本發(fā)明屬于電子信息通信技術領域，特別涉及一種能夠準確定位的有源電子標簽系統(tǒng)。

背景技術：

射頻識別，RFID(Radio Frequency Identification)技術，又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。目前RFID技術廣泛應用于圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等領域。

射頻識別系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是非接觸識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環(huán)境閱讀標簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒。有源式射頻識別系統(tǒng)的速寫能力也是重要的優(yōu)點，可用于流程跟蹤和維修跟蹤等交互式業(yè)務。

物流管理的本質是通過對物流全過程的管理，實現(xiàn)降低成本和提高服務水平兩個目的。如何以正確的成本和正確的條件，去保證正確的客戶在正確的時間和正確的地點，得到正確的產品，成為物流企業(yè)追求的最高目標。一般來說，企業(yè)存貨的價值要占企業(yè)資產總額的25％左右，占企業(yè)流動資產的50％以上。所以物流管理工作的核心就是對供應鏈中存貨的管理。在運輸管理方面采用射頻識別技術，只需要在貨物的外包裝上的安裝電子標簽，在運輸檢查站或中轉站設置閱讀器，就可以實現(xiàn)資產的可視化管理。與此同時，貨主可以根據權限，訪問在途可視化網頁，了解貨物的具體位置，這對提高物流企業(yè)的服務水平有著重要意義。

隨著有源電子標簽技術的發(fā)展以及應用的推廣，對有源標簽的定位需求也越來越大。目前的電子標簽定位大多屬于模糊定位，存在定位不夠精確的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種由讀寫器、低頻喚醒器和有源電子標簽組成的系統(tǒng)，利用多讀寫器和低頻喚醒器，結合信號強度檢測來定位當前標簽具體位置，可以精確定位有源電子標簽的位置的能夠準確定位的有源電子標簽系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種能夠準確定位的有源電子標簽系統(tǒng)，包括多個低頻喚醒器、多個電子標簽、多個讀寫器和后臺服務器；

低頻喚醒器用于喚醒電子標簽，低頻喚醒器的喚醒命令中帶有喚醒器位置坐標信息；所述電子標簽設置在需要管理的物資上，每個電子標簽與唯一的ID進行綁定，電子標簽將ID和喚醒器位置坐標信息發(fā)送給讀寫器；讀寫器均勻分布在需要定位的區(qū)域內，讀寫器接收電子標簽發(fā)送的ID號，檢測接收到的電子標簽的信號強度，并將ID號和信號強度存儲在本地，同時通過網絡將電子標簽的信號強度、讀寫器位置坐標信息和喚醒器位置坐標信息上傳到后臺服務器；后臺服務器根據各個讀寫器上傳的電子標簽的信號強度、讀寫器位置坐標信息和喚醒器位置坐標信息進行計算分析，根據信號強度指示值(RSSI)，以及低頻喚醒器發(fā)送的位置坐標信息，利用質心算法得出電子標簽的具體位置。

進一步地，所述低頻喚醒器之間的間距為8～12米，低頻喚醒器工作在125K頻段。讀寫器均勻分布在需要定位的區(qū)域，間距為80～120米。為了達到防碰撞和低功耗，電子標簽采用定時發(fā)送信號的方式工作，信號發(fā)送間隔為3～5S，隨機正負誤差100ms，保證讀寫器可靠接收到各電子標簽的信號。

進一步地，所述電子標簽包括控制模塊、高頻收發(fā)模塊、低頻喚醒接收模塊、電源模塊和存儲模塊，控制模塊分別與高頻收發(fā)模塊、低頻喚醒接收模塊、電源模塊和存儲模塊相連；電源模塊還分別與高頻收發(fā)模塊、低頻喚醒接收模塊連接。所述控制模塊采用STM32F103ZD單片機。所述高頻收發(fā)模塊采用CC2520收發(fā)芯片。低頻喚醒接收模塊采用AS3933芯片。電源模塊包括5V鋰電池、LP2985電源芯片和BQ24085充電芯片；5V鋰電池通過LP2985電源芯片形成3.3V、3.6V穩(wěn)壓，BQ24085充電芯片用于為5V鋰電池進行充電。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出了一種由讀寫器、低頻喚醒器和有源電子標簽組成的系統(tǒng)，利用多讀寫器和低頻喚醒器，結合信號強度檢測來定位當前標簽具體位置，可以精確定位有源電子標簽的位置，很好的解決了目前有源標簽系統(tǒng)中存在的定位困難和無法及時追蹤等問題，滿足現(xiàn)代物資系統(tǒng)發(fā)展的需要，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的有源電子標簽系統(tǒng)結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的電子標簽結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的技術方案。

如圖1所示，本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種能夠準確定位的有源電子標簽系統(tǒng)，包括多個低頻喚醒器、多個電子標簽、多個讀寫器和后臺服務器；

