Rfid精確定位方法
【專利摘要】本發明涉及RFID精確定位方法，包括閱讀器發送包含有固定發射角度的射頻信號；電子標簽接收閱讀器發送的信號，并檢測RSSI，所述固定發射角度區域內的RSSI值大于該區域外的RSSI值；設定RSSI值，當電子標簽檢測到的RSSI值大于設定值時，計數值加一，當不大于設定值時，計數值清零；預設計數值，當檢測到的計數值等于預設計數值時，判斷定位成功。本發明通過檢測RSSI值和計數值，并采用主從式通訊方式，確保了定位的精確性；采用跳頻的工作方式，提高抗干擾性能；還采用主站發送請求、從站發送應答的方式，避免了復定位和通信丟包的現象。
【專利說明】RFID精確定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種RFID定位方法。
【背景技術】
[0002]RFID (Radio Frequency IDentif ication)即射頻識別技術，又稱為電子標簽或無線，是一種通信技術，可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據，無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。RFID可應用的領域十分廣泛，包括列車定位領域。現有的RFID定位技術是在一定區域內設置電子標簽，在定位目標上設置閱讀器，閱讀器通過天線向空中發射RFID標識信號，由于閱讀器發出的RFID標識信號隨著距離的增加按照一定的規律逐步衰減，且電子標簽在移動過程中接收到的信號強度(RSSI)不同，因此可根據電子標簽的位置及RSSI大小進行定位。但，目前上述RFID定位技術不僅精度不夠、抗干擾性不強，而且存在通信丟包、重復定位的現象。
【發明內容】
[0003]針對上述技術問題，本發明提供一種RFID精確定位方法，該方法不僅抗干擾能力較強，而且可避免重復定位和通信丟包的現象。
[0004]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:RFID精確定位方法，包括以下步驟:
[0005]a:閱讀器發送包含有固定發射角度的射頻信號；
[0006]b:電子標簽接收閱讀器發送的信號，并檢測RSSI，所述固定發射角度區域內的RSSI值大于該區域外的RSSI值；
[0007]c:設定RSSI值，當電子標簽檢測到的RSSI值大于設定值時，計數值加一，當不大于設定值時，計數值清零；
[0008]d:預設計數值，當檢測到的計數值等于預設計數值時，判斷定位成功。
[0009]進一步地，所述閱讀器為主動發送數據的主站，電子標簽為收到主站發出的請求后被動發送應答的從站。
[0010]進一步地，包括N個應用信道，在一個單位時間內實現一次所述主站的請求及從站的應答，所述電子標簽每N+1個單位時間變換一個信道，閱讀器每一個單位時間變換一次信道；在一個單位時間內主站采用其中一信道發出一次請求、從站接受該請求并發送應答、主站收到從站的該應答后，主站與從站采用該信道進行通信。
[0011]進一步地，在主站與從站建立通信連接前，主站發出握手請求，從站收到該請求后返回握手應答，主站收到握手應答后，將握手計數加一，沒用收到握手應答，將握手計數清零；當握手計數小于預設值時，主站重復發送握手請求；當握手計數等于預設值時，主站發送通信連接請求，主站收到從站的連接應答時，建立通信連接。
[0012]進一步地，在主站與從站建立通信連接后，主站發送確認請求，從站收到該請求后返回確認應答，主站沒有收到確認應答，將通信錯誤計數加一，并重復發送相同的確認請求；主站收到確認應答，將通信錯誤計數清零；當通信錯誤計數等于預設值時，主站判斷通信連接已斷開，并重新發送握手請求以建立通信連接。
[0013]作為優選，所述閱讀器以恒定的功率發送射頻信號。
[0014]本發明與現有技術相比具有如下優點:
[0015]1、本發明通過檢測RSSI值和計數值，并采用主從式通訊方式，確保了定位的精確性；
[0016]2、本發明采用跳頻的工作方式，提高抗干擾性能；
[0017]3、本發明還采用主站發送請求、從站發送應答的方式，避免了重復定位和通信丟包的現象。
【具體實施方式】
[0018]下面詳細介紹本發明的RFID精確定位方法，其包括以下步驟:
[0019]閱讀器發送包含有固定發射角度的射頻信號；閱讀器的天線為特制的定位天線，其發送信號的強度有很強的方向性，在天線正向的一定范圍即固定發散角度區域內，信號會非常強，出了該區域之后，信號強度會急劇減弱，但在邊界會有一個臨界區域，在這個區域內，信號強度是不均勻的。在本方法中，閱讀器安裝在固定位置，會以恒定的功率發送數據，這樣可以保證發送信號在同一位置的強度基本是不變的。
[0020]在定位過程中，電子標簽接收閱讀器發出的信號，并檢測接收到的信號強度(RSSI);在標簽處于閱讀器天線的固定發散角度之內時，RSSI值會很大，而在這個范圍外時，RSSI值會變的很小。根據RSSI值，來判斷是否進入閱讀器天線的發散角度之內。通過這種方式，從同一方向標簽往閱讀器行進，可以實現固定位置的精確定位。
