Rfid進出識別系統(tǒng)及其進出識別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種RFID進出識別系統(tǒng)及其進出識別方法。RFID進出識別系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽、定向天線和RFID進出識讀器，定向天線的數(shù)量為兩個或兩個的倍數(shù)，其中一半傾斜安裝在進出通道內(nèi)側(cè)，另一半傾斜安裝在進出通道外側(cè)，進出通道內(nèi)側(cè)、外側(cè)的定向天線以門為對稱軸互相對稱，定向天線通過饋線和RFID進出識讀器相連。進出識別方法為：根據(jù)各個定向天線讀到的同一張RFID標(biāo)簽的RSSI值隨時間的變化情況，判斷出RFID標(biāo)簽是從門外還是門內(nèi)進入和離開識讀區(qū)的，由此再判斷出RFID標(biāo)簽的進門和出門情況，從而實現(xiàn)攜帶有RFID標(biāo)簽的人或物的進出識別。本發(fā)明布線簡單，維護方便，安裝距離不受限制，識別準(zhǔn)確性高。
【專利說明】RF ID進出識別系統(tǒng)及其進出識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種進出狀態(tài)識別系統(tǒng)，尤其涉及一種RFID進出識別系統(tǒng)及其進出識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID (Radio Frequency IDentification)即射頻識別，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，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)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸。通過RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID系統(tǒng)一般包括電子標(biāo)簽、閱讀器和天線。電子標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上以標(biāo)識目標(biāo)對象；閱讀器讀取(有時還可以寫入)電子標(biāo)簽的信息，分為手持式或固定式；天線，用于在電子標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號。
[0003]中國專利文獻102568066A公開了一種“應(yīng)用于進出狀態(tài)識別的射頻識別系統(tǒng)”，其包括至少兩臺RFID讀卡器、和至少兩臺RFID讀卡器相連的處理單元及和處理單元相連的存儲單元，至少兩臺RFID讀卡器設(shè)置于進口和出口處，并且以彼此間隔一預(yù)定距離的方式沿進口或出口的行徑路線設(shè)置。處理單元根據(jù)至少兩臺RFID讀卡器的對同一 RFID標(biāo)簽的讀取狀態(tài)以及存儲單元中存儲的歷史記錄來判斷該RFID標(biāo)簽的攜帶者的進出狀態(tài)。該系統(tǒng)中，RFID讀卡器通過485接口和處理單元相連，因此多臺RFID讀卡器需布設(shè)多條485線，布設(shè)麻煩，布線復(fù)雜；處理單元和存儲單元由一臺PC機實現(xiàn),需使用多臺RFID讀卡器，設(shè)備多，成本高，且不利于維護。多臺RFID讀卡器利用讀取標(biāo)簽時間差的方式識別標(biāo)簽攜帶者的進出，這種識別方式在進出通道距離受限的情況下是不適用的；而且在異常邏輯的情況下，根據(jù)標(biāo)簽攜帶者(如學(xué)生)是否有不良記錄來判斷，誤判可能性較大，也不適用于物料跟蹤等場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決原有射頻識別系統(tǒng)設(shè)備多、成本高、布線復(fù)雜且麻煩，而且使用場合存在限制，識別可靠性不高的技術(shù)問題；提供一種RFID進出識別系統(tǒng)及其進出識別方法，其對RFID標(biāo)簽的進出識別準(zhǔn)確可靠，安裝距離和使用場合不受限制，而且所用設(shè)備少，成本低，又有效減少布線，便于安裝。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本發(fā)明的RFID進出識別系統(tǒng)，包括RFID標(biāo)簽、定向天線和RFID進出識讀器，RFID標(biāo)簽位于需要進行進出識別的人或物上，定向天線的數(shù)量為兩個或兩個的倍數(shù)，定向天線安裝在進出通道上，其中一半定向天線安裝在進出通道內(nèi)側(cè)，另一半定向天線安裝在進出通道外側(cè)，所述的定向天線傾斜于進出通道設(shè)置，位于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線和位于進出通道外側(cè)的定向天線以進出通道上門的安裝位置為對稱軸互相對稱，所述的定向天線分別通過饋線和所述的RFID進出識讀器相連。定向天線具有方向性，即對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力，根據(jù)此特性易知，定向天線方向不同，接收到同一位置RFID標(biāo)簽發(fā)來的電磁波信號強度(SPRSSI值)也不同。本技術(shù)方案中，定向天線有多個，RFID進出識讀器只需要ー個。采用具有多個定向天線的RFID進出識讀器安裝于進出通道，定向天線分別朝向不同的方向，定向天線還可以根據(jù)需要設(shè)置成30度角、60度角或45度角傾斜。RFID進出識讀器可從各個定向天線讀到位于識讀區(qū)內(nèi)的RFID標(biāo)簽的信息與RSSI值。對于識讀區(qū)內(nèi)同一張RFID標(biāo)簽，根據(jù)多個定向天線讀到的RSSI值隨時間的變化情況，可判斷出RFID標(biāo)簽是從門外還是門內(nèi)進入識讀區(qū)、是從門外還是門內(nèi)離開識讀區(qū)，根據(jù)進入和離開識讀區(qū)的信息可判斷出RFID標(biāo)簽的進門和出門情況，從而實現(xiàn)對攜帶有RFID標(biāo)簽的人或物的進出識別。此外，RFID進出識讀器毎秒可識讀上百張RFID標(biāo)簽，在識讀區(qū)內(nèi)可多次讀取到RFID標(biāo)簽的信息，識讀效率足夠滿足一般場合的進出識別需要。
