CN103679237A - Rfid标签、系统及确定rfid标签地理位置的方法 - Google Patents

Rfid标签、系统及确定rfid标签地理位置的方法 Download PDF

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CN103679237A CN 201310733071 CN201310733071A CN103679237A CN 103679237 A CN103679237 A CN 103679237A CN 201310733071 CN201310733071 CN 201310733071 CN 201310733071 A CN201310733071 A CN 201310733071A CN 103679237 A CN103679237 A CN 103679237A
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庄健敏
张钊锋
牛玉洲
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江苏中科易正电子科技有限公司
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Abstract

本发明公开了一种RFID标签、系统及确定RFID标签地理位置的方法,该方法包括如下步骤:振荡器驱动定时装置,利用光照传感器定时记录RFID标签所处环境的日照或光照信息;在振荡器控制下,通过RFID标签芯片的数据口定时将所获得的日照或光照信息传送给RFID标签芯片;RFID读写器通过天线读取RFID标签芯片记录的日照或光照信息,并由此计算出各光照记录对应时间;后台对RFID读写器读取的日照或光照信息进行处理,推算出RFID标签所在的地理位置或判断是否有标签脱离群体摆放位置,本发明利用射频识别技术结合光传感器的光照信息,实现了确定RFID标签所处的地理位置信息以及RFID标签经过的地理轨迹的目的。

Description

RF ID标签、系统及确定RF ID标签地理位置的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术,特别是涉及一种RFID标签、系统及确定RFID标签地理位置的方法。

背景技术

[0002] 目前,常用的定位方法包括GPS定位、基站定位、WIFI定位、IP定位、蓝牙定位、声波定位等。利用相应设备,就能获取设备的相应位置。

[0003] RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便。

[0004] RFID标签包括有源标签,无源标签,半有源标签。一般而言,RFID标签即使包含能源装置(电池),其能源装置所提供的能源也是为了满足RFID标签的工作条件,没有充足的能源提供给其他定位装置。但现有技术增加的定位设备重量远大于RFID标签本身重量,使标签丧失了本身的具备的轻便特性。

发明内容

[0005] 为克服上述现有技术存在的不足,本发明之目的在于提供一种RFID标签、系统及确定RFID标签地理位置的方法,通过利用射频识别技术结合光传感器的光照信息,实现了确定RFID标签所处的地理位置信息以及RFID标签经过的地理轨迹的目的。

[0006] 为达上述及其它目的,本发明提出一种RFID标签,至少包括:

[0007] 光传感器模块,定时记录该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并通过RFID标签芯片的数据口将获得的日照或光照信息定时传送给RFID标签模块的存储器;

[0008] RFID标签模块,包括RFID标签芯片及其天线,该RFID标签存储该光传感器模块传送的日照或光照信息,并通过该天线与RFID读写器通信。

[0009] 进一步地,该光传感器模块包括光传感器、振荡器、存储器及定时装置,该光传感器通过感应光源产生该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并通过该振荡器驱动该定时装置定时记录该RFID标签所处位置的日照或光照信息将其存储于该存储器中,并在该振荡器控制下通过该RFID标签芯片的数据口定时将所获得的日照或光照信息传送给该RFID标签芯片。

[0010] 进一步地,该RFID标签还包括一能源装置,该能源装置与该光传感器模块连接,以于该RFID标签芯片为无源标签时给该光传感器模块供电。

[0011 ] 进一步地,该能源电池为可充放电的轻薄纸电池或燃料电池。

[0012] 进一步地,该RFID标签芯片为有源或半有源标签时,加大该RFID标签芯片能源装置的能量,以支撑该光传感器模块的能耗。

[0013] 进一步地,该能源装置或该RFID标签芯片的能源装置为太阳能电池,该太阳能电池在有光照时为储能元件充电。[0014] 为达到上述目的,本发明还提供一种RFID标签系统,包括:

[0015] RFID标签,通过采用光传感器定时记录该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并通过RFID标签芯片的数据口将所获的日照或光照信息定时传送给该RFID标签芯片的存储器;

[0016] RFID标签读写器,通过天线读取该RFID标签芯片记录的该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并将其提供至后台进行处理,推算出该RFID标签所在的地理位置或判断是否有标签脱离群体摆放位置。

[0017] 为达到上述目的,本发明还提供一种确定RFID标签地理位置的方法,包括如下步骤:

[0018] 步骤一,振荡器驱动定时装置,利用光照传感器定时记录RFID标签所处环境的日照或光照信息。

[0019] 步骤二,在振荡器控制下,通过RFID标签芯片的数据口定时将所获得的日照或光照信息传送给RFID标签芯片;

[0020] 步骤三,RFID读写器通过天线读取该RFID标签芯片所记录的日照或光照信息,并由此计算出各光照记录对应时间;

