基于rfid技術(shù)的定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包括：多個RFID標簽，所述多個RFID標簽放置在定位區(qū)域的不同位置；RFID閱讀器，攜帶在所述定位區(qū)域內(nèi)待定位的活動對象上，用于檢測在所述RFID閱讀器檢測范圍內(nèi)的RFID標簽；定位服務器，與所述RFID閱讀器相連，用于接收來自所述RFID閱讀器的標簽信息，并根據(jù)接收到的標簽信息實現(xiàn)對所述待定位的活動對象的定位。本實用新型實施例解決了現(xiàn)有技術(shù)中定位系統(tǒng)定位精度不高、定位成本高、工程應用上設計、施工難度大的技術(shù)問題，達到了有效降低定位成本、提高定位精度的技術(shù)效果。
【專利說明】基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及定位【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于RFID (Rad1 FrequencyIdentificat1n,無線射頻識別)技術(shù)的定位系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]生產(chǎn)安全的核心是人的安全，在工業(yè)生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)中引入人員定位監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為一種趨勢。工業(yè)廠區(qū)迫切需要利用人員跟蹤定位設備，全天候?qū)Τ鋈胱鳂I(yè)現(xiàn)場的人員進行實時自動跟蹤，以便隨時掌握每個員工在作業(yè)現(xiàn)場的位置和活動軌跡，以及作業(yè)人員的位置分布情況。
[0003]目前，已有一些基于RFID技術(shù)的室內(nèi)人員定位技術(shù)和方法，在這些方法中，主要的實現(xiàn)方式是在現(xiàn)場區(qū)域布設RFID閱讀器器，然后，人員攜帶RFID標簽，這樣RFID閱讀器讀取在其范圍內(nèi)的RFID標簽的信息(即標簽數(shù)據(jù))，然后通過以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線將讀取的標簽數(shù)據(jù)傳送到遠端服務器。
[0004]然而，由于RFID閱讀器設計、施工難度大，綜合成本較高，讀卡距離有限，難以使得RFID閱讀器覆蓋整個工業(yè)現(xiàn)場，系統(tǒng)定位的精度十分有限，如果工業(yè)現(xiàn)場發(fā)生災變，由于定位精度不高，則無法開展最有效的營救。
[0005]針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型實施例提供了一種基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的定位系統(tǒng)定位精度不高、定位成本高的技術(shù)問題，該系統(tǒng)包括:
[0007]多個RFID標簽，所述多個RFID標簽放置在定位區(qū)域的不同位置；
[0008]RFID閱讀器，攜帶在所述定位區(qū)域內(nèi)待定位的活動對象上，用于檢測在所述RFID閱讀器檢測范圍內(nèi)的RFID標簽；
[0009]定位服務器，與所述RFID閱讀器相連，用于接收來自所述RFID閱讀器的標簽信息，并根據(jù)接收到的標簽信息實現(xiàn)對所述待定位的活動對象的定位。
[0010]在一個實施例中，所述RFID標簽為無源RFID射頻標簽。
[0011]在一個實施例中，所述RFID閱讀器為手持終端或者卡片形狀的設備。
[0012]在一個實施例中，所述待定位的活動對象為人，所述RFID閱讀器上設置有可實現(xiàn)與人固定的部件。
[0013]在一個實施例中，所述可實現(xiàn)與人固定的部件包括:卡扣、環(huán)狀腰帶、或者環(huán)狀腕帶。
[0014]在一個實施例中，所述RFID閱讀器中設置有無線發(fā)送模塊，所述定位服務器中設置有無線接收模塊，所述RFID閱讀器通過所述無線發(fā)送模塊和所述無線接收模塊，與所述定位服務器以無線方式連接。
[0015]在一個實施例中，所述無線方式包括以下至少之一:ZigBee、GPRS、WIF1、藍牙。
[0016]在一個實施例中，上述定位系統(tǒng)還包括:顯示終端，與所述定位服務器相連，用于接收從所述定位服務器發(fā)送過來的定位信息，并對所述定位信息進行顯示。
