CN106371059A - Rfid标签定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RFID标签定位方法及装置，其方法包括：在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，标签区布置有至少一个所述待定位标签和若干参考标签；根据至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法和三角质心定位算法，计算得到待定位标签的定位信息。本发明极大的降低了标签的定位误差，提高了标签的定位精度，可适用于密集型标签分布的应用场景。

Description

RFID标签定位方法及装置
技术领域
本发明涉及标签识别技术领域，具体地说，涉及一种应用在物流、智能识别卡、智能光分配网络中的RFID标签定位方法和装置。
背景技术
由于商品制造销售、货物的跟踪和分配、网络配线管理等领域有定位产品目标的要求，定位***越来越多的受到关注。目前常见的室内定位***有蜂窝无线定位、无线局域网定位、红外线定位和超声波定位。随着对产品定位精度的要求越来越高，传统的定位技术已经不能满足要求。
RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术，是一种利用射频通信实现的非接触自动识别技术。与其它技术相比，RFID技术具有非接触、非视距、定位精度高、无定位盲区等优点。RFID技术在定位物体的同时还能从目标读取大量的信息，真正实现“一物一码”，所以使用RFID技术可以快速的实现标签定位以及数据信息交换，能减少人力、物力并大大提高识别和定位效率。定位算法是RFID定位技术的关键，当前RFID的定位技术主要分为测距技术的定位算法和无需测距技术的算法。基于测距技术的定位算法包括到达时间定位(TOA)、到达时间差定位(TDOA)、方向测量定位(AOA)以及信号强度定位(RSSI)；基于无需测距技术的定位算法包括DV-HOP定位算法、APIT定位算法、凸规划算法。
现有的无源RFID定位采用基于信号强度的二维定位方法。参照图1，该定位技术在一维定位的理论基础上，通过在室内摆放4个参考标签(r1/r2/r3/r4)及两个远距读写头A和B，通过两组RSSI强度与距离的近似多项式，可以估算出标签大概的位置，从而实现对标签的二维定位。但是，由于信号的多径效应，接收的RSSI信号存在误差，在没有统计误差概率的情况下，该方法实现的定位精度低，误差大，因此该定位方法和装置只能应用于定位标签分布距离较大，精度定位要求低的场景，而在标签分布密集的条件下，采用该定位方法的定位精度就没法区分标签的位置，满足不了应用要求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种RFID标签定位方法和装置，旨在实现在标签密集型分布条件下，对标签进行精确定位和识别。
为实现上述目的，本发明提供的一种RFID标签定位方法，包括：
在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，所述标签区布置有至少一个所述待定位标签和若干参考标签；
根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法和三角质心定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息。
优选地，所述在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度的步骤包括：
采用点到多点的方式，通过至少四个读写头采集各标签的ID信息，并对每一读写头采集的ID信息进行校验，以确定每一读写头采集的各标签的ID信息对应相同；
根据采集到的各标签的ID信息，通过各读写头与每一参考标签交互，得到各参考标签反馈的RSSI强度，通过各读写头与所述待定位标签交互，得到所述待定位标签反馈的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度。
优选地，所述在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度的步骤之前还包括：
在标签区布置参考标签和待定位标签，具体包括：
将所述至少四个读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；
将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；
将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
优选地，所述待定位标签为多个，所述多个待定位标签为均匀分布的N×M型标签阵列。
优选地，根据所述至少四组待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法和三角质心定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息的步骤包括：
