一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法，所述方法包括获取多个标签分别于所述参考天线以及多个待定位天线之间直线位置发生变化的时间点；计算参考天线与与其相邻的待定位天线之间的距离以及两个待定位天线之间的距离；根据计算得到的距离标定各个待定位天线位置；根据待定位天线与所述参考天线的距离，计算对应的待定位天线的误差弥补值；将待定位天线与所述参考天线的距离与对应的所述误差弥补值相加，得到各个所述待定位天线的当前位置。本发明专利技术实现实时的天线位置更新，并且在部署时无需在进行额外的位置测量即可确定天线位置图，为后续标签精确定位功能提供基础和保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频标签系统领域和无线定位领域，更具体涉及一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法。
技术介绍
射频识别技术(RadioFrequencyIdentification,RFID)是利用射频信号，通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递，并通过所传递的信息实现识别和数据交换功能的自动识别系统，其工作原理是：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能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(即PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(即ActiveTag，有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。射频识别技术比较于其它技术，其最明显的优点是电子标签和阅读器无需接触便可完成识别。它的出现改变了条形码依靠“有形”的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量巨大的“无形”信息。它所具有的强大优势会极大地提高信息的处理效率和准确度。射频识别技术应用范围广，遍及制造、物流、医疗、运输、零售、国防等。目前用途最普遍为图书馆书籍管理以及大型超市商品管理(如沃尔玛等)。在现有的通过射频识别技术进行标签定位的方法中，设计者默认设定阅读器天线的位置是已知且固定的。然而，这样的假设在实际应用中并不合理。这是因为在实际应用中，部署阅读器和天线的人员大部分是缺乏专业知识的工人，他们无法帮助系统设计者去配置系统中天线的位置或者根据系统的精确要求部署天线。另外，尽管大部分情况下天线在部署之后会保持静止，但是仍然会出现由于搭载物(书架、货架等)的重新布置甚至是轻微移动而导致天线的位置变化，这使得天线位置的自动更新成为必要。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何根据实际情况自动更新天线位置。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法，所述方法包括以下步骤：S1、设置天线和多个标签，所述天线包括一参考天线和多个待定位天线；S2、获取多个标签分别于所述参考天线以及多个待定位天线之间直线位置发生变化的时间点；S3、计算所述参考天线与与其相邻的所述待定位天线之间的距离以及两个所述待定位天线之间的距离；S4、根据步骤S3计算得到的距离标定各个所述待定位天线位置；S5、根据待定位天线与所述参考天线的距离，计算对应的所述待定位天线的误差弥补值；S6、将各个所述待定位天线与所述参考天线的距离与对应的所述误差弥补值相加，得到各个所述待定位天线的当前位置。优选地，所述步骤S3中，按照下面公式计算所述参考天线与与其相邻的所述待定位天线之间的距离以及两个所述待定位天线之间的距离：|RANTi,ANTj,TAGk|=|IHANTi,TAGk,HANTj,TAGk|γ]]>其中，γ∈(0,1)是信号特征参数；表示用第k个标签TAGk计算出来的第i个天线ANTi到第j个天线ANTj的距离；表示第k个标签TAGk与第i个天线ANTi之间直线位置发生变化的时间点；表示第k个标签TAGk与第j个天线ANTj之间直线位置发生变化的时间点；表示人或物体从时间点到行走的距离。优选地，所述步骤S6中，按照下面公式计算所述误差弥补值：ei=Σj=0NΣk=0Ki,j(Ri,j,k-di,j)Σj=0NKi,j]]>其中，ei为第i个所述天线ANTi对应的所述误差弥补值；di,j＝pi-pj为第i个所述天线ANTi与第j个所述天线ANTj的距离矢量；Ki，j为对于为第i个所述天线ANTi与第j个所述天线ANTj的距离的测量次数；Ri,j,k为所述Ki,j次测量中第k次测量的距离值，N为除去第i个所述天线ANTi后的所有的天线的总个数。