[0017]在本實用新型實施例中，提供了一種基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中將RFID標簽放置在定位區(qū)域內(nèi)，將RFID閱讀器放置在待定位對象上，從而可以有效減少RFID閱讀器的使用量，節(jié)約成本，同時如果需要提高定位精度，僅需要增加RFID標簽即可，不需要額外增加RFID閱讀器，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中定位系統(tǒng)定位精度不高、定位成本高、工程應用上設計、施工難度大的技術(shù)問題，達到了有效降低定位成本的技術(shù)效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的限定。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)的一種系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0020]圖2是根據(jù)本實用新型實施例的基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)的另一系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0021]圖3是根據(jù)本實用新型實施例的基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)的又一系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0022]圖4是根據(jù)本實用新型實施例的基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)的使用方法流程圖。

【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0024]發(fā)明人考慮到現(xiàn)有的基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)都是采用在被定位對象身上安裝RFID標簽，在定位區(qū)域內(nèi)安裝RFID閱讀器，由RFID閱讀器讀取進入其檢測范圍的RFID標簽的ID，然后將讀取的ID返回至服務器進行處理，從而使得服務器可以根據(jù)返回的ID和返回該信息的閱讀器的位置確定出被定為對象的位置，通過這種方式進行定位，如果希望提高定位的精度，就需要在定位區(qū)域內(nèi)多放置RFID閱讀器，然而，一般RFID閱讀器的成本很高，大規(guī)模的布設將需要很高的成本。
[0025]為此，發(fā)明人想到可以采用逆向思維來實現(xiàn)定位，具體的，可以將定位標簽設置在定位區(qū)域內(nèi)，然后被定位對象在進入定位區(qū)域后攜帶一個RFID閱讀器，如果想要提高定位的精度，直接在系統(tǒng)中增加RFID標簽的數(shù)量即可，從而可以有效減少定位成本。
[0026]具體的，在本例中，提供了一種基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)，如圖1所示，包括:
[0027]多個RFID標簽101，多個RFID標簽放置在定位區(qū)域的不同位置；
[0028]RFID閱讀器102，攜帶在所述定位區(qū)域內(nèi)待定位的活動對象上，用于檢測在所述RFID閱讀器檢測范圍內(nèi)的RFID標簽，并將檢測到的RFID標簽的標識發(fā)送給定位服務器；
[0029]定位服務器103，與RFID閱讀器相連，用于接收來自所述RFID閱讀器的標簽信息，并根據(jù)接收到的標簽信息實現(xiàn)對所述待定位的活動對象的定位。
[0030]在上述實施例中，提供了一種基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中將RFID標簽放置在定位區(qū)域內(nèi)，將RFID閱讀器放置在待定位對象上，從而可以有效減少RFID閱讀器的使用量，節(jié)約成本，同時如果需要提高定位精度，僅需要增加RFID標簽即可，不需要額外增加RFID閱讀器，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中定位系統(tǒng)定位精度不高、定位成本高、工程應用上設計、施工難度大的技術(shù)問題，達到了有效降低定位成本的技術(shù)效果。
[0031]考慮到標簽的成本問題，在本例中所采用的RFID標簽101優(yōu)選為無源的RFID射頻標簽。具體的，如圖1所示，RFID標簽可以設置在墻體上，也可以設置在地面、設備、管道等地方，具體的鋪設按照實際需求可以自主選擇。
[0032]在具體實現(xiàn)的過程中，上述的RFID閱讀器102可以是被放置在一個運動的物體上，例如:人、動物、自動掃地機器人等會移動的物體上。