根据二维定位算法，将所述至少四组参考标签的RSSI强度带入预设的近似多项式中，估算出一函数关系多项式，所述函数关系多项式为标签与读写头距离，和RSSI强度之间的对应关系的多项式；
将所述待定位标签的RSSI强度带入所述函数关系多项式中，计算得到至少四组所述待定位标签的初步定位信息；
根据三角质心定位算法对所述待定位标签的初步定位信息进行修正，得到所述待定位标签的最终定位信息。
本发明实施例还提出一种RFID标签定位装置，包括读写头模块、监控管理模块以及若干参考标签，其中：
所述读写头模块包括至少四个读写头，用于在标签区，采集待定位标签和所述参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，反馈给所述监控管理模块，所述标签区布置有至少一个所述待定位标签和若干参考标签；
监控管理模块，用于根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息。
优选地，所述读写头模块，还用于采用点到多点的方式，通过至少四个读写头采集各标签的ID信息，并对每一读写头采集的ID信息进行校验，以确定每一读写头采集的各标签的ID信息对应相同；根据采集到的各标签的ID信息，通过各读写头与每一参考标签交互，得到各参考标签反馈的RSSI强度，通过各读写头与所述待定位标签交互，得到所述待定位标签反馈的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度。
优选地，所述装置还包括：
配置模块，用于在标签区布置参考标签和待定位标签，具体用于：将所述至少四个读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
优选地，所述待定位标签为多个，所述多个待定位标签为均匀分布的N×M型标签阵列。
优选地，所述待定位标签为无源标签；所述参考标签在所述多边形边框上均匀分布。
优选地，所述监控管理模块，还用于根据二维定位算法，将所述至少四组参考标签的RSSI强度带入预设的近似多项式中，估算出一函数关系多项式，所述函数关系多项式为标签与读写头距离，和RSSI强度之间的对应关系的多项式；将所述待定位标签的RSSI强度带入所述函数关系多项式中，计算得到至少四组所述待定位标签的初步定位信息；根据三角质心定位算法对所述待定位标签的初步定位信息进行修正，得到所述待定位标签的最终定位信息。
本发明提出的一种RFID标签定位方法和装置，在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组待定位标签和参考标签的RSSI强度，根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息，由于采用四个以上的读写头并结合二维定位算法和三角质心定位算法，极大的降低了标签的定位误差，提高了标签的定位精度，可适用于密集型标签分布的应用场景。
附图说明
图1为现有的无源RFID标签二维定位简图；
图2为现有的近似三角质心定位的基本结构图；
图3为本发明RFID标签定位方法第一实施例的流程示意图；
图4为本发明实施例RFID定位装置的基本架构示意图；
图5为本发明RFID标签定位方法第二实施例的流程示意图；
图6为本发明RFID标签定位装置第一实施例的功能模块示意图；
图7为本发明RFID标签定位装置第二实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：采用四个以上的读写头，通过二维定位方法，估算出四组以上的标签定位信息，再通过三角质心定位的方法，获得最终的标签位置，可以极大地提高标签的定位精度，并可适用于密集型标签分布的应用场景。
由于现有技术的RFID标签定位方法中，因信号的多径效应，接收的RSSI信号存在误差，在没有统计误差概率的情况下，该方法实现的定位精度低，误差大，因此该定位方法和装置只能应用于定位标签分布距离较大，精度定位要求低的场景，而在标签分布密集的条件下，采用该定位方法的定位精度就没法区分标签的位置，满足不了应用要求。
本发明提供一种解决方案，采用四个以上的读写头并结合二维定位算法和三角质心定位算法，可以极大地提高标签的定位精度，并可适用于密集型标签分布的应用场景。
首先介绍一下二维定位算法和三角质心定位算法。
对于二维定位算法，参见图1所示的二维定位架构图，4个电子标签r1～r4摆放在读写头(或读写器)A和B的中间连线上。根据无线信号传播的经验模型和理论模型，待定位标签P与读写头(A，B)的距离(rX，rY)，与读写头(A，B)检测到的待定位标签P的RSSI值(SX，SY)的关系可以由如下多项式表示：
通过带入标签r1～r4反馈的四组信号RSSI值，可算出多项式中aX0、ax1、aX2、aX3和bY0、bY1、bY2、bY3的值。