(三)有益效果本专利技术提供了一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法，本专利技术基于标签反向定位，实现实时的天线位置更新，并且在部署时无需在进行额外的位置测量即可确定天线位置图，为后续标签精确定位功能提供基础和保证。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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本专利技术的一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法流程图；图2为利用本专利技术的方法进行天线位置更新的操作示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法，如图1所述，所述方法包括以下步骤：S1、设置天线和多个标签，所述天线包括一参考天线和多个待定位天线；S2、获取多个标签分别于所述参考天线以及多个待定位天线之间直线位置发生变化的时间点；S3、计算所述参考天线与与其相邻的所述待定位天线之间的距离以及两个所述待定位天线之间的距离；S4、根据步骤S3计算得到的距离标定各个所述待定位天线位置；S5、根据待定位天线与所述参考天线的距离，计算对应的所述待定位天线的误差弥补值；S6、将各个所述待定位天线与所述参考天线的距离与对应的所述误差弥补值相加，得到各个所述待定位天线的当前位置。所述步骤S3中，按照下面公式计算所述参考天线与与其相邻的所述待定位天线之间的距离以及两个所述待定位天线之间的距离：|RANTi,ANTj,TAGk|=|IHANTi,TAGk,HANTj,TAGk|γ]]>其中，γ∈(0,1)是信号特征参数；表示用第k个标签TAGk计算出来的第i个天线ANTi到第j个天线ANTj的距离；表示第k个标签TAGk与第i个天线ANTi之间直线位置发生变化的时间点；表示第k个标签TAGk与第j个天线ANTj之间直线位置发生变化的时间点；表示人或物体从时间点到行走的距离。所述步骤S6中，按照下面公式计算所述误差弥补值：ei=Σj=0NΣk=0Ki,j(Ri,j,k-di,j)Σj=0NKi,j]]>其中，ei为第i个所述天线ANTi对应的所述误差弥补值；di,j＝pi-pj为第i个所述天线ANTi与第j个所述天线ANTj的距离矢量；Ki，j为对于为第i个所述天线ANTi与第j个所述天线ANTj的距离的测量次数；Ri,j,k为所述Ki,j次测量中第k次测量的距离值。该方法基于使用无线射频标签进行定位的一个特点进行设计。在无线射频标签定位技术中，天线的位置往往不需要确切知晓，而仅仅需要知道天线之间的相对位置即可。更进一步的，当需要确切知晓所有天线确切位置时，部署、配置某一个特定天线(如固定在墙壁上的天线)会比确定所有天线的位置更简单。因此，本方法通过不同天线接收到的标签的位置信息，反向确定天线之间的相互位置关系，从而获取全局的天线相对位置配置图。本专利技术的方法具体原理如下：当天线对附着于物体上的标签进行识别时，天线可以获取该标签传输回来的射频信号的一些属性，如信号强度、多普勒频移等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、设置天线和多个标签，所述天线包括一参考天线和多个待定位天线；S2、获取多个标签分别于所述参考天线以及多个待定位天线之间直线位置发生变化的时间点；S3、计算所述参考天线与与其相邻的所述待定位天线之间的距离以及两个所述待定位天线之间的距离；S4、根据步骤S3计算得到的距离标定各个所述待定位天线位置；S5、根据所述待定位天线与所述参考天线的距离，计算对应的所述待定位天线的误差弥补值；S6、将各个所述待定位天线与所述参考天线的距离与对应的所述误差弥补值相加，得到各个所述待定位天线的当前位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于标签反向定位的RFID阅读器天线定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、设置天线和多个标签，所述天线包括一参考天线和多个待定位天线；S2、获取多个标签分别于所述参考天线以及多个待定位天线之间直线位置发生变化的时间点；S3、计算所述参考天线与与其相邻的所述待定位天线之间的距离以及两个所述待定位天线之间的距离；S4、根据步骤S3计算得到的距离标定各个所述待定位天线位置；S5、根据所述待定位天线与所述参考天线的距离，计算对应的所述待定位天线的误差弥补值；S6、将各个所述待定位天线与所述参考天线的距离与对应的所述误差弥补值相加，得到各个所述待定位天线的当前位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，按照下面公式计算所述参考天线与与其相邻的所述待定位天线之间的距离以及两个所述待定位天线之间的距离：|RANTi,ANTj,TAGk|=|IHANTiTAGk,HANTj,TAGk|γ]]...

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