[发明专利]一种桶形阵列天线及其实现电子标签进出判断方法及系统

说明书

本发明提供了一种桶形阵列天线及其实现电子标签进出判断方法及系统，包括：天线单元、环形骨架、多路射频电路、总控电路及桶形外罩；多个所述天线单元依次设置在环形骨架上；所述多路射频电路和所述总控电路设置在环形骨架的内部；通过射频电缆连接天线单元和多路射频电路；通过通信线缆连接天线单元和总控电路；通过所述桶形外罩将所述天线单元、所述多路射频电路和所述总控电路罩起来，保护所述天线单元、所述多路射频电路和所述总控电路。本发明降低了工程调试中对于天线读取范围的调试难度，不用太多考虑行业原来采用一个数据处理终端托两个天线方案中两个天线读取区域不能过度重叠的问题。

技术领域

本发明涉及智能安防领域，更为具体地，涉及平安校园和家校互动领域，具体地，涉及一种桶形阵列天线及其实现电子标签进出判断方法及系统，更为具体地，涉及一种桶形阵列天线及基于桶形阵列天线的电子标签进出判断方法及系统。

背景技术

随着RFID(射频身份识别)技术的发展，2.45GHz有源RFID技术普遍应用于家校互动领域的远距离大批量学生上下学考勤。另外2.45GHz有源RFID技术也应用于一些贵重或者涉密的资产管理，来记录或者监督这些资产的特定区域出入情况。

2.45GHz有源RFID技术系统通常由天线(包含射频电路和数据处理部分)和电子标签构成。家校互动领域的远距离考勤系统和贵重(或者涉密)的资产管理系统通常把天线作为读取端，一般由一个数据处理单元和两个天线构成，工程实施过程中需要两个天线的读取区域尽量不能有重叠区域，然后根据两个天线读取到电子标签的先后顺序进行进出方向判断；电子标签通常做成电子学生证的形式，或者做成贵重/涉密资产的电子标牌。2.45GHz有源RFID技术的天线和电子标签之间的读取距离一般在50米～100米之间，有的可以达到100米以上。2.45GHz有源RFID技术的天线一般采用平板天线，增益在6DBi以上，根据天线的形状和极化方向，通常分为水平极化、垂直极化或者圆极化天线，其一般覆盖区域为一个不规则的扇形区域。电子标签采用低功耗技术，纽扣电池供电，通常设计为1s左右广播一次身份信息，一般可以使用3年左右。

目前遇到的问题是通常情况下学校门口或者存储贵重(涉密)资产的区域很难找到两个天线完全没有重叠读取区域的安装位置，并且这个重叠位置根据标签发射功率或者标签信号衰减情况具有不确定性，往往一个学校或者贵重(涉密)资产系统通过多年运行，电子学生证或者资产标牌有新的有旧的，同时由于系统多年运行造成的天线性能衰减，这种读取区域不重叠的不确定性变得尤为严重，同时为了兼顾新老电子标签，这种矛盾更为突出。尤其在家校互动领域中会出现规模较大的校园，为了提高上下学的吞吐量，通常大门也非常宽，实际中遇到过有的学校大门可以达到50米以上。这个时候需要把天线的灵敏度提到最高，才能避免电子标签的漏读情况，但由于天线的读取范围是一个无规则的扇形区域，这就造成了工程实施无法找到学校内外两个天线无重叠区域，从而造成了2.45GHz有源RFID技术远距离考勤系统无法实施。两个天线读写区域重叠过于严重时，经常会出现很难判断出点子标签出现的先后顺序，会造成进出状态误判；降低两个天线的灵敏度，缩短天线的读取范围，一定程度上可以改善两个天线读写区域的重叠情况，但是对于较大的大门，会出现电子标签漏读情况。后来发现漏判和误判是一对矛盾，并且都是不可接受的。

为了解决这个问题，本专利提出了基于桶形阵列天线的电子标签进出判断方法，从硬件和算法两个角度结合的方式来解决这个问题。