基于rfid与led显示屏的室内定位实时显示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线射频定位以及LED显示屏实时显示的技术领域，特别是一种适合室内满足不同定位精度要求的人员分布式定位与实时显示系统。
【背景技术】
[0002]现在常见室内定位技术主要有:W1-Fi，蓝牙，红外线，ZigBee，超声波和RFID等。W1-Fi定位技术由于其很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高。蓝牙定位系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。红外线定位技术容易受其他灯光干扰，并且红外线的传输距离较短，使其室内定位的效果很差。超声波定位技术受多径效应和非视距传播影响很大，降低了定位精度。而现有大部分的RFID定位系统中的RFID感应器设备接收信号强度无法进行多级调节，而且天线不支持板载天线和外置天线的兼容功能，使其不能满足对不同大小空间的室内进行精度定位的需求。并且现有室内人员定位方案中，人员分布情况信息显示基本为上位机软件界面显示，需要配合PC使用，无法满足市场的差异化需求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了提供一种适合室内满足不同室内空间大小及不同定位精度要求的人员分布定位与实时显示系统。本实用新型使用多种技术手段和产品加工设计工艺，优化了系统的安装布局方式，以及通过大屏幕LED显示屏对区域内总的人员分布情况或单个监测点的人员分布情况进行实时跟踪与显示。
[0004]本实用新型所采用的技术方案为:一种基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，由有源电子标签，RFID感应器，LED控制器，LED显示屏和遥控器构成，有源电子标签是腕带式电子标签，RFID感应器的接收信号强度可调，RFID感应器与LED控制器之间通过网络方式连接，LED控制器直接控制LED显示屏进行信息显示，遥控器可切换LED显示屏的显示内容。
[0005]进一步的，所述腕带式电子标签采用一体化娃胶封装。
[0006]进一步的，所述腕带式电子标签由超低功耗射频芯片及高性能锂电池构成。
[0007]进一步的，所述腕带式电子标签内部具有唯一的ID号。
[0008]进一步的，所述RFID感应器接收信号强度64级可调。
[0009]进一步的，所述RFID感应器具有板载PCB天线和外置天线接口。
[0010]进一步的，所述RFID感应器具有网络接口与LED控制器之间通过有线网络方式进行连接通讯。
[0011 ] 进一步的，所述RFID感应器实时接收自身感应范围内的所有电子标签信息，并把电子标签信息以及设备自身信息通过网络传送给LED控制器。
[0012]进一步的，所述LED控制器具有网络接口，实时接收来自系统中所有RFID感应器的数据，并控制LED显示屏进行信息显示。
[0013]本实用新型通过对有源电子标签加工工艺进行优化，使电子标签更适合人体的佩戴和使用，并保证使用人员的安全；通过对RFID感应器电路方案的技术改进，使感应器与电子标签的感应距离更加可控，增加了室内人员定位的精度；通过优化RFID感应器与LED控制器的通讯连接方式，保证了定位信息的实时性以及设备安装布线的便捷性；通过遥控器可切换大屏幕LED显示屏的显示内容，对区域内所有房间和过道处的人员分布情况或单个房间(或过道)的人员分布情况进行显示，满足管理人员的不同需求。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型系统中使用的RFID感应器原理结构图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]首先需要在工作区域内(包括每个房间内，走廊上，大厅里)确定好所有的RFID感应器的安装点，然后在每个安装点安装好RFID感应器，每个RFID感应器在系统中被分配了唯一的设备地址号。每个需要在工作区域内被定位的人员在进入工作区域之前，需要在手上佩戴一个腕带式电子标签，该电子标签的ID具有全球唯一性，当该人员进入到各个RFID感应器的感应范围内以后，RFID感应器会识别到该人员所佩戴的电子标签信息。然后RFID感应器立刻通过网络把电子标签信息和自身的设备信息发送给LED控制器，LED控制器对所有的RFID感应器发送来的信息进行分析和处理，并通过大屏幕LED显示屏对工作区域内人员分布情况进行实时显示。系统管理人员可通过专用遥控器来切换大屏幕LED显示屏的显示内容，查看区域内总的人员分布情况或单个房间里的人员具体分布情况。