[0021 ] 步骤四,后台对RFID读写器读取的光照信息进行处理,推算出该RFID标签所在的地理位置或判断是否有标签脱离群体摆放位置。

[0022] 进一步地,对单个标签,对于日照环境,后台由日照信息,根据日出时间及日落时间推算出该RFID标签所处地点的经度,根据日照时间长度推算出该RFID标签所处地点的纬度;对于非日照环境,后台根据光照信息,推算出该RFID标签的摆放位置和对应时间。

[0023] 进一步地,于步骤四中,对于多个标签,后台根据光照信息的相关性,推算是否有标签脱离群体所处环境。

[0024] 与现有技术相比,本发明一种RFID标签、系统及确定RFID标签地理位置的方法,通过利用RFID射频识别技术,结合光传感器获取的日照或光照信息,并经过后台处理,实现了确定标签所处的地理位置信息以及标签经过的地理轨迹,本发明通过增加很小的重量就可获取射频标签的地理位置信息,甚至在日照充分的场合可以不需要外加厚重的能源装置。

附图说明

[0025] 图1为本发明一种RFID标签系统的系统架构图;

[0026] 图2为本发明一种确定RFID标签地理位置的方法的步骤流程图。

具体实施方式

[0027] 以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

[0028] 图1为本发明一种RFID标签系统的系统架构图。如图1所示,本发明一种RFID系统,包括RFID标签10以及RFID读卡器20。[0029] 其中RFID标签10包括光传感器模块30、RFID标签模块40以及能源装置50,光传感器模块30用于定时记录标签所处位置的日照或光照信息,并通过RFID标签的数据口将所获的日照或光照信息定时传送给RFID标签模块40的存储器,具体地,光传感器模块30包括光传感器301、存储器302、振荡器303和定时装置304,光传感器301通过感应光源产生RFID标签所处位置的日照或光照信息,并通过振荡器303驱动定时装置304定时记录RFID标签所处位置的日照或光照信息将其存储于存储器302中,并在振荡器控制下通过RFID芯片的数据口定时将所获得的日照或光照信息传送给RFID标签芯片;RFID标签模块40包括RFID标签芯片401及其天线402,RFID标签芯片401通过天线402与RFID读写器20通信,并存储获得日照或光照信息,能源装置50可为可充放电的轻薄纸电池或燃料电池,用于给光传感器模块30供电,若RFID标签模块40是有源或半有源标签,则只需要增大原能源装置的容量即可,如采用太阳能电池,则相应的光传感器可以用该太阳能电池兼顾;RFID读写器20通过天线读取RFID标签所记录的日照或光照信息,并通过后台处理,推出标签所在的地理位置或判断是否有标签脱离群体摆放位置,即对单个标签,确定标签所处的地理位置信息以及标签经过的地理轨迹,对多个标签,确定是否有标签脱离群体摆放位置。

[0030] 图2为本发明一种确定RFID标签地理位置的方法的步骤流程图。如图2所示,本发明一种确定RFID标签地理位置的方法,包括如下步骤:

[0031] 步骤201,振荡器驱动定时装置,利用光照传感器定时记录RFID标签所处环境的日照或光照信息(如日出/日落时间或有光/无光时间、光照强度等)。

[0032] 步骤202,在振荡器控制下,通过RFID标签芯片的数据口定时将所获得的日照或光照信息传送给RFID标签芯片。

[0033] 步骤203,RFID读写器通过天线读取RFID标签所记录的日照或光照信息,并由此计算出各光照记录对应时间。

[0034] 步骤204,后台对RFID读写器读取的日照或光照信息进行处理,推算出标签所在的地理位置或判断是否有标签脱离群体摆放位置。具体地说,分为如下三种情况:

[0035] a)对单个标签,由读取的日照信息,根据当日的日出时间、日落时间,可推算出物品所处地点的经度,根据日照时间长度,可推算出标签所处地点的纬度。

[0036] 如野生动物携带标签,则标签可以记录动物所处环境的日照信息。对一只动物而言,尚有洞穴、树影等遮蔽的可能性,但对于动物群体,完全可以通过动物所处环境的日出/日落时间,推断出诸如候鸟飞行轨迹、栖息地等信息。

[0037] 作为参考,对于纬度O度/30度/60度,I分钟的时间误差对应的定位距离误差分别为28公里/24公里/14公里。

[0038] b)对非日照环境,也可根据光照信息(开关灯时间、光照强度),重现标签的摆放位置和对应时间。

[0039] 例如,通过在不同货架位安装照明灯具(可能为人眼不敏感的红外光),但设定不同光照时间(如一号货架每隔10分钟亮10分钟/ 二号货架每隔20分钟亮10分钟/三号货架每隔20分钟灭10分钟/…),更有可能设定不同的光照强度。如此,在货物摆放时无需使用数据库、读卡器的电子装置,但最终仍可通过读取RFID模块中光照信息重现物品在货架中的摆放位置。

