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无线射频标签定位方法和系统技术方案

技术编号:10279611 阅读:151 留言:0更新日期:2014-08-02 21:26
本发明专利技术涉及一种无线射频标签定位方法和系统,其中,上述方法包括:S1,读写器通过n个天线采集标签相位,n大于或等于4;S2,计算相邻天线采集到的相位值的差值,根据相位的差值计算标签到相邻天线中每个天线距离的差值;S3,以距离的差值的绝对值作为实轴长度,以距离的差值相对应的相邻天线中两个天线的位置为焦点生成双曲线;S4,对双曲线中存在相同焦点的双曲线求交点,交点集合求交集,根据交集中包含的交点确定标签的位置。通过本发明专利技术的技术方案,能够不依赖锚节点信息和信号指纹信息对标签进行定位,并且能够提高定位的精确度。

【技术实现步骤摘要】
无线射频标签定位方法和系统
本专利技术涉及射频识别
,具体而言,涉及一种无线射频标签定位方法和一种无线射频标签定位系统。
技术介绍
无线射频识别即RFID (Radio Frequency IDentification)技术,又称电子标签,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,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频(125Khz?134.2Khz)、高频(13.56Mhz)、超高频(UHF)等技术。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。标签包含了电子存储的信息,数米之内都可以识别。与条形码(光学识别技术的一种)不同的是,射频标签不需要处在识别器视线之内,也可以嵌入被追踪物体之内。相对于低频、高频,超高频RFID应用更加广泛。被动(passive)的超高频标签不需要电源供电,从阅读器发出的电磁信号中获取能量并反向散射(backscatter)信号回去。因为不需要供电模块以及无需复杂计算,被动标签造价非常低廉。因此,被动标签可以大量嵌入到物体来进行物流管理、资产监测等。标签的无线定位(wireless localization)是丰富多样的基于位置的服务的基础。比如,在仓库内进行物品自动清点整理时,机器人需要知道每样物品所处的位置以及详细信息。在2.4GHz频段的室内定位系统中,有很多成熟的定位算法,如基于信号强度(RSS)指纹的定位、到达角估测(Arrival of Angle)等。然而,由于在被动无线射频识别系统中(passive RFID system)信号衰减太快、易受干扰等原因,这些方法并不能直接被应用过来。LANDMARC是无线射频识别定位领域的代表作之一。它在场景中部署大量的位置已知的标签(锚节点),根据目标节点信号强度以及锚节点信号强度的关系来推测目标节点位置。在被动无线射频识别系统中,LANDMARC能够达到I?2米左右的精度。但是基于信号强度进行指纹定位的方法需要获取信号指纹信息,而LANDMARC算法又需要依赖锚节点信息,且I至2米的精度也难以满足精确定位的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,如何进行无线射频标签定位而无需依赖信号指纹信息或者锚节点信息,并且能够提高定位精度。为此目的,本专利技术提出了一种无线射频标签定位方法,包括:S1,RFID读写器通过η个天线采集标签的相位值,其中η大于或等于4 ;S2,计算所述η个天线中相邻天线采集到的相位值的差值,得到η-1个相位值的差值,根据所述相位的差值计算所述标签到所述相邻天线中每个天线距离的差值,得到η-1个距离的差值;S3,以所述距离的差值的绝对值作为实轴长度,以所述距离的差值相对应的相邻天线中两个天线的位置为焦点生成双曲线,得到η-1个双曲线;S4,对所述η-1个双曲线中存在相同焦点的双曲线求交点,得到n_2个交点集合,对所述η-2个交点集合求交集,根据交集中包含的交点确定所述标签的位置。优选地,所述步骤S2包括:所述η个天线中第i个天线采集到的相位值为Θ i,Θ i e [0,2 31), i 属于 n,则有本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无线射频标签定位方法,其特征在于,包括:S1,RFID读写器通过n个天线采集标签的相位值,其中n大于或等于4;S2,计算所述n个天线中相邻天线采集到的相位值的差值,得到n‑1个相位值的差值,根据所述相位的差值计算所述标签到所述相邻天线中每个天线距离的差值,得到n‑1个距离的差值;S3,以所述距离的差值的绝对值作为实轴长度,以所述距离的差值相对应的相邻天线中两个天线的位置为焦点生成双曲线,得到n‑1个双曲线;S4,对所述n‑1个双曲线中存在相同焦点的双曲线求交点,得到n‑2个交点集合,对所述n‑2个交点集合求交集,根据交集中包含的交点确定所述标签的位置。

【技术特征摘要】
1.一种无线射频标签定位方法,其特征在于,包括: SI,RFID读写器通过η个天线采集标签的相位值,其中η大于或等于4 ; S2,计算所述η个天线中相邻天线采集到的相位值的差值,得到η-1个相位值的差值,根据所述相位的差值计算所述标签到所述相邻天线中每个天线距离的差值,得到η-1个距离的差值; S3,以所述距离的差值的绝对值作为实轴长度,以所述距离的差值相对应的相邻天线中两个天线的位置为焦点生成双曲线,得到η-1个双曲线; S4,对所述η-1个双曲线中存在相同焦点的双曲线求交点,得到η-2个交点集合,对所述η-2个交点集合求交集,根据交集中包含的交点确定所述标签的位置。2.根据权利要求1所述无线射频标签定位方法,其特征在于,所述步骤S2包括: 所述η个天线中第i个天线采集到的相位值为Qi, Θ j e [O, 2 π ),i属于η,则有 3.根据权利要求2所述无线射频标签定位方法,其特征在于,所述步骤S2还包括: 所述标签到所述第i+Ι个天线的距离为di+1,所述标签到所述第i+Ι个天线和所述第i个天线的距离的差值为Λ Cli,则有 4.根据权利要求3所述无线射频标签定位方法,其特征在于,所述步骤S3包括: 以Λ Cli在k’ = O的情况下对应的绝对值作为实轴长度,以第i个天线和第i+Ι个天线的位置作为焦点生成双曲线的一个分支,以Adi在k’ = I的情况下对应的绝对值作为实轴长度,以第i个天线和第i+Ι个天线的位置作为焦点生成双曲线的另一个分支。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘天赐刘云浩
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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