Rfid標簽、系統及確定rfid標簽地理位置的方法

Rfid標簽、系統及確定rfid標簽地理位置的方法
【專利摘要】本發明公開了一種RFID標簽、系統及確定RFID標簽地理位置的方法，該方法包括如下步驟：振蕩器驅動定時裝置，利用光照傳感器定時記錄RFID標簽所處環境的日照或光照信息；在振蕩器控制下，通過RFID標簽芯片的數據口定時將所獲得的日照或光照信息傳送給RFID標簽芯片；RFID讀寫器通過天線讀取RFID標簽芯片記錄的日照或光照信息，并由此計算出各光照記錄對應時間；后臺對RFID讀寫器讀取的日照或光照信息進行處理，推算出RFID標簽所在的地理位置或判斷是否有標簽脫離群體擺放位置，本發明利用射頻識別技術結合光傳感器的光照信息，實現了確定RFID標簽所處的地理位置信息以及RFID標簽經過的地理軌跡的目的。
【專利說明】RF ID標簽、系統及確定RF ID標簽地理位置的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術,特別是涉及一種RFID標簽、系統及確定RFID標簽地理位置的方法。
【背景技術】
[0002]目前，常用的定位方法包括GPS定位、基站定位、WIFI定位、IP定位、藍牙定位、聲波定位等。利用相應設備，就能獲取設備的相應位置。
[0003]RFID無線射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽，操作快捷方便。
[0004]RFID標簽包括有源標簽，無源標簽，半有源標簽。一般而言，RFID標簽即使包含能源裝置(電池)，其能源裝置所提供的能源也是為了滿足RFID標簽的工作條件，沒有充足的能源提供給其他定位裝置。但現有技術增加的定位設備重量遠大于RFID標簽本身重量，使標簽喪失了本身的具備的輕便特性。

【發明內容】

[0005]為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種RFID標簽、系統及確定RFID標簽地理位置的方法，通過利用射頻識別技術結合光傳感器的光照信息，實現了確定RFID標簽所處的地理位置信息以及RFID標簽經過的地理軌跡的目的。
[0006]為達上述及其它目的，本發明提出一種RFID標簽，至少包括:
[0007]光傳感器模塊，定時記錄該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并通過RFID標簽芯片的數據口將獲得的日照或光照信息定時傳送給RFID標簽模塊的存儲器；
[0008]RFID標簽模塊，包括RFID標簽芯片及其天線，該RFID標簽存儲該光傳感器模塊傳送的日照或光照信息，并通過該天線與RFID讀寫器通信。
[0009]進一步地，該光傳感器模塊包括光傳感器、振蕩器、存儲器及定時裝置，該光傳感器通過感應光源產生該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并通過該振蕩器驅動該定時裝置定時記錄該RFID標簽所處位置的日照或光照信息將其存儲于該存儲器中，并在該振蕩器控制下通過該RFID標簽芯片的數據口定時將所獲得的日照或光照信息傳送給該RFID標簽芯片。
[0010]進一步地，該RFID標簽還包括一能源裝置，該能源裝置與該光傳感器模塊連接，以于該RFID標簽芯片為無源標簽時給該光傳感器模塊供電。
[0011 ] 進一步地，該能源電池為可充放電的輕薄紙電池或燃料電池。
[0012]進一步地，該RFID標簽芯片為有源或半有源標簽時，加大該RFID標簽芯片能源裝置的能量，以支撐該光傳感器模塊的能耗。
[0013]進一步地，該能源裝置或該RFID標簽芯片的能源裝置為太陽能電池，該太陽能電池在有光照時為儲能元件充電。[0014]為達到上述目的，本發明還提供一種RFID標簽系統，包括:
[0015]RFID標簽，通過采用光傳感器定時記錄該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并通過RFID標簽芯片的數據口將所獲的日照或光照信息定時傳送給該RFID標簽芯片的存儲器；
[0016]RFID標簽讀寫器，通過天線讀取該RFID標簽芯片記錄的該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并將其提供至后臺進行處理，推算出該RFID標簽所在的地理位置或判斷是否有標簽脫離群體擺放位置。
[0017]為達到上述目的，本發明還提供一種確定RFID標簽地理位置的方法，包括如下步驟:
[0018]步驟一，振蕩器驅動定時裝置，利用光照傳感器定時記錄RFID標簽所處環境的日照或光照信息。
[0019]步驟二，在振蕩器控制下，通過RFID標簽芯片的數據口定時將所獲得的日照或光照信息傳送給RFID標簽芯片；
[0020]步驟三，RFID讀寫器通過天線讀取該RFID標簽芯片所記錄的日照或光照信息，并由此計算出各光照記錄對應時間；
[0021 ] 步驟四，后臺對RFID讀寫器讀取的光照信息進行處理，推算出該RFID標簽所在的地理位置或判斷是否有標簽脫離群體擺放位置。
