[发明专利]一种RFID定位系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位系统技术领域，更为具体地，涉及一种RFID定位系统和方法。

背景技术

现在常用的无线定位技术有GPS定位、红外线定位、超声波定位、WLAN定位、UWB定位、蓝牙定位和RFID定位。而在无线定位技术中，RFID定位与其他定位方法相比有显著的优点。比如，非视距，非接触性，可以识别高速物体，以及可以对多目标同时进行识别跟踪等。

RFID射频识别系统主要包括电子标签、读写器、计算机系统三个部分，其中，电子标签部分成本低，但是读写器部分成本较高。读写器部分又包括读写器天线模块、射频模块和读写器模块这三个模块。其中后两个模块成本较高，而读写器天线模块成本较低，也容易制作。

目前在利用RFID射频识别技术进行定位时，经常用到的定位算法有TOA、TDOA、AOA以及RSSI等。但无论哪种算法都要用到多个RFID读写器，这无疑要增加定位系统的成本。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种RFID定位系统和方法

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种RFID定位系统，包括：天线模块，所述天线模块包括至少3个天线；逻辑开关模块，与所述天线模块相连接；读写器，与所述逻辑开关模块相连接，所述读写器包括射频模块和读写模块，并且发射信号并接收从电子标签发射的信号；以及计算模块，根据从所述电子标签发射的信号确定所述电子标签的位置，其中，在定位时，所述逻辑开关模块按照预定的顺序将所述多个天线中的一个与所述读写模块连接。

此外，所述逻辑开关模块包括多路开关单元和时序逻辑单元，每一个所述天线与一个所述开关连接，所述时序逻辑单元按照预定的时序开启所述多个开关中的一个同时断开其它开关而使所述多个天线中的一个与所述读写模块连接，并且通过切换开启的开关来切换与所述读写模块连接的天线。

此外，所述射频模块包括射频处理单元、射频接收单元块和射频振荡单元。

此外，所述读写模块包括放大器单元、解码单元、纠错单元、微处理器单元、储存器单元、标准接口和时钟单元。

此外，所述天线模块包括5个天线，所述多路开关电路包括5个开关，并且所述5天线被分布在定位区域的4个角落和中心处。

在根据本发明的RFID定位系统中，多个天线共用一个读写器，因此可以降低系统的功率，节省系统的成本。同时，由于天线的成本较低可以通过增加天线的数量来提高系统的定位精度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种RFID定位方法，所述方法包括以下步骤：逻辑开关模块按照预定的顺序使天线模块的多个天线中的一个与读写器连接；当所述多个天线中的一个与所述读写器连接时，所述读写器通过所述天线发送信号并从电子标签接收信号；计算模块通过从所述电子标签接收的信号判断所述电子标签与所述天线之间的距离；以及计算模块通过至少3个所述天线与所述电子标签之间的距离确定所述电子标签的位置。

此外，逻辑开关模块按照预定的顺序使天线模块的多个天线中的一个与读写模块连接包括：所述逻辑开关模块的时序逻辑单元按照预定的时序开启多路开关单元的多个开关中的一个同时断开其它开关而使与所述开启的开关连接的天线与所述读写模块连接，并且通过切换开启的开关来切换与所述读写模块连接的天线。

此外，当测得的所述天线与所述电子标签之间的距离的数量多于3个时，使用3个所述天线与所述电子标签之间的距离确定所述电子标签的位置，并用剩余的所述天线与所述电子标签之间的距离校准所述电子标签的位置。

此外，每个所述天线与所述读写模块连接的时间为2秒或2秒以下。

进一步地，通过在预定时间段内连续确定所述电子标签的位置来确定所述电子标签的行踪。

在根据本发明的RFID定位方法中，多个天线共用一个读写器，因此可以降低系统的功率，节省系统的成本。同时，由于天线的成本较低可以通过增加天线的数量来提高系统的定位精度。

附图说明

通过参考以下具体实施方式及权利要求书的内容并且结合附图，本发明的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中：

图1是根据本发明的RFID定位系统原理框图；

图2是根据本发明的逻辑多路开关电路框图；

图3是根据本发明读写器的射频模块和读写模块结构框图；

图4是通过三个天线测距来定位原理图；

图5是本定位系统所能定位的区域：