另外，读写头读取的最佳RSSI值介于0～256的整数值。将读取的待定位标签P的信号强度RSSI值Sp代入到上述多项式中，可获得标签的位置(rX，rY)。
对于三角质心定位算法，参见图2所示的近似三角质心定位图。
读写器A/B/C接收到标签反馈信号RSSI后，分别将标签的三个坐标位置D1、D2、D3记录在集合location{(x1，y1)，(x2，y2),(x3，y3)}。
D1、D2、D3构成的三角形的质心D即标签的最终坐标位置。
该定位方式通过统计概率的理论，可以降低标签位置落点的误差，极大的提高定位精度。
基于上述算法，具体地，参照图3，本发明第一实施例提供一种RFID标签定位方法，包括：
步骤S101，在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，所述标签区布置有至少一个所述待定位标签和若干参考标签；
本实施例以四个读写头进行举例。通过二维定位方法，估算出四组标签距离信息，再通过近似三角质心定位的方法，降低定位误差，获得精准的标签位置。
如图4所示，该定位方法涉及的定位装置包括：四个读写头构成的读写头模块、参考标签(R1～R16)、待定位标签P和监控管理模块(或称***)。
参考标签分别安置在由四个读写头构成的矩形边框上，矩形的四个顶点位置分别安放读写器A、B、C、D，待定位标签P放置在矩形内部任意位置。若为四个以上的读写头，则将各读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
待定位标签可以是单个标签，也可以是均匀分布的N×M型标签阵列。
其中，各读写头用于识别标签的身份(ID)信息，此外，该读写头还将测量标签与各读写头之间的距离。
待定位标签将用于标识待定位的目标。
优选地，待定位标签可以是无源标签；待定位标签可以在矩形内部均匀随机分布，参考标签均匀放置在矩形边线上。当然，在其他实施例中，待定位标签和参考标签还可以采用其他方式放置，在此不作限定。
由上述架构形成本实施例的标签区。
在标签区，通过四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到四组待定位标签和参考标签的RSSI强度。
具体地，作为一种实施方式，采用点到多点的方式，通过各读写头采集各标签的ID信息，并对每一读写头采集的ID信息进行校验，以确定每一读写头采集的各标签的ID信息对应相同；根据采集到的各标签的ID信息，通过各读写头与每一参考标签交互，得到各参考标签反馈的RSSI强度，通过各读写头与所述待定位标签交互，得到所述待定位标签反馈的RSSI强度，得到四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度。
具体采集过程如下：
1、启动点到多点(P2MP)的ID阅读流程。
首先打开读写头A，将所有标签的ID信息阅读进读写头A。阅读完毕关闭读写头A。然后依次开启读写头B、C、D执行上述同样的流程。
2、比较读写头A、B、C、D阅读的所有标签ID信息，如果所有读写头读取的ID信息对应完全一致，则跳到步骤3的流程；如果有ID信息不一致，则跳到步骤1的流程。
3、启动参考标签定位流程。
首先选定参考标签R1的ID，由读写头A发出ID询问命令，参考标签R1收到命令后，与自身ID进行匹配对比，如果ID一致，则发射反馈信息给读写头A。否则，不予理睬。读写头A根据标签反馈的信号获取参考标签R1的信号强度，并将结果上传给监控管理模块。
按照上述的流程，读写头A依次分别获得标签R1～R4和R13～R16的反馈信号RSSI强度。并将所有测量结果上传给监控管理模块。
4、按照步骤3的流程，启动读写头B的定位流程，读写头B分别获得标签R1～R4和R5～R8的反馈信号RSSI强度。启动读写头C的定位流程，读写头C分别获得标签R5～R8和R9～R12的反馈信号RSSI强度。启动读写头D的定位流程，读写头D分别获得标签R9～R12和R13～R16的反馈信号RSSI强度。所有测量结果上传给监控管理模块。
5、启动待定位标签定位流程。
首先选定待定位标签P的ID，由读写头A发出ID询问命令，待定位标签收到命令后，与自身ID进行匹配对比，如果ID一致，则发射反馈信息。否则，不予理睬。读写头A根据标签反馈的信号获取标签的信号强度，并将结果上传给监控管理模块。
6、按照5的流程，读写头B、C、D分别获得待定位标签P反馈的信号强度，并将结果上传给监控管理模块。
通过上述过程得到四组待定位标签和参考标签的RSSI强度。
步骤S102，根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法和三角质心定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息。
具体思路如下：首先，根据二维定位算法，将所述四组参考标签的RSSI强度带入预设的近似多项式中，估算出一函数关系多项式，所述函数关系多项式为标签与读写头距离，和RSSI强度之间的对应关系的多项式；
然后，将所述待定位标签的RSSI强度带入所述函数关系多项式中，计算得到四组待定位标签的初步定位信息；