[0033]以待定位的活動對象為廠房的巡檢人員為例，定位區(qū)域為廠房為例進行說明，為了使得待定位的人員容易攜帶這個RFID閱讀器，可以將其設置為手持終端，也可以在其上設置可實現(xiàn)與人固定的部件，或者是將其制作為一個可以放在口袋里的裝置，例如，在RFID閱讀器上設置一個腰帶，使得待定位人員可以直接將其佩戴在腰部，這樣可以有效提高佩戴的方便性和舒適度，進一步的，這個可實現(xiàn)與人固定的部件可以是:卡扣，環(huán)狀腰帶等，只要便于攜帶都可以，例如，還可以做成腕帶的形式，或者是做成卡片的形式放在衣服兜里。
[0034]具體的，因為RFID閱讀器102是由被定位對象攜帶的，檢測到信號需要將檢測到的信號傳回定位服務器進行處理，因此，在其中需要設置通信模塊，這個通信模塊還需要是無線的，那么相應的就需要在定位服務器103中設置有無線接收模塊，在RFID閱讀器102中設置無線發(fā)送模塊，RFID閱讀器102通過內(nèi)置的無線發(fā)送模塊和無線接收模塊與定位服務器以無線方式連接，其中，上述的無線方式可以包括但不限于以下至少之一:ZigBee、GPRS、WIF1、藍牙，還可以采用其它的無線方式，本申請在此不做限定。
[0035]如圖2所示，也可以在定位服務器103和RFID閱讀器102之間設置一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)104，RFID閱讀器102需要傳送至定位服務器103的信息，通過該數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)104轉(zhuǎn)發(fā)至定位服務器103。
[0036]如圖3所示，該基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)中還可以設置有顯示終端105，這個顯示終端可以是一臺電腦，也可以是一個智能手機等等，這個顯示終端的主要作用就是接收從定位服務器103發(fā)送過來的定位信息，并對定位信息進行顯示和處理，在定位服務器103和顯示終端105之間可以采用有線方式連接，也可以采用無線方式連接，本申請對此不做限定。
[0037]如圖4所示，是上述圖1至圖3中的基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)的使用方法，主要包括如下步驟:
[0038]步驟401:將多個RFID標簽放置在定位區(qū)域的不同位置；
[0039]步驟402:將RFID閱讀器放置在所述定位區(qū)域內(nèi)待定位的活動對象上；
[0040]步驟403 =RFID閱讀器在待定位的活動對象在定位區(qū)域內(nèi)移動時，檢測在所述RFID閱讀器檢測范圍內(nèi)的RFID標簽，并將檢測到的標簽信息發(fā)送給定位服務器；
[0041]步驟404:定位服務器根據(jù)標簽信息實現(xiàn)對待定位的活動對象的定位。
[0042]舉例而言，在一個倉庫中按照預定規(guī)則或距離設置有50個RFID標簽，工作人員佩戴RFID閱讀器后進入該倉庫，那么佩戴在工作人員身上的RFID閱讀器在進到倉庫后可以檢測在自己的檢測范圍內(nèi)進行檢測，如果檢測到在這個范圍內(nèi)有RFID標簽，那么就獲取該RFID標簽的ID，然后就該ID返回至定位服務器，因為在定位服務器中存儲有RFID標簽的ID與其所在位置的對應關(guān)系，那么就可以簡單地確定出工作人員的大概位置。進一步的，如果想要提到檢測定位的精度，可以多放置幾個RFID標簽，這樣更便于精確定位?？紤]到實際操作的過程中，一個RFID閱讀器可能同時檢測到多個RFID標簽，這個時候，可以按照RFID標簽的信號強弱，選擇信號強的RFID標簽讀取。在以上舉的例子中，RFID標簽的ID與其所在位置之間的對應關(guān)系是存儲在定位服務器中的，因此僅需要向定位服務器提供RFID標簽的ID即可，該對應關(guān)系也可以存儲在RFID閱讀器中，這樣，RFID閱讀器在獲取到RFID標簽的標識后，直接就可以確定自身所在的大概位置，然后將確定的位置信息告知定位服務器即可，不需要定位服務器再進行匹配。還有一種實現(xiàn)方式就是RFID標簽中存儲有自身的位置信息，即，RFID閱讀器在檢測到RFID標簽的時候，就已經(jīng)直接從該RFID標簽中獲取到位置信息了，例如，可以將RFID標簽的標識設置成它的位置信息等等。即，位置信息與RFID標簽的標識是之間的一一對應關(guān)系，可以存儲在定位服務器中，也可以存儲在RFID閱讀器中，也可以在無源RFID標簽中直接存儲位置信息。
[0043]在具體實現(xiàn)的過程中，RFID閱讀器發(fā)送給定位服務器的標簽信息可以是在RFID閱讀器檢測范圍內(nèi)的RFID標簽的標簽標識，也可以是在RFID閱讀器檢測范圍內(nèi)的RFID標簽的位置信息，具體的，這個位置信息可以是攜帶在RFID標簽內(nèi)的，也可以是RFID閱讀器根據(jù)自身存儲的標簽標識與位置信息之間的對應關(guān)系確定的。如果標簽信息是RFID標簽的標簽標識，那么定位服務器根據(jù)標簽信息實現(xiàn)對待定位的活動對象的定位，可以包括:定位服務器根據(jù)自身存儲的標簽標識與位置信息之間的對應關(guān)系確定該RFID標簽的位置信息，并根據(jù)確定的位置信息實現(xiàn)對待定位的活動對象的定位。
