基于RFID技术的图书精确定位排序方法技术

本发明专利技术公开一种基于RFID技术的图书自动精确定位排序方法，利用RFID技术读取图书标签的RSSI值来对图书馆书架上的每一层的图书实现自动精确定位排序。识别图书RFID标签的信息数据，基于RSSI值进行图书馆图书排序，利用求双峰函数谷底极值的方法，得到每本图书在一层书架上的具体位置和顺序，使得图书管理员和读者可以快速查找到图书。对盘点的每一层图书进行排序，从而可以准确的定位出来每一本图书所在的位置，方便读者借阅。

【技术实现步骤摘要】
基于RFID技术的图书精确定位排序方法
本专利技术属于RFID
，尤其涉及一种基于RFID标签RSSI信号值的图书馆图书的精确定位排序方法。
技术介绍
基于RFID技术的电子产品编码(ElectronicProductCode，EPC)新技术，通过电磁耦合方式实现非接触获取目标对象数据，给商品的识别、存储、流动、销售等各个环节带来了巨大的变革，特别在图书管理中也发挥了巨大的作用。目前，绝大多数图书馆使用条形码系统，现有的条形码只能存储少量未经过编码的固定数据，同时需要人工操作，这大大限制了条形码应用范围和使用效率。随着RFID技术的成熟以及标签价格的降低，RFID技术也开始在图书馆领域进行使用，为图书馆图书管理带来了极大的便利，诸如图书定位查询，快速自助借还等开始服务于借阅者。其中图书定位查询功能，通过RFID技术，快速读取图书标签中的RSSI信号，对RSSI信号进行处理与计算，得到图书在书架上的排列顺序。由于图书标签数量众多，距离又非常靠近，当阅读器发送信号后，来自不同标签的应答信号会互相干扰和碰撞，互相竞争，最终在数据读写过程中会出现漏读等现象。因此需对漏读数据进行处理和插补。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于RFID技术的图书自动精确定位排序方法，利用RFID技术读取图书标签的RSSI值来对图书馆书架上的每一层的图书实现自动精确定位排序。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，识别图书RFID标签的信息数据，基于RSSI值进行图书馆图书排序，RSSI值与时间的函数是一个双峰函数，利用求双峰函数谷底极值的方法，得到每本图书在一层书架上的具体位置和顺序，使得图书管理员和读者可以快速查找到图书。对盘点的每一层图书进行排序，从而可以准确的定位出来每一本图书所在的位置，方便读者借阅。包括以下步骤：步骤1、使用RFID设备读取需要定位排序所在的书架的书架号s和层号c；步骤2、将RFID设备从书架的一侧移动到另一侧，读取并记录图书内RFID标签的信息数据；步骤3、对采集到的RSSI数据进行处理；步骤4、绘出图书标签RSSI值r随时间t变化的曲线，找出图书标签RSSI值r随时间t变化的规律；步骤5、找出图书标签RSSI值r随时间t变化的曲线的双峰之间谷底对应的定位点T，即时间值，对每本图书的定位点T，按从小到大顺序排序，得到图书正向的排列顺序。进一步的，步骤2中读取并记录图书内RFID标签的信息数据，包括EPC号，RSSI值r和读取数据的时间t。进一步的，步骤3中对采集到的RSSI数据进行处理，包括剔除干扰数据，插补漏读数据。进一步的，剔除干扰数据后，判断有没有漏读数据，当相邻两点间隔大于设定阈值时，对曲线进行插补。具体包括如下步骤：步骤3.1、设需插补的区域为点P1(ti，ri)和点P2(tj，rj)之间的区域，在区域左边选取点P0(ti-1，ri-1)，在区域右边选取点P3(tj+1，rj+1)，求直线P0P1与P2P3的交点P；步骤3.2、以点P1、P、P2进行Bezier曲线拟合。进一步的，对图书进行定位排序，包括如下步骤：画出图书标签RSSI值r随读取数据的时间t变化的曲线；找出图书标签的RSSI变化曲线图的谷底部分，找出下凹面积最大的区域作为谷底区域，再求出谷底区域的最低点作为图书的定位点T。具体包括如下步骤：步骤5.1、设RSSI曲线由n个点组成，第i个点坐标为(ti，ri)，ti为时间，ri为RSSI值，函数式为：ri＝f(ti),i＝1...n。步骤5.2、令即Si是r＝f(t)与r＝a和t＝ti围成的区域面积，a为RSSI曲线最低点的RSSI值；即Mi是r＝f(t)与r＝ri围成的区域面积，i为峰谷的左端点的序号，Ii为峰谷的右端点的序号，当曲线下凹时大于0，相当于凹陷处谷底的容量，上凸时小于0，相当于上凸处没有容量；步骤5.3、求即求最大的谷底区域，m为容量最大的谷底的左端点序号，n为其对应的右端点序号；步骤5.4、求即求最大的谷底区域的最低点的RSSI值，k为其对应的序号，T为其对应的时间。进一步的，上述基于RFID技术的图书精确定位排序方法还包括如下步骤：步骤6、将RFID设备从书架反向移动，按上述步骤2～步骤5的方法，得到图书逆向的排列顺序；步骤7、将图书正向排列顺序和逆向排列顺序进行融合合并，得到图书最终的排列顺序。进一步的，对图书的排列顺序融合合并，具体方法如下：步骤7.1、将逆向排序倒序；步骤7.2、同一本图书在正向、逆向排序中的排序号不同，取最大RSSI值较大的排序号；若最大RSSI值也相同，取被扫描次数值较大的排序号；左、右排序中的排序号相同；排序号不变；步骤7.3、在正向排序中存在，而逆向排序中漏读的图书，或在逆向排序中存在，而正向排序中漏读的图书，在漏读的排序中增加漏读的图书，排序号不变；步骤7.4、最大RSSI值小于设定阈值时，直接删除该图书；进一步的，上述基于RFID技术的图书精确定位排序方法中，RFID设备移动速度不超过0.2米/秒。进一步的，上述基于RFID技术的图书精确定位排序方法中，RFID设备的天线平行放置在距离图书不远的位置，天线距离图书的距离设置为0～5cm。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的图书精确定位排序方法基于RSSI值进行图书馆图书排序，得到每本图书在一层书架上的精确位置和顺序，使得图书管理员和读者可以快速查找到图书，同时也降低了漏读率。对盘点的每一层图书进行排序，从而可以准确的定位出来每一本图书所在的位置，方便读者借阅。极大地缩短了借阅者在图书馆中查找图书所花费的时间，提高了图书的利用率和图书管理的效率。附图说明图1为本专利技术实施例的图书精确定位排序方法流程图。图2为本专利技术实施例的扫描单个标签获得的RSSI随时间变化的曲线。图3为本专利技术实施例的扫描3个标签时发生漏读现象的RSSI随时间变化的曲线。图4为本专利技术实施例的扫描20个标签时发生漏读现象的RSSI随时间变化的曲线。图5为本专利技术实施例的对漏读的RSSI曲线进行插补得到的曲线。图6为本专利技术实施例的RFID设备扫描书架图书的过程示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，本专利技术所述的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其包括以下步骤：步骤1、使用RFID设备读取需要定位排序所在的书架的书架号s和层号c；步骤2、将RFID设备从书架的左边移动到书架右边，速度不超过0.2米/秒，读取并记录图书内RFID标签的信息数据，包括EPC号，RSSI值r和读取数据的时间t；步骤3、对采集到的RSSI数据进行处理，剔除干扰数据，插补漏读数据；步骤4、画出每本图书标签RSSI值r随时间t变化的曲线，找出图书标签RSSI值r随时间t变化的规律；步骤5、找出每本图书标签RSSI值r随时间t变化的曲线的双峰之间谷底对应的时间T，对每本图书的时间T，按从小到大顺序排序，得到图书从左到右的排列顺序；步骤6、将RFID设备从书架的右边移动到书架左边，按上述步骤2～步骤5的方法，得到图书从右到左的排列顺序；步骤7、将图书从左到右的排列顺序和从右到左的排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于：识别图书RFID标签的信息数据，基于RSSI值，进行图书馆图书排序，利用求双峰函数谷底极值，得到每本图书在一层书架上的具体位置和顺序。

