一種射頻標簽定位方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種射頻標簽定位方法，所述方法包括：獲取多個待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄所述相位值采集時刻；根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置。所述系統包括：多個待測射頻標簽，所述待測射頻標簽沿所述第一方向和/或第二方向排列；定向天線，用于多個所述待測射頻標簽發射檢測信號，并可沿第一方向或第二方向移動；射頻接收機，用于獲取多個所述待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄相位值采集時刻，該方法不依賴任何專業設備，無需額外布置地標標簽，提高了標記有射頻標簽物體的位置定位的精確度。

【技術實現步驟摘要】
一種射頻標簽定位方法及系統
本專利技術涉及射頻識別領域，尤其涉及一種射頻標簽定位方法及系統。
技術介紹
如何獲取物體的位置信息，一直是科研界關注的重要問題之一。物體的位置通常可以分為絕對位置和相對位置兩種。物體的絕對位置是指物體在世界坐標系中的坐標。而物體的相對位置是指目標物體在一群物體中的相對位置。長久以來，研究者們嘗試過很多方法來捕獲物體的絕對位置，也取得了不錯的定位效果。定位精度從米級別逐漸提高到了分米級別。然而基于物體位置的上層應用往往更加關注物體的相對位置。例如在圖書館中，比起知道一本書的絕對位置，例如《哈姆雷特》位于坐標(23，42)處，借閱者更愿意知道該書的相對位置。例如，《哈姆雷圖》在第三個書架的第二行第五列。又例如在超市中，比起知道目標食品在世界坐標系中的坐標，購物者更愿意知道該食品在超市中的相對位置，例如哪個貨架上的哪行，第幾個。雖然以往的定位方法可以首先獲取物體的精確位置，然后通過坐標轉換得到該物體的相對位置。然而這種坐標轉換過程往往會帶來很大的誤差。目前，利用射頻標簽，采用信號特征匹配的定位方法，定位精度可達12cm。然而在圖書館中，我們知道書與書是緊密排列。12cm的定位誤差或許會將一本書放在了距離原來位置相差若干本書的位置。此外，雖然有研究工作利用非商業設備達到了厘米級別的定位精度。但是這類定位方法通常依賴代價昂貴的專業設備，因此不具有推廣型以及普適性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種射頻標簽定位方法及系統，以提高射頻標簽的定位精度。第一方面，本專利技術提供了一種射頻標簽定位方法，包括：獲取多個待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄所述相位值采集時刻；根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置。進一步地，根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置，包括：根據所述相位值及相位值采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在第一方向的位置和/或第二方向的位置；其中多個所述待測射頻標簽沿所述第一方向和/或第二方向排列。進一步地，根據所述相位值及相位值采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在所述第一方向的位置，包括：根據獲得的相位值和該相位值的采集時間，獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓；獲取多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓的對稱采集時刻；根據多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓的對稱采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在所述第一方向的位置。進一步地，根據獲得的相位值和該相位值的采集時間，獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓，包括：獲得多個待測射頻標簽的相位值向量；建立多個所述待測射頻標簽的相位值向量與預設模板相位值向量的距離矩陣；計算多個所述待測射頻標簽的最優匹配路徑，根據多個所述待測射頻標簽的最優匹配路徑確定獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓。進一步地，在根據獲得的相位值和該相位值的采集時間，獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓之后，還包括：對多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓進行二次擬合，獲得二次擬合模型。進一步地，根據所述相位值及相位值采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在所述第一方向的位置，包括：根據二次擬合模型中的對稱采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在所述第一方向的位置。進一步地，根據所述相位值及相位值采集時刻，確定所述待測射頻標簽在所述第二方向的位置，包括：根據多個所述待測射頻標簽相位值變化率，確定所述待測射頻標簽在所述第二方向的位置。進一步地，根據多個所述待測射頻標簽相位值變化率，確定所述待測射頻標簽在所述第二方向的位置，包括：將多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓中的相位值等分為k份，并計算每一份的相位均值；遍歷比較多個所述待測射頻標簽的相位值變化率，確定所述待測射頻標簽在所述第二方向的位置。進一步地，根據多個所述待測射頻標簽相位值變化率，確定所述待測射頻標簽在所述第二方向的位置，還包括：計算多個待測射頻標簽間的歐式距離，并確定所述待測射頻標簽在所述第二方向的位置。第二方面，本專利技術還提供了一種射頻標簽定位系統，包括：多個待測射頻標簽，所述待測射頻標簽沿所述第一方向和/或第二方向排列；定向天線，用于多個所述待測射頻標簽發射檢測信號，并可沿第一方向或第二方向移動；射頻接收機，用于獲取多個所述待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄相位值采集時刻。