最后，根据三角质心定位算法对所述待定位标签的初步定位信息进行修正，得到所述待定位标签的最终定位信息。
更为具体地，监控管理模块的处理过程如下：
监控管理模块根据上传的结果，按照图1所示的二维定位方法，可以估算出待定位标签的四个大概坐标位置D1(dx1，dy1)、D2(dx2，dy2)、D3(dx3，dy3)、D4(dx4，dy4)。
然后，监控管理模块根据三角质心定位方法，坐标位置(D1、D2、D3)、(D1、D2、D4)、(D2、D3、D4)、(D1、D3、D4)可以构成四个三角形。四个三角形的质心可以进一步定位出四个标签位置。再根据误差值的大小，排除掉质心位置误差最大的一个，剩下的三个质心位置又可以构成一个三角形，该三角形的质心即为待定位标签精确的标签位置。
不断重复上述步骤，就可以完成对所有待定位标签的定位和识别。
本实施例方案，在二维定位方法的基础上，增加读写头的数量，通过二维定位方法，估算出四组标签距离信息，再通过近似三角质心定位的方法，降低定位误差，获得精准的标签位置，极大地提高了标签的定位精度，可以适用于密集型标签分布场景。
参照图5，本发明第二实施例提供一种RFID标签定位方法，基于上述图3所示的实施例，在上述步骤S101：在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度之前还包括：
步骤S100，在标签区布置参考标签和待定位标签。
具体过程如下：
将所述至少四个读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
以图4所示的四个读写头为例，参考标签分别安置在由四个读写头构成的矩形边框上，矩形的四个顶点位置分别安放读写器A、B、C、D，待定位标签P可以放置在矩形内部任意位置。
本实施例通过上述方案，在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组待定位标签和参考标签的RSSI强度，根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息，由于采用四个以上的读写头并结合二维定位算法和三角质心定位算法，极大的降低了标签的定位误差，提高了标签的定位精度，可适用于密集型标签分布的应用场景。
对应地，提出本发明RFID标签定位装置功能模块示意图。
如图6所示，本发明第一实施例提出一种RFID标签定位装置，包括读写头模块201、监控管理模块202以及若干参考标签203，其中：
所述读写头模块201包括至少四个读写头，用于在标签区，采集待定位标签和所述参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，反馈给所述监控管理模块202，所述标签区布置有至少一个所述待定位标签和若干参考标签；
监控管理模块202，用于根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息。
进一步地，所述读写头模块201，还用于采用点到多点的方式，通过至少四个读写头采集各标签的ID信息，并对每一读写头采集的ID信息进行校验，以确定每一读写头采集的各标签的ID信息对应相同；根据采集到的各标签的ID信息，通过各读写头与每一参考标签交互，得到各参考标签反馈的RSSI强度，通过各读写头与所述待定位标签交互，得到所述待定位标签反馈的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度。
所述监控管理模块202，还用于根据二维定位算法，将所述至少四组参考标签的RSSI强度带入预设的近似多项式中，估算出一函数关系多项式，所述函数关系多项式为标签与读写头距离，和RSSI强度之间的对应关系的多项式；将所述待定位标签的RSSI强度带入所述函数关系多项式中，计算得到至少四组所述待定位标签的初步定位信息；根据三角质心定位算法对所述待定位标签的初步定位信息进行修正，得到所述待定位标签的最终定位信息。
具体地，本实施例以四个读写头进行举例。通过二维定位方法，估算出四组标签距离信息，再通过近似三角质心定位的方法，降低定位误差，获得精准的标签位置。
如图4所示，该定位方法涉及的定位装置包括：四个读写头构成的读写头模块、参考标签(R1～R16)、待定位标签P和监控管理模块(或称***)。
参考标签分别安置在由四个读写头构成的矩形边框上，矩形的四个顶点位置分别安放读写器A、B、C、D，待定位标签P放置在矩形内部任意位置。若为四个以上的读写头，则将各读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
待定位标签可以是单个标签，也可以是均匀分布的N×M型标签阵列。
其中，各读写头用于识别标签的身份(ID)信息，此外，该读写头还将测量标签与各读写头之间的距离。
待定位标签将用于标识待定位的目标。
优选地，待定位标签可以是无源标签；待定位标签可以在矩形内部均匀随机分布，参考标签均匀放置在矩形边线上。当然，在其他实施例中，待定位标签和参考标签还可以采用其他方式放置，在此不作限定。
