CN104200351A - 基于rfid快速定位的物流管理系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于RFID快速定位的物流管理系统，包括物流管理终端和设置有有源RFID标签的物品，其特征在于，还包括RFID中继器和数目至少为四个的RFID阅读器，物流管理终端包括信息输入电路、中央处理芯片和发射天线，信息输入电路和发射天线分别与中央处理芯片连接，RFID中继器和RFID阅读器分别与物流管理终端进行通信连接，RFID标签包括处理模块、射频天线、语音提示电路和灯光闪烁电路，处理模块分别与射频天线、语音提示电路和灯光闪烁电路进行电连接。业务员在物流管理终端中输入收件人的个人信息，物品上的RFID接收到个人信息，并与自身储存的信息比对相符时做出报警提示，实现了对目标物品的快速、准确定位。

Description

基于RFID快速定位的物流管理系统及定位方法

技术领域

本发明涉及物流管理领域，尤其涉及一种基于RFID快速定位的物流管理系统及定位方法。

背景技术

近年来，随着网络技术的普及和不断发展，网络购物因其足不出户、便捷性得到迅猛发展，随之相伴的物流业务也急剧上升，作为负责物流流通的物流公司应运而生。

物流公司对接收的大量货物按照目的地进行分类，然后由物流公司的业务员将货物送到客户手中。然而，由于需要派送的货物量是巨大的，而业务员的数量是有限的，每个业务员负责货物派送的范围较大，从而使得每个业务员派送的货物数量是庞大的。在业务员进行单件货物派送时，需要按照收件人的信息在大量货物中进行人工挑选，最终确定收件人的货物。这样不仅耽误了收件人的宝贵时间，同时也使得业务员耗费大量的时间、体力来寻找目标货物，必然导致物流公司派送货物的效率下降。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种能在众多物品中快速、准确定位目标物品的基于RFID快速定位的物流管理系统。

本发明进一步要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种包括如上所述系统的定位方法。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种基于RFID快速定位的物流管理系统，包括物流管理终端和设置有有源RFID标签的物品，其特征在于，还包括RFID中继器和数目至少为四个的RFID阅读器，物流管理终端包括信息输入电路、中央处理芯片和发射天线，信息输入电路和发射天线分别与中央处理芯片连接，RFID中继器和RFID阅读器分别与物流管理终端进行通信连接，RFID标签包括处理模块、射频天线、语音提示电路和灯光闪烁电路，处理模块分别与射频天线、语音提示电路和灯光闪烁电路进行电连接，其中，

所述信息输入电路，用于输入收件人的个人信息，并将个人信息发送给中央处理芯片；

所述中央处理芯片，一方面用于接收信息输入电路发送的个人信息，并将所要搜索的个人信息传送给发射天线，然后由发射天线向外发送；另一方面，用于接收、获取RFID阅读器发送的待定位RFID标签的信号强度值RSSI，并根据基于RSSI的改进定位方法对待定位RFID标签进行定位；

所述RFID中继器，用于接收并转发射频天线发送的个人信息；

所述RFID阅读器，用于对设有RFID标签的物品进行扫描，并将从待定位RFID标签获取的信号强度值RSSI传送给中央处理芯片；

所述处理模块，一方面用于储存收件人的个人信息，另一方面用于接收射频天线传送的收件人个人信息，并将接收的个人信息与处理模块中已经储存的个人信息进行比对、判断，并根据判断结果，分别发送语音命令和灯光闪烁命令给语音提示电路和灯光闪烁电路；

所述语音提示电路，用于接收处理模块发送来的语音命令，并做出语音提示；

所述灯光闪烁电路，用于接收处理模块发送来的灯光闪烁命令，并做出灯光闪烁提示。

进一步地，所述基于RSSI的改进定位方法包括如下步骤：

(1)设定所述RFID阅读器分别为R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N的坐标分别为(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)、(x₄,y₄,z₄)、......、(x_N,y_N,z_N)，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N设置于同一个球形空间的球面上，待定位RFID标签位于该球形空间内，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N在时间段T内接收到的信号强度值RSSI分别为p₁₁,p₁₂,p₁₃,…,p_1M；p₂₁,p₂₂,p₂₃,…,p_2M；p₃₁,p₃₂,p₃₃,…,p_3M；......；p_N1,p_N2,p_N3,…,p_NM；待定位RFID标签的参考坐标为(x,y,z)，待定位RFID标签的实际坐标为(x_R,y_R,z_R)，N≥4，M≥1；

(2)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N在时间段T内接收到的信号强度值RSSI，由式(1)计算每个RFID阅读器接收到的信号强度值RSSI的信号强度平均值p_i：