[0006]作為優(yōu)選，所述的RFID進出識讀器包括微處理器模塊及分別與微處理器模塊相連的RFID模塊、存儲模塊和通信接ロ，所述的定向天線分別通過饋線和所述的RFID模塊相連。RFID模塊通過定向天線和RFID標(biāo)簽進行通信，當(dāng)RFID標(biāo)簽進入定向天線的信號覆蓋區(qū)域吋，讀取RFID標(biāo)簽的信息和RSSI值，并輸送給微處理器模塊進行處理、分析和判斷，RFID標(biāo)簽的相關(guān)信息、進出信息及進出識別結(jié)果存儲在存儲模塊中。通過通信接ロ可將RFID標(biāo)簽的進出信息及進出記錄發(fā)送給需要的設(shè)備或系統(tǒng)。需要時，通過通信接ロ連接外部設(shè)備(如上位機)，則上位機可從存儲模塊中讀取所有RFID標(biāo)簽的進出信息和進出記錄，從而實現(xiàn)對攜帶RFID標(biāo)簽的人或物進行進出監(jiān)控。這個通信接口和上位機的連接，可以將RFID進出識讀器拆下來搬移后再連接到上位機上，也可以在線連接上位機，使用非常方便。
[0007]作為優(yōu)選，所述的通信接ロ為RS232接ロ、485接ロ、RJ45接口和Wif i接口中的任何ー個或多個。優(yōu)選方案當(dāng)然是帶有多個通信接ロ，便于和各種外設(shè)進行連接，使用靈活。
[0008]作為優(yōu)選，所述的定向天線有兩個，位于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線朝向進出通道內(nèi)側(cè)，位于進出通道外側(cè)的定向天線朝向進出通道外側(cè)。該技術(shù)方案為最基本的技術(shù)方案，適用于進出通道比較普通、門的寬度比較正常的一般場合。
[0009]作為優(yōu)選，所述的定向天線有四個，四個定向天線沿進出通道的長度方向排列安裝，位于進出通道內(nèi)側(cè)并靠近門的定向天線朝向進出通道內(nèi)側(cè)，位于進出通道內(nèi)側(cè)并遠離門的另一個定向天線朝向進出通道外側(cè)，位于進出通道外側(cè)并靠近門的定向天線朝向進出通道外側(cè)，位于進出通道外側(cè)并遠離門的定向天線朝向進出通道內(nèi)偵彳。在實際應(yīng)用中，RFID標(biāo)簽的RSSI值可能受到攜帯位置的影響，如在人體正面佩戴RFID標(biāo)簽的情況下，人體正面朝向定向天線時讀到的RSSI值大，人體背面朝向定向天線時讀到的RSSI值小，因此這種干擾會影響識別的可靠性。本技術(shù)方案通過在進出通道同側(cè)設(shè)置有不同朝向的定向天線，有效減小了 RFID標(biāo)簽在同一位置但朝向不同所造成的干擾，提高識別的可靠性。
[0010]作為優(yōu)選，所述的定向天線有四個，位于進出通道同側(cè)的兩個定向天線沿進出通道的寬度方向排列安裝，位于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線朝向進出通道內(nèi)側(cè)，位于進出通道夕卜側(cè)的定向天線朝向進出通道夕卜側(cè)。在實際應(yīng)用中，當(dāng)進出通道的寬度較大時，進出通道內(nèi)側(cè)和外側(cè)各安裝一個定向天線所產(chǎn)生的識讀區(qū)已無法完全覆蓋進出通道寬度，此時可能存在漏識別的情況。采用本技術(shù)方案可拓寬定向天線的信號覆蓋區(qū)，拓寬RFID進出識讀器的識讀區(qū)寬度，有效避免漏識別的發(fā)生，提高識別的可靠性。當(dāng)然，如果進出通道更寬時，在進出通道寬度方向上可以安裝更多個定向天線。[0011]作為優(yōu)選，所述的RFID進出識讀器包括一個主RFID進出識讀器和若干從RFID進出識讀器，若干從RFID進出識讀器分別通過通信電纜和所述的主RFID進出識讀器相連。在實際應(yīng)用中，可能既要解決RFID標(biāo)簽在同一位置但朝向不同而干擾RSSI值的問題，又要解決RFID進出識讀器的識讀區(qū)不能完全覆蓋進出通道寬度的問題，這需要很多個定向天線，而每個RFID進出識讀器所能帶的定向天線的數(shù)量是有限的，因此，當(dāng)需要很多個定向天線時，采用一個RFID進出識讀器已不能滿足要求，采用本技術(shù)方案可解決這個問題。主、從RFID進出識讀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，只是軟件設(shè)置不同。主RFID進出識讀器通過通信電纜可控制從RFID進出識讀器，從RFID進出識讀器對RFID標(biāo)簽進行識讀并取回讀取到的RFID信息和RSSI值，發(fā)送給主RFID進出識讀器，主RFID進出識讀器對接收以的信息進行處理、分析和判斷，完成對RFID標(biāo)簽的進行識別。
[0012]本發(fā)明的RFID進出識別系統(tǒng)的進出識別方法，包括如下步驟:
