专利名称：基于rfid和wifi技术的物品定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯应用领域，更具体地说，涉及基于RFID和WIFI技术的物品定位系统。
背景技术：
RFID (Radio Frequency Identification无线射频识别)技术是一种非接触的自动识别技术，是目前发展最为迅速、潜力最大的新兴技术之一。它是ー项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技木。RFID射频识别通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID电子合格证的阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID的组成部分包括标签(Tag):由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。RFID技术的核心部件是ー个电子标签，该电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，所述电子编码附着在物体上标识目标对象，直径不到2毫米，通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波，可以读取电子标签内储存的信息，识别电子标签代表的物品、器具和人的身份。作为ー种全新的自动数据采集技木，RFID具备下列优点RFID标签无需像条码标签那样瞄准读取，只要被置于读取设备形成的电磁场内就可以准确读到，更加适合与各种自动化的处理设备配合使用，同时减少甚至排除因人工干预数据采集而带来的人力资源增カロ、效率降低和产生差错以及纠错的成本；RFID毎秒钟可进行上千次的读取，能同时处理许多标签，高效且高度准确；RFID标签上的数据可反复修改，使得RFID标签能够循环重复使用，将一次性成本转化为长期摊销的成本；RFID标签的识读，不需要以目视可见为前提，有很强的抗污染能力和耐久性，可以在那些条码技术无法实现的恶劣环境下使用，
目前，在无线定位技术领域，多采用射频RFID技木，应用该定位技术时，仅能够将移动标签定位到无线访问节点或RFID触发器所在的固定位置点上，即实现点到点的定位，但不能精确定位到两个无线访问节点或无线访问节点与RFID触发器之间的任意位置，实现全范围、全覆盖、全路径定位。WIFI，俗称无线宽带网，是目前无线IP传输的成熟技术，其是ー种可以将个人电脑、手持设备(如掌上电脑、手机)等終端以无线方式互相连接的技木。由于其具有传输距离远、带宽高、组网容易的特点，被广泛使用在各行各业中。WIFI热点(即AP，或称为无线路由器)会向周围发射信号。所述信号中包含此WIFI热点的唯一全球ID。即使距离此热点比较远，无法建立连接，但还是可以侦听到它的存在。WIFI热点一般都是很少变位置的，比较固定。这样，定位端只要侦听ー下附近都有哪些WIFI热点，检测ー下每个WIFI热点的信号強弱，然后把这些信息发送给服务器。服务器根据这些信息，查询每个WIFI热点在数据库里记录的坐标，进行运算，就能知道客户端的具体位置了，再把计算结果发送给所述客户端。日常生活中，人们经常会遇到遗忘或丢失ー些小而重要的物品的烦恼，例如丢失钥匙、卡片、保密资料、昂贵首饰等。通常人们需要大量的时间寻找这些东西，会给使用者带来很大的麻烦。现有技术中，卫星定位系统GPS和蓝牙技术是对物体寻找的两种可选的方法。当然，它们并不适合日常物体的寻找。就GPS技术而言，日常需要寻找的物体可能提交很小，很难在这种物体上应用GPS，GPS设备对于这种物体而言体积相对太大，并且GPS设备的成 本过高，对于例如卡片、钥匙等平凡物品来说，其成本和应用该技术的成本相比太小，不成正比。而蓝牙技术的价格和体积也有这两方面的不足，蓝牙设备的体积不适应与钥匙等日 常物品，并且该设备的成本也很高，使用者使用额外的装置和冗长的物体ID来寻找物品时肯定是不方便的。目前定位装置的性能，外形的大小和装置成本等方便的不足，以至于不能很好的解决日常物品定位的问题。而随着WIFI网络在整个社会的普遍部署，很多公用场所都已经部署了 WIFI网络，如果要实现无线定位，还需要另外部署RFID设备，这就使得成本大幅度地提高，也增加了管理的负担。为了能够帮助人们及时跟踪或寻找到体积相对较小的物品，本发明提出一种基于RFID和WIFI技术相结合并应用于物品定位系统。
发明内容
本发明提供一种基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，所述物品定位系统包括物品，所述物品附着RFID标签；RFID阅读器；RFID天线；WIFI热点；客户端；服务器，在所述服务器中存储数据库，在所述服务器中安装所述WIFI信号測量后的描点画图算法；其中，所述RFID标签的信息和所述WIFI热点信息都事先存储在所述数据库中；所述RFID阅读器和所述WIFI热点共同组成无线网络；所述WIFI热点的加入和退出所述无线网络需要更新所述数据库；所述RFID阅读器的加入和退出所述无线网络无需更新所述数据库；所述客户端具有能够安装所述物品定位系统的终端，并且所述终端能够与所述无线网络通讯。优选的是，所述RFID标签的信息包括所述物品的名称信息，所述物品的特征信息，所述物品的形状信息，所述物品的价格信息中任一一项或任意组合。优选的是，所述无线网络为局域网或广域网中的任一一种。优选的是，所述服务器可以响应来自客户端的请求。优选的是，每隔15米设立ー个所述RFID阅读器和一个所述WIFI热点。