$p_i=\frac{1}{M}\underset{j=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{ij}},i=\mathrm{1,2,3},\·\·\·,N;$    式(1)

其中，p_i表示RFID阅读器R_i接收到的信号强度值RSSI的信号强度平均值，p_ij表示RFDI阅读器R_i接收到的某一个信号强度值RSSI；

(3)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N分别接收到的信号强度平均值p₁、p₂、p₃、p₄、......、p_N，选取信号强度平均值大小位于前四位的值p₁、p₂、p₃和p₄；

(4)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄接收到的信号强度平均值p₁、p₂、p₃和p₄，由式(2)和式(3)分别获取RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄到待定位RFID标签的距离d₁、d₂、d₃和d₄：

$p_i=p_0+10\mathrm{nlo}{g}_{10}\left[\frac{d_i+v}{d_0}\right]+\mathrm{\ξ},i=\mathrm{1,2,3,4};$    式(2)

$d_i=d_{0}10^{\frac{p_i-p_0-\mathrm{\ξ}}{10n}}-v$    式(3)

其中，p_i为RFID阅读器R_i接收到的信号强度平均值，n是路径损耗指数，ξ为满足高斯分布的随机数，其均值为零，d_i为RFID阅读器R_i到待定位RFID标签的距离，d₀为参考距离，p₀为距离待定位RFID标签d₀处的信号强度值RSSI，v为距离估计误差，是一个数值为正数的随机变量，且i＝1,2,3,4；

(5)根据步骤(1)中RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄的坐标(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)和(x₄,y₄,z₄)、步骤(4)中获取的距离d₁、d₂、d₃和d₄，对待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)进行求解：

(5-1)对RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄以三个为一组，进行分组，获得四组RFID阅读器组合：R₁(x₁,y₁,z₁)、R₂(x₂,y₂,z₂)和R₃(x₃,y₃,z₃)，R₁(x₁,y₁,z₁)、R₂(x₂,y₂,z₂)和R₄(x₄,y₄,z₄)，R₁(x₁,y₁,z₁)、R₃(x₃,y₃,z₃)和R₄(x₄,y₄,z₄)，R₂(x₂,y₂,z₂)、R₃(x₃,y₃,z₃)和R₄(x₄,y₄,z₄)；

(5-2)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄的坐标(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)、(x₄,y₄,z₄)及距离d₁、d₂、d₃和d₄，分别由式(4)～式(7)计算待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)：

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′})}^2+{(y_1-y^{\′})}^2+{(z_1-z^{\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_2-x^{\′})}^2+{(y_2-y^{\′})}^2+{(z_2-z^{\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_3-x^{\′})}^2+{(y_3-y^{\′})}^2+{(z_3-z^{\′})}^2={d_3}^2\end{array}\right.$    式(4)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′\′})}^2+{(y_1-y^{\′\′})}^2+{(z_1-z^{\′\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_2-x^{\′\′})}^2+{(y_2-y^{\′\′})}^2+{(z_2-z^{\′\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_4-x^{\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(5)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′\′\′})}^2+{(y_1-y^{\′\′\′})}^2+{(z_1-z^{\′\′\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_3-x^{\′\′\′})}^2+{(y_3-y^{\′\′\′})}^2+{(z_3-z^{\′\′\′})}^2={d_3}^2\\ {(x_4-x^{\′\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(6)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_2-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_2-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_2-z^{\′\′\′\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_3-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_3-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_3-z^{\′\′\′\′})}^2={d_3}^2\\ {(x_4-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(7)

(6)根据步骤(5-2)中分别获取的待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)，由式(8)计算待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{\frac{x^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{x^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{x^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{x^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\\ y=\frac{\frac{y^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{y^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{y^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{y^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\\ z=\frac{\frac{z^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{z^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{z^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{z^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\end{array}\right.$    式(8)；

(7)根据步骤(5-2)中计算的待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)以及步骤(6)中计算获取的待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)，由式(9)～式(12)计算待定位RFID标签的实际坐标(x_R,y_R,z_R)的定位误差Δx,Δy,Δz：

$\left\{\begin{array}{c}{x}^{\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_1\\ x^{\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_2\\ x^{\′\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_3\\ x^{\′\′\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_4\end{array}\right.$    式(9)

$\left\{\begin{array}{c}{y}^{\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_1\\ y^{\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_2\\ y^{\′\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_3\\ y^{\′\′\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_4\end{array}\right.$    式(10)

