CN103824039B - Rfid精确定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及RFID精确定位方法,包括阅读器发送包含有固定发射角度的射频信号;电子标签接收阅读器发送的信号,并检测RSSI,所述固定发射角度区域内的RSSI值大于该区域外的RSSI值;设定RSSI值,当电子标签检测到的RSSI值大于设定值时,计数值加一,当不大于设定值时,计数值清零;预设计数值,当检测到的计数值等于预设计数值时,判断定位成功。本发明通过检测RSSI值和计数值,并采用主从式通讯方式,确保了定位的精确性;采用跳频的工作方式,提高抗干扰性能;还采用主站发送请求、从站发送应答的方式,避免了复定位和通信丢包的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种RFID定位方法。
背景技术
RFID(Radio Frequency IDentification)即射频识别技术,又称为电子标签或无线,是一种通信技术,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,无需识别***与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID可应用的领域十分广泛,包括列车定位领域。现有的RFID定位技术是在一定区域内设置电子标签,在定位目标上设置阅读器,阅读器通过天线向空中发射RFID标识信号,由于阅读器发出的RFID标识信号随着距离的增加按照一定的规律逐步衰减,且电子标签在移动过程中接收到的信号强度(RSSI)不同,因此可根据电子标签的位置及RSSI大小进行定位。但,目前上述RFID定位技术不仅精度不够、抗干扰性不强,而且存在通信丢包、重复定位的现象。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种RFID精确定位方法,该方法不仅抗干扰能力较强,而且可避免重复定位和通信丢包的现象。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:RFID精确定位方法,包括以下步骤:
a:阅读器发送包含有固定发射角度的射频信号;
b:电子标签接收阅读器发送的信号,并检测RSSI,所述固定发射角度区域内的RSSI值大于该区域外的RSSI值;
c:设定RSSI值,当电子标签检测到的RSSI值大于设定值时,计数值加一,当不大于设定值时,计数值清零;
d:预设计数值,当检测到的计数值等于预设计数值时,判断定位成功。
进一步地,所述阅读器为主动发送数据的主站,电子标签为收到主站发出的请求后被动发送应答的从站。
进一步地,包括N个应用信道,在一个单位时间内实现一次所述主站的请求及从站的应答,所述电子标签每N+1个单位时间变换一个信道,阅读器每一个单位时间变换一次信道;在一个单位时间内主站采用其中一信道发出一次请求、从站接受该请求并发送应答、主站收到从站的该应答后,主站与从站采用该信道进行通信。
进一步地,在主站与从站建立通信连接前,主站发出握手请求,从站收到该请求后返回握手应答,主站收到握手应答后,将握手计数加一,没用收到握手应答,将握手计数清零;当握手计数小于预设值时,主站重复发送握手请求;当握手计数等于预设值时,主站发送通信连接请求,主站收到从站的连接应答时,建立通信连接。
进一步地,在主站与从站建立通信连接后,主站发送确认请求,从站收到该请求后返回确认应答,主站没有收到确认应答,将通信错误计数加一,并重复发送相同的确认请求;主站收到确认应答,将通信错误计数清零;当通信错误计数等于预设值时,主站判断通信连接已断开,并重新发送握手请求以建立通信连接。
作为优选,所述阅读器以恒定的功率发送射频信号。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、本发明通过检测RSSI值和计数值,并采用主从式通讯方式,确保了定位的精确性;
2、本发明采用跳频的工作方式,提高抗干扰性能;
3、本发明还采用主站发送请求、从站发送应答的方式,避免了重复定位和通信丢包的现象。
具体实施方式
下面详细介绍本发明的RFID精确定位方法,其包括以下步骤:
阅读器发送包含有固定发射角度的射频信号;阅读器的天线为特制的定位天线,其发送信号的强度有很强的方向性,在天线正向的一定范围即固定发散角度区域内,信号会非常强,出了该区域之后,信号强度会急剧减弱,但在边界会有一个临界区域,在这个区域内,信号强度是不均匀的。在本方法中,阅读器安装在固定位置,会以恒定的功率发送数据,这样可以保证发送信号在同一位置的强度基本是不变的。
