專利名稱：基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，特別是涉及一種利用電子標(biāo)簽實現(xiàn)人員定位及信息獲取的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著社會進步，人類文明的發(fā)展，人類生活的環(huán)境也在悄悄地變化，各種威脅人類自身安全的因素也在悄悄地滋生，有人類自身的原因，有自然的原因，也有文明所帶來的災(zāi)難，而在威脅人類自身安全的事件發(fā)生時，對人員的定位尤為重要，比如，在火災(zāi)、地震等緊急事情發(fā)生時下，如何盡快透過煙霧、障礙物迅速確定人員位置，對后續(xù)救援有著決定性作用。
當(dāng)前，在這種環(huán)境下對人員定位采取的方案，大多都是透過喊話、呼吸檢測、 心跳檢測等生物手段，可靠性不高，為此，也有人提出了利用RFID (Ratio Frequency Identification,無線射頻識別)的定位方法，但需要被檢測人員攜帶專門的RFID標(biāo)簽，然而，對于在緊急事態(tài)下倉促逃生的人員，讓其尋找并攜帶專門的RFID標(biāo)簽，顯然是勉為其難。
另一方面，利用RFID技術(shù)的門禁卡得到越來越廣泛的應(yīng)用，在辦公室、在居民小區(qū)，大量人群隨身攜帶利用RFID技術(shù)的各種門禁卡。如果這些門禁卡除了完成正常的門禁識別功能，在火災(zāi)、地震等特殊情況下，可以充分利用，遠程確定無線標(biāo)識攜帶者的位置及獲知攜帶者的各項信息，將對人類的安全管理起到很大作用。
然而，現(xiàn)有利用RFID技術(shù)的門禁卡為了實現(xiàn)精確識別，往往限制了 RFID的最大讀寫距離，如圖1所示，各門禁卡工作于設(shè)定的讀寫距離，不會互相干擾，一般設(shè)定的距離為10-30厘米，而這種距離對于人員的定位是遠遠不夠的，為了完成遠程無線定位門禁卡攜帶者的目的，則往往需要門禁卡的RFID標(biāo)簽?zāi)芄ぷ髟谧畲蟮淖x寫距離，因此，現(xiàn)有的利用RFID技術(shù)的門禁卡其近距離識別的特性決定其無法實現(xiàn)遠程定位、讀取信息的功能。因而，實有必要提出提出一種改進的技術(shù)手段，以實現(xiàn)具有RFID標(biāo)簽的門禁卡可用于人員定位的目的。發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，其利用最大讀寫距離實時可變的RFID電子標(biāo)簽，在緊急狀況下使其工作在最大讀寫距離，實現(xiàn)對其攜帶者的遠程無線定位及獲知攜帶者各項信息的目的。
為達上述及其它目的，本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，至少包括
讀卡器，接收一控制器發(fā)送的工作指令，以最大功率發(fā)送一預(yù)設(shè)指令，并于接收到該控制器發(fā)送的信息獲取指令后，對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，記錄各電子標(biāo)簽返回的各電特性，并將其返回至該控制器；
電子標(biāo)簽，于接收到該預(yù)設(shè)指令后，相應(yīng)設(shè)置為最大讀寫距離模式；以及
控制器，發(fā)送該信息獲取指令至該讀卡器令該讀卡器進行信號強度測量，并于接收到該讀卡器返回的各電特性后，根據(jù)各電特性利用各種定位方式，獲取該電子標(biāo)簽的位置。
進一步地，該定位系統(tǒng)包含多個該讀卡器，該多個讀卡器間隔對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，分別記錄該電子標(biāo)簽返回各電特性，并返回給該控制器。
進一步地，該控制器接收到該多個讀卡器返回的各電特性后，利用三角定位或概率定位的定位方式，獲取該電子標(biāo)簽的位置。
進一步地，該電特性包括信號強度與信號相位。
進一步地，該讀卡器還讀取該電子標(biāo)簽中的信息，并返回至該控制器。
進一步地，該電子標(biāo)簽應(yīng)用于門禁卡中。
為達到上述及其他目的，本發(fā)明還提供一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括如下步驟
讀卡器接收控制器發(fā)送的工作指令，并以最大功率發(fā)送一預(yù)設(shè)指令；
電子標(biāo)簽接收到該預(yù)設(shè)指令，并相應(yīng)設(shè)置為最大讀寫距離模式；
該控制器發(fā)送信息獲取指令令該讀卡器進行信號強度測量；
該讀卡器對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，并記錄各電子標(biāo)簽返回的各電特性，將其返回給該控制器；以及
該控制器根據(jù)獲取的各電特性，利用各定位方式，獲取各電子標(biāo)簽的位置。
