一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，包括：基于RFID的空間定位子系統(tǒng)，含有平面定位單元和空間高度定位單元；后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)，包括設(shè)置在叉車上的CPU處理單元和具有GPRS模塊的叉車電控單元；叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，包括叉車位姿估計單元、實(shí)時導(dǎo)航單元?？臻g定位子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)、叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)通過一個系統(tǒng)總控中心進(jìn)行通訊；叉車從倉庫中取貨箱時，總控中心將貨箱空間位置信息發(fā)送給后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)的叉車電控單元；叉車進(jìn)入倉庫后，叉車電控單元根據(jù)叉車位姿和貨箱位置對叉車進(jìn)行實(shí)時導(dǎo)航。本實(shí)用新型專利技術(shù)可以定位貨物的平面和高度空間信息，能對貨箱的移動情況進(jìn)行實(shí)時記錄與信息更新，并提供實(shí)時導(dǎo)航。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)
本技術(shù)屬于導(dǎo)航
，涉及空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是涉及一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
當(dāng)前，隨著物流技術(shù)的不斷發(fā)展，倉庫管理的物資種類也在不斷增加、出入庫頻率劇增，倉庫管理作業(yè)日趨復(fù)雜和多樣化，傳統(tǒng)的人工倉庫作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足倉庫管理快速、準(zhǔn)確的要求，嚴(yán)重影響了倉庫運(yùn)行工作效率。在倉庫環(huán)境較復(fù)雜、人員流動性較大的情況下，快速準(zhǔn)確的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)能在很大程度上提高倉庫管理的工作效率?，F(xiàn)有技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了物資入庫、庫存、出庫的動態(tài)化管理，但當(dāng)工人需從倉庫中取出特定物品時，仍缺少實(shí)時準(zhǔn)確的尋物導(dǎo)航系統(tǒng)。由于庫房室內(nèi)環(huán)境空間較小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還有各種干擾的存在，室內(nèi)定位技術(shù)一直是各類研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)，如超聲波定位技術(shù)和無線局域網(wǎng)定位技術(shù)等，存在成本和精度的各種問題，新興的無線射頻識別技術(shù)(RFID，Radio-frequencyidentification)，以其非視距識別和低成本等優(yōu)點(diǎn)成為了室內(nèi)定位的首選技術(shù)之一。無線射頻識別技術(shù)，通過射頻的電磁場把依附在物體上的標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳輸?shù)絉FID閱讀器，達(dá)到自動識別和追蹤物體的功能目的。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，現(xiàn)已開發(fā)的適合于RFID定位應(yīng)用的定位系統(tǒng)，如RADAR系統(tǒng)、SpotOn系統(tǒng)、LANDMARC系統(tǒng)等，大多應(yīng)用于室內(nèi)平面定位。而在倉庫中，可能會有多個貨箱堆疊在一起，當(dāng)需取出特定貨箱時，系統(tǒng)需給出貨箱空間信息，包含平面位置和高度信息，以方便叉車進(jìn)行取物。另外，當(dāng)在倉庫中移動貨箱而并未取出時，系統(tǒng)需對貨箱信息進(jìn)行重新記錄。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，可以定位貨物的平面和高度空間信息，能對貨箱的移動情況進(jìn)行實(shí)時記錄與信息更新，并提供實(shí)時導(dǎo)航。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案。本技術(shù)的一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，包括：基于RFID的空間定位子系統(tǒng)，用于確定貨箱的空間位置信息，包括平面定位單元、空間高度定位單元；后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)，用于對貨箱的空間位置進(jìn)行實(shí)時更新，并將更新過的貨箱的空間位置信息發(fā)送給總控中心和取貨箱的叉車；包括：設(shè)置在叉車上的CPU處理單元、含有GPRS模塊的叉車電控單元；叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，包括：叉車位姿估計單元、實(shí)時導(dǎo)航單元；所述的基于RFID的空間定位子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)、叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，通過一個系統(tǒng)總控中心進(jìn)行通訊；當(dāng)叉車需從倉庫中取出某個貨箱時，所述的系統(tǒng)總控中心將貨箱的空間位置信息發(fā)送給所述的后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)的叉車電控單元；叉車進(jìn)入倉庫后，所述的叉車電控單元可根據(jù)叉車位姿和貨箱位置對叉車進(jìn)行實(shí)時導(dǎo)航。