[发明专利]高适应性区域目标管理监控的无线射频系统及监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线射频系统领域，更具体的说涉及一种高适应性区域目标管理监控的无线射频系统。

背景技术

随着无线射频识别（RFID）技术的发展与普及,RFID技术已完全进入商业化应用阶段。由于其具有非接触识别、多目标识别和高速移动物体识别等特点，RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间。目前RFID系统根据不同的应用场合，系统的组成会有所不同，但就其工作原理来看，该RFID系统一般都由电子标签、读写器和PC机组成，该电子标签与读写器之间形成通信通道，该读写器与PC机相连而相互通信。

根据电子标签是否具有电源供应分为有源标签和无源标签两类，一般有源标签较无源标签传输距离要远得多。读写器接收有源标签的距离多采用降低读写器接收灵敏度的方式来降低到无源标签的使用范畴，无源标签传输距离的增加则存在困难。

故对于远距离的射频识别一般采用有源标签，但是，其仍然会存在如下缺陷：

一、简单的有源标签与读写器的模式传输距离仍受标签发射功率的限制，而且在屏蔽箱体（如保险柜或集装箱）中的有源标签传输距离会受到极大的衰减，如一味增加标签的发射功率会增加标签的功耗，这意味着降低标签的使用寿命或是增加标签的电池容量从而使标签体积增加；当然其还可以通过增加读写器数量的方式来增加监控空间范围，此时PC机与读写器的传输则多为有线方式，这将导致系统的安装与实施不便，不适用于户外或野外的环境。

二、标签与读写器之间的通信往往仅能让读写器得到有和无标签信号以及标签信号强弱的结果，其对于标签的具体位置以及物体的当前状态则无从知晓，故整个系统在功能应用上仍存在缺陷。

三、标签与读写器间的数据包传输，原则上为数据越压缩功耗越低，对于不同的应用场合，信息量要求不统一，而现有的有源标签与读写器之间通信的数据包长固定，如果制定足够长的数据包长以便未来信息扩展，则会因为不必要信息导致的标签功耗的增加。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中无线射频系统的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高适应性区域目标管理监控的无线射频系统，以解决现有无线射频系统具有传输距离扩展难以及无法获知标签位置和状态信息的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种高适应性区域目标管理监控的无线射频系统，包括PC机、读写器以及射频标签，该PC机与读写器相连并进行相互信息交互；其中，该无线射频系统还包括依当前监控区域设置并呈固定状的至少一个中继器；该射频标签与读写器之间形成有至少两条信息通路，第一信息通路由射频标签与读写器之间直接无线射频通信构成，其余信息通路则由射频标签经由至少一个中继器转发至读写器而构成，每条信息通路都采集射频标签的射频信号并记录射频信号的强度值而由读写器接收并传输至PC机。

进一步，该无线射频系统还包括转发标签，该转发标签具有前端转发标签和后端转发标签，该前端转发标签与射频标签一起均位于屏蔽箱体内而接收射频标签的射频信号，该后端转发标签则位于屏蔽箱体外而与前端转发标签通信相连并以无线的方式将接收到的射频信号发送出去。

进一步，该至少一个中继器分为一级中继和复级中继，该一级中继接收射频标签或转发标签的标签信号而进行转发，并转发至复级中继或读写器；该复级中继则接收一级中继的中继信号而进行转发，并转发至另一复级中继或读写器。

进一步，该射频标签具有供电单元、主控单元以及无线射频模块，该供电单元向主控单元供给电能，该无线射频模块与主控单元相连并向外发送无线射频信号，该无线射频模块为嵌设在PCB板上通孔的贴片天线。

本发明的另一目的在于提供一种高适应性区域目标管理监控方法，其中，包括如下步骤：

①、根据当前监控区域特点而固定设置至少一个中继器，并调节每一中继器的发射或接收频率而让其能与射频标签、其它中继器或读写器之间发生通信，即通过中继器而形成另外至少一条由射频标签到达读写器的信息通路；

②、每条信息通路都分别采集射频标签的射频信号且记录该射频信号的强度值，并将该信息通路中中继器的信息及射频信号的强度值通过读写器而传输至PC机；

③、由PC机分析处理由读写器传来的信息并获得射频标签及其位置和运动状态。

进一步，该步骤①还包括设置转发标签的步骤，即包括在屏蔽箱体内设置前端转发标签的步骤和在屏蔽箱体外设置后端转发标签的步骤，该前端转发标签能接收射频标签的射频信号并与后端转发标签通信，该后端转发标签则以无线的方式将接收到的射频信号发送出去。