①所述的RFID進出識讀器通過所述的定向天線接收所述的RFID標(biāo)簽的信息，檢測是否有RFID標(biāo)簽進入所述的RFID進出識讀器的識讀區(qū)，當(dāng)有RFID標(biāo)簽進入RFID進出識讀器的識讀區(qū)時，RFID進出識讀器分別通過與之相連的各個定向天線讀取該RFID標(biāo)簽的信息及RSSI值，判斷該RFID標(biāo)簽是否首次進入識讀區(qū)；如果該RFID標(biāo)簽是首次進入識讀區(qū)，則根據(jù)從各個定向天線讀取到的RFID標(biāo)簽的RSSI值信號強度和時間信息對RFID標(biāo)簽的進入方向進行判斷，即判斷RFID標(biāo)簽是從進出通道內(nèi)側(cè)進入識讀區(qū)的還是從進出通道外側(cè)進入識讀區(qū)的，同時設(shè)置該RFID標(biāo)簽的離開判斷時間；如果該RFID標(biāo)簽不是首次進入識讀區(qū)，則重新設(shè)置該RFID標(biāo)簽的離開判斷時間；
②當(dāng)所述的RFID進出識讀器讀不到所述的RFID標(biāo)簽的信息超過設(shè)置的離開判斷時間時，則判斷為所述的RFID標(biāo)簽已經(jīng)離開識讀區(qū)，然后根據(jù)RFID標(biāo)簽最后一次出現(xiàn)在識讀區(qū)時各個定向天線讀取到的RFID標(biāo)簽的RSSI值信號強度和時間信息對RFID標(biāo)簽的離開方向進行判斷，即判斷RFID標(biāo)簽是從進出通道內(nèi)側(cè)離開識讀區(qū)的還是從進出通道外側(cè)離開識讀區(qū)的；
③最后根據(jù)所述的RFID標(biāo)簽的進入方向和離開方向信息確定RFID標(biāo)簽的進門或出門
信息:
從進出通道外側(cè)進入，并從進出通道外側(cè)離開，則確定RFID標(biāo)簽為未進門；
從進出通道外側(cè)進入，并從進出通道內(nèi)側(cè)離開，則確定RFID標(biāo)簽為進門；
從進出通道內(nèi)側(cè)進入，并從進出通道內(nèi)側(cè)離開，則確定RFID標(biāo)簽為未出門；
從進出通道內(nèi)側(cè)進入，并從進出通道外側(cè)離開，則確定RFID標(biāo)簽為出門。
[0013]作為優(yōu)選，對所述的RFID標(biāo)簽的進入方向進行判斷的方法為:如果只有位于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線讀到所述的RFID標(biāo)簽的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道內(nèi)側(cè)進入RFID進出識讀器的識讀區(qū)的；如果只有位于進出通道外側(cè)的定向天線讀到所述的RFID標(biāo)簽的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道外側(cè)進入RFID進出識讀器的識讀區(qū)的；如果位于進出通道外側(cè)的定向天線和位于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線都能讀到所述的RFID標(biāo)簽的信息，則取出同一時間位于進出通道同側(cè)的定向天線讀到的RSSI值中的最大值，獲得內(nèi)側(cè)RSSI最大值和外側(cè)RSSI最大值，再將這兩個RSSI值進行比對，如果外側(cè)RSSI最大值大于內(nèi)側(cè)RSSI最大值，則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道外側(cè)進入RFID進出識讀器的識讀區(qū)的，反之則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道內(nèi)側(cè)進入RFID進出識讀器的識讀區(qū)的。當(dāng)然，當(dāng)進出通道內(nèi)側(cè)和進出通道外側(cè)各只有一個定向天線時，不用取出同一時間位于進出通道同側(cè)的定向天線讀到的RSSI值中的最大值，直接將兩個定向天線讀到的RSSI值進行比對即可。
[0014]作為優(yōu)選，對所述的RFID標(biāo)簽的離開方向進行判斷的方法為:如果只有位于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線讀到所述的RFID標(biāo)簽的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道內(nèi)側(cè)離開RFID進出識讀器的識讀區(qū)的；如果只有位于進出通道外側(cè)的定向天線讀到所述的RFID標(biāo)簽的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道外側(cè)離開RFID進出識讀器的識讀區(qū)的；如果位于進出通道外側(cè)的定向天線和位于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線都能讀到所述的RFID標(biāo)簽的信息，則取出同一時間位于進出通道同側(cè)的定向天線讀到的RSSI值中的最大值，獲得內(nèi)側(cè)RSSI最大值和外側(cè)RSSI最大值，再將這兩個RSSI值進行比對，如果外側(cè)RSSI最大值大于內(nèi)側(cè)RSSI最大值，則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道外側(cè)離開RFID進出識讀器的識讀區(qū)的，反之則認為所述的RFID標(biāo)簽是從進出通道內(nèi)側(cè)離開RFID進出識讀器的識讀區(qū)的。當(dāng)然，當(dāng)進出通道內(nèi)側(cè)和進出通道外側(cè)各只有一個定向天線時，不用取出同一時間位于進出通道同側(cè)的定向天線讀到的RSSI值中的最大值，直接將兩個定向天線讀到的RSSI值進行比對即可。