专利名称：基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法
技术领域：
·本发明主要涉及定位系统领域，尤其涉及一种基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法。
背景技术：
现有技术中的吊车行驶定位系统的复杂度大、成本高，定位精度低。而Zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法。本发明是通过以下技术方案实现的基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法，其特征在于包括有仓库龙门吊车行驶定位系统，所述仓库龙门吊车行驶定位系统包括有车载ZigBee纵向定位器、ZigBee纵向信标节点、车载ZigBee横向定位器、ZigBee横向信标节点、车载终端、RFID读卡器、RFID射频标签和后台服务系统，所述的车载ZigBee纵向定位器、车载ZigBee横向定位器均与车载终端、后台服务系统通过WiFi无线网络进行无线通信，后台服务系统与RFID读卡器通过WiFi无线网络进行无线通信，RFID射频标签设在货物上；具体实现方法包括以下内容(I)车载ZigBee纵向定位器安装于龙门吊车驾驶室的底部，并且距地面垂直高度为h, ZigBee纵向信标节点安装在仓库地面上,根据仓库长度和所述车载ZigBee纵向定位器的安装高度，安装ZigBee纵向信标节点η个，每两个ZigBee纵向信标节点的间隔有k米，所有所述ZigBee纵向信标节点的连线与所述车载ZigBee纵向定位器向地面的法线相交；(2)车载ZigBee横向定位器安装于龙门吊车吊钩连接处部，ZigBee横向信标节点安装在龙门吊车吊臂底部，根据所述龙门吊车吊臂长度，安装ZigBee横向信标节点m个，每两个ZigBee横向信标节点的间隔有d米；(3)ZigBee纵向信标节点沿所述龙门吊车行驶方向编为I η号，车载ZigBee纵向定位器在任意时刻与多个ZigBee纵向信标节点进行通信测距，RSSI值为测距值，通过公
式/ = 转换为米公制，车载ZigBee纵向定位器选取测距值最小的ZigBee纵向信标节
「F = {J — Y)k + VI
点j，测距值为I3，通过如下公式计算当前所述龙门吊车纵坐标Y =\ ；(4) ZigBee横向信标节点沿所述龙门吊车吊臂编为I m号，车载ZigBee横向定位器在任意时刻与多个ZigBee横向信标节点进行通信测距，RSSI值为测距值，通
过公式/ = 1C^S^转换为米公制，车载ZigBee横向定位器选取测距值最小的两个ZigBee纵向信标节点i，测距值分别为I1和I2，通过如下公式计算当前所述龙门吊车横坐标X:coseJldL·^Idll< X = Z1 cos 沒^ ；.V = (/-1) / + χ
(5)所述龙门吊车行驶时，车载ZigBee纵向定位器对龙门吊车在其行驶方向的位置每隔O. 5秒定位一次，获取纵坐标Y，并通过WiFi无线网络将所述纵坐标Y发送至车载终端;
(6)车载ZigBee横向定位器对龙门吊车的吊钩沿吊臂横向移动方向的位置每隔 O. 5秒定位一次，获取横坐标X，并通过WiFi无线网络将所述横坐标X发送至车载终端；
(7)所述龙门吊车将货物吊运至存放位置时，龙门吊车停止运行，RFID读卡器读取货物的RFID射频标签，并通过WiFi无线网络从车载终端获取所述龙门吊车吊钩的横坐标 X和纵坐标Y，将货物上的RFID射频标签、横坐标X和纵坐标Y作为标识货物位置的唯一数据组通过WiFi无线网络发送至后台服务系统；
(8)所述龙门吊车从仓库吊运货物时，车载终端从后台服务系统获取货物的横坐标X和纵坐标Y，所述龙门吊车驾驶员驾驶龙门吊车向该位置行进，行进过程中被定位，所述龙门吊车起吊该货物前，RFID读卡器通过WiFi无线网络消除后台服务系统中该货物的原位置数据，如此，循环一个周期。
所述车载ZigBee纵向定位器、ZigBee纵向信标节点、车载ZigBee横向定位器和 ZigBee横向信标节点均为5 3. 3V干电池供电。
本发明的优点是
本发明利用ZigBee技术实现了对仓库龙门吊车行驶过程中进行实时定位，结合 RFID射频标签、WiFi无线网络确保货物位置的唯一性。
