CN109389194A - 基于rfid的电子标签定位装置及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于RFID的电子标签定位装置及定位方法，包括：至少两个天线，等间距分布且中心点均位于第一直线上；至少两个电子标签，分布在第二直线的不同位置，所述第二直线与所述第一直线平行；任意一个电子标签在至少一个天线的读取范围内；读取装置，与所述至少两个天线分别相连；控制装置，与所述读取装置相连，用于基于所述读取装置分别激活每个天线，获取每个天线激活时所采集的电子标签的标签信息和强度信息，并基于所述强度信息确定所述至少两个电子标签中每个电子标签对应的标签信息。本发明的基于RFID的电子标签定位装置及定位方法能够基于一个读写装置读取多个电子标签的标签信息和位置信息，提高了电子标签的定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)的技术领域，特别是涉及一种基于RFID的电子标签定位装置及定位方法。
背景技术
RFID又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别***与特定目标之间建立机械或光学接触。
一个RFID***包括以下几个组件：
(1)应答器
由天线，耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。
(2)阅读器
由天线，耦合元件，芯片组成，读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式RFID读写器或固定式读写器。
(3)应用软件***
通过应用层软件把收集的数据进一步处理，并为人们所使用。
RFID的基本工作原理如下：标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息***进行有关数据处理。因此，一套完整的RFID***至少包括阅读器、电子标签及应用软件***。
现有技术中，基于RFID的电子标签读取装置通常需要对多个电子标签进行读取。在智能制造、产品流水线上等应用场景下，需要在对电子标签的信息及位置进行采集，以便进行相应的操作判断。然而，若电子标签的位置相对集中，例如在分米、厘米级别的距离部署多个电子标签时，由于距离过近，导致电子标签之间存在相互干扰。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于RFID的电子标签定位装置及定位方法，能够基于一个读写装置读取多个电子标签的标签信息和位置信息，提高了电子标签的定位精度。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于RFID的电子标签定位装置，包括：至少两个天线，等间距分布且中心点均位于第一直线上；至少两个电子标签，分布在第二直线的不同位置，所述第二直线与所述第一直线平行；任意一个电子标签在至少一个天线的读取范围内；读取装置，与所述至少两个天线分别相连；控制装置，与所述读取装置相连，用于基于所述读取装置分别激活每个天线，获取每个天线激活时所采集的电子标签的标签信息和强度信息，并基于所述强度信息确定所述至少两个电子标签中每个电子标签对应的标签信息。
于本发明一实施例中，所述电子标签与所述读取装置的工作频率为13.56M赫兹。
于本发明一实施例中，所述读取装置与所述至少两个天线通过射频馈线分别相连。
于本发明一实施例中，所述控制装置通过控制所述读取装置向一个天线发射高频激励信号来激活所述天线。
于本发明一实施例中，所述至少两个天线的尺寸、结构和电性能参数均相同。
于本发明一实施例中，任意两个电子标签与同一天线的水平距离均不相同。
本发明提供一种根据上述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法，应用于控制装置中，包括以下步骤：
控制读取装置单次仅激活至少两个天线中的一个天线；
当所述天线激活时，获取所述读取装置所读取的电子标签的标签信息和强度信息；
所述至少两个天线中的每个天线都激活完毕后，根据每个天线与电子标签的距离信息和所述强度信息建立所述天线与电子标签的对应关系，以确定所述电子标签的标签信息。
对应地，本发明提供一种上述的基于RFID的电子标签定位装置的定位***，应用于控制装置中，包括激活模块、获取模块和关联模块；
所述激活模块用于控制读取装置单次仅激活至少两个天线中的一个天线；
所述获取模块用于当所述天线激活时，获取所述读取装置所读取的电子标签的标签信息和强度信息；
所述关联模块用于当所述至少两个天线中的每个天线都激活完毕后，根据每个天线与电子标签的距离信息和所述强度信息建立所述天线与电子标签的对应关系，以确定所述电子标签的标签信息。
本发明提供一种控制装置，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述控制装置执行上述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法。
最后，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法。
如上所述，本发明所述的基于RFID的电子标签定位装置及定位方法，具有以下有益效果：
(1)能够基于一个读写装置读取多个电子标签的标签信息和位置信息，提高了电子标签的定位精度；