低頻喚醒器用于喚醒電子標簽，低頻喚醒器的喚醒命令中帶有喚醒器位置坐標信息；所述電子標簽設置在需要管理的物資上，每個電子標簽與唯一的ID進行綁定，電子標簽將ID和喚醒器位置坐標信息發(fā)送給讀寫器；讀寫器均勻分布在需要定位的區(qū)域內，讀寫器接收電子標簽發(fā)送的ID號，檢測接收到的電子標簽的信號強度，并將ID號和信號強度存儲在本地，同時通過網絡將電子標簽的信號強度、讀寫器位置坐標信息和喚醒器位置坐標信息上傳到后臺服務器；后臺服務器根據各個讀寫器上傳的電子標簽的信號強度、讀寫器位置坐標信息和喚醒器位置坐標信息進行計算分析，根據信號強度指示值(RSSI)，以及低頻喚醒器發(fā)送的位置坐標信息，利用質心算法得出電子標簽的具體位置。

進一步地，所述低頻喚醒器之間的間距為8～12米，低頻喚醒器工作在125K頻段。讀寫器均勻分布在需要定位的區(qū)域，間距為80～120米，還可以根據現(xiàn)場效果進行具體調整。為了達到防碰撞和低功耗，電子標簽采用定時發(fā)送信號的方式工作，信號發(fā)送間隔為3～5S，隨機正負誤差100ms，保證讀寫器可靠接收到各電子標簽的信號。

如圖2所示，本發(fā)明的電子標簽包括控制模塊、高頻收發(fā)模塊、低頻喚醒接收模塊、電源模塊和存儲模塊，控制模塊分別與高頻收發(fā)模塊、低頻喚醒接收模塊、電源模塊和存儲模塊相連；電源模塊還分別與高頻收發(fā)模塊、低頻喚醒接收模塊連接。

綜合考慮電子標簽的成本、低功耗要求以及可靠性等因素，控制模塊采用Silicon Labs公司的STM32F103ZD單片機。C8051F410是一款8位的CIP-51內核、低功耗混合信號片上型MCU，具有以下主要特點：內部資源豐富，包括：6個可捕捉/比較模塊及帶看門狗功能的PCA、硬件CRC、32kB的片內Flash和2304字節(jié)的片內RAM等；接口豐富，包括SMBus/I2C、SPI接口和UART接口，可以方便擴展外部接口；另外，具有活動、空閑、掛起、停機4種工作模式，通過這4種工作方式的切換可以實現(xiàn)系統(tǒng)的低功耗設計。

STM32F103ZD采用Cortex-M3內核，主頻可達72MHz，并且具有低功耗、高性能等優(yōu)點。

電子標簽高頻收發(fā)模塊主要實現(xiàn)高頻通信的數(shù)據收發(fā)，高頻收發(fā)模塊采用CC2520收發(fā)芯片。TI公司的CC2520是第二代的ZigBee/IEEE 802.15.4RF收發(fā)器，主要用于2.4GHz的ISM頻段。CC2520可工作高達125度C，可提供極好的靈敏度和共存性能，有極好的連接性能和可低電壓工作。此外，CC2520支持幀處理，數(shù)據緩沖，突發(fā)傳輸，數(shù)據加密，數(shù)據鑒權，空閑頻道檢測，連接質量指示以及幀定時信息等，從而降低了主控制器的加載。CC2520廣泛應用IEEE 802.15.4系統(tǒng)，ZigBee系統(tǒng)，工業(yè)監(jiān)視和控制系統(tǒng)，家庭和建筑物自動化，自動讀表，低功耗無線傳感器網絡，機頂盒和遙控以及消費類電子。

電子標簽低頻喚醒接收模塊核心是奧地利微電子的AS3933芯片。AS3933是一款3通道可編程低頻喚醒接收器，主要的功能特點有：3通道ASK喚醒接收，可編程16位或32位曼徹斯特喚醒碼；接收頻率范圍廣泛：15～150kHz；支持可編程數(shù)據速率和帶時鐘恢復的曼徹斯特解碼，并提供了內置自動天線調諧器；喚醒靈敏度達到80μVRMS，3通道低功耗偵聽模式功耗最低僅有1.7μA。

電源模塊包括5V鋰電池、LP2985電源芯片和BQ24085充電芯片；5V鋰電池通過LP2985電源芯片形成3.3V、3.6V穩(wěn)壓，BQ24085充電芯片用于當電子標簽電池電量不足時為5V鋰電池進行充電，以備后續(xù)使用。

為了實現(xiàn)標簽操作和狀態(tài)信息的實時記錄以備查詢，本發(fā)明的電子標簽還設計了一個外部存儲模塊。存儲模塊的選用的芯片是FM3130。

本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發(fā)明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內。