由上述架构形成本实施例的标签区。
在标签区，通过四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到四组待定位标签和参考标签的RSSI强度。
具体地，作为一种实施方式，采用点到多点的方式，通过各读写头采集各标签的ID信息，并对每一读写头采集的ID信息进行校验，以确定每一读写头采集的各标签的ID信息对应相同；根据采集到的各标签的ID信息，通过各读写头与每一参考标签交互，得到各参考标签反馈的RSSI强度，通过各读写头与所述待定位标签交互，得到所述待定位标签反馈的RSSI强度，得到四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度。
具体采集过程如下：
1、启动点到多点(P2MP)的ID阅读流程。
首先打开读写头A，将所有标签的ID信息阅读进读写头A。阅读完毕关闭读写头A。然后依次开启读写头B、C、D执行上述同样的流程。
2、比较读写头A、B、C、D阅读的所有标签ID信息，如果所有读写头读取的ID信息对应完全一致，则跳到步骤3的流程；如果有ID信息不一致，则跳到步骤1的流程。
3、启动参考标签定位流程。
首先选定参考标签R1的ID，由读写头A发出ID询问命令，参考标签R1收到命令后，与自身ID进行匹配对比，如果ID一致，则发射反馈信息给读写头A。否则，不予理睬。读写头A根据标签反馈的信号获取参考标签R1的信号强度，并将结果上传给监控管理模块。
按照上述的流程，读写头A依次分别获得标签R1～R4和R13～R16的反馈信号RSSI强度。并将所有测量结果上传给监控管理模块。
4、按照步骤3的流程，启动读写头B的定位流程，读写头B分别获得标签R1～R4和R5～R8的反馈信号RSSI强度。启动读写头C的定位流程，读写头C分别获得标签R5～R8和R9～R12的反馈信号RSSI强度。启动读写头D的定位流程，读写头D分别获得标签R9～R12和R13～R16的反馈信号RSSI强度。所有测量结果上传给监控管理模块。
5、启动待定位标签定位流程。
首先选定待定位标签P的ID，由读写头A发出ID询问命令，待定位标签收到命令后，与自身ID进行匹配对比，如果ID一致，则发射反馈信息。否则，不予理睬。读写头A根据标签反馈的信号获取标签的信号强度，并将结果上传给监控管理模块。
6、按照5的流程，读写头B、C、D分别获得待定位标签P反馈的信号强度，并将结果上传给监控管理模块。
通过上述过程得到四组待定位标签和参考标签的RSSI强度。
之后，根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法和三角质心定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息。
具体思路如下：首先，根据二维定位算法，将所述四组参考标签的RSSI强度带入预设的近似多项式中，估算出一函数关系多项式，所述函数关系多项式为标签与读写头距离，和RSSI强度之间的对应关系的多项式；
然后，将所述待定位标签的RSSI强度带入所述函数关系多项式中，计算得到四组待定位标签的初步定位信息；
最后，根据三角质心定位算法对所述待定位标签的初步定位信息进行修正，得到所述待定位标签的最终定位信息。
更为具体地，监控管理模块的处理过程如下：
监控管理模块根据上传的结果，按照图1所示的二维定位方法，可以估算出待定位标签的四个大概坐标位置D1(dx1，dy1)、D2(dx2，dy2)、D3(dx3，dy3)、D4(dx4，dy4)。
然后，监控管理模块根据三角质心定位方法，坐标位置(D1、D2、D3)、(D1、D2、D4)、(D2、D3、D4)、(D1、D3、D4)可以构成四个三角形。四个三角形的质心可以进一步定位出四个标签位置。再根据误差值的大小，排除掉质心位置误差最大的一个，剩下的三个质心位置又可以构成一个三角形，该三角形的质心即为待定位标签精确的标签位置。
不断重复上述步骤，就可以完成对所有待定位标签的定位和识别。
本实施例方案，在二维定位方法的基础上，增加读写头的数量，通过二维定位方法，估算出四组标签距离信息，再通过近似三角质心定位的方法，降低定位误差，获得精准的标签位置，极大地提高了标签的定位精度，可以适用于密集型标签分布场景。
如图7所示，本发明第二实施例提出一种RFID标签定位装置，基于上述图6所示的实施例，该装置还包括：
配置模块200，用于在标签区布置参考标签和待定位标签，具体用于：将所述至少四个读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
具体过程如下：
将所述至少四个读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
以图4所示的四个读写头为例，参考标签分别安置在由四个读写头构成的矩形边框上，矩形的四个顶点位置分别安放读写器A、B、C、D，待定位标签P可以放置在矩形内部任意位置。
