[发明专利]一种RFID识别电子标签方位的系统

说明书

技术领域

本发明属于射频识别领域。射频识别是利用射频技术来对物体进行识别的一种技术。本发明除了利用射频技术进行识别外，还能够识别物体的移动方向。

背景技术

利用射频技术来识别带电子标签的物体移动方向，其原理，就是利用射频的定位作用，根据一组接收器接收到的信号强弱和时间差来判断带电子标签的物体移动方向。

首先，被识别的物体携带射频标签，有源或无源的均可。然后在物体的可能的移动路径上的不同位置设置至少2个接收器，用来探测电子标签的信号。最后根据接收器接收的数据，计算出信号位置和时间差来判断物体的移动方向。

这种技术简单易行。在较大的场合，比如汽车方面就用得较好。而在一些空间较小的场合，有很多弊端。一是接收器选址要求高。由于工作于同一频点，为了能够准确判断，这一方案的接收器的覆盖范围不能重叠。比如在学校门口，房间门口。在这些小空间内，要做到这一点很困难。使得设备安装所需的知识、设备专业性较高。二是判别方向延迟太长。为了判断准确，算法希望物体在穿过2个接收器独立覆盖的区域后才可以进行判断。而2个接收器的独立覆盖区域往往相距较远。从而造成判断延迟，缺乏时效性。三是环境污染。由于缺乏交互，为了保证读取率，这种标签发送频率较高，功耗也较高。在半夜等不需要上报的时间段，频密的发射电磁波对于周边的人和设备来讲是一种不必要的潜在危害。

还有一种做法是采用高频唤醒技术。接收器旁边安装一个发射器。发射器的工作频点是与接收器的频点相近的一个频点。电子标签在发射之前检测这个频点的唤醒信号。如果接收到就按照协议规则发射识别信号。这样，电子标签不会一直发射信号，解决了环境污染问题。同时，利用唤醒信号，电子标签还可以智能的选择发射时机，可以得到更准确地定位。现有的方案里，每个发射器所用的频点是相同的。这就意味着两个发射器的覆盖范围不可以重叠。仍然解决不了第1、2个问题。

更复杂的做法是用低频唤醒技术。在接收器旁放置一低频发射装置，发射唤醒信号。电子标签内安装低频信号接收器，接收这个信号。如果接收到合适的信号，才激活发射功能。由于低频信号覆盖范围小，使得电子标签只在到达低频线圈的范围才会发射信号。所以这个方案比上一个方案定位更准确，因此判断也更清晰。这个方案同时也存在缺点，一是标签需要安装低频信号线圈和处理电路，增加了成本。二是增加了标签体积。为了避免低频电路与高频电路之间相互影响，标签的体积不得不做得较大。三是实施困难。由于要埋布地感线圈，这需要更多的成本，也需要更多的设备，合适的时段以及适合的地面才可以实施。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种允许两个接收器的覆盖区域相互重叠，可在小空间环境中应用，能实现清晰而有时效的判断，选址方便，施工简单，成本低廉的一种RFID识别电子标签方位的系统。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种RFID识别电子标签方位的系统，包括智能收发器、电子标签和服务器，其特征在于：

所述智能收发器为两个，相互背向安装，其正面信号独立朝向一个方向，两个背面信号覆盖区域会重叠；所述智能收发器包括一个射频发射模块、至少一个射频接收模块和射频天线；不同模块可以分别安装独立的天线，也可以共用一个天线；

所述电子标签包括射频收发模块、处理器、电源及射频天线；

服务器将多个智能收发器连接在一起。

作为优选，所述智能收发器的射频发射模块及射频天线具有一定的定向覆盖能力，在智能收发器的正面任何点上的信号强度都强于其反面上对应点位置的信号强度，两个智能收发器所发射的信号强弱经调试后一致。

作为优选，所述智能收发器包括一发射模块，该发射模块在预设的频点上发射导航信号；接收模块则持续在预设的频点上持续接收上报信号。

作为优选，所述智能收发器至少包括一个接收模块，接收模块在预设的频点上持续接收电子标签上报信号；如果接收到上报信号，它通过串行通讯电路将上报数据传给处理器。

作为优选，所述电子标签同时探测预设的频点的导航信号。它对比其信号的强弱，选择信号最强的智能收发器作为上报的对象。

作为优选，所述电子标签除了定时的发射上报信号外，还在一旦发现导航信号强弱对比关系发生变化时，就会立即向新的信号强的智能收发器发射上报信号。

作为优选，所述服务器包括串行通讯电路、电源电路、处理器、网络通讯电路；服务器通过串行通讯电路与智能收发器通讯，通过网络通讯电路与系统外部通讯；服务器接收到智能收发器的上报数据后，判断出电子标签的识别码、方向、时间，通过网络通讯电路发送给其它主机。