$\left\{\begin{array}{c}{z}^{\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_1\\ z^{\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_2\\ z^{\′\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_3\\ z^{\′\′\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_4\end{array}\right.$    式(11)

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}=\frac{\mathrm{\Δ}{x}_1+\mathrm{\Δ}{x}_2+\mathrm{\Δ}{x}_3+\mathrm{\Δ}{x}_4}{4}\\ \mathrm{\Δy}=\frac{\mathrm{\Δ}{y}_1+\mathrm{\Δ}{y}_2+\mathrm{\Δ}{y}_3+\mathrm{\Δ}{y}_4}{4}\\ \mathrm{\Δz}=\frac{\mathrm{\Δ}{z}_1+\mathrm{\Δ}{z}_2+\mathrm{\Δ}{z}_3+\mathrm{\Δ}{z}_4}{4}\end{array}\right.$    式(12)

(8)根据步骤(6)中计算的待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)以及步骤(7)中计算的定位误差Δx,Δy,Δz，由式(13)计算待定位RFID标签的实际坐标(x_R,y_R,z_R)：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_R-x=\mathrm{\Δx}\\ y_R-y=\mathrm{\Δy}\\ z_R-z=\mathrm{\Δz}\end{array}\right.$    式(13)。

可选择地，所述收件人的个人信息包括姓名和/或联系电话。

进一步地，一种包括如上所述系统的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过信息输入电路，将需要搜索的收件人的个人信息发送给中央处理芯片；

(2)中央处理芯片接收步骤(1)中的个人信息，并将个人信息通过发射天线与RFID中继器向外发送，RFID阅读器分别对设置有RFID标签的物品进行扫描；

(3)RFID标签上的射频天线接收步骤(2)中发送的个人信息，并将个人信息传送给处理模块，同时射频天线把RFID标签自身的编码信号发送给RFID阅读器；

(4)处理模块接收步骤(3)传送的个人信息，并与处理模块中已经储存的个人信息进行比对、判断：

(4-1)当接收的个人信息与储存的个人信息比对相符时，则处理模块分别发送语音命令和灯光闪烁命令给语音提示电路和灯光闪烁电路，并命令射频天线发送RFID标签自身的编码信号给RFID阅读器；

(4-2)当接收的个人信息与储存的个人信息比对不相符时，则处理模块不发送任何命令给语音提示电路、灯光闪烁电路和射频天线；

(5)语音提示电路和灯光闪烁电路分别接收步骤(4-1)的语音命令和灯光闪烁命令，并分别做出语音提示和灯光闪烁提示；

(6)RFID阅读器接收步骤(4-1)中射频天线发送的RFID标签编码信号，获取RFID标签的信号强度值RSSI，并将信号强度值RSSI传送给中央处理芯片，由中央处理芯片利用基于RSSI的改进定位方法对RFID标签进行定位；

(7)根据步骤(5)中的语音提示、灯光闪烁提示，以及步骤(6)中定位的RFID标签坐标，对目标物品进行快速定位。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中基于RFID快速定位的物流管理系统，包括了物流管理终端和设置有有源RFID标签的物品：当业务员需要在众多的物品中查找某一个目标物品时，只需要在物流管理终端中输入收件人的个人信息，当目标物品上的RFID标签接收到收件人的个人信息，并与自身储存的个人信息比对相符时，则做出报警提示，从而及时给业务员以提示，并由物流管理终端提供目标物品的坐标，实现了在众多物品中快速、准确定位目标物品的目的，节省了业务人员的查找时间，减少了查找工作量，提高了物流运行效率。

附图说明

图1为本发明实施例中基于RFID快速定位的物流管理系统；

图2为本发明实施例中有源RFID标签的结构示意图；

图3为本发明中基于RSSI的改进定位方法的仿真效果示意图；

图4为本发明实施例中基于图1所示系统的定位方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本实施例中基于RFID快速定位的物流管理系统，包括物流管理终端1和设置有有源RFID标签2的物品，作为改进之处，还包括RFID中继器3和数目至少为四个的RFID阅读器4，物流管理终端1包括信息输入电路11、中央处理芯片12和发射天线13，信息输入电路11和发射天线13分别与中央处理芯片12连接，RFID中继器3和RFID阅读器4分别与物流管理终端1进行通信连接，RFID标签2包括处理模块21、射频天线22、语音提示电路23和灯光闪烁电路24，处理模块21分别与射频天线22、语音提示电路23和灯光闪烁电路24进行电连接，其中，