進一步地，若存在多個讀卡器，該多個讀卡器間隔對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，分別記錄該電子標(biāo)簽返回的各電特性，并返回給控制器。
進一步地，該控制器接收到該多個讀卡器返回的各電特性后，利用三角定位或概率定位的定位方式，獲取該電子標(biāo)簽的位置
進一步地，該讀卡器對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽通訊時，還獲取該電子標(biāo)簽中的信肩、ο
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法利用RFID 電子標(biāo)簽可變最大讀寫距離的的特性，實現(xiàn)了該電子標(biāo)簽攜帶者精確定位的目的；另外，本發(fā)明利用門禁卡隨身攜帶的特性，結(jié)合可變最大讀寫距離的RFID電子標(biāo)簽，可以很好解決在火災(zāi)、地震等緊急情況下，或其他特殊環(huán)境下，及時獲取無線遠程標(biāo)識攜帶者位置及相關(guān)信息的問題。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中門禁卡的正常工作狀態(tài)示意圖2為本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖3為本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)之具體實施例的實施示意圖4為本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方法的流程示意圖。
具體實施方式
以下通過特定的具體實例并結(jié)合

本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。
圖2為本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明之基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，至少包括讀卡器10、電子標(biāo)簽20以及控制器30。
其中，讀卡器10接收一控制器30發(fā)送的工作指令，并以最大功率發(fā)送一預(yù)設(shè)指令，以讓電子標(biāo)簽20工作于最大讀寫距離模式，即，該工作指令為令讀卡器10以最大功率發(fā)送該預(yù)設(shè)指令，在本發(fā)明較佳實施例中，當(dāng)讀卡器10使用最大功率發(fā)送預(yù)設(shè)指令時，指令發(fā)送范圍可擴大到5 10米甚至更多，在此范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽20都能接收到此指令；電子標(biāo)簽20接收到預(yù)設(shè)指令后，相應(yīng)設(shè)置其自身為最大讀寫距離模式；控制器30發(fā)送信息獲取指令令讀卡器10進行信號強度測量，讀卡器10對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽20進行通訊， 并記錄電子標(biāo)簽20返回的信號強度、信號相位等多種電特性，將其返回給控制器30，控制器30則利用獲取的電子標(biāo)簽20與讀卡器10之間的信號強度、信號相位的電特性，利用各種定位方式，獲取電子標(biāo)簽20的位置，在本發(fā)明較佳實施例中，為達到更為精確定位的目的，采用了多個讀卡器10，S卩，多個讀卡器10間隔對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽20進行通訊，分別記錄電子標(biāo)簽20返回的信號強度、信號相位等多種電特性，并返回給控制器30，控制器 30利用獲取的電子標(biāo)簽20與讀卡器10之間的信號強度、信號相位的電特性，利用包括三角定位、概率定位等多種定位方式，獲取電子標(biāo)簽20的位置。較佳的，控制器30還發(fā)送信息獲取指令令讀卡器10進行盤點，在遠距離(或視線遮蔽)狀態(tài)下獲得讀卡器10工作范圍內(nèi)(5 10米甚至更多)的電子標(biāo)簽20的信息，以便能更精確的獲得攜帶者的相關(guān)信息。
圖3為本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)之具體實施例的實施示意圖。在本發(fā)明之具體實施例中，電子標(biāo)簽20應(yīng)用于門禁卡內(nèi)，其適用于現(xiàn)有超高頻頻段033MHz， 900MHz等)的RFID電子標(biāo)簽，讀卡器10具有兩個以上，以下將配合圖2進一步說明本發(fā)明之基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)之實施態(tài)樣。
1、控制器30發(fā)送一工作指令給讀卡器10，令讀卡器10發(fā)出一預(yù)設(shè)指令；