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，不需要布設(shè)復(fù)雜線路，也不需要在線連接PC機，所用設(shè)備少，成本低，維護方便。利用時間和RSSI值大小雙重機制實現(xiàn)RFID標(biāo)簽的進出識別，安裝距離和使用場合不受限制，提高識別結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明RFID進出識別系統(tǒng)的一種系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2是本發(fā)明RFID進出識別系統(tǒng)中RFID進出識讀器的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖3是本發(fā)明RFID進出識別系統(tǒng)的又一種系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖4是本發(fā)明實施例1中定向天線安裝在進出通道上的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明實施例1中兩個定向天線的信號覆蓋區(qū)域示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明實施例1中RFID標(biāo)簽在識讀區(qū)的不同位置時兩個定向天線讀到的RSSI值的示意圖。
[0022]圖7是本發(fā)明實施例2中定向天線安裝在進出通道上的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是本發(fā)明實施例3中定向天線安裝在進出通道上的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中1.RFID標(biāo)簽，2.定向天線，3.RFID進出識讀器，4.進出通道，41.進出通道內(nèi)側(cè)，42.進出通道外側(cè)，5.門，6.饋線，7.微處理器模塊，8.RFID模塊，9.存儲模塊，10.通信接口，11.主RFID進出識讀器，12.從RFID進出識讀器。
【具體實施方式】
[0025]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0026]實施例1:本實施例的RFID進出識別系統(tǒng)，如圖1所示，包括很多個RFID標(biāo)簽1、兩個定向天線2和一個RFID進出識讀器3，RFID標(biāo)簽I位于需要進行進出識別的人或物上，兩個定向天線2安裝在進出通道4上，其中一個定向天線2安裝在進出通道內(nèi)側(cè)41，另一個定向天線2安裝在進出通道外側(cè)42，如圖4所示，定向天線2傾斜于進出通道4設(shè)置，位于進出通道內(nèi)側(cè)41的定向天線2朝向進出通道內(nèi)側(cè)41，位于進出通道外側(cè)42的定向天線2朝向進出通道外側(cè)42，兩個定向天線2以進出通道4上門5的安裝位置為對稱軸互相對稱。如圖2所示，RFID進出識讀器3包括微處理器模塊7及分別與微處理器模塊7相連的RFID模塊8、存儲模塊9和通信接口 10，本實施例中通信接口 10有RS232接口和Wifi接口，兩個定向天線I分別通過饋線6和RFID模塊8相連，當(dāng)需要將存儲模塊中存儲的進出識別信息和進出識別結(jié)果等數(shù)據(jù)進行監(jiān)控或統(tǒng)計時，可通過通信接口連接其它外部設(shè)備，如PC機，通過PC機顯示出進出識別信息和進出識別結(jié)果。
[0027]兩個定向天線的信號覆蓋區(qū)域如圖5所示，其中橢圓形實線表示進出通道外側(cè)的定向天線的信號覆蓋區(qū)域，橢圓形虛線表示進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線的信號覆蓋區(qū)域。RFID標(biāo)簽在識讀區(qū)的不同位置時兩個定向天線讀到的RSSI值的大小如圖6所示，其中弧形實線表示進出通道外側(cè)的定向天線讀到的位于不同位置的RFID標(biāo)簽的RSSI值大小，弧形虛線表示進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線讀到的位于不同位置的RFID標(biāo)簽的RSSI值大小。圖6中，區(qū)域I為只有進出通道外側(cè)的定向天線才能讀到RFID標(biāo)簽的區(qū)域；區(qū)域2為兩個定向天線都能讀到，但進出通道外側(cè)的定向天線讀到的RSSI值大于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線讀到的RSSI值的區(qū)域；區(qū)域3為兩個定向天線都能讀到，但進出通道外側(cè)的定向天線讀到的RSSI值小于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線讀到的RSSI值的區(qū)域；區(qū)域4為只有進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線才能讀到RFID標(biāo)簽的區(qū)域。
[0028]上述RFID進出識別系統(tǒng)的進出識別方法，包括如下步驟:
①RFID進出識讀器3通過定向天線2接收RFID標(biāo)簽I的信息，檢測是否有RFID標(biāo)簽I進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)(即兩個定向天線的信號覆蓋區(qū)域)，當(dāng)有RFID標(biāo)簽I進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)時，RFID進出識讀器3分別通過兩個定向天線2讀取該RFID標(biāo)簽I的信息及RSSI值，先判斷該RFID標(biāo)簽I是否首次進入識讀區(qū)；如果該RFID標(biāo)簽I是首次進入識讀區(qū)，則對RFID標(biāo)簽I的進入方向進行判斷:如果只有位于進出通道內(nèi)側(cè)41的定向天線2讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道內(nèi)側(cè)41進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的；如果只有位于進出通道外側(cè)42的定向天線2讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道外側(cè)42進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的；如果兩個定向天線2都能讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則將同一時間兩個定向天線2讀到的RSSI值進行比對，如果進出通道外側(cè)的定向天線讀到的RSSI值大于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線讀到的RSSI值，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道外側(cè)42進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的，反之則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道內(nèi)側(cè)41進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的。判斷完成后，再設(shè)置該RFID標(biāo)簽I的離開判斷時間。如果該RFID標(biāo)簽I不是首次進入識讀區(qū)，則重新設(shè)置該RFID標(biāo)簽I的離開判斷時間。
[0029]②當(dāng)RFID進出識讀器3讀不到該RFID標(biāo)簽I的信息超過設(shè)置的離開判斷時間時，則判斷為RFID標(biāo)簽I已經(jīng)離開識讀區(qū)，然后根據(jù)RFID標(biāo)簽I最后一次出現(xiàn)在識讀區(qū)時各個定向天線讀到的RFID標(biāo)簽I的RSSI值信號強度和時間信息對RFID標(biāo)簽I的離開方向進行判斷:如果只有位于進出通道內(nèi)側(cè)41的定向天線2讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道內(nèi)側(cè)41離開RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的；如果只有位于進出通道外側(cè)42的定向天線2讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道外側(cè)42離開RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的；如果兩個定向天線2都能讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則將同一時間兩個定向天線2讀到的RSSI值進行比對，如果進出通道外側(cè)的定向天線讀到的RSSI值大于進出通道內(nèi)側(cè)的定向天線讀到的RSSI值，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道外側(cè)42進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的，反之則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道內(nèi)側(cè)41進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的。
[0030]③最后根據(jù)RFID標(biāo)簽I的進入方向和離開方向信息確定RFID標(biāo)簽I的進門或出門信息，各個情況如下:
從進出通道外側(cè)42進入，并從進出通道外側(cè)42離開，則確定RFID標(biāo)簽I為未進門； 從進出通道外側(cè)42進入，并從進出通道內(nèi)側(cè)41離開，則確定RFID標(biāo)簽I為進門；
從進出通道內(nèi)側(cè)41進入，并從進出通道內(nèi)側(cè)41離開，則確定RFID標(biāo)簽I為未出門； 從進出通道內(nèi)側(cè)41進入，并從進出通道外側(cè)42離開，則確定RFID標(biāo)簽I為出門。
[0031]實施例2:本實施例的RFID進出識別系統(tǒng)，如圖7所示，定向天線2有四個，四個定向天線2沿進出通道4的長度方向排列安裝，其中兩個定向天線2安裝在進出通道內(nèi)側(cè)41，另外兩個定向天線2安裝在進出通道外側(cè)42，定向天線2傾斜于進出通道4設(shè)置，四個定向天線2以進出通道4上門5的安裝位置為對稱軸互相對稱，位于進出通道內(nèi)側(cè)41并靠近門5的定向天線2朝向進出通道內(nèi)側(cè)41，位于進出通道內(nèi)側(cè)41并遠離門5的另一個定向天線2朝向進出通道外側(cè)42，位于進出通道外側(cè)42并靠近門5的定向天線2朝向進出通道外側(cè)42，位于進出通道外側(cè)42并遠離門5的定向天線2朝向進出通道內(nèi)側(cè)41。其余結(jié)構(gòu)同實施例1。