[0018]如图1所示，本实用新型的基于网络传输和信号强度可调的RFID室内定位系统，由腕带式电子标签，RFID感应器，LED控制器，LED显示屏和专用遥控器构成。其中，腕带式电子标签由硅胶封装超低功耗射频芯片及高性能锂电池构成，防水性好，人体佩戴安全舒适，每个电子标签具有全球唯一的ID号码。本电子标签以3次/秒的速度向外部空间发送射频信息，该信息中包括电子标签自身ID号码以及内部锂电池状态信息。当该电子标签进入到某个RFID感应器的感应范围内以后，RFID感应器会接收到该电子标签的信息，然后该RFID感应器会把电子标签的相关信息以及RFID感应器自身的设备信息一起打包通过网络发送给LED控制器。LED控制器对接收到的信息进行分析和处理，并通过大屏幕LED显示屏对区域内人员分布情况进行实时显示。同时系统管理人员可通过遥控器对LED显示屏的显示内容进切换。
[0019]如图2所示，本实用新型中使用的RFID感应器的原理结构图。在室内人员定位系统中RFID感应器的感应范围精度直接决定了定位系统的准确度。本系统中使用的RFID感应器由电源模块，RJ45网口，主控制器，声光提示电路，射频芯片，数字信号衰减器，外置天线，板载天线构成。其中电源模块对外接电源进行电源转换并对整个系统进行供电，RJ45网口提供有线网传输功能，RFID感应器通过有线网与PC服务器进行通讯接连。主控制器使用的是PIC系列单片机，自带网络功能，外围电路简单。声光提示电路可以满足一些人性化的功能，比如人员接近提示，电子标签电池欠压提示等。射频芯片完成设备间无线数据互联功能。数字信号衰减器可以对接收的无线射频信号进行衰减，支持64级信号强度可调，实现定位范围的精确调节。另外本RFID感应器兼容板载天线和外置天线，使单个感应器的可调感应范围提高，增大了人员定位系统应用的灵活性。
[0020]如上所述仅为本实用新型的较佳实例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神与原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，由有源电子标签，RFID感应器，LED控制器，LED显示屏和遥控器构成，其特征在于:有源电子标签是腕带式电子标签，RFID感应器的接收信号强度可调，RFID感应器与LED控制器之间通过网络方式连接，LED控制器直接控制LED显示屏进行信息显示，遥控器可切换LED显示屏的显示内容。2.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述腕带式电子标签采用一体化硅胶封装。3.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述腕带式电子标签由超低功耗射频芯片及高性能锂电池构成。4.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述腕带式电子标签内部具有唯一的ID号。5.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述RFID感应器接收信号强度64级可调。6.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述RFID感应器具有板载PCB天线和外置天线接口。7.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述RFID感应器具有网络接口与LED控制器之间通过有线网络方式进行连接通讯。8.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述RFID感应器实时接收自身感应范围内的所有电子标签信息，并把电子标签信息以及设备自身信息通过网络传送给LED控制器。9.如权利要求1所述基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，其特征在于:所述LED控制器具有网络接口，实时接收来自系统中所有RFID感应器的数据，并控制LED显示屏进行信息显示。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于信号强度可调的RFID与LED显示屏的室内定位实时显示系统，由有源腕带电子标签，RFID感应器，LED控制器，LED显示屏和遥控器构成。电子标签采用全硅胶封装超低功耗电路和一次性高性能锂电池构成，防水性好，人体佩戴安全舒适。使用的RFID感应器具有网络接口与LED控制器之间通过有线网络进行通讯，实时性好，施工布线简单。该系统使用大屏幕LED显示屏对区域内人员定位情况进行显示，系统管理人员可通过专用遥控器对LED显示屏的显示内容进行切换，使LED显示屏显示区域内所有监测点的人员分布情况或单个监测点的人员分布情况，满足管理人员的不同需求。
【IPC分类】G06F3/14, G06K7/00
【公开号】CN205015880
【申请号】CN201520786905
【发明人】张磊, 叶伟干
【申请人】杭州永控科技有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月13日