射频识别标签定位系统、方法、装置及存储介质与流程

本申请涉及无线定位系统，特别是涉及射频识别标签定位系统、方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、射频识别(radio frequency identification,简称rfid)是通过射频识别阅读器(reader)借由无线频段电磁波信号与射频识别标签(rfid tag)之间进行非接触的数据信息交互。阅读器可以收发来自标签的无线信号。射频识别技术被广泛用于多种场景，例如动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化和物料管理等。

2、rfid标签可分为有源rfid标签和无源rfid标签，无源rfid标签系利用高频电波供电，同时利用同一波段被阅读器读取资料的微型芯片。在利用无源rfid标签定位时，可以根据无源rfid标签发射的信号强度来估计阅读器和无源rfid标签之间的距离，由于信号强度容易受干扰，造成阅读器对无源rfid标签的定位误差很大。而且由于同频载共载及安规等因素，使得阅读器的读取及反应距离均受限于一米到二米之间。

技术实现思路

1、针对现有的定位系统中标签所发射的信号强度对标签的定位精度影响较大的问题，本申请提供了一种射频识别标签定位系统，包括：供电装置、无源rfid标签、至少三个阅读器和处理器。所述供电装置用于产生交变磁场。所述无源rfid标签包括接收端和发射天线，所述接收端基于所述交变磁场产生感应电流，所述发射天线基于所述感应电流而启动并发射无线信号。每个所述阅读器包括：天线装置，其包括数个指向天线和数个隔挡装置，每个所述指向天线被相邻的两个所述隔挡装置隔开，所述指向天线用于沿特定方向接收所述无源rfid标签发射的所述无线信号。所述处理器和所述至少三个阅读器电性连接，所述处理器基于所述至少三个阅读器接收到同一个所述无源rfid标签发射的所述无线信号，对所述无源rfid标签进行定位。

2、优选地，所述天线装置中的所述数个指向天线排列成圆形，并定义出一个圆心，所述数个隔挡装置以所述圆心为参考，将所述圆形分隔成若干个格栅，各个所述隔挡装置的一端连接于所述圆心。

3、优选地，各个所述指向天线的一端连接于所述圆心，各个所述指向天线的另一端用于接收所述无源rfid标签发射到对应格栅内的所述无线信号。

4、优选地，所述接收端和所述发射天线为共构方式形成。

5、优选地，所述供电装置包括发射端谐振器，所述发射端谐振器用于产生所述交变磁场；所述接收端包括接收端谐振器，所述发射端谐振器和所述接收端谐振器通过磁耦合谐振将所述供电装置的电能提供给所述无源rfid标签。

6、本申请还提供了一种射频识别标签定位方法，其应用于所述射频识别标签定位系统，包括以下步骤：根据接收到的无源rfid标签发射的无线信号查找与当前无源rfid标签连接的若干个阅读器中的所有指向天线。根据所述若干个阅读器中的各个相邻的所述指向天线之间的夹角，及所述当前无源rfid标签相对于所述所有指向天线的原点的坐标计算所述当前无源rfid标签的位置。

7、优选地，所述根据所述若干个阅读器中的各个相邻的所述指向天线之间的夹角，及所述当前无源rfid标签相对于所述所有指向天线的原点的坐标计算所述当前无源rfid标签的位置的步骤包括：根据所述若干个阅读器中的所述各个相邻的所述指向天线之间的夹角，及所述当前无源rfid标签相对于所述所有指向天线的原点的坐标生成线性方程。根据各个所述线性方程计算出所述当前无源rfid标签的坐标值。

8、优选地，所述射频识别标签定位方法还包括：启动供电装置以向所述无源rfid标签提供交变磁场，以让所述无源rfid标签基于所述交变磁场产生感应电流并发射无线信号。

9、本申请还提供了一种射频识别标签定位装置，包括：查找单元和位置计算单元。所述查找单元用于根据接收到的无源rfid标签发射的无线信号查找与当前无源rfid标签连接的若干个阅读器中的所有指向天线。所述位置计算单元用于根据所述若干个阅读器中的各个相邻的所述指向天线之间的夹角，及所述当前无源rfid标签相对于所述所有指向天线的原点的坐标计算所述当前无源rfid标签的位置。

