发射功率自动标校的超高频RFID车辆定点停车方法和装置与流程

发射功率自动标校的超高频rfid车辆定点停车方法和装置
技术领域
1.本发明涉及一种基于超高频及发射功率自动标校的 rfid 技术的定点停车装置和方法。


背景技术：

2.随着科技及时代进步，共享电单车具备的省力、便捷特点，逐渐成为百姓更加愿意选择的短途出行交通方式，但由此带来的乱停乱发问题，严重影响了市容市貌。
3.基于rfid停车方案具备不受停车环境影响，不需要地面取电等优势，能够较好解决共享电单车定点停车的问题，但在已有rfid定点停车方案中，多采用低、高频频段，要求的读卡器和标签的通信距离短、成本高、适用性低，在超高频方案中也存在如下问题，如果rfid发射功率过大，则感应距离过远，造成车辆未停放到围栏内或未停到指定位置但能读取到标签从而误判车辆停放到了指定位置，而达不到引导规范车主定点停车的目的；如果功率较低，会造成探测距离过小，造成车主即便把车辆停放到了指定位置但检测不到标签，从而误判车辆没有定点停车，造成车主无法停车的问题；另外车辆停到指定位置即某地面标签正上方时，读卡器能够并且能够读取唯一的标签信息，这样系统可以统计停车位的占用情况，如果读取卡器因发射功率过大，造成读卡器可以读取多个标签，致使停车点的停车位统计不准确，影响车辆调度或根据大数据分析进行停车点规划的准确性，因此车辆投放前，需要进行发射功率的标校，但由于共享电单车车型众多，读卡器安装的位置不同，致使安装位置距离地面距离不同，读卡器固定位置的材质、形状、厚度不同，也会造成信号的衰减不同，另外地面标签的安装密度不同，都需要读卡器在批量生产前，要进行发射功率的手动调教标校，这影响了工作效率，增加了工作量提升了成本。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：如何设计一种基于频段为900mhz的超高频rfid停车装置，其发射功率可以根据反馈信息进行自动标校。
5.本发明的技术方案具体为：发射功率自动标校的超高频rfid车辆定点停车方法，rfid读卡器功率调整标校的具体步骤为：步骤一：加速度检测模块检测车辆运动信息，并将车轮运动信息发送至主控模块；主控模块判断到车辆由运动状态转换为静止状态，且rfid读卡器内未存储有效的标校功率，则rfid读卡器开始进行功率的调整标校；步骤二：根据rfid读写模块的额定功率参数值，主控模块将该额定功率参数值定为功率最大值p0，且主控模块把发射功率调整为功率最大值p0以进行读取工作；设定时间阈值范围t，在发射功率为功率最大值p0条件下，若在设定的时间阈值范围t内未检测到电子标签，则停止功率标校工作；如果rfid读卡器可以读取到电子标签内容，则按照设定的固定功率间隔值逐步减少发射功率，每次减少发射功率后，进行电子标签的读取，每次发射功率
记录为pi，其中i为更改功率的次序，当调低发射功率而读取不到标签信息时记录对应的发射功率时，则此时标记p
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功率值为标校功率值，并存储于rfid读卡器终端内；步骤三：发射功率标校后，每次用户停车后，rfid读写模块以标校功率值p
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进行标签的读取，如果能读取到标签，对应该车辆停放到了指定位置，即rfid读卡器的天线模块和电子标签的距离为设置的距离，如果未读取到标签，则反应车辆未停放到指定位置，即rfid读卡器的天线模块和标签的距离超过了设定值。
6.还包括步骤四：发射功率标校值的重置条件为：外壳及外部线缆的供电断开，发射功率的标校条件重新启动。
7.一种实现上述方法的发射功率自动标校的超高频rfid车辆定点停车装置，包括rfid读卡器和电子标签，其中，rfid读卡器包括：主控模块以及与其相连接的加速度检测模块、rfid读写模块、rfid功率放大模块和rfid天线模块，还包括功率发射自动标校模块，功率发射自动标校模块与主控模块通讯连接，功率发射自动标校模块执行功率调整标校的步骤。
8.还包括与主控模块相连接的通信模块、定位模块、控车模块和语音播报模块。
9.上述rfid读卡器内的所有模块均置于外壳内部，外壳外设置外部线缆模块。
10.通信模块包含蜂窝通信子模块和蓝牙通信子模块，该通信模块采用 nb-iot通信模块或4g let cat1通信模块，蜂窝通信子模块同共享电单车的云平台进行通信，蓝牙通信子模块同手机客户端进行通信。
11.本发明的有益效果为：本发明提出的具备发射功率自动标校的超高频rfid共享电单车定点停车装置和方法，提供了一种高效、简便的发射功率自动标校方法，提升了产品的使用性和准确性。
附图说明
12.图1为本发明的原理框图；图2为本发明的流程图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
