一种基于RFID技术的智能书写装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于RFID技术的智能书写装置及方法，装置包括：设置在书写笔上的至少3个RFID标签、RFID感应装置和智能终端，RFID感应装置包括至少3个RFID读写器和一微处理器；每个RFID读写器分别获取其与每个RFID标签的距离定位参数值，并将距离定位参数值传输给微处理器；微处理器根据接收到的各个RFID读写器传输的距离定位参数值，计算出每个RFID标签的三维空间坐标，再根据已知的每个RFID标签与书写笔笔尖之间的位置信息，计算出书写笔笔尖的三维空间坐标传输给智能终端，实现笔迹同步还原。采用本发明专利技术，不需要对现有的书写方式进行改变，用户体验佳；硬件成本低，设计简单，利于推广。

An intelligent writing device and method based on RFID Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID技术的智能书写装置及方法
本专利技术涉及智能书写
，尤其涉及一种基于RFID技术的智能书写装置及方法。
技术介绍
书写是一种很奇妙的体验，在纸上书写永远有着一种魅力，即便是在信息化时代，我们总有着一份渴望保存手写笔记的愿望。特别是在智慧教育方面，当电磁书写识别、红外点阵识别、超声波识别等黑科技融入到书写之中，便有了各式各样的智能书写笔。这类产品不同于手写板、绘图板或是手写触控屏，其既具有可以连接电脑、手机等设备进行书写的功能，同时也具有独立使用记录存储的功能，并且绝大部分使用的是普通纸张和通用笔芯。这种智能书写笔可以实时获取用户在纸上书写的笔迹信息，并将其发送到与之无线连接的智能终端，智能终端再根据该笔迹信息进行还原显示，以实现纸屏同步。现有技术中智能书写笔主要有两种：一种是电磁感应识别智能笔，分为有源(主动式)感应和无源(被动式)感应，其原理是通过电磁笔内线圈切割电磁板发射的磁力线来定位笔迹坐标，实现精确、快速、无延迟的书写体验。有源电磁感应是笔作为发射源，而无源电磁感应是书写板作为发射源，对普通书画要求而言，两者都能达到2048级感应效果。另一种是红外点阵识别感应智能笔，其原理是在笔尖上方设置有红外激光灯和红外摄像头，当用户使用智能笔在点阵坐标纸上书写时，红外摄像头通过对红外激光灯照亮区域的图像采集，可获取到笔芯的笔迹的精准图像，结合点阵坐标纸信息就可以定位笔迹坐标，实现原笔迹的数字化真实再现。以上两种技术的缺点是：电磁感应识别智能笔技术门槛难度大，成本较高，不易推广；红外点阵感应识别智能笔需要配合专用的点阵坐标纸进行书写，后续的维护成本较高，且智能笔笔身比普通笔重，使用相对不是很灵活，用户体验感不佳。
技术实现思路
为了解决现有技术中智能书写笔成本高、不易推广、用户体验不佳等问题，特提供了一种基于RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)技术智能书写装置及方法。本专利技术提供一种基于RFID技术的智能书写装置，包括：设置在书写笔上的至少3个RFID标签、RFID感应装置和智能终端，所述RFID感应装置包括至少3个RFID读写器和一微处理器，所述RFID读写器通过通讯接口与所述微处理器电连接，所述微处理器通过有线或无线的方式与所述智能终端建立通讯连接；所述RFID感应装置的每个RFID读写器分别获取其与书写笔上每个RFID标签的距离定位参数值，并将距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID传输给所述微处理器；所述微处理器根据接收到的各个RFID读写器传输的距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID计算出各RFID读写器到每个RFID标签的距离，并根据已知的各个RFID读写器的位置信息，计算出每个RFID标签的三维空间坐标，再根据已知的每个RFID标签与书写笔笔尖之间的位置信息，计算出书写笔笔尖的三维空间坐标，将所述书写笔笔尖的三维空间坐标传输给所述智能终端；所述智能终端根据所述书写笔笔尖的三维空间坐标实现笔迹同步还原。本专利技术还提供一种基于RFID技术的智能书写方法，包括：RFID感应装置中的至少3个RFID读写器分别获取其与书写笔上至少3个RFID标签的距离定位参数值，并将距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID传输给微处理器；所述微处理器根据接收到的各个RFID读写器传输的距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID计算出每个RFID读写器到每个RFID标签的距离，并根据已知的各个RFID读写器的位置信息，计算出每个RFID标签的三维空间坐标，再根据已知的每个RFID标签与书写笔笔尖之间的位置信息，计算出书写笔笔尖的三维空间坐标，将所述书写笔笔尖的三维空间坐标传输给所述智能终端；所述智能终端根据所述书写笔笔尖的三维空间坐标实现笔迹同步还原。实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：本专利技术实施例采用基于RFID的测距技术定位出设置在书写笔上的多个RFID标签的位置，并根据多个RFID标签的位置定位出书写笔笔尖的位置，再将书写笔笔尖位置传输给智能终端，实现纸上笔迹在智能终端上进行同步还原。采用本专利技术的方法，不需要对现有的书写方式进行改变，用户体验佳。此外，本专利技术还具有硬件成本低，设计方式简单，易扩展，推广容易的有益效果。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。其中：图1为本专利技术实施例提供的一种基于RFID技术的智能书写装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的三种RFID感应装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的三种设置在书写笔上的RFID标签的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种基于RFID技术的智能书写方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。实施例一本如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种基于RFID技术的智能书写装置的结构示意图，包括：设置在书写笔40上的至少3个RFID标签10、RFID感应装置20和智能终端30，其中，RFID感应装置20包括一微处理器202和至少3个RFID读写器201，RFID读写器201通过通讯接口与微处理器202电连接，微处理器202通过有线或无线的方式与智能终端30建立通讯连接；每个RFID读写器201分别获取其与书写笔40上每个RFID标签10的距离定位参数值，并将距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID传输给微处理器202；微处理器202根据接收到的各个RFID读写器201传输的距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID计算出每个RFID读写器201到每个RFID标签10的距离，并根据已知的各个RFID读写器201的位置信息，计算出每个RFID标签10的三维空间坐标，再根据已知的每个RFID标签10与书写笔40笔尖(图1中P点处)之间的位置信息，计算出书写笔40笔尖的三维空间坐标，将书写笔40笔尖的三维空间坐标传输给智能终端30；智能终端30根据书写笔40笔尖的三维空间坐标实现笔迹同步还原。具体的，智能终端30根据书写笔40笔尖的三维空间坐标中垂直于书写本50方向上的值来判断当前书写状态为落笔或抬笔；若判断为落笔，再根据书写笔40笔尖的三维空间坐标中另外两个值来确定书写笔40在书写本50上的位置；若判断为抬笔，则不做处理。为了实时获取书写笔笔尖在书写本上的书写位置，本专利技术在书写笔上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID技术的智能书写装置，其特征在于，包括：设置在书写笔上的至少3个RFID标签、RFID感应装置和智能终端，/n所述RFID感应装置包括至少3个RFID读写器和一微处理器，所述RFID读写器通过通讯接口与所述微处理器电连接，所述微处理器通过有线或无线的方式与所述智能终端建立通讯连接；/n所述RFID感应装置的每个RFID读写器分别获取其与书写笔上每个RFID标签的距离定位参数值，并将距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID传输给所述微处理器；/n所述微处理器根据接收到的各个RFID读写器传输的距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID计算出各RFID读写器到每个RFID标签的距离，并根据已知的各个RFID读写器的位置信息，计算出每个RFID标签的三维空间坐标，再根据已知的每个RFID标签与书写笔笔尖之间的位置信息，计算出书写笔笔尖的三维空间坐标，将所述书写笔笔尖的三维空间坐标传输给所述智能终端；/n所述智能终端根据所述书写笔笔尖的三维空间坐标实现笔迹同步还原。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID技术的智能书写装置，其特征在于，包括：设置在书写笔上的至少3个RFID标签、RFID感应装置和智能终端，
所述RFID感应装置包括至少3个RFID读写器和一微处理器，所述RFID读写器通过通讯接口与所述微处理器电连接，所述微处理器通过有线或无线的方式与所述智能终端建立通讯连接；
所述RFID感应装置的每个RFID读写器分别获取其与书写笔上每个RFID标签的距离定位参数值，并将距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID传输给所述微处理器；
所述微处理器根据接收到的各个RFID读写器传输的距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID计算出各RFID读写器到每个RFID标签的距离，并根据已知的各个RFID读写器的位置信息，计算出每个RFID标签的三维空间坐标，再根据已知的每个RFID标签与书写笔笔尖之间的位置信息，计算出书写笔笔尖的三维空间坐标，将所述书写笔笔尖的三维空间坐标传输给所述智能终端；
所述智能终端根据所述书写笔笔尖的三维空间坐标实现笔迹同步还原。