本实施例通过上述方案，在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组待定位标签和参考标签的RSSI强度，根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息，由于采用四个以上的读写头并结合二维定位算法和三角质心定位算法，极大的降低了标签的定位误差，提高了标签的定位精度，可适用于密集型标签分布的应用场景。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种RFID标签定位方法，其特征在于，包括：
在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，所述标签区布置有至少一个所述待定位标签和若干参考标签；
根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法和三角质心定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度的步骤包括：
采用点到多点的方式，通过至少四个读写头采集各标签的ID信息，并对每一读写头采集的ID信息进行校验，以确定每一读写头采集的各标签的ID信息对应相同；
根据采集到的各标签的ID信息，通过各读写头与每一参考标签交互，得到各参考标签反馈的RSSI强度，通过各读写头与所述待定位标签交互，得到所述待定位标签反馈的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在标签区，通过至少四个读写头采集待定位标签和参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度的步骤之前还包括：
在标签区布置参考标签和待定位标签，具体包括：
将所述至少四个读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；
将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；
将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待定位标签为多个，所述多个待定位标签为均匀分布的N×M型标签阵列。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述至少四组待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法和三角质心定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息的步骤包括：
根据二维定位算法，将所述至少四组参考标签的RSSI强度带入预设的近似多项式中，估算出一函数关系多项式，所述函数关系多项式为标签与读写头距离，和RSSI强度之间的对应关系的多项式；
将所述待定位标签的RSSI强度带入所述函数关系多项式中，计算得到至少四组所述待定位标签的初步定位信息；
根据三角质心定位算法对所述待定位标签的初步定位信息进行修正，得到所述待定位标签的最终定位信息。
6.一种RFID标签定位装置，其特征在于，包括读写头模块、监控管理模块以及若干参考标签，其中：
所述读写头模块包括至少四个读写头，用于在标签区，采集待定位标签和所述参考标签的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，反馈给所述监控管理模块，所述标签区布置有至少一个所述待定位标签和若干参考标签；
监控管理模块，用于根据所述至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度，并结合二维定位算法，计算得到所述待定位标签的定位信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述读写头模块，还用于采用点到多点的方式，通过至少四个读写头采集各标签的ID信息，并对每一读写头采集的ID信息进行校验，以确定每一读写头采集的各标签的ID信息对应相同；根据采集到的各标签的ID信息，通过各读写头与每一参考标签交互，得到各参考标签反馈的RSSI强度，通过各读写头与所述待定位标签交互，得到所述待定位标签反馈的RSSI强度，得到至少四组所述待定位标签和参考标签的RSSI强度。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
配置模块，用于在标签区布置参考标签和待定位标签，具体用于：将所述至少四个读写头均匀分布围合形成多边形，各读写头对应位于所述多边形的各个顶点；将各参考标签分别安置在由读写头构成的多边形边框上；将所述待定位标签放置在多边形内部区域。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述待定位标签为多个，所述多个待定位标签为均匀分布的N×M型标签阵列。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述待定位标签为无源标签；所述参考标签在所述多边形边框上均匀分布。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的装置，其特征在于，