信息输入电路11，用于输入收件人的个人信息，并将个人信息发送给中央处理芯片12；

中央处理芯片12，一方面用于接收信息输入电路11发送的个人信息，并将所要搜索的个人信息传送给发射天线13，然后由发射天线13向外发送；另一方面，用于接收、获取RFID阅读器4发送的待定位RFID标签的信号强度值RSSI，并根据基于RSSI的改进定位方法对待定位RFID标签进行定位；

RFID中继器3，用于接收并转发射频天线22发送的个人信息；

RFID阅读器4，用于对设有RFID标签的物品进行扫描，并将从待定位RFID标签获取的信号强度值RSSI传送给中央处理芯片12；

处理模块21，一方面用于储存收件人的个人信息，另一方面用于接收射频天线22传送的收件人个人信息，并将接收的个人信息与处理模块21中已经储存的个人信息进行比对、判断，并根据判断结果，分别发送语音命令和灯光闪烁命令给语音提示电路23和灯光闪烁电路24；

语音提示电路23，用于接收处理模块21发送来的语音命令，并做出语音提示；

灯光闪烁电路24，用于接收处理模块21发送来的灯光闪烁命令，并做出灯光闪烁提示。

为了确保收件人的身份与物品之间的正确归属关系，可选择地，收件人的个人信息包括姓名和/或联系电话。通常情况下，根据收件人的姓名即可确定目标物的归属，然而，生活中也存在人员重名的情况。为了准确地确定收件人的姓名与派送物品归属的一致性，避免因收件人重名而发错物品，收件人的个人信息不仅需要包括姓名，而且还要包括联系电话。通过姓名、联系电话这两个身份验证信息，即可以准确地确定收件人的身份。

进一步地，所述基于RSSI的改进定位方法包括如下步骤：

(1)设定所述RFID阅读器分别为R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N的坐标分别为(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)、(x₄,y₄,z₄)、......、(x_N,y_N,z_N)，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N设置于同一个球形空间的球面上，待定位RFID标签位于该球形空间内，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N在时间段T内接收到的信号强度值RSSI分别为p₁₁,p₁₂,p₁₃,…,p_1M；p₂₁,p₂₂,p₂₃,…,p_2M；p₃₁,p₃₂,p₃₃,…,p_3M；......；p_N1,p_N2,p_N3,…,p_NM；待定位RFID标签的参考坐标为(x,y,z)，待定位RFID标签的实际坐标为(x_R,y_R,z_R)，N≥4，M≥1；

(2)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N在时间段T内接收到的信号强度值RSSI，由式(1)计算每个RFID阅读器接收到的信号强度值RSSI的信号强度平均值p_i：

$p_i=\frac{1}{M}\underset{j=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{ij}},i=\mathrm{1,2,3},\·\·\·,N;$    式(1)

其中，p_i表示RFID阅读器R_i接收到的信号强度值RSSI的信号强度平均值，p_ij表示RFDI阅读器R_i接收到的某一个信号强度值RSSI；

(3)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N接收到的信号强度平均值p₁、p₂、p₃、p₄、......、p_N，选取信号强度平均值大小位于前四位的值p₁、p₂、p₃和p₄；

(4)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄分别接收到的信号强度平均值p₁、p₂、p₃和p₄，由式(2)和式(3)分别获取RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄到待定位RFID标签的距离d₁、d₂、d₃和d₄：

$p_i=p_0+10\mathrm{nlo}{g}_{10}\left[\frac{d_i+v}{d_0}\right]+\mathrm{\ξ},i=\mathrm{1,2,3,4};$    式(2)

$d_i=d_{0}10^{\frac{p_i-p_0-\mathrm{\ξ}}{10n}}-v$    式(3)

其中，p_i为RFID阅读器R_i接收到的信号强度平均值，n是路径损耗指数，ξ为满足高斯分布的随机数，其均值为零，d_i为RFID阅读器R_i到待定位RFID标签的距离，d₀为参考距离，p₀为距离待定位RFID标签d₀处的信号强度值RSSI，v为距离估计误差，是一个数值为正数的随机变量，且i＝1,2,3,4；

(5)根据步骤(1)中RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄的坐标(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)和(x₄,y₄,z₄)、步骤(4)中获取的距离d₁、d₂、d₃和d₄，对待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)进行求解：

(5-1)对RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄以三个为一组，进行分组，获得四组RFID阅读器组合：R₁(x₁,y₁,z₁)、R₂(x₂,y₂,z₂)和R₃(x₃,y₃,z₃)，R₁(x₁,y₁,z₁)、R₂(x₂,y₂,z₂)和R₄(x₄,y₄,z₄)，R₁(x₁,y₁,z₁)、R₃(x₃,y₃,z₃)和R₄(x₄,y₄,z₄)，R₂(x₂,y₂,z₂)、R₃(x₃,y₃,z₃)和R₄(x₄,y₄,z₄)；

