[发明专利]集成光接收电路的标签、采用光信号精确定位的方法及系统

说明书

本发明公开了一种集成光接收电路的标签、采用光信号精确的定位方法及系统，该标签包括：与第一放大电路连接的光接收器，光接收器是片上集成的、具有通过P型衬底和N+构成的PN结的光电二极管；光接收器在接收到光信号时，在反偏电场作用下向第一放大电路提供电流；第一放大电路与比较器连接，在未接收到提供的电流时输出第一电压值，在接收到提供的电流时输出第二电压值；第二放大电路与比较器连接，用于输出小于第一电压的电压值；比较器比较两个放大电路输入的电压值，在第一放大电路的电压值小于第二放大电路的电压值时产生翻转信号并发送至数字基带；数字基带根据翻转信号将存储的数据发送至接收端；该数据用于辅助接收端对标签的位置定位。

技术领域

本发明属于传感技术领域，具体涉及一种集成光接收电路的标签、采用光信号精确定位的方法及系统。

背景技术

随着物联网的不断发展，无线传感网络(WSN)技术的应用也越来越广泛。目前，WSN被广泛应用于城市管理、传输数据、环境检测、状态检测、目标识别等，在这些实际应用中，节点的位置信息至关重要，缺乏位置信息的数据没有实用价值，因此，物联网节点或标签的定位技术是无线传感网络的重要支撑之一。

随着WSN的不断发展，基于WSN的定位技术也越来越成熟。WSN的节点定位技术中节点主要分两种，一种是位置固定同时已知自己位置信息的锚节点，另一种是随机分布，不知道自己位置信息需要进行定位的节点。目前，许多节点定位方法在节点处仍需要硬件辅助，或是对节点的芯片功能、面积以及功耗要求较高，以便辅助完成节点对自身的定位。这些仍未解决的问题使一些基于射频波的定位方法的应用受到极大的限制，导致许多硬件、面积、功耗、成本等无法满足需求的节点无法使用这些方法来完成对节点自身的定位。特别是对于低功耗的无源RFID标签芯片而言，由于其标签芯片对功耗、面积的要求较高，很难使用这些方法完成对标签位置的定位。也就是说，目前还没有一种低成本、集成度高，并且，辅助其他设备完成自身定位的节点。

发明内容

为了解决相关技术中存在的上述问题，本发明提供了一种集成光接收电路的标签、采用光信号精确定位的方法及系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供一种集成光接收电路的标签，所述标签包括：

光接收器、第一放大电路和第二放大电路、比较器和数字基带；

所述光接收器与所述第一放大电路连接，所述光接收器是片上集成的光电二极管，所述光电二极管具有通过P型衬底和N+构成的PN结，在所述第一放大电路提供偏置电压时，P端接地、且N端接正电压，所述光接收器工作在反偏状态下；所述光接收器用于在接收到光信号时，在反偏电场的作用下向所述第一放大电路提供电流；

所述第一放大电路，输出端与所述比较器的一个输入端连接；所述第一放大电路用于在未接收到所述光接收器提供的电流时，输出第一电压值，在接收到所述光接收器提供的电流时，输出第二电压值；所述第二电压值小于所述第一电压值；

所述第二放大电路，输出端与所述比较器的另一个输入端连接；所述第二放大电路用于输出第三电压值；所述第一电压值大于所述第三电压值、且所述第一电压值与所述第三电压值之差为预设电压；

所述比较器，用于对所述第一放大电路输入的电压值和所述第二放大电路输入的电压值进行比较，并在所述第一放大电路输入的电压值小于所述第二放大电路输入的电压值时，确定所述光接收器接收到预设光信号，并产生翻转信号，将所述翻转信号发送至所述数字基带；

所述数字基带，与所述比较器的输出端连接；用于存储数据；并用于当接收到所述翻转信号时，将自身存储的数据发送至对应的接收端；所述发送的数据用于辅助所述接收端对所述标签的位置进行定位。

本发明还提供一种采用光信号精确定位的方法，包括：