一种无盲区的射频识别精确定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无盲区的射频识别精确定位系统。
【背景技术】
[0002]有源RIFD技术已广泛应用于人员和物品的室内粗定位，然而，一般的有源RFID定位系统存在着定位时间长、定位不准确、定位精度差(一般为几十米)等缺点，。对于高精度定位以及近距离的进出定位，现有有源RFID技术已难以满足要求，同时，由于低频的定位距离一般最远为5米，为满足隧道和矿井等人员定位的应用，需要拓展定位距离，隧同时产生了信号同步的需求；为了满足对高精度定位和近距离进出定位的需求，改进有源RFID的定位精度，本案由此产生。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种无盲区的射频识别精确定位系统，利用超高频无线信号同步低频触发信号时序进而实现管理目标的无盲区精确定位。
[0004]为达成上述目的，本实用新型的解决方案为:
[0005]一种无盲区的射频识别精确定位系统，包括激发器、电子标签、读写器及上位机；
[0006]激发器包括超高频无线信号接收模块、低频激发模块及第一 MCU，超高频无线信号接收模块及低频激发模块分别与第一 MCU连接；激发器低频激发模块包括至少两路工作时序错开不同编号的激发电路，不同激发电路通过低频天线形成低频激发信号交集区；
[0007]电子标签包括低频接收模块、超高频无线发送模块及第二 MCU，低频接收模块及超高频无线发送模块分别与第二 MCU连接；低频接收模块采集低频激发信号并通过超高频无线发送模块将标识信息发送至读写器；
[0008]读写器包括超高频无线同步信号发送模块、超高频无线标签信号接收模块及第三MCU，超高频无线同步信号发送模块及超高频无线标签信号接收模块与第三MCU连接；超高频无线标签信号接收模块通过超高频天线接收标签信号，而超高频无线同步信号发送模块将同步信号发送至激发器；
[0009]所述激发电路的工作时序不同，假设h为同步基准时间，T为低频天线工作周期，Tl为低频发送周期，T2为低频空闲周期，T= Tl+ T2，T3为同步信号的发送周期，激发电路ApA2, A3和 A n分别工作在 10+ (n*i) T、t0+ (n*i) T+T、t0+ (n*i) T +2T 和 t0+ (n*i) T +nT 时序下，i为自然数，互不干扰；
[0010]不同激发器激发电路之间时间偏移不同，读写器超高频无线同步信号发送模块在不同激发器激发电路之间时间偏移量小于低频空闲周期1~2之内定时发送超高频无线广播同步信号至激发器，校正不同激发器各路激发电路同步基准时间，使不同激发器各路激发电路间的工作时序同步。
[0011]进一步，所述低频激发模块的激发电路设置为四路。
[0012]进一步，所述激发器为至少两台，不同激发器设置的同一编号的激发电路工作时序相同。
[0013]进一步，所述电子标签处于低频激发信号区时，电子标签的低频接收模块采集所述激发器的各个激发电路的低频激发信号，并通过第二 MCU校验，定时筛选信号强度最强的一个低频激发信号，并将所述信号强度最强的低频信号的标识信息通过超高频无线发送模块发送至读写器。
[0014]一种无盲区的射频识别精确定位方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0015]一，在激发器低频激发模块中设置至少两路工作时序错开不同编号的激发电路，不同激发电路通过低频天线形成低频激发信号交集区，假设h为同步基准时间，T为低频天线工作周期，Tl为低频发送周期，T2为低频空闲周期，T= Tl+ T2，T3为同步信号的发送周期，激发电路 A1,A2,A3^P An分别工作在 t ο+ (n*i) Ta0+ (n*i) T+TU0+ (n*i) T +2T 和 t0+ (n*i)T +nT时序下，i为自然数，互不干扰。
[0016]二，不同激发器的激发电路之间时间偏移不同，读写器超高频无线同步信号发送模块在不同激发器激发电路之间时间偏移量小于低频空闲周期1~2之内定时发送超高频无线广播同步信号至激发器，校正不同激发器各路激发电路同步基准时间，使不同激发器各路激发电路间的工作时序同步；同步后，各激发器的激发电路在下一个工作周期的起点同时开始新的工作周期并延续至下一个同步信号到达之前。
[0017]在多台激发器工作时序同步的前提下，可以确保位于交集区每相邻两台激发器不同编号的激发天线的激发时序不同，实现大范围的无盲区激发信号全覆盖，从而实现无盲区的精确定位。
[0018]三，电子标签低频接收模块采集低频激发信号并通过超高频无线发送模块将标识信息发送至读写器。