2、讀卡器10以最大功率發(fā)送該預(yù)設(shè)指令，讓門禁卡工作于最大讀寫距離模式；
3、當(dāng)讀卡器10使用最大功率發(fā)送預(yù)設(shè)指令時，預(yù)設(shè)指令的發(fā)送范圍可擴大到5 10米甚至更多，在此范圍內(nèi)的門禁卡都能接收到此指令，其內(nèi)的電子標(biāo)簽相應(yīng)設(shè)置為最大讀寫距離模式；
4、控制器30指令每個讀卡器10進行信號強度測量，多個讀卡器10間隔對讀取范圍內(nèi)的門禁卡進行通訊，并記錄門禁卡返回的信號強度、信號相位等多種電特性，返回給控制器30，控制器則利用獲取的門禁卡與多個讀卡器10之前的信號強度、信號相位的電特性，利用包括三角定位、概率定位等多種定位方式，可以較精確獲取門禁卡攜帶者的位置； 同時，控制器30還發(fā)送指令令讀卡器10進行盤點，在遠距離(或視線遮蔽)狀態(tài)下獲得讀卡器10工作范圍內(nèi)(5 10米甚至更多)的門禁卡信息，相應(yīng)獲得門禁卡攜帶者的個人信息。在此需說明的是，此時有可能存在多個讀卡器10獲得同一個門禁卡信息的狀況，雖然在作為門禁卡使用時，此狀態(tài)必須避免，但作為應(yīng)急狀態(tài)下人員信息獲取時，此狀態(tài)可以接受，重復(fù)信息則由控制器30進行篩選、剔除。
圖4為本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方法的流程示意圖。如圖4所示，本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括如下步驟
步驟401 讀卡器10接收控制器30發(fā)送的工作指令，該工作指令令讀卡器10以一最大功率發(fā)送一預(yù)設(shè)指令；
步驟402 讀卡器10以最大功率發(fā)送預(yù)設(shè)指令，以讓電子標(biāo)簽20工作于最大讀寫距離模式；
步驟403，電子標(biāo)簽20接收到該預(yù)設(shè)指令，并相應(yīng)設(shè)置為最大讀寫距離模式，當(dāng)讀卡器10使用最大功率發(fā)送預(yù)設(shè)指令時，指令發(fā)送范圍可擴大到5 10米甚至更多，在此范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽20都能接收到此指令；以及
步驟404 控制器30發(fā)送信息獲取指令令讀卡器10進行信號強度測量；
步驟405 讀卡器10對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽20進行通訊，并記錄電子標(biāo)簽20返回的信號強度、信號相位等多種電特性，將其返回給控制器30 ；以及
步驟406，控制器30則利用獲取的電子標(biāo)簽20與讀卡器10之間的信號強度、信號相位的電特性，利用各種定位方式，獲取電子標(biāo)簽20的位置。
較佳的，在步驟404中，控制器30還發(fā)送指令令讀卡器10進行盤點；相應(yīng)地，在步驟405中，讀卡器10還獲取工作范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽20中的信息，以便能更精確的獲得攜帶者的相關(guān)信息。
為得到更為精確的定位結(jié)果，在本發(fā)明較佳實施例中，讀卡器10可以為多個，相應(yīng)的，在步驟405中，多個讀卡器10間隔對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽20進行通訊，分別記錄電子標(biāo)簽20返回的信號強度、信號相位等多種電特性，并返回給控制器30 ；在步驟406中， 控制器30利用獲取的電子標(biāo)簽20與讀卡器10之間的信號強度、信號相位的電特性，利用包括三角定位、概率定位等多種定位方式，獲取電子標(biāo)簽20的位置。
可見，本發(fā)明利用門禁卡隨身攜帶的特性，結(jié)合可變最大讀寫距離的RFID電子標(biāo)簽，很好地解決了在火災(zāi)、地震等緊急情況下，或其他特殊環(huán)境下，及時獲取無線遠程標(biāo)識 (RFID電子標(biāo)簽)攜帶者位置及相關(guān)信息的問題。
綜上所述，本發(fā)明一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法利用RFID電子標(biāo)簽可變最大讀寫距離的的特性，提供了一種重復(fù)利用隨身攜帶的具有RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽(如門禁卡)實現(xiàn)緊急情況下人員定位的方法。