本專利技術實施例通過獲取多個待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄所述相位值采集時刻，根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置，該方法不依賴任何專業設備，無需額外布置地標標簽，提高了標記有射頻標簽物體的位置定位的精確度。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例一提供的一種射頻標簽定位方法的流程圖；圖2是本專利技術實施例二提供的一種射頻標簽定位方法的流程圖；圖3為本專利技術實施例二提供的采集待測射頻標簽相位值和該相位值的采集時刻的示意圖；圖4為本專利技術實施例二提供的待測射頻標簽相位值變化輪廓示意圖；圖5為本專利技術實施例二提供的對待測射頻標簽相位值變化輪廓進行二次擬合，獲得二次擬合模型示意圖；圖6為本專利技術實施例三提供的獲取多個待測射頻標簽相位值變化輪廓的流程圖；圖7為本專利技術實施例四提供的一種射頻標簽的定位方法的流程圖；圖8為本專利技術實施例提供的一種射頻標簽定位系統的結構示意圖。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，以下將參照本專利技術實施例中的附圖，通過實施方式清楚、完整地描述本專利技術的技術方案，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例一圖1為本專利技術實施例一提供的一種射頻標簽定位方法的流程圖，參見圖1，該方法包括：步驟11、獲取多個待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄所述相位值采集時刻。其中，多個待測射頻標簽貼附在物體上，用以標記物體位置，所述待測射頻標簽可以接收定向天線發射的檢測信號，并在接收到檢測信號后，向射頻接收機發射反射信號，所述反射信號攜帶相位信息，相位信息反映待測射頻標簽與定向天線間的距離。射頻接收機從接收到的反射信號中提取出相位值后，并記錄此時相位值的采集時刻。步驟12、根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置。射頻接收機根據待測射頻標簽返回的反射信號中相位值的時空相關性計算待測射頻標簽的所在位置。本專利技術實施例通過獲取多個待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄所述相位值采集時刻，根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置，該方法不依賴任何專業設備，無需額外布置地標標簽，提高了標記有射頻標簽物體的位置定位的精確度。本專利技術中，多個待測射頻標簽可以沿所述第一方向和/或第二方向排列，第一方向和第二方向可以垂直，還可以之間呈現0-180°的夾角，本專利技術對此不作限制。本專利技術提供的方法可以根據所述相位值及相位值采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在第一方向的位置和/或第二方向的位本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種射頻標簽定位方法，其特征在于，包括：獲取多個待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄所述相位值采集時刻；根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置。

【技術特征摘要】
2014.12.31 CN 201410855321X1.一種射頻標簽定位方法，其特征在于，包括：獲取多個待測射頻標簽反射信號的相位值，并記錄所述相位值采集時刻；根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置；其中，所述根據所述相位值及相位值采集時刻確定多個所述待測射頻標簽的位置，包括：根據所述相位值及相位值采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在第一方向的位置和/或第二方向的位置；多個所述待測射頻標簽沿所述第一方向和/或第二方向排列；所述根據所述相位值及相位值采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在所述第一方向的位置，包括：根據獲得的相位值和該相位值的采集時間，獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓；獲取多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓的對稱采集時刻；根據多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓的對稱采集時刻，確定多個所述待測射頻標簽在所述第一方向的位置。2.根據權利要求1所述的定位方法，其特征在于，根據獲得的相位值和該相位值的采集時間，獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓，包括：獲得多個待測射頻標簽的相位值向量；建立多個所述待測射頻標簽的相位值向量與預設模板相位值向量的距離矩陣；計算多個所述待測射頻標簽的最優匹配路徑，根據多個所述待測射頻標簽的最優匹配路徑確定獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓。3.根據權利要求2所述的定位方法，其特征在于，在根據獲得的相位值和該相位值的采集時間，獲得多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓之后，還包括：對多個所述待測射頻標簽相位值變化輪廓進行二次擬合，獲得二次擬合模型。4.根據權利要求3所述的定位方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：上官龍飛，楊錚，朱彤，劉云浩，
申請(專利權)人：無錫清華信息科學與技術國家實驗室物聯網技術中心，
類型：發明
國別省市：江蘇;32