优选的是,所述WIFI热点信息包括安置所述WIFI热点的地理位置的坐标。优选的是，安装了所述物品定位系统的场所可以覆盖所述RFID标签和所述WIFI热点。优选的是，所述RFID阅读器通过所述RFID天线接收来自所述RFID标签的射频信号。优选的是，所述RFID阅读器将接收到的所述射频信号发送给所述服务器。优选的是，所述服务器将计算后得到的所述物品的位置信息发送给所述客户端。本发明的优点是在传统的RFID监管平台上，结合了 WIFI技术，通过所述WIFI的相对精确的定位功能和所述RFID技术的移动识别的特点，实现更精确的物品定位。本发明所述的物品定位系统方便安装，除了所述RFID阅读器与所述WIFI热点等公共设施外，客户端只需配备RFID标签即可，所述RFID标签可以附着在用户的重要物品上，例如钱包、手机、手提电脑、钥匙、昂贵首饰等。相对于传统的GPS定位技术而言，本发明提供的物品定位系统成本低，更易于实现。
为了使本发明便于理解，现在结合附图描述本发明的具体实施例。 图I为按照本发明的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统的ー优选实施例的エ作原理框图。图2示出了按照本发明的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统的ー优选实施例在模拟环境下的应用示意图。图3示出了按照本发明的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统的又一优选实施例的描点法绘制地图的示意图。
具体实施例方式 下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进ー步详细描述。本发明提供一种结合了 RFID和WIFI技术的物品定位系统。图I为按照本发明的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统的ー优选实施例的工作原理框图。本发明在传统的RFID监管平台上，结合了 WIFI技术，通过所述WIFI的相对精确的定位功能和所述RFID技术的移动识别的特点，实现更精确的物品定位。本发明所述的物品定位系统方便安装，除了所述RFID阅读器与所述WIFI热点等公共设施外，客户端只需配备RFID标签即可，所述RFID标签可以附着在用户的重要物品上，例如钱包、手机、手提电脑、钥匙、昂贵首饰等。相对于传统的GPS定位技术而言，本发明提供的物品定位系统成本低，更易于实现。图2示出了按照本发明的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统的ー优选实施例在模拟环境下的应用示意图。其中，I表示丢失或需要定位的物品；2表示射频发射源；3表示服务器；4表示丢失或需要定位的物品的信息流；5表示客户端，即所述物品的主人；6表示所述客户端的手机；7表示安装了定位系统的建筑物。其中，所述丢失或需要定位的物品附有RFID的电子标签，所述附着的RFID电子标签的信息已经事先存储在所述数据库内，该RFID电子标签的信息包括所述定位的物品的名称、特征、形状、价格、其它等基本信息。在用户申请领取该标签时，上述有关RFID电子标签的信息被存储到所述数据库中。由所述射频发射源和所述WIFI热点共同组成ー无线网络，所述无线网络可以为局域网，也可以为广域网。所述WIFI热点的加入和退出都需要更新所述服务器中的数据库，将所述数据库中关于所述加入或者退出的WIFI热点信号的強弱信息进行更新。所述射频发射源的加入和退出则无需更新所述服务器中的数据库。
作为所述物品定位系统的所述服务器中存储所述数据库。其中，所述服务器安装了在WIFI信号測量后描点画图的算法，所述服务器可以响应客户端请求，所述服务器还存储若干通讯协议，并连接各种数据接ロ。所述丢失或需要定位的物品的信息流，即所述服务器将得到的所述物品的位置的信息发送给所述客户端，使得所述客户端能够方便的得到想要查询的物品的信息。所述客户端必须具备两个条件第一，为所述物品配置附着其上的所述RFID标签，同时该物品的信息已经存储在所述数据库中；第二，所述客户端拥有一台安装并通过认证的所述物品定位系统的终端,例如移动电话、IPAD等。所述客户端的手机必须事先安装并通过认证的所述物品定位系统，同时具备联网功能。所述安装了定位系统的建筑物要求全面覆盖所述RFID标签和WIFI热点，这样可 以在信号的覆盖范围内能够检测到所述RFID标签发送的射频信号。实施本发明所述的物品定位系统之前，必须保证用户端能够连接互联网，而且安置WIFI热点的地理位置的坐标事先存储在所述服务器的数据库中。采用本发明所述的RFID和WIFI技术的物品定位系统的ー个优选实施例为在需要定位的物品上附着RFID标签，每个所述RFID标签都含有唯一的ID标识，所述RFID标签附着在物体上标识目标对象。同时在固定的场所安置RFID阅读器，所述RFID阅读器可以覆盖所述物品定位系统涉及的全部区域。所述RFID阅读器通过RFID天线接收来自所述RFID标签的射频信号，所述RFID阅读器将接收到的所述射频信号发送给服务器，所述服务器接收所述射频信号，然后根据所述射频信号的強弱，所述服务器计算发送该信号的所述RFID标签的位置，从而实现对所述附着RFID标签的物品的定位。RFID标签的最近识别距离为20米，而WIFI热点的信号的极限距离为18米，因此，优选的为每隔15米设立ー个RFID阅读器和ー个WIFI热点。上述详细描述通过实施例和/或示意图阐明了系统和/或过程的各种实施例。