【技术特征摘要】
1.基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于：识别图书RFID标签的信息数据，基于RSSI值，进行图书馆图书排序，利用求双峰函数谷底极值，得到每本图书在一层书架上的具体位置和顺序。2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、使用RFID设备读取需要定位排序所在的书架的书架号s和层号c；步骤2、将RFID设备从书架的一侧移动到另一侧，读取并记录图书内RFID标签的信息数据；步骤3、对采集到的RSSI数据进行处理；步骤4、绘出图书标签RSSI值r随时间t变化的曲线；步骤5、找出图书标签RSSI值r随时间t变化的曲线的双峰之间谷底对应的定位点T，对每本图书的定位点T，按从小到大顺序排序，得到图书正向的排列顺序。3.根据权利要求2所述的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于：步骤2中读取并记录图书内RFID标签的信息数据，包括EPC号，RSSI值r和读取数据的时间t。4.根据权利要求2所述的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于：步骤3中对采集到的RSSI数据进行处理，包括剔除干扰数据，插补漏读数据。5.根据权利要求2所述的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于：剔除干扰数据后，判断有没有漏读数据，当相邻两点间隔大于设定阈值时，对曲线进行插补。6.根据权利要求5所述的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤3.1、设需插补的区域为点P1(ti，ri)和点P2(tj，rj)之间的区域，在区域左边选取点P0(ti-1，ri-1)，在区域右边选取点P3(tj+1，rj+1)，求直线P0P1与P2P3的交点P；步骤3.2、以点P1、P、P2进行Bezier曲线拟合。7.根据权利要求2-6中任一所述的基于RFID技术的图书精确定位排序方法，其特征在于，对图书进行定位排序，包括如下步骤：画出图书标签RSSI值r随读取数据的时间t变化的曲线；找出图书标签的RSSI变化曲线图的谷底部分，找出下凹面积最大的区域作为谷底区域，再求出谷底区域的最低点...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐土生，唐寅，李慧，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32