1個單位時間變換一個信道，閱讀器每一個單位時間變換一次信道；在一個單位時間內(nèi)主站采用其中一信道發(fā)出一次請求、從站接受該請求并發(fā)送應(yīng)答、主站收到從站的該應(yīng)答后，主站與從站采用該信道進(jìn)行通?目。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:在主站與從站建立通信連接前，主站發(fā)出握手請求，從站收到該請求后返回握手應(yīng)答，主站收到握手應(yīng)答后，將握手計(jì)數(shù)加一，沒用收到握手應(yīng)答，將握手計(jì)數(shù)清零；當(dāng)握手計(jì)數(shù)小于預(yù)設(shè)值時，主站重復(fù)發(fā)送握手請求；當(dāng)握手計(jì)數(shù)等于預(yù)設(shè)值時，主站發(fā)送通信連接請求，主站收到從站的連接應(yīng)答時，建立通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:在主站與從站建立通信連接后，主站發(fā)送確認(rèn)請求，從站收到該請求后返回確認(rèn)應(yīng)答，主站沒有收到確認(rèn)應(yīng)答，將通信錯誤計(jì)數(shù)加一，并重復(fù)發(fā)送相同的確認(rèn)請求；主站收到確認(rèn)應(yīng)答，將通信錯誤計(jì)數(shù)清零；當(dāng)通信錯誤計(jì)數(shù)等于預(yù)設(shè)值時，主站判斷通信連接已斷開，并重新發(fā)送握手請求以建立通信連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:所述閱讀器以恒定的功率發(fā)送射頻信號。
【文檔編號】G06K7/00GK103824039SQ201410074907
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】肖坤洋, 楊席, 蔡欣浩, 王英健, 朱益紅 申請人:湖南沄輝科技股份有限公司