一种射频标签定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种射频标签定位方法，所述方法包括：获取多个待测射频标签反射信号的相位值，并记录所述相位值采集时刻；根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置。所述系统包括：多个待测射频标签，所述待测射频标签沿所述第一方向和/或第二方向排列；定向天线，用于多个所述待测射频标签发射检测信号，并可沿第一方向或第二方向移动；射频接收机，用于获取多个所述待测射频标签反射信号的相位值，并记录相位值采集时刻，该方法不依赖任何专业设备，无需额外布置地标标签，提高了标记有射频标签物体的位置定位的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种射频标签定位方法及系统
本专利技术涉及射频识别领域，尤其涉及一种射频标签定位方法及系统。
技术介绍
如何获取物体的位置信息，一直是科研界关注的重要问题之一。物体的位置通常可以分为绝对位置和相对位置两种。物体的绝对位置是指物体在世界坐标系中的坐标。而物体的相对位置是指目标物体在一群物体中的相对位置。长久以来，研究者们尝试过很多方法来捕获物体的绝对位置，也取得了不错的定位效果。定位精度从米级别逐渐提高到了分米级别。然而基于物体位置的上层应用往往更加关注物体的相对位置。例如在图书馆中，比起知道一本书的绝对位置，例如《哈姆雷特》位于坐标(23，42)处，借阅者更愿意知道该书的相对位置。例如，《哈姆雷图》在第三个书架的第二行第五列。又例如在超市中，比起知道目标食品在世界坐标系中的坐标，购物者更愿意知道该食品在超市中的相对位置，例如哪个货架上的哪行，第几个。虽然以往的定位方法可以首先获取物体的精确位置，然后通过坐标转换得到该物体的相对位置。然而这种坐标转换过程往往会带来很大的误差。目前，利用射频标签，采用信号特征匹配的定位方法，定位精度可达12cm。然而在图书馆中，我们知道书与书是紧密排列。12cm的定位误差或许会将一本书放在了距离原来位置相差若干本书的位置。此外，虽然有研究工作利用非商业设备达到了厘米级别的定位精度。但是这类定位方法通常依赖代价昂贵的专业设备，因此不具有推广型以及普适性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种射频标签定位方法及系统，以提高射频标签的定位精度。第一方面，本专利技术提供了一种射频标签定位方法，包括：获取多个待测射频标签反射信号的相位值，并记录所述相位值采集时刻；根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置。进一步地，根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置，包括：根据所述相位值及相位值采集时刻，确定多个所述待测射频标签在第一方向的位置和/或第二方向的位置；其中多个所述待测射频标签沿所述第一方向和/或第二方向排列。进一步地，根据所述相位值及相位值采集时刻，确定多个所述待测射频标签在所述第一方向的位置，包括：根据获得的相位值和该相位值的采集时间，获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓；获取多个所述待测射频标签相位值变化轮廓的对称采集时刻；根据多个所述待测射频标签相位值变化轮廓的对称采集时刻，确定多个所述待测射频标签在所述第一方向的位置。进一步地，根据获得的相位值和该相位值的采集时间，获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓，包括：获得多个待测射频标签的相位值向量；建立多个所述待测射频标签的相位值向量与预设模板相位值向量的距离矩阵；计算多个所述待测射频标签的最优匹配路径，根据多个所述待测射频标签的最优匹配路径确定获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓。进一步地，在根据获得的相位值和该相位值的采集时间，获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓之后，还包括：对多个所述待测射频标签相位值变化轮廓进行二次拟合，获得二次拟合模型。进一步地，根据所述相位值及相位值采集时刻，确定多个所述待测射频标签在所述第一方向的位置，包括：根据二次拟合模型中的对称采集时刻，确定多个所述待测射频标签在所述第一方向的位置。进一步地，根据所述相位值及相位值采集时刻，确定所述待测射频标签在所述第二方向的位置，包括：根据多个所述待测射频标签相位值变化率，确定所述待测射频标签在所述第二方向的位置。进一步地，根据多个所述待测射频标签相位值变化率，确定所述待测射频标签在所述第二方向的位置，包括：将多个所述待测射频标签相位值变化轮廓中的相位值等分为k份，并计算每一份的相位均值；遍历比较多个所述待测射频标签的相位值变化率，确定所述待测射频标签在所述第二方向的位置。进一步地，根据多个所述待测射频标签相位值变化率，确定所述待测射频标签在所述第二方向的位置，还包括：计算多个待测射频标签间的欧式距离，并确定所述待测射频标签在所述第二方向的位置。第二方面，本专利技术还提供了一种射频标签定位系统，包括：多个待测射频标签，所述待测射频标签沿所述第一方向和/或第二方向排列；定向天线，用于多个所述待测射频标签发射检测信号，并可沿第一方向或第二方向移动；射频接收机，用于获取多个所述待测射频标签反射信号的相位值，并记录相位值采集时刻。