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此， 本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，至少包括讀卡器，接收一控制器發(fā)送的工作指令，以最大功率發(fā)送一預(yù)設(shè)指令，并于接收到該控制器發(fā)送的信息獲取指令后，對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，記錄各電子標(biāo)簽返回的各電特性，并將其返回至該控制器；電子標(biāo)簽，于接收到該預(yù)設(shè)指令后，相應(yīng)設(shè)置為最大讀寫距離模式；以及控制器，發(fā)送該信息獲取指令至該讀卡器令該讀卡器進行信號強度測量，并于接收到該讀卡器返回的各電特性后，根據(jù)各電特性利用各種定位方式，獲取該電子標(biāo)簽的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于該定位系統(tǒng)包含多個該讀卡器，該多個讀卡器間隔對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，分別記錄該電子標(biāo)簽返回各電特性，并返回給該控制器。
3.如權(quán)利要求3所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于該控制器接收到該多個讀卡器返回的各電特性后，利用三角定位或概率定位的定位方式，獲取該電子標(biāo)簽的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于該電特性包括信號強度與信號相位。
5.如權(quán)利要求1所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于該讀卡器還讀取該電子標(biāo)簽中的信息，并返回至該控制器。
6.如權(quán)利要求1所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于該電子標(biāo)簽應(yīng)用于門禁卡中。
7.一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括如下步驟讀卡器接收控制器發(fā)送的工作指令，并以最大功率發(fā)送一預(yù)設(shè)指令；電子標(biāo)簽接收到該預(yù)設(shè)指令，并相應(yīng)設(shè)置為最大讀寫距離模式；該控制器發(fā)送信息獲取指令令該讀卡器進行信號強度測量；該讀卡器對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，并記錄各電子標(biāo)簽返回的各電特性，將其返回給該控制器；以及該控制器根據(jù)獲取的各電特性，利用各定位方式，獲取各電子標(biāo)簽的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于若存在多個讀卡器， 該多個讀卡器間隔對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，分別記錄該電子標(biāo)簽返回的各電特性，并返回給控制器。
9.如權(quán)利要求8所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于該控制器接收到該多個讀卡器返回的各電特性后，利用三角定位或概率定位的定位方式，獲取該電子標(biāo)簽的位置。
10.如權(quán)利要求8所述的基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)，其特征在于該讀卡器對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽通訊時，還獲取該電子標(biāo)簽中的信息。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于電子標(biāo)簽的定位系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，該系統(tǒng)至少包括讀卡器，接收一控制器發(fā)送的工作指令，以最大功率發(fā)送一預(yù)設(shè)指令，并于接收到該控制器發(fā)送的信息獲取指令后，對讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進行通訊，記錄各電子標(biāo)簽返回的各電特性，并將其返回至該控制器；電子標(biāo)簽，于接收到該預(yù)設(shè)指令后，相應(yīng)設(shè)置為最大讀寫距離模式；以及控制器，發(fā)送該信息獲取指令至該讀卡器令該讀卡器進行信號強度測量，并于接收到該讀卡器返回的各電特性后，根據(jù)各電特性利用各種定位方式，獲取該電子標(biāo)簽的位置，通過本發(fā)明，可實現(xiàn)獲取電子標(biāo)簽攜帶者的遠程無線定位及獲知攜帶者各項信息的目的。
文檔編號G06K7/00GK102542229SQ20111045711
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者莊健敏, 張釗鋒 申請人:上海中科高等研究院