(5-2)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄的坐标(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)、(x₄,y₄,z₄)及距离d₁、d₂、d₃和d₄，分别由式(4)～式(7)计算待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)：

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′})}^2+{(y_1-y^{\′})}^2+{(z_1-z^{\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_2-x^{\′})}^2+{(y_2-y^{\′})}^2+{(z_2-z^{\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_3-x^{\′})}^2+{(y_3-y^{\′})}^2+{(z_3-z^{\′})}^2={d_3}^2\end{array}\right.$    式(4)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′\′})}^2+{(y_1-y^{\′\′})}^2+{(z_1-z^{\′\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_2-x^{\′\′})}^2+{(y_2-y^{\′\′})}^2+{(z_2-z^{\′\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_4-x^{\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(5)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′\′\′})}^2+{(y_1-y^{\′\′\′})}^2+{(z_1-z^{\′\′\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_3-x^{\′\′\′})}^2+{(y_3-y^{\′\′\′})}^2+{(z_3-z^{\′\′\′})}^2={d_3}^2\\ {(x_4-x^{\′\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(6)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_2-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_2-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_2-z^{\′\′\′\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_3-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_3-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_3-z^{\′\′\′\′})}^2={d_3}^2\\ {(x_4-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(7)

(6)根据步骤(5-2)中分别获取的待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)，由式(8)计算待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{\frac{x^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{x^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{x^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{x^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\\ y=\frac{\frac{y^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{y^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{y^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{y^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\\ z=\frac{\frac{z^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{z^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{z^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{z^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\end{array}\right.$    式(8)；

(7)根据步骤(5-2)中计算的待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)以及步骤(6)中计算获取的待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)，由式(9)～式(12)计算待定位RFID标签的实际坐标(x_R,y_R,z_R)的定位误差Δx,Δy,Δz：

$\left\{\begin{array}{c}{x}^{\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_1\\ x^{\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_2\\ x^{\′\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_3\\ x^{\′\′\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_4\end{array}\right.$    式(9)

$\left\{\begin{array}{c}{y}^{\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_1\\ y^{\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_2\\ y^{\′\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_3\\ y^{\′\′\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_4\end{array}\right.$    式(10)

$\left\{\begin{array}{c}{z}^{\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_1\\ z^{\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_2\\ z^{\′\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_3\\ z^{\′\′\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_4\end{array}\right.$    式(11)

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}=\frac{\mathrm{\Δ}{x}_1+\mathrm{\Δ}{x}_2+\mathrm{\Δ}{x}_3+\mathrm{\Δ}{x}_4}{4}\\ \mathrm{\Δy}=\frac{\mathrm{\Δ}{y}_1+\mathrm{\Δ}{y}_2+\mathrm{\Δ}{y}_3+\mathrm{\Δ}{y}_4}{4}\\ \mathrm{\Δz}=\frac{\mathrm{\Δ}{z}_1+\mathrm{\Δ}{z}_2+\mathrm{\Δ}{z}_3+\mathrm{\Δ}{z}_4}{4}\end{array}\right.$    式(12)；

(8)根据步骤(6)中计算的待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)以及步骤(7)中计算的定位误差Δx,Δy，Δz，由式(13)计算待定位RFID标签的实际坐标(x_R,y_R,z_R)：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_R-x=\mathrm{\Δx}\\ y_R-y=\mathrm{\Δy}\\ z_R-z=\mathrm{\Δz}\end{array}\right.$    式(13)。

图3给出了本发明中基于RSSI的改进定位方法与传统的三边定位方法、四边定位方法的仿真效果示意图。在本物流管理系统中，假设RFID阅读器的数量N＝6，时间段T＝60秒，路径损耗指数n＝2.33，距离估计误差v＝0.01，参考距离d₀＝3m，距离待定位RFID标签d₀处的信号强度值RSSI为p₀＝-60dbm，RFID阅读器R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆的坐标分别为R₁(0,40,30)、R₂(0,30,40)、 和6个RFID阅读器均处于半径为50m的球面上；将15个设置有RFID标签的物品分别作为目标物品，而对这15个RFID标签设置为待定位RFID标签，且分别进行编号，并进行仿真。

从图3中可以看出，传统的三边定位方法的定位误差最大，平均误差在2m以上；传统的四边定位方法的定位误差次之，平均误差在1m以上；而本发明中基于RSSI的改进定位方法的定位误差最小，平均误差控制在1m以内。由此可知，本发明中基于RSSI的改进定位方法相对传统的三边定位方法、四边定位方法具有较高的定位精度，在定位方面具有明显的优势。