图1为本发明的结构示意框图。
图2为车载ZigBee纵向定位器与ZigBee纵向信标节点的位置示意图。
图3为车载ZigBee横向定位器与ZigBee横向信标节点的位置示意图。
图4为车载ZigBee纵向定位器与ZigBee纵向信标节点的坐标计算示意图。
图5为车载ZigBee横向定位器与ZigBee横向信标节点的坐标计算示意图。
具体实施方式
如图1-5所示，基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法，包括有仓库龙门吊车行驶定位系统，仓库龙门吊车行驶定位系统包括有车载ZigBee纵向定位器 UZigBee纵向信标节点2、车载ZigBee横向定位器3、ZigBee横向信标节点4、车载终端5、 RFID读卡器6、RFID射频标签7和后台服务系统8，车载ZigBee纵向定位器1、车载ZigBee 横向定位器3均与车载终端5、后台服务系统8通过WiFi无线网络进行无线通信，后台服务系统8与RFID读卡器6通过WiFi无线网络进行无线通信，RFID射频标签7设在货物上；
具体实现方法包括以下内容(I)车载ZigBee纵向定位器安装于龙门吊车驾驶室的底部，并且距地面垂直高度为h, ZigBee纵向信标节点安装在仓库地面上,根据仓库长度和所述车载ZigBee纵向定位器的安装高度，安装ZigBee纵向信标节点η个，每两个ZigBee纵向信标节点的间隔有k米，所有所述ZigBee纵向信标节点的连线与所述车载ZigBee纵向定位器向地面的法线相交；(2)车载ZigBee横向定位器安装于龙门吊车吊钩连接处部，ZigBee横向信标节点安装在龙门吊车吊臂底部，根据所述龙门吊车吊臂长度，安装ZigBee横向信标节点m个，每两个ZigBee横向信标节点的间隔有d米；(3)ZigBee纵向信标节点沿所述龙门吊车行驶方向编为I η号，车载ZigBee纵向定位器在任意时刻与多个ZigBee纵向信标节点进行通信测距，RSSI值为测距值，通过公 式/ = 10^^转换为米公制，车载ZigBee纵向定位器选取测距值最小的ZigBee纵向信标节
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纵向信标节点i，测距值分别为1工和I2，通过如下公式计算当前所述龙门吊车横坐标X :1dll
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Ji = (/ — \)d + X(5)龙门吊车行驶时，车载ZigBee纵向定位器对龙门吊车在其行驶方向的位置每隔O. 5秒定位一次，获取纵坐标Y，并通过WiFi无线网络将所述纵坐标Y发送至车载终端；(6)车载ZigBee横向定位器对龙门吊车的吊钩沿吊臂横向移动方向的位置每隔O. 5秒定位一次，获取横坐标X，并通过WiFi无线网络将所述横坐标X发送至车载终端；(7)龙门吊车将货物吊运至存放位置时，龙门吊车停止运行，RFID读卡器读取货物的RFID射频标签，并通过WiFi无线网络从车载终端获取所述龙门吊车吊钩的横坐标X和纵坐标Y，将货物上的RFID射频标签、横坐标X和纵坐标Y作为标识货物位置的唯一数据组通过WiFi无线网络发送至后台服务系统；(8)所述龙门吊车从仓库吊运货物时，车载终端从后台服务系统获取货物的横坐标X和纵坐标Y，所述龙门吊车驾驶员驾驶龙门吊车向该位置行进，行进过程中被定位，所述龙门吊车起吊该货物前，RFID读卡器通过WiFi无线网络消除后台服务系统中该货物的原位置数据，如此，循环一个周期。车载ZigBee纵向定位器、ZigBee纵向信标节点、车载ZigBee横向定位器和ZigBee横向信标节点均为5 3. 3V干电池供电。
权利要求