[0032]上述RFID進出識別系統(tǒng)的進出識別方法，只有對RFID標(biāo)簽I的進入方向和離開方向進行判斷時，和實施例1相比有所不同，不同之處為:
對RFID標(biāo)簽I的進入方向進行判斷的方法中:如果位于進出通道外側(cè)42的定向天線2和位于進出通道內(nèi)側(cè)41的定向天線2都能讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則取出同一時間位于進出通道4同側(cè)的定向天線2讀到的RSSI值中的最大值，獲得內(nèi)側(cè)RSSI最大值和外側(cè)RSSI最大值，再將這兩個RSSI值進行比對，如果外側(cè)RSSI最大值大于內(nèi)側(cè)RSSI最大值，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道外側(cè)42進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的，反之則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道內(nèi)側(cè)41進入RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的。
[0033]對RFID標(biāo)簽I的離開方向進行判斷的方法中:如果位于進出通道外側(cè)42的定向天線2和位于進出通道內(nèi)側(cè)41的定向天線2都能讀到RFID標(biāo)簽I的信息，則取出同一時間位于進出通道4同側(cè)的定向天線2讀到的RSSI值中的最大值，獲得內(nèi)側(cè)RSSI最大值和外側(cè)RSSI最大值，再將這兩個RSSI值進行比對，如果外側(cè)RSSI最大值大于內(nèi)側(cè)RSSI最大值，則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道外側(cè)42離開RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的，反之則認為RFID標(biāo)簽I是從進出通道內(nèi)側(cè)41離開RFID進出識讀器3的識讀區(qū)的。
[0034]其余方法同實施例1。
[0035]在實際應(yīng)用中，RFID標(biāo)簽的RSSI值可能受到攜帶位置的影響，如在人體正面佩戴RFID標(biāo)簽的情況下，人體正面朝向定向天線時讀到的RSSI值大，人體背面朝向定向天線時讀到的RSSI值小，因此這種干擾會影響識別的可靠性。本實施例通過在進出通道同側(cè)設(shè)置有不同朝向的定向天線，有效減小了 RFID標(biāo)簽在同一位置但朝向不同所造成的干擾，提高識別的可靠性。[0036]實施例3:本實施例的RFID進出識別系統(tǒng)，如圖8所示，定向天線2有四個，其中兩個定向天線2安裝在進出通道內(nèi)側(cè)41，另外兩個定向天線2安裝在進出通道外側(cè)42，位于進出通道4同側(cè)的兩個定向天線2沿進出通道4的寬度方向排列安裝，分別位于進出通道的左側(cè)和右側(cè)，定向天線2傾斜于進出通道4設(shè)置，四個定向天線2以進出通道4上門5的安裝位置為對稱軸互相對稱，位于進出通道內(nèi)側(cè)41的兩個定向天線2朝向進出通道內(nèi)側(cè)41，位于進出通道外側(cè)42的兩個定向天線2朝向進出通道外側(cè)42。其余結(jié)構(gòu)同實施例1。
[0037]上述RFID進出識別系統(tǒng)的進出識別方法，同實施例2。
[0038]在實際應(yīng)用中，當(dāng)進出通道的寬度較大時，進出通道內(nèi)側(cè)和外側(cè)各安裝一個定向天線所產(chǎn)生的識讀區(qū)已無法完全覆蓋進出通道寬度，此時可能存在漏識別的情況。本實施例通過在進出通道的寬度方向上安裝兩個定向天線，拓寬了定向天線的信號覆蓋區(qū)，從而拓寬了 RFID進出識讀器的識讀區(qū)寬度，有效避免漏識別的發(fā)生，提高識別的可靠性。
[0039]實施例4:本實施例的RFID進出識別系統(tǒng)，如圖3所示，包括很多個RFID標(biāo)簽1、十二個定向天線2和一個主RFID進出識讀器11、三個從RFID進出識讀器12。每個從RFID進出識讀器12通過饋線連接有四個定向天線2，三個從RFID進出識讀器12分別通過通信電纜和主RFID進出識讀器11相連。主、從RFID進出識讀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，只是軟件設(shè)置不同。其余結(jié)構(gòu)同實施例1。
[0040]上述RFID進出識別系統(tǒng)的進出識別方法為:主RFID進出識讀器通過通信電纜控制從RFID進出識讀器，從RFID進出識讀器對RFID標(biāo)簽進行識讀并取回讀取到的RFID信息和RSSI值，發(fā)送給主RFID進出識讀器，主RFID進出識讀器對接收到的信息進行處理、分析和判斷，其余所用方法同實施例2，完成對RFID標(biāo)簽的進出識別。
[0041]當(dāng)需要用到很多個定向天線時，而每個RFID進出識讀器所能帶的定向天線的數(shù)量是有限的，因此需要使用主、從RFID進出識讀器實現(xiàn)。本實施例既能解決RFID標(biāo)簽在同一位置但朝向不同而干擾RSSI值的問題，又能解決RFID進出識讀器的識讀區(qū)不能完全覆蓋進出通道寬度的問題，大大提高進出識別可靠性。
【權(quán)利要求】