在定位过程中,电子标签接收阅读器发出的信号,并检测接收到的信号强度(RSSI);在标签处于阅读器天线的固定发散角度之内时,RSSI值会很大,而在这个范围外时,RSSI值会变的很小。根据RSSI值,来判断是否进入阅读器天线的发散角度之内。通过这种方式,从同一方向标签往阅读器行进,可以实现固定位置的精确定位。
在采用本方法时,会设定RSSI值,标签判断每一次的RSSI值,当电子标签检测到的RSSI值大于设定值时,计数值加一,当不大于设定值时,计数值清零。
且,还预设计数值,在每一次判断RSSI值后,检测计数值,当检测到的计数值等于预设计数值时,判断定位成功。
本发明的所述阅读器为主动发送数据的主站,电子标签为收到主站发出的请求后被动发送应答的从站,只有主站能主动发数据,从站只能收到主站发出的请求后被动的发送应答,从而确保定位的精确性。
为解决定位过程中干扰的问题,引入了跳频的工作方式。当设备附近有使用相同信道的的干扰源时,会严重影响标签与阅读器的正常通信。标签与阅读器都能够自动的变换收发信道。当包括N个应用信道时,一个单位时间内能够实现一次主站的请求及从站的应答。标签每N+1个单位时间变换一个信道,阅读器每一个单位时间变换一次信道。这样做就能够实现标签停留在一个信道内的时间,阅读器能够扫描到所有的信道。当其中有一次主站发出请求后,主站收到从站的应答,说明当前信道是可用的,主站与从站都将停止跳频,使用当前信道进行通信。用这种方式,可以避免在某个信道被占用时,无法正常通信的问题
为解决重复定位的问题及通信丢包的问题,在每一次建立连接前,都需由主站发出握手请求,从站收到该请求后,会返回握手应答。主站成功收到应答后,会将握手计数加一,如果主站没用收到握手应答,会将握手计数清零。当握手计数小于预设值如3时,主站会重复的发握手请求。当握手计数等于3时,主站会发连接请求,主站成功收到从站的连接应答时,连接成功建立。因为通信过程中可能会出现丢包的问题,因此,在连接成功之后,如主站发送请求,没有收到正确的应答,主站将通信错误计数加一,并发送前一帧相同的请求,如果此时收到正确应答,主站将通信错误计数清零。当通信错误计数等于预设值如5时,主站判断连接已断开,重新发送握手请求以寻求建立连接。因为阅读器与标签的通信范围比较广,在定位位置之外如3米的位置都能正常连接,不会出现连接断开的情况,但此时RSSI值已经很小,离定位位置已经很远。所以,这时,增加一个条件,每次建立连接后只能定位一次,就能够避免重复定位。
上述实施方式仅供说明本发明之用,而并非是对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明精神和范围的情况下,还可以作出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。
Claims (4)
1.RFID精确定位方法,包括以下步骤:
a:阅读器发送包含有固定发射角度的射频信号;
b:电子标签接收阅读器发送的信号,并检测RSSI,所述固定发射角度区域内的RSSI值大于该区域外的RSSI值;
c:设定RSSI值,当电子标签检测到的RSSI值大于设定值时,计数值加一,当不大于设定值时,计数值清零;
d:预设计数值,当检测到的计数值等于预设计数值时,判断定位成功;
所述阅读器为主动发送数据的主站,电子标签为收到主站发出的请求后被动发送应答的从站;包括N个应用信道,在一个单位时间内实现一次所述主站的请求及从站的应答,所述电子标签每N+1个单位时间变换一个信道,阅读器每一个单位时间变换一次信道;在一个单位时间内主站采用其中一信道发出一次请求、从站接受该请求并发送应答、主站收到从站的该应答后,主站与从站采用该信道进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在主站与从站建立通信连接前,主站发出握手请求,从站收到该请求后返回握手应答,主站收到握手应答后,将握手计数加一,没用收到握手应答,将握手计数清零;当握手计数小于预设值时,主站重复发送握手请求;当握手计数等于预设值时,主站发送通信连接请求,主站收到从站的连接应答时,建立通信连接。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:在主站与从站建立通信连接后,主站发送确认请求,从站收到该请求后返回确认应答,主站没有收到确认应答,将通信错误计数加一,并重复发送相同的确认请求;主站收到确认应答,将通信错误计数清零;当通信错误计数等于预设值时,主站判断通信连接已断开,并重新发送握手请求以建立通信连接。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于:所述阅读器以恒定的功率发送射频信号。
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