[0022]進一步地，對單個標簽，對于日照環境，后臺由日照信息，根據日出時間及日落時間推算出該RFID標簽所處地點的經度，根據日照時間長度推算出該RFID標簽所處地點的緯度；對于非日照環境，后臺根據光照信息，推算出該RFID標簽的擺放位置和對應時間。
[0023]進一步地，于步驟四中，對于多個標簽，后臺根據光照信息的相關性，推算是否有標簽脫離群體所處環境。
[0024]與現有技術相比，本發明一種RFID標簽、系統及確定RFID標簽地理位置的方法，通過利用RFID射頻識別技術，結合光傳感器獲取的日照或光照信息，并經過后臺處理，實現了確定標簽所處的地理位置信息以及標簽經過的地理軌跡，本發明通過增加很小的重量就可獲取射頻標簽的地理位置信息，甚至在日照充分的場合可以不需要外加厚重的能源裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發明一種RFID標簽系統的系統架構圖；
[0026]圖2為本發明一種確定RFID標簽地理位置的方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下通過特定的具體實例并結合【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。本發明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發明的精神下進行各種修飾與變更。
[0028]圖1為本發明一種RFID標簽系統的系統架構圖。如圖1所示，本發明一種RFID系統，包括RFID標簽10以及RFID讀卡器20。[0029]其中RFID標簽10包括光傳感器模塊30、RFID標簽模塊40以及能源裝置50，光傳感器模塊30用于定時記錄標簽所處位置的日照或光照信息，并通過RFID標簽的數據口將所獲的日照或光照信息定時傳送給RFID標簽模塊40的存儲器，具體地，光傳感器模塊30包括光傳感器301、存儲器302、振蕩器303和定時裝置304，光傳感器301通過感應光源產生RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并通過振蕩器303驅動定時裝置304定時記錄RFID標簽所處位置的日照或光照信息將其存儲于存儲器302中，并在振蕩器控制下通過RFID芯片的數據口定時將所獲得的日照或光照信息傳送給RFID標簽芯片；RFID標簽模塊40包括RFID標簽芯片401及其天線402，RFID標簽芯片401通過天線402與RFID讀寫器20通信，并存儲獲得日照或光照信息，能源裝置50可為可充放電的輕薄紙電池或燃料電池，用于給光傳感器模塊30供電，若RFID標簽模塊40是有源或半有源標簽，則只需要增大原能源裝置的容量即可，如采用太陽能電池，則相應的光傳感器可以用該太陽能電池兼顧；RFID讀寫器20通過天線讀取RFID標簽所記錄的日照或光照信息，并通過后臺處理，推出標簽所在的地理位置或判斷是否有標簽脫離群體擺放位置，即對單個標簽，確定標簽所處的地理位置信息以及標簽經過的地理軌跡，對多個標簽，確定是否有標簽脫離群體擺放位置。
[0030]圖2為本發明一種確定RFID標簽地理位置的方法的步驟流程圖。如圖2所示，本發明一種確定RFID標簽地理位置的方法，包括如下步驟:
[0031]步驟201，振蕩器驅動定時裝置，利用光照傳感器定時記錄RFID標簽所處環境的日照或光照信息(如日出/日落時間或有光/無光時間、光照強度等)。
[0032]步驟202，在振蕩器控制下，通過RFID標簽芯片的數據口定時將所獲得的日照或光照信息傳送給RFID標簽芯片。
[0033]步驟203，RFID讀寫器通過天線讀取RFID標簽所記錄的日照或光照信息，并由此計算出各光照記錄對應時間。
[0034]步驟204，后臺對RFID讀寫器讀取的日照或光照信息進行處理，推算出標簽所在的地理位置或判斷是否有標簽脫離群體擺放位置。具體地說，分為如下三種情況:
[0035]a)對單個標簽，由讀取的日照信息，根據當日的日出時間、日落時間，可推算出物品所處地點的經度，根據日照時間長度，可推算出標簽所處地點的緯度。
[0036]如野生動物攜帶標簽，則標簽可以記錄動物所處環境的日照信息。對一只動物而言，尚有洞穴、樹影等遮蔽的可能性，但對于動物群體，完全可以通過動物所處環境的日出/日落時間，推斷出諸如候鳥飛行軌跡、棲息地等信息。
[0037]作為參考，對于緯度O度/30度/60度，I分鐘的時間誤差對應的定位距離誤差分別為28公里/24公里/14公里。
[0038]b)對非日照環境，也可根據光照信息(開關燈時間、光照強度)，重現標簽的擺放位置和對應時間。
[0039]例如，通過在不同貨架位安裝照明燈具(可能為人眼不敏感的紅外光)，但設定不同光照時間(如一號貨架每隔10分鐘亮10分鐘/ 二號貨架每隔20分鐘亮10分鐘/三號貨架每隔20分鐘滅10分鐘/…)，更有可能設定不同的光照強度。如此，在貨物擺放時無需使用數據庫、讀卡器的電子裝置，但最終仍可通過讀取RFID模塊中光照信息重現物品在貨架中的擺放位置。
[0040]對于放置在包裝箱中的貨物，通過記錄光照信息，確認貨箱在運輸過程中沒有被開箱見光，并可記錄開箱見光的時刻，便于回溯追查。