1.ー種RFID進出識別系統(tǒng)，其特征在于包括RFID標(biāo)簽(I)、定向天線(2)和RFID進出識讀器(3)，RFID標(biāo)簽(I)位于需要進行進出識別的人或物上，定向天線(2)的數(shù)量為兩個或兩個的倍數(shù)，定向天線(2)安裝在進出通道(4)上，其中一半定向天線(2)安裝在進出通道內(nèi)側(cè)(41)，另一半定向天線(2)安裝在進出通道外側(cè)(42)，所述的定向天線(2)傾斜于進出通道(4)設(shè)置，位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)的定向天線(2)和位于進出通道外側(cè)(42)的定向天線(2)以進出通道(4)上門(5)的安裝位置為對稱軸互相對稱，所述的定向天線(2)分別通過饋線(6)和所述的RFID進出識讀器(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID進出識別系統(tǒng)，其特征在于所述的RFID進出識讀器(3)包括微處理器模塊(7 )及分別與微處理器模塊(7 )相連的RFID模塊(8 )、存儲模塊(9 )和通信接ロ(10)，所述的定向天線(I)分別通過饋線(6)和所述的RFID模塊(8)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID進出識別系統(tǒng)，其特征在于所述的通信接ロ(10)為RS232接ロ、485接ロ、RJ45接口和Wifi接口中的任何ー個或多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的RFID進出識別系統(tǒng)，其特征在于所述的定向天線(2)有兩個，位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)的定向天線(2)朝向進出通道內(nèi)側(cè)(41)，位于進出通道外側(cè)(42)的定向天線(2)朝向進出通道外側(cè)(42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的RFID進出識別系統(tǒng)，其特征在于所述的定向天線(2)有四個，四個定向天線(2)沿進出通道(4)的長度方向排列安裝，位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)并靠近門(5)的定向天線(2)朝向進出通道內(nèi)側(cè)(41)，位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)并遠離門(5)的另ー個定向天線(2)朝向進出通道外側(cè)(42)，位于進出通道外側(cè)(42)并靠近門(5)的定向天線(2)朝向進出通道外側(cè)(42)，位于進出通道外側(cè)(42)并遠離門(5)的定向天線(2)朝向進出通道內(nèi)側(cè)(41)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的RFID進出識別系統(tǒng)，其特征在于所述的定向天線(2)有四個，位于進出通道(4)同側(cè)的兩個定向天線(2)沿進出通道(4)的寬度方向排列安裝，位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)的定向天線(2)朝向進出通道內(nèi)側(cè)(41)，位于進出通道外側(cè)(42)的定向天線(2)朝向進出通道外側(cè)(42)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的RFID進出識別系統(tǒng)，其特征在于所述的RFID進出識讀器(3)包括ー個主RFID進出識讀器(11)和若干從RFID進出識讀器(12)，若干從RFID進出識讀器(12)分別通過通信電纜和所述的主RFID進出識讀器(11)相連。
8.—種如權(quán)利要求1或2或3所述的RFID進出識別系統(tǒng)的進出識別方法，其特征在于包括如下步驟: ①所述的RFID進出識讀器(3)通過所述的定向天線(2)接收所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息，檢測是否有RFID標(biāo)簽(I)進入所述的RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)，當(dāng)有RFID標(biāo)簽(I)進入RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)吋，RFID進出識讀器(3)分別通過與之相連的各個定向天線(2)讀取該RFID標(biāo)簽(I)的信息及RSSI值，判斷該RFID標(biāo)簽(I)是否首次進入識讀區(qū)；如果該RFID標(biāo)簽(I)是首次進入識讀區(qū)，則根據(jù)從各個定向天線(2)讀取到的RFID標(biāo)簽(I)的RSSI值信號強度和時間信息對RFID標(biāo)簽(I)的進入方向進行判斷，即判斷RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道內(nèi)側(cè)(41)進入識讀區(qū)的還是從進出通道外側(cè)(42)進入識讀區(qū)的，同時設(shè)置該RFID標(biāo)簽(I)的離開判斷時間；如果該RFID標(biāo)簽(I)不是首次進入識讀區(qū)，則重新設(shè)置該RFID標(biāo)簽(I)的離開判斷時間；②當(dāng)所述的RFID進出識讀器(3)讀不到所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息超過設(shè)置的離開判斷時間時，則判斷為所述的RFID標(biāo)簽(I)已經(jīng)離開識讀區(qū)，然后根據(jù)RFID標(biāo)簽(I)最后一次出現(xiàn)在識讀區(qū)時各個定向天線(2)讀取到的RFID標(biāo)簽(I)的RSSI值信號強度和時間信息對RFID標(biāo)簽(I)的離開方向進行判斷，即判斷RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道內(nèi)側(cè)(41)離開識讀區(qū)的還是從進出通道外側(cè)(42)離開識讀區(qū)的； ③最后根據(jù)所述的RFID標(biāo)簽(I)的進入方向和離開方向信息確定RFID標(biāo)簽(I)的進門或出門信息: 