專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電子標(biāo)簽精確定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)源電子標(biāo)簽定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID) 結(jié)合無(wú)線電波傳播特點(diǎn)，通過(guò)定位算法實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的精確定位。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞，并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的。RFID系統(tǒng)的頻率主要有125kHz、13. 56MHz、900MHz、2. 45GHz、5. 8GHz。目前國(guó)內(nèi)RFID的研究主要集中在工作頻率為13. 56MHz左右的中頻系統(tǒng)，在超高頻領(lǐng)域則研究較少。一個(gè)典型的RFID系統(tǒng)主要有讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽、計(jì)算機(jī)終端三部分組成。RFID技術(shù)的基本工作原理電子標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收讀寫(xiě)器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的自身信息；讀寫(xiě)器讀取信息并解碼后，送至計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽由小型化天線、專(zhuān)用芯片和特定外封裝組成。每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在待識(shí)別的物品上，是射頻識(shí)別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。依據(jù)其供電方式的不同，可以分為有源標(biāo)簽、半無(wú)源標(biāo)簽和無(wú)源標(biāo)簽三種。有源標(biāo)簽內(nèi)裝有電池；半無(wú)源標(biāo)簽沒(méi)有內(nèi)裝電池，采用讀寫(xiě)器發(fā)射的電磁功率整流得到直流電能來(lái)維持工作；無(wú)源標(biāo)簽不需要直流電能，特別適用于長(zhǎng)期使用或難以維護(hù)的環(huán)境。電子標(biāo)簽可應(yīng)用于物流和供應(yīng)管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件/快運(yùn)包裹處理、文檔追蹤/圖書(shū)館管理、動(dòng)物身份標(biāo)識(shí)、運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)、門(mén)禁控制/電子門(mén)票、道路自動(dòng)收費(fèi)、防偽等。根據(jù)一些場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用的需要，電子標(biāo)簽有時(shí)需要在三維空間實(shí)現(xiàn)精確定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電子標(biāo)簽精確定位方法，利用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)，通過(guò)四點(diǎn)定位的方法進(jìn)行，該算法具有運(yùn)算原理簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、實(shí)時(shí)性?xún)?yōu)良、定位精度高的特點(diǎn)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種電子標(biāo)簽精確定位方法，其特征在于依次包括以下步驟1)在三維空間建立射頻信號(hào)探測(cè)儀的天線陣列，四個(gè)天線的頂端A、B、C、D分別定位在X軸、y軸與Z軸上，其中C定位在y軸，D定位在Z軸，A、B定位于χ軸上，且Α、B、C、 D與原點(diǎn)的距離分別為^Vo = ΒΟ = πιλ，&) = ηλ，0Ο = 1 λ，λ為射頻波長(zhǎng)，m、n、k為大于 1的整數(shù)；2)發(fā)送頻率為f的射頻信號(hào)，待定位的電子標(biāo)簽M會(huì)回送同頻率f的自身信號(hào)，根據(jù)天線接收到的信號(hào)時(shí)間及波速，測(cè)出M與天線A、B、C、D的距離，同時(shí)根據(jù)MA與MB的距離將M定位于一平行與yz平面的圓ο’ ；3)在圓ο’平面上，以ο’為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)xy，ζ’，結(jié)合三角函數(shù)算法，算出M與ο’、ο的距離，Mo’與y，軸的夾角，將M定位在ζ’軸的一側(cè)；4)最后將M與D的距離與M與ο的距離進(jìn)行比較，將M點(diǎn)進(jìn)行定位Μ與D的距離小于M與ο的距離，說(shuō)明M點(diǎn)與D點(diǎn)同側(cè)；M與D的距離大于M與ο的距離，說(shuō)明M點(diǎn)與D點(diǎn)異側(cè)。所述步驟3)的具體算法過(guò)程為1)根據(jù)測(cè)得的ΜΑ、ΜΒ及AB距離，在Δ MAB中，
權(quán)利要求
1.一種電子標(biāo)簽精確定位方法，其特征在于依次包括以下步驟1)在三維空間建立射頻信號(hào)探測(cè)儀的天線陣列，四個(gè)天線的頂端A、B、C、D分別定位在 χ軸、y軸與ζ軸上，其中C定位在y軸，D定位在ζ軸，A、B定位于χ軸上，且A、B、C、D與原點(diǎn)的距離分別為A0 = B0=mX，C0 = nX，D0 = kX，λ為射頻波長(zhǎng)，m、η、k為大于1的整數(shù)；2)發(fā)送頻率為f的射頻信號(hào)，待定位的電子標(biāo)簽M會(huì)回送同頻率f的自身信號(hào)，根據(jù)天線接收到的信號(hào)時(shí)間及波速，測(cè)出M與天線A、B、C、D的距離，同時(shí)根據(jù)MA與MB的距離將M 定位于一平行與yz平面的圓0’ ；3)在圓ο’平面上，以ο’為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)xy’z’，結(jié)合三角函數(shù)算法，算出M與ο’、 ο的距離，Mo’與y’軸的夾角，將M定位在ζ’軸的一側(cè)；4)最后將M與D的距離與M與ο的距離進(jìn)行比較，將M點(diǎn)進(jìn)行定位Μ與D的距離小于 M與ο的距離，說(shuō)明M點(diǎn)與D點(diǎn)同側(cè)；M與D的距離大于M與ο的距離，說(shuō)明M點(diǎn)與D點(diǎn)異側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽精確定位方法，其特征在于所述步驟幻的具體算法過(guò)程為1)根據(jù)測(cè)得的MA、MB及AB距離，在ΔMAB中，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子標(biāo)簽精確定位方法，其特征在于所述三維空間中χ 軸、y軸、ζ軸組成的直角坐標(biāo)系采用極坐標(biāo)系來(lái)代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子標(biāo)簽精確定位方法，其特征在于天線陣列應(yīng)用在手持定位設(shè)備上，通過(guò)在手持定位設(shè)備前端加裝激光導(dǎo)向裝置，再結(jié)合本算法能夠更加快速地尋找到目標(biāo)。
全文摘要
一種電子標(biāo)簽精確定位方法，步驟為先建立射頻信號(hào)探測(cè)儀的天線陣列，通過(guò)四點(diǎn)定位的方法，將電子標(biāo)簽從三維空間定位到二維平面，然后結(jié)合三角函數(shù)算法，再將電子標(biāo)簽從二維平面定位到1/2二維平面，并從1/2二維平面再定位到1/4二維平面，最后在1/4二維平面實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的精確確定位。本發(fā)明的定位算法具有運(yùn)算原理簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、實(shí)時(shí)性?xún)?yōu)良、定位精度高的特點(diǎn)，可應(yīng)用于需要精確定位電子標(biāo)簽的情況。
文檔編號(hào)G01S5/06GK102466793SQ20101055160
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者胡佳文, 范細(xì)秋, 趙秋亮 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院