所述的基于RFID的空間定位子系統(tǒng)的平面定位單元，包括：均布于倉庫地面上的地面電子標(biāo)簽，包含信息：倉庫號、電子標(biāo)簽(11)位置座標(biāo)(x,y)；設(shè)置在叉車底盤下方的地面電子閱讀器，用于讀取所述的地面電子標(biāo)簽信息；分布在每個貨箱周圍四個側(cè)面上的貨箱電子標(biāo)簽，包含信息：貨箱編號；設(shè)置在叉車前方貨架上的貨箱電子閱讀器，用于讀取所述的貨箱電子標(biāo)簽信息。所述的地面電子標(biāo)簽的分布每隔1m一個；所述的地面電子閱讀器工作在13.56MHz，一次可識別多個地面電子標(biāo)簽，設(shè)定解讀距離為60cm。所述的貨箱電子閱讀器工作在125KHz，一次可識別一個貨箱電子標(biāo)簽，設(shè)定解讀距離為10cm。所述的空間高度定位單元，包括：高度電子標(biāo)簽，每隔hm分布在叉車貨叉支架上，包含高度信息；其中，h為貨箱高度；高度電子閱讀器，安裝在叉車貨叉與貨叉支架的聯(lián)接部位，用于讀取高度電子標(biāo)簽所含的信息。所述的叉車在分布有地面電子標(biāo)簽的倉庫地面行駛時，安裝在叉車上的地面電子閱讀器可讀取地面電子標(biāo)簽中標(biāo)注的位置信息并傳送給叉車電控單元，叉車電控單元根據(jù)該信息確定叉車當(dāng)前的位置；所述的叉車前端叉取貨物時，高度電子閱讀器可讀取叉車架上高度電子標(biāo)簽包含的信息，根據(jù)該標(biāo)簽信息，叉車電控單元可確定貨叉的高度位置；叉車的平面位置信息和貨叉高度信息均保存在叉車電控單元中；所述的叉車前端叉起貨物時，貨箱電子閱讀器可讀取貨箱上貨箱電子標(biāo)簽包含的信息，此時叉車電控單元將叉車空間位置信息標(biāo)注為貨箱的位置信息并進(jìn)行記錄；從而，貨箱空間位置信息被叉車電控單元記錄下來。所述的叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，通過LED顯示屏指引叉車駕駛員去取指定貨箱；所述的顯示屏可顯示貨箱在倉庫中的空間位置坐標(biāo)和方位，也可實(shí)時顯示叉車位置和位姿信息，方便駕駛員實(shí)時調(diào)整叉車行駛方向快速取出物品；所述的叉車叉起貨箱時，叉車貨架前端的貨箱電子閱讀器讀取貨箱信息，當(dāng)叉起貨箱與待取貨箱編號不同時，屏幕則顯示×號；所述的叉車需移動其他貨箱時，叉車電控單元會實(shí)時更新貨箱位置信息；當(dāng)所取貨箱正確時，屏幕會顯示√號，至此取物成功，導(dǎo)航結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果包括：1.本技術(shù)可以定位貨物的平面和高度空間信息，能對貨箱的移動情況進(jìn)行實(shí)時記錄與信息更新，對取物工作人員進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)快速取物。2.本技術(shù)可根據(jù)貨物倉庫地面標(biāo)簽對叉車位姿進(jìn)行位置估計，再結(jié)合貨箱位置信息對叉車進(jìn)行實(shí)時導(dǎo)航；而當(dāng)貨箱位置移動時，可將貨箱空間信息實(shí)時更新到后臺系統(tǒng)中進(jìn)行記錄，從而實(shí)現(xiàn)倉庫貨物動態(tài)化管理。附圖說明圖1a是本技術(shù)基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)的一種實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。圖1b是本技術(shù)的一種實(shí)施例的標(biāo)簽設(shè)置示意圖。圖2是本技術(shù)的一種實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。圖3是本技術(shù)的一種實(shí)施例的地面電子標(biāo)簽在倉庫中的分布方式及包含信息示意圖。圖4是本技術(shù)的一種實(shí)施例的貨箱電子標(biāo)簽分布方式及包含信息示意圖。圖5是本技術(shù)的一種實(shí)施例的叉車叉架高度位置確定示意圖。圖6是本技術(shù)的一種實(shí)施例的叉車不同行駛情況示意圖。圖7是本技術(shù)的一種實(shí)施例的叉車導(dǎo)航屏幕顯示模式示意圖。圖8是本技術(shù)的一種實(shí)施例的叉車取物錯誤時屏幕顯示模式示意圖。圖9是本技術(shù)的一種實(shí)施例的叉車取物正確時屏幕顯示模式示意圖。其中，11地面電子標(biāo)簽，12地面電子閱讀器；21貨箱電子標(biāo)簽，22貨箱電子閱讀器；31高度電子標(biāo)簽，32高度電子閱讀。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1a是本技術(shù)基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)的一種實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。