從進出通道外側(cè)(42)進入，并從進出通道外側(cè)(42)離開，則確定RFID標(biāo)簽(I)為未進門； 從進出通道外側(cè)(42)進入，并從進出通道內(nèi)側(cè)(41)離開，則確定RFID標(biāo)簽(I)為進門； 從進出通道內(nèi)側(cè)(41)進入，并從進出通道內(nèi)側(cè)(41)離開，則確定RFID標(biāo)簽(I)為未出門； 從進出通道內(nèi)側(cè)(41)進入，并從進出通道外側(cè)(42)離開，則確定RFID標(biāo)簽(I)為出門。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的進出識別方法，其特征在于對所述的RFID標(biāo)簽(I)的進入方向進行判斷的方法為:如果只有位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)的定向天線(2)讀到所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道內(nèi)側(cè)(41)進入RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的；如果只有位于進出通道外側(cè)(42)的定向天線(2)讀到所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道外側(cè)(42)進入RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的；如果位于進出通道外側(cè)(42)的定向天線(2)和位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)的定向天線(2)都能讀到所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息，則取出同一時間位于進出通道(4)同側(cè)的定向天線(2)讀到的RSSI值中的最大值，獲得內(nèi)側(cè)RSSI最大值和外側(cè)RSSI最大值，再將這兩個RSSI值進行比對，如果外側(cè)RSSI最大值大于內(nèi)側(cè)RSSI最大值，則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道外側(cè)(42)進入RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的，反之則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道內(nèi)側(cè)(41)進入RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的進出識別方法，其特征在于對所述的RFID標(biāo)簽(I)的離開方向進行判斷的方法為:如果只有位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)的定向天線(2)讀到所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道內(nèi)側(cè)(41)離開RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的；如果只有位于進出通道外側(cè)(42)的定向天線(2)讀到所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息，則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道外側(cè)(42)離開RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的；如果位于進出通道外側(cè)(42)的定向天線(2)和位于進出通道內(nèi)側(cè)(41)的定向天線(2)都能讀到所述的RFID標(biāo)簽(I)的信息，則取出同一時間位于進出通道(4)同側(cè)的定向天線(2)讀到的RSSI值中的最大值，獲得內(nèi)側(cè)RSSI最大值和外側(cè)RSSI最大值，再將這兩個RSSI值進行比對，如果外側(cè)RSSI最大值大于內(nèi)側(cè)RSSI最大值，則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道外側(cè)(42)離開RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的，反之則認為所述的RFID標(biāo)簽(I)是從進出通道內(nèi)側(cè)(41)離開RFID進出識讀器(3)的識讀區(qū)的。
【文檔編號】G06K7/00GK103577781SQ201310409876
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】鐘柳波, 鄭旭 申請人:浙江利爾達物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司