[0041]c)對多個標簽，運輸路線、運輸環境大致相同，彼此光照信息應該有相關性，由此可推斷是否有標簽脫離群體所處環境。
[0042]對于大量運輸的貨物，存在裝箱、運輸、開箱的環節。經歷的光照環境會大致相同。在貨物最終入庫清點時，可以通過讀取每件貨物的光照記錄，通過光照記錄的相關性，推斷是否有單個貨物脫離運輸流程，防范可能的掉包、偷拿等問題。
[0043]綜上所述，本發明一種RFID標簽、系統及確定RFID標簽地理位置的方法，通過利用RFID射頻識別技術，結合光傳感器獲取的日照或光照信息，并經過后臺處理，實現了確定標簽所處的地理位置信息以及標簽經過的地理軌跡，本發明通過增加很小的重量就可獲取射頻標簽的地理位置信息，甚至在日照充分的場合可以不需要外加厚重的能源裝置。
[0044]與現有技術相比，本發明具有如下優點:
[0045]1、本發明在目前RFID標簽基礎上，僅增加小功率的光照傳感器模塊，保持了 RFID標簽體積小、重量輕的特點；
[0046]2、本發明功耗極低，僅需維持光照傳感器、振蕩器、和相應存儲器的能量消耗，若本身是太陽能電池，可做到免維護長期使用；
[0047]3、本發明根據RFID標簽讀寫器的讀卡時間倒推光照記錄時間，無需系統時間同
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少；
[0048]4、本發明根據光照時間倒推RFID標簽相應地理位置，無需增加其他傳感設備。
[0049]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
【權利要求】
1.一種RFID標簽，至少包括: 光傳感器模塊，定時記錄該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并通過RFID標簽芯片的數據口將獲得的日照或光照信息定時傳送給RFID標簽模塊的存儲器； RFID標簽模塊，包括RFID標簽芯片及其天線，該RFID標簽存儲該光傳感器模塊傳送的日照或光照信息，并通過該天線與RFID讀寫器通信。
2.如權利要求1所述的一種RFID標簽,其特征在于:該光傳感器模塊包括光傳感器、振蕩器、存儲器及定時裝置，該光傳感器通過感應光源產生該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并通過該振蕩器驅動該定時裝置定時記錄該RFID標簽所處位置的日照或光照信息將其存儲于該存儲器中，并在該振蕩器控制下通過該RFID標簽芯片的數據口定時將所獲得的日照或光照信息傳送給該RFID標簽芯片。
3.如權利要求2所述的一種RFID標簽，其特征在于:該RFID標簽還包括一能源裝置，該能源裝置與該光傳感器模塊連接，以于該RFID標簽芯片為無源標簽時給該光傳感器模塊供電。
4.如權利要求3所述的一種RFID標簽，其特征在于:該能源電池為可充放電的輕薄紙電池或燃料電池。
5.如權利要求2所述的一種RFID標簽，其特征在于:該RFID標簽芯片為有源或半有源標簽時，通過加大該RFID標簽芯片能源裝置的能量以支撐該光傳感器模塊的能耗。
6.如權利要求3或5所述的一種RFID標簽，其特征在于:該能源裝置或該RFID標簽芯片的能源裝置為太陽能電池，該太陽能電池在有光照時為儲能元件充電。
7.一種RFID標簽系統，`包括: RFID標簽，通過采用光傳感器定時記錄該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并通過RFID標簽芯片的數據口將所獲的日照或光照信息定時傳送給該RFID標簽芯片的存儲器； RFID標簽讀寫器，通過天線讀取該RFID標簽芯片記錄的該RFID標簽所處位置的日照或光照信息，并將其提供至后臺進行處理，推算出該RFID標簽所在的地理位置或判斷是否有標簽脫離群體擺放位置。
8.一種確定RFID標簽地理位置的方法，包括如下步驟: 步驟一，振蕩器驅動定時裝置，利用光照傳感器定時記錄RFID標簽所處環境的日照或光照信息。 步驟二，在振蕩器控制下，通過RFID標簽芯片的數據口定時將所獲得的日照或光照信息傳送給RFID標簽芯片； 步驟三，RFID讀寫器通過天線讀取該RFID標簽芯片所記錄的日照或光照信息，并由此計算出各光照記錄對應時間； 步驟四，后臺對RFID讀寫器讀取的日照或光照信息進行處理，推算出該RFID標簽所在的地理位置或判斷是否有標簽脫離群體擺放位置。
9.如權利要求8所述的一種確定RFID標簽地理位置的方法，其特征在于:于步驟四中，對單個標簽，對于日照環境，后臺由日照信息，根據日出時間及日落時間推算出該RFID標簽所處地點的經度，根據日照時間長度推算出該RFID標簽所處地點的緯度；對于非日照環境，后臺根據光照信息，推算出該RFID標簽的擺放位置和對應時間。
10.如權利要求9所述的一種確定RFID標簽地理位置的方法，其特征在于:于步驟四中，對于多個標簽，后臺根據光照`信息的相關性，推算是否有標簽脫離群體所處環境。
【文檔編號】G06K19/07GK103679237SQ201310733071
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】莊健敏, 張釗鋒, 牛玉洲 申請人:江蘇中科易正電子科技有限公司