以下结合图4，以收件人张三的物品的查找、定位为例，对本发明中包括上述系统的定位方法进行说明：假设业务员在众多派送物品中，需要查找、定位收件人为张三、电话为138XXXXXX22的目标物品：

(1)业务员利用物流管理终端1，通过信息输入电路11，将需要搜索的收件人姓名张三以及电话号码138XXXXXX22发送给中央处理芯片12；

(2)中央处理芯片12接收步骤(1)中的姓名张三、电话号码138XXXXXX22，并将姓名张三、电话号码138XXXXXX22通过发射天线13与RFID中继器3向外发送；RFID阅读器4分别对设置有RFID标签的物品进行扫描；

(3)RFID标签2上的射频天线22接收步骤(2)中发送的姓名张三、电话号码138XXXXXX22，并将姓名张三、电话号码138XXXXXX22发送给处理模块21；同时射频天线22把RFID标签自身的编码信号发送给RFID阅读器4；

(4)处理模块21接收步骤(3)发送的姓名张三、电话号码138XXXXXX22，并与处理模块21中已经储存的个人信息进行比对、判断：

(4-1)当接收的姓名张三、电话号码138XXXXXX22与储存的个人信息比对相符时，则处理模块21分别发送语音命令和灯光闪烁命令给语音提示电路23和灯光闪烁电路24，并命令射频天线22发送RFID标签自身的编码信号给RFID阅读器4；

(4-2)当接收的姓名张三、电话号码138XXXXXX22与储存的个人信息比对不相符时，则处理模块21不发送任何命令给语音提示电路23、灯光闪烁电路24和射频天线22；

(5)语音提示电路23和灯光闪烁电路24分别接收步骤(4-1)的语音命令和灯光闪烁命令，并分别做出语音提示和灯光闪烁提示。

(6)RFID阅读器4接收步骤(4-1)中射频天线22发送的RFID标签编码信号，获取RFID标签的信号强度值RSSI，并将信号强度值RSSI传送给中央处理芯片12，由中央处理芯片12利用基于RSSI的改进定位方法对RFID标签进行定位；

(7)根据步骤(5)中的语音提示、灯光闪烁提示，以及步骤(6)中定位的RFID标签坐标(x_R,y_R,z_R)，对收件人为张三的物品进行快速定位。

Claims (4)

1.一种基于RFID快速定位的物流管理系统，包括物流管理终端和设置有有源RFID标签的物品，其特征在于，还包括RFID中继器和数目至少为四个的RFID阅读器，物流管理终端包括信息输入电路、中央处理芯片和发射天线，信息输入电路和发射天线分别与中央处理芯片连接，RFID中继器和RFID阅读器分别与物流管理终端进行通信连接，RFID标签包括处理模块、射频天线、语音提示电路和灯光闪烁电路，处理模块分别与射频天线、语音提示电路和灯光闪烁电路进行电连接，其中，

所述信息输入电路，用于输入收件人的个人信息，并将个人信息发送给中央处理芯片；

所述中央处理芯片，一方面用于接收信息输入电路发送的个人信息，并将所要搜索的个人信息传送给发射天线，然后由发射天线向外发送；另一方面，用于接收、获取RFID阅读器发送的待定位RFID标签的信号强度值RSSI，并根据基于RSSI的改进定位方法对待定位RFID标签进行定位；

所述RFID中继器，用于接收并转发射频天线发送的个人信息；

所述RFID阅读器，用于对设有RFID标签的物品进行扫描，并将从待定位RFID标签获取的信号强度值RSSI传送给中央处理芯片；

所述处理模块，一方面用于储存收件人的个人信息，另一方面用于接收射频天线传送的收件人个人信息，并将接收的个人信息与处理模块中已经储存的个人信息进行比对、判断，并根据判断结果，分别发送语音命令和灯光闪烁命令给语音提示电路和灯光闪烁电路；