1.基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法，其特征在于包括有仓库龙门吊车行驶定位系统，所述仓库龙门吊车行驶定位系统包括有车载ZigBee纵向定位器、ZigBee纵向信标节点、车载ZigBee横向定位器、ZigBee横向信标节点、车载终端、RFID读卡器、RFID射频标签和后台服务系统,所述的车载ZigBee纵向定位器、车载ZigBee横向定位器均与车载终端、后台服务系统通过WiFi无线网络进行无线通信，后台服务系统与RFID读卡器通过WiFi无线网络进行无线通信，RFID射频标签设在货物上； 具体实现方法包括以下内容 (1)车载ZigBee纵向定位器安装于龙门吊车驾驶室的底部，并且距地面垂直高度为h，ZigBee纵向信标节点安装在仓库地面上,根据仓库长度和所述车载ZigBee纵向定位器的安装高度，安装ZigBee纵向信标节点η个，每两个ZigBee纵向信标节点的间隔有k米，所有所述ZigBee纵向信标节点的连线与所述车载ZigBee纵向定位器向地面的法线相交； (2)车载ZigBee横向定位器安装于龙门吊车吊钩连接处部，ZigBee横向信标节点安装在龙门吊车吊臂底部，根据所述龙门吊车吊臂长度，安装ZigBee横向信标节点m个，每两个ZigBee横向信标节点的间隔有d米； (3)ZigBee纵向信标节点沿所述龙门吊车行驶方向编为I η号，车载ZigBee纵向定位器在任意时刻与多个ZigBee纵向信标节点进行通信测距，RSSI值为测距值，通过公式/ = 1(/^转换为米公制，车载ZigBee纵向定位器选取测距值最小的ZigBee纵向信标节点 [7 = {j -l)k + VIj，测距值为I3，通过如下公式计算当前所述龙门吊车纵坐标Y =[； (4)ZigBee横向信标节点沿所述龙门吊车吊臂编为I m号，车载ZigBee横向定位器在任意时刻与多个ZigBee横向信标节点进行通信测距，RSSI值为测距值，通过公式/ = 转换为米公制，车载ZigBee横向定位器选取测距值最小的两个ZigBee纵向信标节点i，测距值分别为I1和I2，通过如下公式计算当前所述龙门吊车横坐标X : I2-/2-d2)cos6> = ^-1-1dll< X = Z1 cos 沒> ；JT = (/' - \)d + X (5)所述龙门吊车行驶时，车载ZigBee纵向定位器对龙门吊车在其行驶方向的位置每隔O. 5秒定位一次，获取纵坐标Y，并通过WiFi无线网络将所述纵坐标Y发送至车载终端； (6)车载ZigBee横向定位器对龙门吊车的吊钩沿吊臂横向移动方向的位置每隔O.5秒定位一次，获取横坐标X，并通过WiFi无线网络将所述横坐标X发送至车载终端； (7)所述龙门吊车将货物吊运至存放位置时，龙门吊车停止运行，RFID读卡器读取货物的RFID射频标签，并通过WiFi无线网络从车载终端获取所述龙门吊车吊钩的横坐标X和纵坐标Y，将货物上的RFID射频标签、横坐标X和纵坐标Y作为标识货物位置的唯一数据组通过WiFi无线网络发送至后台服务系统； (8)所述龙门吊车从仓库吊运货物时，车载终端从后台服务系统获取货物的横坐标X和纵坐标Y，所述龙门吊车驾驶员驾驶龙门吊车向该位置行进，行进过程中被定位，所述龙门吊车起吊该货物前，RFID读卡器通过WiFi无线网络消除后台服务系统中该货物的原位置数据，如此，循环一个周期。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法，其特征在于所述车载ZigBee纵向定位器、ZigBee纵向信标节点、车载ZigBee横向定位器和ZigBee横向信标节点均为5 3. 3V干电池供电。
全文摘要
本发明公开了一种基于ZigBee技术的仓库龙门吊车行驶定位系统实现方法，包括有仓库龙门吊车行驶定位系统，仓库龙门吊车行驶定位系统包括有车载ZigBee纵向定位器、ZigBee纵向信标节点、车载ZigBee横向定位器、ZigBee横向信标节点、车载终端、RFID读卡器、RFID射频标签和后台服务系统，所述的车载ZigBee纵向定位器、车载ZigBee横向定位器均与车载终端、后台服务系统通过WiFi无线网络进行无线通信，后台服务系统与RFID读卡器通过WiFi无线网络进行无线通信，RFID射频标签设在货物上。本发明利用ZigBee技术实现了对仓库龙门吊车行驶过程中进行实时定位，结合RFID射频标签、WiFi无线网络确保货物位置的唯一性。
文档编号H04W64/00GK102992196SQ201210271458
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者廖同庆, 曹先操, 张华永, 沈纬, 徐斌, 汪忠柱 申请人:安徽康源物联信息科技有限公司, 安徽大学, 无锡无线龙科技有限公司