就这些示意图和/或包含一个或多个功能和/或操作而言，本领域技术人员将理解，这些示意图或实施例中的每ー个功能和/或操作都可由各种各样的硬件、软件、固件、或实际上其任意组合来単独地和/或共同地实现。应该理解，本文描述的方法可以结合硬件或软件，或在适当时结合两者的组合来实现。因此，本发明的方法，可以采用包含在诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或任何其他机器可读存储介质等有形介质中的程序代码(即，指令)的形式，其中，当程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备通常包括处理器、该处理器可读的存储介质(包括易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备、以及至少ー个输出设备。ー个或多个程序可以例如，通过使用API，可重用控件等来实现或利用结合本发明描述的过程。这样的程序优选地用高级过程语言或面向对象编程语言来实现，以与计算机系统通信。然而，如果需要，该程序可以用汇编语言或机器语言来实现。在任何情形中，语言可以是编译语言或解释语言，且与硬件实现相结合。需要说明的是，本发明的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统的方案的范畴包括上述各部分之间的任意組合。尽管具体地參考其优选实施例来示出并描述了本发明，但本领域的技术人员可以理解，可以作出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本发明的范围。以上结合本发明的具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的 任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。
权利要求
1.基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，所述物品定位系统包括 物品，所述物品附着RFID标签； RFID阅读器； RFID天线； WIFI热点； 客户端； 服务器，在所述服务器中存储数据库，在所述服务器中安装所述WIFI信号测量后的描点画图算法； 其特征在于，所述RFID标签的信息和所述WIFI热点信息都事先存储在所述数据库中； 所述RFID阅读器和所述WIFI热点共同组成无线网络； 所述WIFI热点的加入和退出所述无线网络需要更新所述数据库； 所述RFID阅读器的加入和退出所述无线网络无需更新所述数据库； 所述客户端具有能够安装所述物品定位系统的终端，并且所述终端能够与所述无线网络通讯。
2.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，所述RFID标签的信息包括所述物品的名称信息，所述物品的特征信息，所述物品的形状信息，所述物品的价格信息中任一一项或任意组合。
3.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，所述无线网络为局域网或广域网中的任一一种。
4.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，所述服务器可以响应来自客户端的请求。
5.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，每隔15米设立一个所述RFID阅读器和一个所述WIFI热点。
6.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，所述WIFI热点信息包括安置所述WIFI热点的地理位置的坐标。
7.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，安装了所述物品定位系统的场所可以覆盖所述RFID标签和所述WIFI热点。
8.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，所述RFID阅读器通过所述RFID天线接收来自所述RFID标签的射频信号。
9.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，所述RFID阅读器将接收到的所述射频信号发送给所述服务器。
10.如权利要求I所述的基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，其特征在于，所述服务器将计算后得到的所述物品的位置信息发送给所述客户端。
全文摘要
本发明提供一种基于RFID和WIFI技术的物品定位系统，所述物品定位系统在传统的RFID监管平台上，结合了WIFI技术，通过所述WIFI的相对精确的定位功能和所述RFID技术的移动识别的特点，实现更精确的物品定位。本发明所述的物品定位系统方便安装，除了所述RFID阅读器与所述WIFI热点等公共设施外，客户端只需配备RFID标签即可，所述RFID标签可以附着在用户的重要物品上，例如钱包、手机、手提电脑、钥匙、昂贵首饰等。相对于传统的GPS定位技术而言，本发明提供的物品定位系统成本低，更易于实现。
文档编号H04W84/12GK102682257SQ20121014636
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者姚淑娜, 娄海涛, 季京伟, 张姝, 沈辉, 胡正坤 申请人:北京联合大学