所述语音提示电路，用于接收处理模块发送来的语音命令，并做出语音提示；

所述灯光闪烁电路，用于接收处理模块发送来的灯光闪烁命令，并做出灯光闪烁提示。

2.根据权利要求1所述的基于RFID快速定位的物流管理系统，其特征在于，所述基于RSSI的改进定位方法包括如下步骤：

(1)设定所述RFID阅读器分别为R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N的坐标分别为(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)、(x₄,y₄,z₄)、......、(x_N,y_N,z_N)，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N设置于同一个球形空间的球面上，待定位RFID标签位于该球形空间内，R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N在时间段T内接收到的信号强度值RSSI分别为p₁₁,p₁₂,p₁₃,…,p_1M；p₂₁,p₂₂,p₂₃,…,p_2M；p₃₁,p₃₂,p₃₃,…,p3M；......；p_N1,p_N2,p_N3,…,p_NM；待定位RFID标签的参考坐标为(x,y,z)，待定位RFID标签的实际坐标为(x_R,y_R,z_R)，N≥4，M≥1；

(2)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N在时间段T内接收到的信号强度值RSSI，由式(1)计算每个RFID阅读器接收到的信号强度值RSSI的信号强度平均值p_i：

$p_i=\frac{1}{M}\underset{j=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{ij}},i=\mathrm{1,2,3},\·\·\·,N;$    式(1)

其中，p_i表示RFID阅读器R_i接收到的信号强度值RSSI的信号强度平均值，p_ij表示RFDI阅读器R_i接收到的某一个信号强度值RSSI；

(3)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃、R₄、......、R_N接收到的信号强度平均值p₁、p₂、p₃、p₄、......、p_N，选取信号强度平均值大小位于前四位的值p₁、p₂、p₃和p₄；

(4)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄分别接收到的信号强度平均值p₁、p₂、p₃和p₄，由式(2)和式(3)分别获取RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄到待定位RFID标签的距离d₁、d₂、d₃和d₄：

$p_i=p_0+10\mathrm{nlo}{g}_{10}\left[\frac{d_i+v}{d_0}\right]+\mathrm{\ξ},i=\mathrm{1,2,3,4};$    式(2)

$d_i=d_{0}10^{\frac{p_i-p_0-\mathrm{\ξ}}{10n}}-v$    式(3)

其中，p_i为RFID阅读器R_i接收到的信号强度平均值，n是路径损耗指数，ξ为满足高斯分布的随机数，其均值为零，d_i为RFID阅读器R_i到待定位RFID标签的距离，d₀为参考距离，p₀为距离待定位RFID标签d₀处的信号强度值RSSI，v为距离估计误差，是一个数值为正数的随机变量，且i＝1,2,3,4；

(5)根据步骤(1)中RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄的坐标(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)和(x₄,y₄,z₄)、步骤(4)中获取的距离d₁、d₂、d₃和d₄，对待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)进行求解：

(5-1)对RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄以三个为一组，进行分组，获得四组RFID阅读器组合：R₁(x₁,y₁,z₁)、R₂(x₂,y₂,z₂)和R₃(x₃,y₃,z₃)，R₁(x₁,y₁,z₁)、R₂(x₂,y₂,z₂)和R₄(x₄,y₄,z₄)，R₁(x₁,y₁,z₁)、R₃(x₃,y₃,z₃)和R₄(x₄,y₄,z₄)，R₂(x₂,y₂,z₂)、R₃(x₃,y₃,z₃)和R₄(x₄,y₄,z₄)；

(5-2)根据RFID阅读器R₁、R₂、R₃和R₄的坐标(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)、(x₄,y₄,z₄)及距离d₁、d₂、d₃和d₄，分别由式(4)～式(7)计算待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)：

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′})}^2+{(y_1-y^{\′})}^2+{(z_1-z^{\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_2-x^{\′})}^2+{(y_2-y^{\′})}^2+{(z_2-z^{\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_3-x^{\′})}^2+{(y_3-y^{\′})}^2+{(z_3-z^{\′})}^2={d_3}^2\end{array}\right.$    式(4)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′\′})}^2+{(y_1-y^{\′\′})}^2+{(z_1-z^{\′\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_2-x^{\′\′})}^2+{(y_2-y^{\′\′})}^2+{(z_2-z^{\′\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_4-x^{\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(5)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_1-x^{\′\′\′})}^2+{(y_1-y^{\′\′\′})}^2+{(z_1-z^{\′\′\′})}^2={d_1}^2\\ {(x_3-x^{\′\′\′})}^2+{(y_3-y^{\′\′\′})}^2+{(z_3-z^{\′\′\′})}^2={d_3}^2\\ {(x_4-x^{\′\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(6)

$\left\{\begin{array}{c}{(x_2-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_2-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_2-z^{\′\′\′\′})}^2={d_2}^2\\ {(x_3-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_3-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_3-z^{\′\′\′\′})}^2={d_3}^2\\ {(x_4-x^{\′\′\′\′})}^2+{(y_4-y^{\′\′\′\′})}^2+{(z_4-z^{\′\′\′\′})}^2={d_4}^2\end{array}\right.$    式(7)