2.根据权利要求1所述的智能书写装置，其特征在于，所述距离定位参数值为信号到达时间、往返传播时间、信号到达时间差、到达角度、接收信号强度、相位差的任意一种或几种。


3.根据权利要求1或2所述的智能书写装置，其特征在于，所述RFID感应装置还包括控制开关，所述控制开关电连接于所述至少3个RFID读写器与所述微处理器之间。


4.根据权利要求3所述的智能书写装置，其特征在于，所述微处理器发送控制信号至控制开关，所述控制开关根据控制信号控制所述至少3个RFID读写器轮流开启，当前开启的RFID读写器获取其与书写笔上每个RFID标签的距离定位参数值，并将距离定位参数值及该距离定位参数值对应的RFID标签ID传输给所述微处理器。


5.根据权利要求1或2所述的智能书写装置，其特征在于，所述RFID读写器获取射频场内所有的RFID标签的ID值和标签识别信息，并将获取的RFID标签ID和对应的标签识别信息传输给所述微处理器，所述微处理器根据所述标签识别信息识别出当前书写笔上设置的RFID标签ID，并将识别出的所有RFID标签ID传输给各个RFID读写器进行存储。


6.根据权利要求5所述的智能书写装置，其特征在于，所述RFID感应装置还包括一个指示灯，当所述微处理器识别出当前书写笔上的所有RFID标...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢启伟，
申请(专利权)人：深圳市鹰硕技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44