[0021]在采用本方法時，會設定RSSI值，標簽判斷每一次的RSSI值，當電子標簽檢測到的RSSI值大于設定值時，計數值加一，當不大于設定值時，計數值清零。
[0022]且，還預設計數值，在每一次判斷RSSI值后，檢測計數值，當檢測到的計數值等于預設計數值時，判斷定位成功。
[0023]本發明的所述閱讀器為主動發送數據的主站，電子標簽為收到主站發出的請求后被動發送應答的從站，只有主站能主動發數據，從站只能收到主站發出的請求后被動的發送應答，從而確保定位的精確性。
[0024]為解決定位過程中干擾的問題，引入了跳頻的工作方式。當設備附近有使用相同信道的的干擾源時，會嚴重影響標簽與閱讀器的正常通信。標簽與閱讀器都能夠自動的變換收發信道。當包括N個應用信道時，一個單位時間內能夠實現一次主站的請求及從站的應答。標簽每N+1個單位時間變換一個信道，閱讀器每一個單位時間變換一次信道。這樣做就能夠實現標簽停留在一個信道內的時間，閱讀器能夠掃描到所有的信道。當其中有一次主站發出請求后，主站收到從站的應答，說明當前信道是可用的，主站與從站都將停止跳頻，使用當前信道進行通信。用這種方式，可以避免在某個信道被占用時，無法正常通信的問題
[0025]為解決重復定位的問題及通信丟包的問題，在每一次建立連接前，都需由主站發出握手請求，從站收到該請求后，會返回握手應答。主站成功收到應答后，會將握手計數加一，如果主站沒用收到握手應答，會將握手計數清零。當握手計數小于預設值如3時，主站會重復的發握手請求。當握手計數等于3時，主站會發連接請求，主站成功收到從站的連接應答時，連接成功建立。因為通信過程中可能會出現丟包的問題，因此，在連接成功之后，如主站發送請求，沒有收到正確的應答，主站將通信錯誤計數加一，并發送前一幀相同的請求，如果此時收到正確應答，主站將通信錯誤計數清零。當通信錯誤計數等于預設值如5時，主站判斷連接已斷開，重新發送握手請求以尋求建立連接。因為閱讀器與標簽的通信范圍比較廣，在定位位置之外如3米的位置都能正常連接，不會出現連接斷開的情況，但此時RSSI值已經很小，離定位位置已經很遠。所以，這時，增加一個條件，每次建立連接后只能定位一次，就能夠避免重復定位。
[0026]上述實施方式僅供說明本發明之用，而并非是對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也應屬于本發明的范疇。
【權利要求】
1.RFID精確定位方法，包括以下步驟: a:閱讀器發送包含有固定發射角度的射頻信號； b:電子標簽接收閱讀器發送的信號，并檢測RSSI，所述固定發射角度區域內的RSSI值大于該區域外的RSSI值； c:設定RSSI值，當電子標簽檢測到的RSSI值大于設定值時，計數值加一，當不大于設定值時，計數值清零； d:預設計數值，當檢測到的計數值等于預設計數值時，判斷定位成功。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述閱讀器為主動發送數據的主站，電子標簽為收到主站發出的請求后被動發送應答的從站。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于:包括N個應用信道，在一個單位時間內實現一次所述主站的請求及從站的應答，所述電子標簽每N+1個單位時間變換一個信道，閱讀器每一個單位時間變換一次信道；在一個單位時間內主站采用其中一信道發出一次請求、從站接受該請求并發送應答、主站收到從站的該應答后，主站與從站采用該信道進行通?目。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于:在主站與從站建立通信連接前，主站發出握手請求，從站收到該請求后返回握手應答，主站收到握手應答后，將握手計數加一，沒用收到握手應答，將握手計數清零；當握手計數小于預設值時，主站重復發送握手請求；當握手計數等于預設值時，主站發送通信連接請求，主站收到從站的連接應答時，建立通信連接。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于:在主站與從站建立通信連接后，主站發送確認請求，從站收到該請求后返回確認應答，主站沒有收到確認應答，將通信錯誤計數加一，并重復發送相同的確認請求；主站收到確認應答，將通信錯誤計數清零；當通信錯誤計數等于預設值時，主站判斷通信連接已斷開，并重新發送握手請求以建立通信連接。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的方法，其特征在于:所述閱讀器以恒定的功率發送射頻信號。
【文檔編號】G06K7/00GK103824039SQ201410074907
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2014年3月3日
【發明者】肖坤洋, 楊席, 蔡欣浩, 王英健, 朱益紅 申請人:湖南沄輝科技股份有限公司