(6)根据步骤(5-2)中分别获取的待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)，由式(8)计算待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{\frac{x^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{x^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{x^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{x^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\\ y=\frac{\frac{y^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{y^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{y^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{y^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\\ z=\frac{\frac{z^{\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{z^{\′\′}}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{z^{\′\′\′}}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{z^{\′\′\′\′}}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}{\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_3}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_2}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_1}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}+\frac{1}{{d_2}^2+{d_3}^2+{d_4}^2}}\end{array}\right.$    式(8)；

(7)根据步骤(5-2)中计算的待定位RFID标签的第一坐标(x',y',z')、第二坐标(x″,y″,z″)、第三坐标(x″',y″',z″')和第四坐标(x″″,y″″,z″″)以及步骤(6)中计算获取的待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)，由式(9)～式(12)计算待定位RFID标签的实际坐标(x_R,y_R,z_R)的定位误差Δx,Δy,Δz：

$\left\{\begin{array}{c}{x}^{\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_1\\ x^{\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_2\\ x^{\′\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_3\\ x^{\′\′\′\′}-x=\mathrm{\Δ}{x}_4\end{array}\right.$    式(9)

$\left\{\begin{array}{c}{y}^{\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_1\\ y^{\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_2\\ y^{\′\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_3\\ y^{\′\′\′\′}-y=\mathrm{\Δ}{y}_4\end{array}\right.$    式(10)

$\left\{\begin{array}{c}{z}^{\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_1\\ z^{\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_2\\ z^{\′\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_3\\ z^{\′\′\′\′}-z=\mathrm{\Δ}{z}_4\end{array}\right.$    式(11)

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}=\frac{\mathrm{\Δ}{x}_1+\mathrm{\Δ}{x}_2+\mathrm{\Δ}{x}_3+\mathrm{\Δ}{x}_4}{4}\\ \mathrm{\Δy}=\frac{\mathrm{\Δ}{y}_1+\mathrm{\Δ}{y}_2+\mathrm{\Δ}{y}_3+\mathrm{\Δ}{y}_4}{4}\\ \mathrm{\Δz}=\frac{\mathrm{\Δ}{z}_1+\mathrm{\Δ}{z}_2+\mathrm{\Δ}{z}_3+\mathrm{\Δ}{z}_4}{4}\end{array}\right.$    式(12)

(8)根据步骤(6)中计算的待定位RFID标签的参考坐标(x,y,z)以及步骤(7)中计算的定位误差Δx,Δy,Δz，由式(13)计算待定位RFID标签的实际坐标(x_R,y_R,z_R)：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_R-x=\mathrm{\Δx}\\ y_R-y=\mathrm{\Δy}\\ z_R-z=\mathrm{\Δz}\end{array}\right.$    式(13)。

3.根据权利要求1所述的基于RFID快速定位的物流管理系统，其特征在于，所述收件人的个人信息包括姓名和/或联系电话。

4.一种包括权利要求1或2所述系统的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过信息输入电路，将需要搜索的收件人的个人信息发送给中央处理芯片；

(2)中央处理芯片接收步骤(1)中的个人信息，并将个人信息通过发射天线与RFID中继器向外发送，RFID阅读器分别对设置有RFID标签的物品进行扫描；

(3)RFID标签上的射频天线接收步骤(2)中发送的个人信息，并将个人信息传送给处理模块；

(4)处理模块接收步骤(3)传送的个人信息，并与处理模块中已经储存的个人信息进行比对、判断：

(4-1)当接收的个人信息与储存的个人信息比对相符时，则处理模块分别发送语音命令和灯光闪烁命令给语音提示电路和灯光闪烁电路，并命令射频天线发送RFID标签自身的编码信号给RFID阅读器；

(4-2)当接收的个人信息与储存的个人信息比对不相符时，则处理模块不发送任何命令给语音提示电路、灯光闪烁电路和射频天线；

(5)语音提示电路和灯光闪烁电路分别接收步骤(4-1)的语音命令和灯光闪烁命令，并分别做出语音提示和灯光闪烁提示；

(6)RFID阅读器接收步骤(4-1)中射频天线发送的RFID标签编码信号，获取RFID标签的信号强度值RSSI，并将信号强度值RSSI传送给中央处理芯片，由中央处理芯片利用基于RSSI的改进定位方法对RFID标签进行定位；

(7)根据步骤(5)中的语音提示、灯光闪烁提示，以及步骤(6)中定位的RFID标签坐标，对目标物品进行快速定位。