如圖1a所示，本技術(shù)實(shí)施例系統(tǒng)包括：基于RFID的空間定位子系統(tǒng)，用于確定貨箱的空間位置信息，包括平面定位單元、空間高度定位單元；后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)，用于對貨箱的空間位置進(jìn)行實(shí)時更新，并將更新過的貨箱的空間位置信息發(fā)送給總控中心和取貨箱的叉車；包括：設(shè)置在叉車上的CPU處理單元、含有GPRS模塊的叉車電控單元；當(dāng)叉車移動貨箱時，叉車電控單元可結(jié)合叉車位置信息和貨叉高度信息對貨箱空間位置進(jìn)行實(shí)時更新。當(dāng)叉車駛出倉庫時，叉車電控單元可通過GPRS模塊將更新過的貨箱空間位置信息發(fā)送給系統(tǒng)總控中心。當(dāng)叉車去倉庫取某貨箱時，可被告知貨箱的準(zhǔn)確位置信息。叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，包括：叉車位姿估計單元、實(shí)時導(dǎo)航單元。圖2是本技術(shù)的一種實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。如圖2所示，當(dāng)叉本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括：基于RFID的空間定位子系統(tǒng)，用于確定貨箱的空間位置信息，包括平面定位單元、空間高度定位單元；后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)，用于對貨箱的空間位置進(jìn)行實(shí)時更新，并將更新過的貨箱的空間位置信息發(fā)送給總控中心和取貨箱的叉車；包括：設(shè)置在叉車上的CPU處理單元、含有GPRS模塊的叉車電控單元；叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，包括：叉車位姿估計單元、實(shí)時導(dǎo)航單元；所述的基于RFID的空間定位子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)、叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，通過一個系統(tǒng)總控中心進(jìn)行通訊；當(dāng)叉車需從倉庫中取出某個貨箱時，所述的系統(tǒng)總控中心將貨箱的空間位置信息發(fā)送給所述的后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)的叉車電控單元；叉車進(jìn)入倉庫后，所述的叉車電控單元可根據(jù)叉車位姿和貨箱位置對叉車進(jìn)行實(shí)時導(dǎo)航。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括：基于RFID的空間定位子系統(tǒng)，用于確定貨箱的空間位置信息，包括平面定位單元、空間高度定位單元；后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)，用于對貨箱的空間位置進(jìn)行實(shí)時更新，并將更新過的貨箱的空間位置信息發(fā)送給總控中心和取貨箱的叉車；包括：設(shè)置在叉車上的CPU處理單元、含有GPRS模塊的叉車電控單元；叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，包括：叉車位姿估計單元、實(shí)時導(dǎo)航單元；所述的基于RFID的空間定位子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)、叉車位姿估計與實(shí)時導(dǎo)航子系統(tǒng)，通過一個系統(tǒng)總控中心進(jìn)行通訊；當(dāng)叉車需從倉庫中取出某個貨箱時，所述的系統(tǒng)總控中心將貨箱的空間位置信息發(fā)送給所述的后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計子系統(tǒng)的叉車電控單元；叉車進(jìn)入倉庫后，所述的叉車電控單元可根據(jù)叉車位姿和貨箱位置對叉車進(jìn)行實(shí)時導(dǎo)航。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的基于RFID的空間定位子系統(tǒng)的平面定位單元，包括：均布于倉庫地面上的地面電子標(biāo)簽(11)，包含信息：倉庫號、地面電子標(biāo)簽(11)平面位置座標(biāo)(x,y)；設(shè)置在叉車底盤下方的地面電子閱讀器(12)，用于讀取所述的地面電子標(biāo)簽信息；分布在每個貨箱周圍四個側(cè)面上的貨箱電子標(biāo)簽(21)，包含信息：貨箱編號；設(shè)置在叉車前方貨架上的貨箱電子閱讀器(22)，用于讀取所述的貨箱電子標(biāo)簽信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的地面電子標(biāo)簽(11)的分布每隔1m一個；所述的地面電子閱讀器(12)工作在13.56MHz，一次可識別多個地面電子標(biāo)簽(11)，設(shè)定解讀距離為60cm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RFID的空間尋物導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的貨箱電子閱讀器(22)工作在125KHz，一次可識別一個...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張鵬娜，曾慶喜，邱文旗，
申請(專利權(quán))人：南京航空航天大學(xué)，
類型：新型
國別省市：江蘇,32