[0040] 对于放置在包装箱中的货物,通过记录光照信息,确认货箱在运输过程中没有被开箱见光,并可记录开箱见光的时刻,便于回溯追查。

[0041] c)对多个标签,运输路线、运输环境大致相同,彼此光照信息应该有相关性,由此可推断是否有标签脱离群体所处环境。

[0042] 对于大量运输的货物,存在装箱、运输、开箱的环节。经历的光照环境会大致相同。在货物最终入库清点时,可以通过读取每件货物的光照记录,通过光照记录的相关性,推断是否有单个货物脱离运输流程,防范可能的掉包、偷拿等问题。

[0043] 综上所述,本发明一种RFID标签、系统及确定RFID标签地理位置的方法,通过利用RFID射频识别技术,结合光传感器获取的日照或光照信息,并经过后台处理,实现了确定标签所处的地理位置信息以及标签经过的地理轨迹,本发明通过增加很小的重量就可获取射频标签的地理位置信息,甚至在日照充分的场合可以不需要外加厚重的能源装置。

[0044] 与现有技术相比,本发明具有如下优点:

[0045] 1、本发明在目前RFID标签基础上,仅增加小功率的光照传感器模块,保持了 RFID标签体积小、重量轻的特点;

[0046] 2、本发明功耗极低,仅需维持光照传感器、振荡器、和相应存储器的能量消耗,若本身是太阳能电池,可做到免维护长期使用;

[0047] 3、本发明根据RFID标签读写器的读卡时间倒推光照记录时间,无需系统时间同

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少;

[0048] 4、本发明根据光照时间倒推RFID标签相应地理位置,无需增加其他传感设备。

[0049] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰与改变。因此,本发明的权利保护范围,应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种RFID标签,至少包括: 光传感器模块,定时记录该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并通过RFID标签芯片的数据口将获得的日照或光照信息定时传送给RFID标签模块的存储器; RFID标签模块,包括RFID标签芯片及其天线,该RFID标签存储该光传感器模块传送的日照或光照信息,并通过该天线与RFID读写器通信。
2.如权利要求1所述的一种RFID标签,其特征在于:该光传感器模块包括光传感器、振荡器、存储器及定时装置,该光传感器通过感应光源产生该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并通过该振荡器驱动该定时装置定时记录该RFID标签所处位置的日照或光照信息将其存储于该存储器中,并在该振荡器控制下通过该RFID标签芯片的数据口定时将所获得的日照或光照信息传送给该RFID标签芯片。
3.如权利要求2所述的一种RFID标签,其特征在于:该RFID标签还包括一能源装置,该能源装置与该光传感器模块连接,以于该RFID标签芯片为无源标签时给该光传感器模块供电。
4.如权利要求3所述的一种RFID标签,其特征在于:该能源电池为可充放电的轻薄纸电池或燃料电池。
5.如权利要求2所述的一种RFID标签,其特征在于:该RFID标签芯片为有源或半有源标签时,通过加大该RFID标签芯片能源装置的能量以支撑该光传感器模块的能耗。
6.如权利要求3或5所述的一种RFID标签,其特征在于:该能源装置或该RFID标签芯片的能源装置为太阳能电池,该太阳能电池在有光照时为储能元件充电。
7.一种RFID标签系统,`包括: RFID标签,通过采用光传感器定时记录该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并通过RFID标签芯片的数据口将所获的日照或光照信息定时传送给该RFID标签芯片的存储器; RFID标签读写器,通过天线读取该RFID标签芯片记录的该RFID标签所处位置的日照或光照信息,并将其提供至后台进行处理,推算出该RFID标签所在的地理位置或判断是否有标签脱离群体摆放位置。
8.一种确定RFID标签地理位置的方法,包括如下步骤: 步骤一,振荡器驱动定时装置,利用光照传感器定时记录RFID标签所处环境的日照或光照信息。 步骤二,在振荡器控制下,通过RFID标签芯片的数据口定时将所获得的日照或光照信息传送给RFID标签芯片; 步骤三,RFID读写器通过天线读取该RFID标签芯片所记录的日照或光照信息,并由此计算出各光照记录对应时间; 步骤四,后台对RFID读写器读取的日照或光照信息进行处理,推算出该RFID标签所在的地理位置或判断是否有标签脱离群体摆放位置。
9.如权利要求8所述的一种确定RFID标签地理位置的方法,其特征在于:于步骤四中,对单个标签,对于日照环境,后台由日照信息,根据日出时间及日落时间推算出该RFID标签所处地点的经度,根据日照时间长度推算出该RFID标签所处地点的纬度;对于非日照环境,后台根据光照信息,推算出该RFID标签的摆放位置和对应时间。
10.如权利要求9所述的一种确定RFID标签地理位置的方法,其特征在于:于步骤四中,对于多个标签,后台根据光照`信息的相关性,推算是否有标签脱离群体所处环境。
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