[发明专利]一种射频识别测速方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆测速技术领域，具体涉及一种射频识别测速方法及装置。

技术背景

射频识别定位技术(Radio Frequency Identification,RFID)，是一种通过无线电信号识别待定目标标签并读写相关数据的技术。RFID技术利用射频方式进行双向通信以达到交换数据、识别标签的目的，不需要识别系统与识别标签之间建立机械或者光学接触等特性，环境适应能力强，有着巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一。RFID技术具有系统构建简单、灵活性强、便于扩展、实用性能优越、成本低等优越特点。目前，RFID被广泛应用于超市物品管理，图书馆管理，仓储管理，交通运输控制管理，工业自动化，商业自动化，动物跟踪和管理，防伪甚至军事等众多领域。同样，也可以利用RFID技术对自由流进行定位、测速。

在定位方法方面，主要的方法有AOA（到达角度），RSSI（接收信号强度），TOA（到达时间）、TDOA（到达时差）和混合定位方法等。

现有的基于RFID的自由流定位、测速技术主要有基于多普勒频移的定位、测速方法、以及在定位、测速轨道上布置RFID参考标签以用于对轨道车辆进行定位、测速。多普勒频移法能够获得较高的测速精度，是一种比较好的自由流定位、测速方法。但是其定位精度不高，且计算多普勒频移步骤过于复杂，信号接收系统硬件复杂，成本过高。现有的在定位测速道路上布置RFID参考标签的方法，通过参考标签进行测速，这种方法需要布置大量的参考标签，且只适用于轨道车辆。

RSSI定位方法是一种利用信号传播的强度特性进行定位的技术，定位方法简单，对定位系统定位设备的要求也较低，更适合用于RFID自由流定位、测速。然而在使用RSSI对自由流进行定位、测速时，车道周围的复杂环境会对信号的传播产生严重的干扰，非视距（NLOS）传输效应、多径传播效应、信号强度衰减规律等因素都会影响定位精度。因此提出一种低成本，且能很好的适应道路环境并有效地消除环境因素对定位、测速的影响从而对自由流进行实时测速及定位的方法就具有重要的现实意义。

发明内容

本发明实施例提供了一种射频识别测速方法及装置，高精度，计算方法简单，具有很好的环境适应性。

本发明实施例提供了一种射频识别测速方法，包括：获取样本标签的回波信号的信号强度值，并根据获取到的信号强度值，建立所述样本标签与天线的水平距离和信号强度值对应关系的样本数据库；识别待测车辆所载的标签的回波信号，确定所述待测车辆所载标签回波信号强度与所述样本数据库中的信号强度值最接近的值，并据此估计所述待测车辆与天线的水平距离；根据待测车辆的运动方向及两相邻测量时刻待测车辆的相对位置关系来确定待测车辆的位置；根据所述待测车辆一定时间间隔内位置的变化，计算出所述待测车辆的运动速度。

其中，建立所述样本数据库，包括：

对从每个车道上样本标签多次获取的信号强度值取平均，并结合所述样本标签与所述天线的水平距离建立初步的样本标签与天线的水平距离和信号强度值的对应关系数据库。

其中，建立所述样本数据库，进一步包括：

对多个初步的样本标签与天线的水平距离和信号强度值的对应关系数据库选取均值，并以小于原来样本标签间距的距离间隔建立最终的样本数据库。

其中，对所述多个初步的样本标签与天线的水平距离和接收信号强度值对应关系的变化趋势取均值后采用线性插值法或多项式拟合方法进行处理。

其中，所述对所述多个初步的样本标签与天线的水平距离和接收信号强度值对应关系的变化趋势取均值后采用多项式拟合方法进行处理包括：

建立样本标签与天线的水平距离和接收信号强度值多项式模型p_r(d)＝a_n+1dⁿ+a_nd^n-1+…+a₂d+a₁，其中n为样本标签的数量值，a_i通过样本标签实际测量的平均接收信号强度值确定，d为样本标签与天线之间的水平距离，p_r(d)为距天线水平距离d处的平均接收信号强度值;

将所述多项式模型转换成矩阵形式为：