[0019]四，读写器超高频无线标签信号接收模块通过超高频天线接收标签信号，并将标签信息和低频激发标识信息传送至上位机，而超高频无线同步信号发送模块将同步信号发送至激发器，实现无盲区的射频识别精确定位。
[0020]超高频指的是0.3-3GHZ的无线电频段，该频段具有数据传输速率较高、信号传输距离远的特点。
[0021]采用上述方案后，本实用新型激发器低频激发模块包括至少两路工作时序错开不同编号的激发电路，以保证电子标签在同一时刻，只受某一激发器的某一路激发电路激发，不同激发电路通过低频天线形成低频激发信号交集区，如果不形成低频激发信号交集区，就会形成盲区；因此，不管电子标签处于任何位置，在每一低频天线工作周期(T)时间内电子标签都可以被其中一路低频信号激发，实现无盲区定位；同时，读写器超高频无线同步信号发送模块在不同激发器激发电路之间时间偏移量小于低频空闲周期1~2之内定时发送超高频无线广播同步信号至激发器，校正不同激发器各路激发电路同步基准时间，使不同激发器各路激发电路间的工作时序同步，实现精确定位。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构框图；
[0023]图2是本实用新型激发器的结构框图；
[0024]图3是本实用新型激发器多路低频激发模块的低频信号工作时序图；
[0025]图4是本实用新型读写器的结构框图；
[0026]图5是本实用新型电子标签的结构框图；
[0027]图6是本实用新型低频激发模块的定位部署图。
[0028]标号说明
[0029]读写器10、超高频无线同步信号发送模块101、超高频无线标签信号接收模块102、第三MCU103、上位机20、电子标签30、低频接收模块301、超高频无线发送模块302、第二 MCU303、激发器40、超高频无线信号接收模块401、超高频天线402、低频激发模块403、低频天线404、第一 MCU405、低频激发信号交集区50。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述。
[0031]参阅图1至图6所不，本实用新型揭不的一种无盲区的射频识别精确定位系统，包括读写器10、上位机20、电子标签30和激发器40。
[0032]如图1所示，读写器10与上位机20有线连接，读写器10通过超高频无线同步信号与激发器40通信连接，激发器40通过低频无线激发信号与电子标签30通信连接，电子标签30通过超高频无线信号与读写器10连接。
[0033]如图2所示，激发器40包括超高频无线信号接收模块401、超高频天线402、低频激发模块403、低频天线404及控制模块第一 MCU405，超高频无线信号接收模块401及低频激发模块403分别与第一 MCU405连接；激发器40低频激发模块403包括至少两路工作时序错开不同编号的激发电路，不同激发电路通过低频天线404形成低频激发信号交集区。本实施例中，激发器40还包括电源电路模块、存储单元、有线传输模块和功能开关模块等。
[0034]如图5所示，电子标签30包括低频接收模块301、超高频无线发送模块302及第二MCU303，低频接收模块301及超高频无线发送模块302分别与第二 MCU303连接；低频接收模块301采集低频激发信号，通过超高频无线发送模块302将标识信息发送至读写器10。
[0035]如图4所示，读写器10包括超高频无线同步信号发送模块101、超高频无线标签信号接收模块102及第三MCU103，超高频无线同步信号发送模块101及超高频无线标签信号接收模块102与第三MCU103连接而第三MCU103与上位机20连接；超高频无线标签信号接收模块102通过超高频天线接收标签信号，而超高频无线同步信号发送模块将同步信号发送至激发器。本实施例中，读写器10还包括电源电路模块、存储单元和有线传输模块。
[0036]超高频无线同步信号发送模块101负责定时发送超高频同步信号，超高频无线标签信号接收模块102接收信号覆盖范围内的电子标签30无线射频信号，并对信息进行校验，对于射频标签信号记录其信号强度值及定位信息，将以上信息传递给第三MCU103。
[0037]第三MCU103负责将以上信息解包暂存，并通过RS232或RS485或以太网将信息传送至上位机20，由上位机20实现信息的管理，同时接收上位机20的设置命令对读写器10进行设置。存储单元负责存储读写器10的配置信息和系统设置参数，掉电保存，以便下次开机不需重新设置读写器10的参数信息。
[0038]所述激发电路的工作时序不同，假设h为同步基准时间，T为低频天线工作周期，T1为低频发送周期，T2为低频空闲周期，T= T1+ T