15.如图1所示，发射功率自动标校的超高频rfid车辆定点停车装置，包含终端硬件部分及软件部分，其中硬件部分是基于频段为900mhz的rfid读卡器和900mhz的电子标签，rfid读卡器包含主控模块以及与其相连接的加速度检测模块、通信模块、定位模块、控车模块、rfid读写模块、rfid功率放大模块、rfid天线模块和语音播报模块，上述rfid读卡器内
的所有模块均置于外壳内部，外壳外设置外部线缆模块，外部线缆模块是外壳内部功能模块的输出线缆。软件部分则为功率发射自动标校模块。
16.1） 主控模块本装置采用单片机作为主控模块，进行外部信号检测、处理及输出，负责与rfid读写模块、通信模块、定位模块及外部接口的发送和接收。特别地，单片机可通过通用i/o经分压电路进行外部电源的断电检测，可通过i/o及i2c接口获取加速度检测模块采集的加速度信号，进而判断载体的运动及静止状态。
17.2）加速度检测模块加速度检测模块采用三轴加速传感器用来检测车辆运动状态或静止状态。
18.3）通信模块通信模块包含蜂窝通信子模块和蓝牙通信子模块，该子模块可以采用 nb-iot通信模块或4g let cat1通信模块，蜂窝通信子模块同共享电单车的云平台进行通信，蓝牙通信子模块同手机客户端进行通信。对应地，通信模块还包含蜂窝通信天线及蓝牙通信天线。
19.4）定位模块定位模块为卫星定位模块，卫星定位模块实现卫星信号的接收，进行装置位置的解算，该模块还包含卫星接收天线。
20.5）控车模块控车模块通过外部线缆同车辆动力控制器、坐垫锁及喇叭进行接驳，实现车辆启动、锁车、坐垫打开关闭及语音播放。
21.6）rfid读写模块rfid读写模块内置射频收发器，数字调制解调器，用于数字信号的调制生成模拟信号及对接收到的模拟信号进行解调获取数字信息。
22.7）rfid功率放大模块功率放大模块对rfid读写模块生成的模拟信号及接收到的标签模拟信号进行功率放大，使通信信号能正常被发射及接收。
23.8）rfid天线模块天线模块用来把rfid读写模块生成并经过放大的有线模拟信号转换为无线射频信号发送出去，并接收rfid标签发射的无线射频信号，转换为有线模拟信号。
24.9）语音播报模块语音播报模块通过语音用来提醒车主开锁、还车成功等事件，超出服务、异常推动等告警事件。
25.需要说明的是，上述的主控模块、加速度检测模块、通信模块、定位模块、控车模块、rfid读写模块、rfid功率放大模块、rfid天线模块和语音播报模块均为市购的硬件模块。
26.本发明增设了功率发射自动标校模块，功率发射自动标校模块与主控模块通讯连接。在功率发射自动标校模块中，启动功率调整的条件有二：其一，车辆未获取标校发射功率；其二，车辆经过移动后处于静止状态。也就是说，车辆获取标校发射功率的场景是，车辆第一次被投放到的铺设电子标签的停车位，其rfid读卡器功率调整标校的具体步骤为：步骤一：加速度检测模块检测车辆运动信息，并将车轮运动信息发送至主控模块；
主控模块判断到车辆由运动状态转换为静止状态，且rfid读卡器内未存储有效的标校功率，则rfid读卡器开始进行功率的调整标校。
27.步骤二：根据rfid读写模块的额定功率参数值，主控模块将该额定功率参数值定为功率最大值p0，且主控模块把发射功率调整为功率最大值p0以进行读取工作。设定时间阈值范围t，在发射功率为功率最大值p0条件下，若在设定的时间阈值范围t内未检测到电子标签，则停止功率标校工作；如果rfid读卡器可以读取到电子标签内容，则按照设定的固定功率间隔值逐步减少发射功率，每次减少发射功率后，进行电子标签的读取，每次发射功率记录为pi，其中i为更改功率的次序，当调低发射功率而读取不到标签信息时记录对应的发射功率时，则此时标记p
n-1
功率值为标校功率值，并存储于rfid读卡器终端内。
28.步骤三：发射功率标校后，每次用户停车后，rfid读写模块以标校功率值p
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进行标签的读取，如果能读取到标签，对应该车辆停放到了指定位置，即rfid读卡器的天线模块和电子标签的距离为设置的距离，如果未读取到标签，则反应车辆未停放到指定位置，即rfid读卡器的天线模块和标签的距离超过了设定值，当超过设定值时，主控模块发送指令至语音播报模块和控车模块，则可根据设定进行预警或控车等操作。
29.步骤四：考虑到rfid读卡器经过标校使用后，可能进行维修或更换安装到其它车型上，必须考虑发射功率标校值的重置问题，即需要重新的标校，本发明发射功率标校值重置的条件为外壳及外部线缆的供电断开，即运维人员进行电池更换、终端拆除维修或更换到其它车型上时，发射功率的标校条件重新启动。
30.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。