CN103824039B - Rfid精确定位方法 - Google Patents

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

RFID精确定位方法

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。