(2)能够对携带RFID电子标签的产品/材料进行定位，从而实现产品信息的自动化精确采集；
(3)对携带RFID电子标签的产品/材料，无需拆除外部包装，即可检测和定位包装内部产品施。
附图说明
图1显示为本发明的基于RFID的电子标签定位装置于一实施例中的结构示意图；
图2显示为本发明的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法于一实施例中的流程图；
图3显示为本发明的基于RFID的电子标签定位装置的定位***于一实施例中的结构示意图；
图4显示为本发明的控制装置于一实施例中的结构示意图。
元件标号说明
1 天线
2 电子标签
3 读取装置
4 控制装置
31 激活模块
32 获取模块
33 关联模块
41 处理器
42 存储器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的基于RFID的电子标签定位装置及定位方法能够基于一个读写装置读取多个电子标签的标签信息和位置信息，提高了电子标签的定位精度，扩展了电子标签的读取范围，从而增加了电子标签的适用性。
如图1所示，于一实施例中，本发明的基于RFID的电子标签定位装置包括：
至少两个天线1，等间距分布且中心点均位于第一直线上。具体地，所述至少两个天线1相互平行，且的中心点沿第一直线等间距分布设置。优选地，为了后续定位简便，所述至少两个天线的尺寸、结构和电性能参数均相同。
至少两个电子标签2，分布在第二直线的不同位置，所述第二直线与所述第一直线平行；任意一个电子标签在至少一个天线的读取范围内。其中，所述至少两个电子标签2分散在第二直线上，并与所述至少两个天线1的中心线相平行。由于任意一个电子标签在至少一个天线的读取范围内，故可保证任意一个天线激活后，至少能够采集到一个电子标签的强度信息和标签信息。优选地，为了后续定位简便，任意两个电子标签与同一天线的水平距离均不相同，从而使得同一天线所采集到的各个电子标签的强度信息均不相同。
读取装置3，与所述至少两个天线3分别相连。于本发明一实施例中，所述读取装置3与所述至少两个天线4通过射频馈线分别相连。
控制装置4，与所述读取装置3相连，用于基于所述读取装置3分别激活每个天线，获取每个天线激活时所采集的电子标签的标签信息和强度信息，并基于所述强度信息确定所述至少两个电子标签中每个电子标签对应的标签信息。
具体地，在所述控制装置4的控制下，所述读取装置3按照一定的顺序分别激活每个天线。当某一天线被激活时，所述读取装置3读取各个电子标签的标签信息和强度信息，并发送至所述控制装置4。所述控制装置4获取所述强度信息对应的强度等级，根据预存的该天线相对于每个电子标签的强度等级，从而获取所述强度信息对应的电子标签，进而确定所述电子标签对应的标签信息。
于本发明一实施例中，所述电子标签与所述读取装置的工作频率为13.56M赫兹。其中，13.56M赫兹是高频RFID的工作频率。在该频率下感应器不再需要线圈进行绕制，可以通过腐蚀或者印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。
于本发明一实施例中，所述控制装置通过控制所述读取装置向一个天线发射高频激励信号来激活所述天线。
如图2所示，于一实施例中，本发明的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法应用于控制装置中，包括以下步骤：
步骤S1、控制读取装置单次仅激活至少两个天线中的一个天线。
具体地，所述控制装置每次仅允许所述读取装置激活一个天线，避免多个天线激活带来的信号干扰。
步骤S2、当所述天线激活时，获取所述读取装置所读取的电子标签的标签信息和强度信息。
具体地，当一个天线激活时，所述读取装置读取各个电子标签的标签信息和强度信息，并发送至所述控制装置。
步骤S3、所述至少两个天线中的每个天线都激活完毕后，根据每个天线与电子标签的距离信息和所述强度信息建立所述天线与电子标签的对应关系，以确定所述电子标签的标签信息。
具体地，所述控制装置预存有每个天线对于各个电子标签的强度等级。根据所述强度信息确定对应的强度等级，再根据强度等级确定对应的电子标签，则所述强度信息对应的标签信息即为所述电子标签发出的。
假定各个天线均相同，各个电子标签到达同一天线的距离均不相同，则距离所述天线越近，强度等级越高。根据距离关系确定各个强度信息与电子标签的对应关系，则可获取各个电子标签的标签信息。
另外，还可以根据该天线到各个电子标签的强度值来确定各个电子标签对应的强度等级。
如图3所示，于一实施例中，本发明的基于RFID的电子标签定位装置的定位***应用于控制装置中，包括激活模块31、获取模块32和关联模块33。
激活模块31用于控制读取装置单次仅激活至少两个天线中的一个天线。
具体地，所述控制装置每次仅允许所述读取装置激活一个天线，避免多个天线激活带来的信号干扰。
获取模块32与激活模块31相连，用于当所述天线激活时，获取所述读取装置所读取的电子标签的标签信息和强度信息。
具体地，当一个天线激活时，所述读取装置读取各个电子标签的标签信息和强度信息，并发送至所述控制装置。
关联模块33与获取模块32相连，用于在所述至少两个天线中的每个天线都激活完毕后，根据每个天线与电子标签的距离信息和所述强度信息建立所述天线与电子标签的对应关系，以确定所述电子标签的标签信息。