[0044]為了達到節(jié)省RFID閱讀器的電量的目的，RFID閱讀器不需要時刻進行檢測，可以按照預定的時間間隔進行檢測，例如:每間隔2分鐘進行一次檢測等等。
[0045]具體實施的過程中，定位服務器103應該是可以實現(xiàn)并行操作的，即，可以同時對多個RFID閱讀器讀取的信息進行處理，同時實現(xiàn)對多個待定位對象的定位，具體的，定位服務器103并行接收多個RFID閱讀器發(fā)送的RFID標簽的標識，并根據(jù)預先存儲的RFID標簽與放置位置之間的一一對應關(guān)系，并行實現(xiàn)對多個待定位的活動對象的定位，其中，RFID標簽與放置位置之間的一一對應關(guān)系通過表格、文本或者數(shù)據(jù)庫的形式進行存儲。進一步的，既然需要對多個待定位對象進行定位，那么就需要為每個RFID閱讀器設置標識，并建立該閱讀器的標識與使用者(即待定位對象)之間的對應關(guān)系，那么在RFID閱讀器將檢測到的標簽信息發(fā)送給定位服務器的過程中，RFID閱讀器還將需要RFID閱讀器的標識發(fā)送給定位服務器，定位服務器根據(jù)RFID閱讀器的標識查找對應關(guān)系，就可以知道是對應哪個待定位的活動對象。
[0046]下面結(jié)合一個具體實施例進行說明，如圖3所示，該基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)包括:RFID定位標簽、RFID閱讀器、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、定位服務器、顯示終端(例如:智能終端或者是客戶端計算機等)，其中，定位服務器、智能終端和客戶端計算機之間可以通過網(wǎng)線、光纖或者是無線方式連接至數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，其中，RFID定位標簽固定在工業(yè)現(xiàn)場，RFID閱讀器通過無線方式連接到數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，RFID閱讀器通過無線射頻通信的方式連接定位標簽。
[0047]具體的，RFID定位標簽可以是無源RFID射頻標簽，例如可以選擇UHF (Ultra HighFrequency,特高頻)無源標簽,每個定位標簽中含有唯一的ID,定位標簽固定在需要進行人員定位的現(xiàn)場區(qū)域。RFID閱讀器由被定位對象佩戴以檢測并傳送所述被定位對象的位置數(shù)據(jù)。
[0048]同時為RFID閱讀器設置一個唯一對應的ID，這個ID可以是網(wǎng)絡通信中的MAC地址，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為RFID閱讀器和上層設備之間提供數(shù)據(jù)傳輸通道，可以選擇但不限于采用以下一種或多種通信方式:ZigBee、GPRS、WiF1、或者藍牙等方式，優(yōu)選的，可以采用WiFi無線網(wǎng)絡通信。
[0049]在定位服務器中存儲有定位標簽ID與現(xiàn)場區(qū)域?qū)嶋H位置的對應關(guān)系，優(yōu)選的，可以使用數(shù)據(jù)庫或文檔的方式進行存儲，智能終端和客戶端計算機上安裝有APP軟件和應用程序，這些APP軟件和應用程序可以從定位服務器上獲取人員的位置信息，具有人員實時定位跟蹤、安全警示等功能。
[0050]具體實現(xiàn)的時候，佩戴于被定位對象身上的RFID閱讀器用于獲取定位標簽中的位置信息，從而實現(xiàn)被監(jiān)測對象的定位，而RFID閱讀器所得到的位置數(shù)據(jù)和自身的ID要借助于無線網(wǎng)絡發(fā)送至定位服務器進行處理。然而，從通信方式的角度講，定位服務器、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以通過有線通信方式(例如:網(wǎng)線、光纖等)進行信息和數(shù)據(jù)的傳遞，而數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與RFID閱讀器之間是通過無線進行連接的，通過無線通信方式進行信息和數(shù)據(jù)的傳遞。
[0051]在本例中，該人員定位系統(tǒng)可以同時支持多個RFID閱讀器的工作,而對于每一個被定位對象而言，只需佩戴一個RFID閱讀器，所適用的被定位對象不限于工業(yè)環(huán)境下巡檢的工作人員，也適用于特定環(huán)境下需要進行定位監(jiān)測的孩童、患者、老人、物品等。