所述监控管理模块，还用于根据二维定位算法，将所述至少四组参考标签的RSSI强度带入预设的近似多项式中，估算出一函数关系多项式，所述函数关系多项式为标签与读写头距离，和RSSI强度之间的对应关系的多项式；将所述待定位标签的RSSI强度带入所述函数关系多项式中，计算得到至少四组所述待定位标签的初步定位信息；根据三角质心定位算法对所述待定位标签的初步定位信息进行修正，得到所述待定位标签的最终定位信息。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108226860A (zh) * 2017-11-24 2018-06-29 百年金海科技有限公司 基于rss的超宽带混合维定位方法及定位***
CN113079459A (zh) * 2021-03-23 2021-07-06 无锡职业技术学院 一种基于概率估算的超高频rfid***室内定位方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111199258B (zh) * 2018-11-16 2022-08-26 汉朔科技股份有限公司 商品定位***及方法、带rfid读头的pda设备
CN109379701B (zh) * 2018-11-26 2020-07-10 华中科技大学 一种具有误差校准功能的定位方法及网关设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101320092A (zh) * 2008-07-16 2008-12-10 黄以华 一种基于无线射频识别技术的定位方法
CN101324668A (zh) * 2008-07-16 2008-12-17 黄以华 一种无线射频定位方法
CN102938875A (zh) * 2012-11-23 2013-02-20 重庆大学 基于rssi概率质心的无线传感网络定位方法
CN103455829A (zh) * 2013-04-22 2013-12-18 天津工业大学 一种基于rfid实现室内定位的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101191833A (zh) * 2007-12-12 2008-06-04 北京航空航天大学 一种基于接收信号强度的射频识别室内定位检测方法
CN101363910B (zh) * 2008-09-26 2011-10-05 黄以华 一种基于贝叶斯理论的无线射频定位方法
CN101587182B (zh) * 2009-06-25 2011-08-17 华南理工大学 一种用于rfid室内定位***的定位方法
CN103871265B (zh) * 2012-12-13 2016-12-21 比亚迪股份有限公司 一种无线寻车方法及***
CN103954984B (zh) * 2014-02-27 2017-12-19 武汉理工大学 一种用于粮库的人员及运输车辆定位方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101320092A (zh) * 2008-07-16 2008-12-10 黄以华 一种基于无线射频识别技术的定位方法
CN101324668A (zh) * 2008-07-16 2008-12-17 黄以华 一种无线射频定位方法
CN102938875A (zh) * 2012-11-23 2013-02-20 重庆大学 基于rssi概率质心的无线传感网络定位方法
CN103455829A (zh) * 2013-04-22 2013-12-18 天津工业大学 一种基于rfid实现室内定位的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108226860A (zh) * 2017-11-24 2018-06-29 百年金海科技有限公司 基于rss的超宽带混合维定位方法及定位***
CN108226860B (zh) * 2017-11-24 2021-06-22 郑州国测智能科技有限公司 基于rss的超宽带混合维定位方法及定位***
CN113079459A (zh) * 2021-03-23 2021-07-06 无锡职业技术学院 一种基于概率估算的超高频rfid***室内定位方法
CN113079459B (zh) * 2021-03-23 2022-12-02 无锡职业技术学院 一种基于概率估算的超高频rfid***室内定位方法

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