[发明专利]一种射频识别定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种射频识别定位方法及装置。 

技术背景

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)定位技术是一种通过无线电信号识别待定目标标签并读写相关数据的技术。射频识别定位主要采取的方法有到达角度定位（AOA），反馈信号强度定位（RSSI），到达时间定位（TOA）、到达时差定位（TDOA）和混合定位方法等。 

AOA技术需要复杂的天线阵进行测量，而且室内电波传播环境极其复杂，受到严重的多径影响，AOA测量精度很低；TOA以及TDOA技术对定位系统定位设备的要求较高，且定位精度也较低；RSSI技术在室内定位系统中，由于室内环境复杂，信号在室内环境中的非视距(NLOS)传输效应、多径传播效应、信号强度衰减规律等因素都会对包括RSSI定位方法在内的以上定位方法的定位性能产生严重的干扰，影响定位精度。 

此外，随着仓储管理的完整化、系统化，对仓储物流进行实时、精确的定位以及测速对仓储管理的良好运行起着重要的作用，单纯的对目标进行定位而无法获取速度信息已经无法满足仓储管理的需求。另外，由于RFID阅读器发射功率、作用距离及天线增益的影响，为了达到预期的有效信号覆盖范围，现有的RFID阅读器都采用极化定向天线而非全向天线。极化定向天线在各个方向的增益不尽相同，RSSI测距时容易产生距离模糊。 

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种射频识别定位方法和装置，能实时 精确定位，有效避免信号强度衰减等因素对定位产生的影响。 

本发明实施例提供了一种射频识别定位方法，包括: 

采集样本标签距离三个天线的反馈信号强度，建立样本标签距每个天线的距离与反馈信号强度之间关系的样本数据库,其中所述三个天线中的每个天线分别对应三维空间的一个坐标轴，且所述三个天线不处于一条直线上； 

接收到一被测标签距离每一个天线的反馈信号强度； 

将每一个天线接收到的所述被测标签的反馈信号强度与样本数据库进行匹配，得出所述被测标签与每一个天线的距离估计值； 

利用所述被测标签与每一个天线的距离估计值求得所述被测标签的坐标值。 

其中，所述采集样本标签距离三个天线的反馈信号强度，建立样本标签距每个天线的距离与反馈信号强度之间关系的样本数据库包括： 

设置所述三个天线，使得所述三个天线的主瓣方向分别对着所述被测对象运动路线坐标系的X轴、Y轴和Z轴； 

在所述被测对象运动路线上布置多个所述样本标签，在被测对象上布置至少一个被测标签； 

所述三个天线向所述样本标签以及所述被测标签发射信号，并接收来自所述样本标签以及所述被测标签的反馈信号； 

根据所述每个样本标签距每个天线的距离，以及每个天线收到的每个样本标签的反馈信号强度，建立所述样本数据库。 

其中，所述建立样本标签距每个天线的距离与反馈信号强度之间关系的样本数据库包括：采用多项式拟合建模得到拟合曲线的方式建立样本数据库。 

其中，所述得出所述被测标签与每一个天线的距离估计值包括： 

在所述拟合曲线的每个单调变化区间内，选取反馈信号强度与该被测标 签的实测反馈信号强度最接近的样本点的距离值，作为所述被测标签分别距每个天线的距离估计值。 

其中，所述利用所述被测标签与每一个天线的距离估计值求得所述被测标签的坐标值包括： 

利用所述被测标签距每一个天线的距离估计值，采用最小二乘法求解矩阵方程，得到所述被测标签的坐标估计值。 

其中，当所述被测标签与被测对象的相对位置已知时，所述利用所述被测标签与每一个天线的距离估计值求得所述被测标签的坐标值包括： 

利用所述被测标签距每一个天线的距离估计值以及所述被测标签与被测对象的相对位置，采用最小二乘法求解矩阵方程，得到所述被测标签的坐标估计值。 

其中，所述利用所述被测标签与每一个天线的距离估计值求得所述被测标签的坐标值进一步包括： 

求得所述被测标签的坐标估计值距每一个天线的距离值，并将所述距离值与所述被测标签距每一个天线的距离估计值做残差，将残差最小的坐标估计值作为所述被测标签的坐标值。 

其中，当所述被测对象上仅有一个被测标签时，所述方法进一步包括：将所述被测标签的坐标值作为所述被测对象的坐标值。 

其中，当所述被测对象上有多个被测标签时，所述方法进一步包括：