[0052]具體實現(xiàn)的時候，RFID閱讀器可以佩戴于被定位對象身體的某個部位，考慮到佩戴于腰部會給被定位對象最大的佩戴舒適感，因此可以將RFID閱讀器佩戴在被定位對象的腰部，這樣也不會影響被定位對象的身體活動。
[0053]在本例中，為了實現(xiàn)對室內(nèi)人員的定位功能，提高定位的精度和效果，提供了一種基于RFID技術(shù)的室內(nèi)人員逆向定位系統(tǒng)及方法，其中，RFID定位標簽是普通的RFID射頻標簽，具有低成本的優(yōu)勢，因此適合于在環(huán)境復雜的工業(yè)環(huán)境下大量、靈活布設，數(shù)據(jù)通信可以根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境靈活選擇采用ZigBee、GPRS、WiF1、藍牙等通信方式進行通信，RFID閱讀器就是市面上可見的具有RFID讀卡功能和數(shù)據(jù)傳輸功能的手持終端等。
[0054]系統(tǒng)的軟件平臺具有人員實時定位跟蹤、安全警示、應急快速搜尋等功能，主要針對工業(yè)廠區(qū)室內(nèi)環(huán)境下的人員定位。在正常生產(chǎn)生活中，可以利用人員定位系統(tǒng)的管理，對各個工作人員的位置和軌跡進行實時定位和行跡追蹤，在緊急事件突發(fā)時，通過人員定位系統(tǒng)也可以獲取該區(qū)域內(nèi)受困人員的具體位置信息，以便實施救援。
[0055]從以上的描述中，可以看出，本實用新型實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:提供了一種基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中將RFID標簽放置在定位區(qū)域內(nèi)，將RFID閱讀器放置在待定位對象上，從而可以有效減少RFID閱讀器的使用量，節(jié)約成本，同時如果需要提高定位精度，僅需要增加RFID標簽即可，不需要額外增加RFID閱讀器，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中定位系統(tǒng)定位精度不高、定位成本高、工程應用上設計、施工難度大的技術(shù)問題，達到了有效降低定位成本的技術(shù)效果。
[0056]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型實施例可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RFID技術(shù)的定位系統(tǒng),其特征在于,包括: 多個RFID標簽，所述多個RFID標簽放置在定位區(qū)域的不同位置； RFID閱讀器，攜帶在所述定位區(qū)域內(nèi)待定位的活動對象上，用于檢測在所述RFID閱讀器檢測范圍內(nèi)的RFID標簽； 定位服務器，與所述RFID閱讀器相連，用于接收來自所述RFID閱讀器的標簽信息，并根據(jù)接收到的標簽信息實現(xiàn)對所述待定位的活動對象的定位。
2.如權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID標簽為無源RFID射頻標簽。
3.如權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID閱讀器為手持終端或者卡片形狀的設備。
4.如權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述待定位的活動對象為人，所述RFID閱讀器上設置有可實現(xiàn)與人固定的部件。
5.如權(quán)利要求4所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述可實現(xiàn)與人固定的部件包括:卡扣、環(huán)狀腰帶、或者環(huán)狀腕帶。
6.如權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID閱讀器中設置有無線發(fā)送模塊，所述定位服務器中設置有無線接收模塊，所述RFID閱讀器通過所述無線發(fā)送模塊和所述無線接收模塊，與所述定位服務器以無線方式連接。
7.如權(quán)利要求6所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述無線方式包括以下至少之一:ZigBee、GPRS、WIF1、藍牙。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括:顯示終端，與所述定位服務器相連，用于接收從所述定位服務器發(fā)送過來的定位信息，并對所述定位信息進行顯示。
【文檔編號】G06K17/00GK204143471SQ201420680124
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】李克, 王魯, 周斯來 申請人:中國航天時代電子公司