10、本申请还提供了一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机执行时，使计算机执行所述射频识别标签定位方法。

11、本申请的有益效果在于：由于每个阅读器中的天线装置包括数个指向天线和数个隔挡装置，每个指向天线被相邻的两个隔挡装置隔开，所以每个指向天线配合相邻的两隔挡装置后仅能指向特定方向，也即每个指向天线仅能接收某一方向的无源rfid标签发射的无线信号，一旦某一方向的无源rfid标签发射的无线信号被指向天线所接收，则无源rfid标签到该指向天线的无线信号传播路径可以形成一条直线。当有至少两个指向天线接收到同一个无源rfid标签所发射的无线信号时，则说明各个指向天线和无源rfid标签的各条直线会相交于一交点。三个阅读器中的指向天线和无源rfid标签连接时会产生至少3个交点，3个交点位置的平均值即为无源rfid标签的位置。因此无论无源rfid标签发射的信号强度的是强还是弱，只要至少三个阅读器中的指向天线接收到了无源rfid标签发射的无线信号，则无源rfid标签到至少三个阅读器的距离和方位将会是固定的，并不会随着阅读器接收到的无源rfid标签发射的无线信号强度而变化。因此本申请中的阅读器定位无源rifd标签时，不会受到无源rfid标签发射的无线信号强度的影响，不会因为无源rfid标签发射的无线信号强度变化而对无源rfid标签的定位精度产生影响。

12、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请较佳的实施例并配合附图对本申请进行详细说明。

技术特征：

1.一种射频识别标签定位系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的射频识别标签定位系统，其特征在于，所述天线装置中的所述数个指向天线排列成圆形，并定义出一个圆心，所述数个隔挡装置以所述圆心为参考，将所述圆形分隔成若干个格栅，各个所述隔挡装置的一端连接于所述圆心。

3.根据权利要求2所述的射频识别标签定位系统，其特征在于，各个所述指向天线的一端连接于所述圆心，各个所述指向天线的另一端用于接收所述无源rfid标签发射到对应格栅内的所述无线信号。

4.根据权利要求1所述的射频识别标签定位系统，其特征在于，所述接收端和所述发射天线为共构方式形成。

5.根据权利要求1所述的射频识别标签定位系统，其特征在于，所述供电装置包括发射端谐振器，所述发射端谐振器用于产生所述交变磁场；所述接收端包括接收端谐振器，所述发射端谐振器和所述接收端谐振器通过磁耦合谐振将所述供电装置的电能提供给所述无源rfid标签。

6.一种射频识别标签定位方法，其应用于根据权利要求1-5任一项所述的射频识别标签定位系统，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的射频识别标签定位方法，其特征在于，所述根据所述若干个阅读器中的各个相邻的所述指向天线之间的夹角，及所述当前无源rfid标签相对于所述所有指向天线的原点的坐标计算所述当前无源rfid标签的位置的步骤包括：

8.根据权利要求6所述的射频识别标签定位方法，其特征在于，还包括：启动供电装置以向所述无源rfid标签提供交变磁场，以让所述无源rfid标签基于所述交变磁场产生感应电流并发射无线信号。

9.一种射频识别标签定位装置，其特征在于，包括：

10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机执行时，使计算机执行权利要求6所述的射频识别标签定位方法。

技术总结
本申请提供了一种射频识别标签定位系统、方法、装置及存储介质，包括：供电装置、无源RFID标签、至少三个阅读器和处理器。供电装置用于产生交变磁场。无源RFID标签包括接收端和发射天线，接收端基于交变磁场产生感应电流，发射天线基于感应电流而启动并发射无线信号。每个阅读器包括：天线装置，其包括数个指向天线和数个隔挡装置，每个指向天线被相邻的两个隔挡装置隔开，指向天线用于沿特定方向接收无源RFID标签发射的无线信号。处理器和至少三个阅读器电性连接，处理器基于至少三个阅读器接收到同一个无源RFID标签发射的无线信号，对无源RFID标签进行定位。本申请解决了现有的定位系统中标签所发射的信号强度对标签的定位精度影响较大的问题。

技术研发人员：李俊民,林宪志
受保护的技术使用者：枫演（珠海）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11