本专利技术实施例通过获取多个待测射频标签反射信号的相位值，并记录所述相位值采集时刻，根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置，该方法不依赖任何专业设备，无需额外布置地标标签，提高了标记有射频标签物体的位置定位的精确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的一种射频标签定位方法的流程图；图2是本专利技术实施例二提供的一种射频标签定位方法的流程图；图3为本专利技术实施例二提供的采集待测射频标签相位值和该相位值的采集时刻的示意图；图4为本专利技术实施例二提供的待测射频标签相位值变化轮廓示意图；图5为本专利技术实施例二提供的对待测射频标签相位值变化轮廓进行二次拟合，获得二次拟合模型示意图；图6为本专利技术实施例三提供的获取多个待测射频标签相位值变化轮廓的流程图；图7为本专利技术实施例四提供的一种射频标签的定位方法的流程图；图8为本专利技术实施例提供的一种射频标签定位系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种射频标签定位方法的流程图，参见图1，该方法包括：步骤11、获取多个待测射频标签反射信号的相位值，并记录所述相位值采集时刻。其中，多个待测射频标签贴附在物体上，用以标记物体位置，所述待测射频标签可以接收定向天线发射的检测信号，并在接收到检测信号后，向射频接收机发射反射信号，所述反射信号携带相位信息，相位信息反映待测射频标签与定向天线间的距离。射频接收机从接收到的反射信号中提取出相位值后，并记录此时相位值的采集时刻。步骤12、根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置。射频接收机根据待测射频标签返回的反射信号中相位值的时空相关性计算待测射频标签的所在位置。本专利技术实施例通过获取多个待测射频标签反射信号的相位值，并记录所述相位值采集时刻，根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置，该方法不依赖任何专业设备，无需额外布置地标标签，提高了标记有射频标签物体的位置定位的精确度。本专利技术中，多个待测射频标签可以沿所述第一方向和/或第二方向排列，第一方向和第二方向可以垂直，还可以之间呈现0-180°的夹角，本专利技术对此不作限制。本专利技术提供的方法可以根据所述相位值及相位值采集时刻，确定多个所述待测射频标签在第一方向的位置和/或第二方向的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频标签定位方法，其特征在于，包括：获取多个待测射频标签反射信号的相位值，并记录所述相位值采集时刻；根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置。

【技术特征摘要】
2014.12.31 CN 201410855321X1.一种射频标签定位方法，其特征在于，包括：获取多个待测射频标签反射信号的相位值，并记录所述相位值采集时刻；根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置；其中，所述根据所述相位值及相位值采集时刻确定多个所述待测射频标签的位置，包括：根据所述相位值及相位值采集时刻，确定多个所述待测射频标签在第一方向的位置和/或第二方向的位置；多个所述待测射频标签沿所述第一方向和/或第二方向排列；所述根据所述相位值及相位值采集时刻，确定多个所述待测射频标签在所述第一方向的位置，包括：根据获得的相位值和该相位值的采集时间，获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓；获取多个所述待测射频标签相位值变化轮廓的对称采集时刻；根据多个所述待测射频标签相位值变化轮廓的对称采集时刻，确定多个所述待测射频标签在所述第一方向的位置。2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，根据获得的相位值和该相位值的采集时间，获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓，包括：获得多个待测射频标签的相位值向量；建立多个所述待测射频标签的相位值向量与预设模板相位值向量的距离矩阵；计算多个所述待测射频标签的最优匹配路径，根据多个所述待测射频标签的最优匹配路径确定获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓。3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，在根据获得的相位值和该相位值的采集时间，获得多个所述待测射频标签相位值变化轮廓之后，还包括：对多个所述待测射频标签相位值变化轮廓进行二次拟合，获得二次拟合模型。4.根据权利要求3所述的定位方...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官龙飞，杨铮，朱彤，刘云浩，
申请(专利权)人：无锡清华信息科学与技术国家实验室物联网技术中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32