具体地，所述控制装置预存有每个天线对于各个电子标签的强度等级。根据所述强度信息确定对应的强度等级，再根据强度等级确定对应的电子标签，则所述强度信息对应的标签信息即为所述电子标签发出的。
假定各个天线均相同，各个电子标签到达同一天线的距离均不相同，则距离所述天线越近，强度等级越高。根据距离关系确定各个强度信息与电子标签的对应关系，则可获取各个电子标签的标签信息。
另外，还可以根据该天线到各个电子标签的强度值来确定各个电子标签对应的强度等级。
需要说明的是，应理解以上***的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上***(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
如图4所示，于一实施例中，本发明的控制装置包括：处理器41及存储器42。
所述存储器42用于存储计算机程序。
所述存储器42包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所述处理器41与所述存储器42相连，用于执行所述存储器42存储的计算机程序，以使所述控制装置执行上述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法。
优选地，所述处理器41可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明的存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法。
优选地，所述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
综上所述，本发明的基于RFID的电子标签定位装置及定位方法能够基于一个读写装置读取多个电子标签的标签信息和位置信息，提高了电子标签的定位精度；能够对携带RFID电子标签的产品/材料进行定位，从而实现产品信息的自动化精确采集；对携带RFID电子标签的产品/材料，无需拆除外部包装，即可检测和定位包装内部产品施。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于RFID的电子标签定位装置，其特征在于，包括：
至少两个天线，等间距分布且中心点均位于第一直线上；
至少两个电子标签，分布在第二直线的不同位置，所述第二直线与所述第一直线平行；任意一个电子标签在至少一个天线的读取范围内；
读取装置，与所述至少两个天线分别相连；
控制装置，与所述读取装置相连，用于基于所述读取装置分别激活每个天线，获取每个天线激活时所采集的电子标签的标签信息和强度信息，并基于所述强度信息确定所述至少两个电子标签中每个电子标签对应的标签信息。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的电子标签定位装置，其特征在于：所述电子标签与所述读取装置的工作频率为13.56M赫兹。
3.根据权利要求1所述的基于RFID的电子标签定位装置，其特征在于：所述读取装置与所述至少两个天线通过射频馈线分别相连。
4.根据权利要求1所述的基于RFID的电子标签定位装置，其特征在于：所述控制装置通过控制所述读取装置向一个天线发射高频激励信号来激活所述天线。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的电子标签定位装置，其特征在于：所述至少两个天线的尺寸、结构和电性能参数均相同。
6.根据权利要求1所述的基于RFID的电子标签定位装置，其特征在于：任意两个电子标签与同一天线的水平距离均不相同。
7.一种根据权利要求1-6之一所述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法，应用于控制装置中，其特征在于：包括以下步骤：
控制读取装置单次仅激活至少两个天线中的一个天线；
当所述天线激活时，获取所述读取装置所读取的电子标签的标签信息和强度信息；
所述至少两个天线中的每个天线都激活完毕后，根据每个天线与电子标签的距离信息和所述强度信息建立所述天线与电子标签的对应关系，以确定所述电子标签的标签信息。
8.一种根据权利要求1-6之一所述的基于RFID的电子标签定位装置的定位***，应用于控制装置中，其特征在于：包括激活模块、获取模块和关联模块；
所述激活模块用于控制读取装置单次仅激活至少两个天线中的一个天线；
所述获取模块用于当所述天线激活时，获取所述读取装置所读取的电子标签的标签信息和强度信息；
所述关联模块用于当所述至少两个天线中的每个天线都激活完毕后，根据每个天线与电子标签的距离信息和所述强度信息建立所述天线与电子标签的对应关系，以确定所述电子标签的标签信息。
9.一种控制装置，其特征在于：包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述控制装置执行权利要求7所述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的基于RFID的电子标签定位装置的定位方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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