CN104463275A - 一种基于led的可视化rfid定位系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LED的可视化RFID定位系统和方法，该系统包括可视化定位装置、手持阅读器；所述的可视化定位装置包括RFID标签、LED和无线通信模块。RFID标签用于标识物品对象，LED用于RFID标签对象识别后进行闪烁提示，无线通信模块采用Zigbee、nFR24l01等硬件模块进行数据信息的传输；所述的手持阅读器包括读卡器和无线通信模块。读卡器模块用于读取RFID标签信息，无线通信模块采用Zigbee、nFR24l01等硬件模块进行数据信息的传输。本发明方便部署在室内或者野外的环境中，并且可视化定位能够准确找到物品位置并通过智能设备进行实时的定位显示。

Description

一种基于LED的可视化RFID定位系统和方法

技术领域

本发明涉及一种基于LED的可视化RFID定位系统和方法，属于定位系统的技术领域。

背景技术

无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)是一种通信技术，利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据，可识别高速运动物体或静止物体并可同时识别多个目标，被誉为20世纪十大重要技术之一。典型的RFID系统主要包括三个部分：电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据处理子系统。系统基本工作原理：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活；标签将自身编码等信息通过内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到数据处理子系统进行相关处理；数据处理子系统根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制。相对于传统的条形码技术，RFID具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离远、数据可加密、存储数据容量大、存储信息更改便利等优点，它可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。目前，RFID技术广泛应用于交通、物流、汽车防盗、门禁和安全管理系统等，尤其在门禁、安全防盗等应用系统中以其科学、高效、安全和实时的特点得到越来越多的应用。

发光二极管简称为LED(Light Emitting Diode)，由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成的二极管。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

传统的定位技术主要是采用GPS技术进行定位，而GPS在室内情况下无信号，无法实现室内定位。随着RFID技术的出现，当前有采用RFID技术进行定位的应用。虽然RFID能实现对标识物品的定位，但是由于是无线环境并不能精确指示物品，在一些黑暗或者对象繁多的应用场景中(如：物流物品的快速查找、大规模的网络环境中的路由器和交换机设备查找等)要准确的找到所需要的RFID标识对象非常困难。另外，随着无线传感器网络技术的发展，基于无线传感器技术的定位也得到了一些应用，但是基于无线传感器的定位需要预先部署一些传感器参考节点作为定位信息源，部署成本较高。随着技术的发展，基于RSSI的RFID定位技术被提出，RSSI(Received Signal Strength Indication)是接收信号的强度指示，可以通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，进而根据相应数据进行定位计算。然而这种定位存在误差，而且需要预先部署参考RFID标签节点的位置。本发明采用RFID结合LED技术，试图解决在一些黑暗或者对象繁多的应用场景中要准确的找到所需要的RFID标识对象问题。而本发明提出的定位系统及方法在室内和室外情况下都可以很好地进行定位应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RFID的定位系统，结合LED进行定位的可视化展示，系统可用于对快递、图书等物品的可视化定位，方便查找。本发明既适用于图书馆、停车场等室内环境也适用于物流快递等行业的室外定位应用场景，有助于实现对RFID标识物品的快速定位和可视化指示。

本发明所采用的技术方案是：本发明提供一种基于LED的可视化RFID定位系统，该系统包括可视化定位装置、手持阅读器。

本发明所述的可视化定位装置包括RFID标签、LED和无线通信模块。RFID标签用于标识物品对象，LED用于RFID标签对象识别后进行闪烁提示，无线通信模块采用Zigbee、nFR24l01等硬件模块进行数据信息的传输。

本发明所述的手持阅读器包括读卡器和无线通信模块。读卡器模块用于读取RFID标签信息，无线通信模块采用Zigbee、nFR24l01等硬件模块进行数据信息的传输。

本发明的工作流程是：在手持阅读器上输入要查找的目标标签RFID信息，通过无线通信模块传输到RFID网络中，进行该RFID标签信息的查找，当RFID网络中存在目标物品时，目标物品上的LED将闪烁，并返回找到物品信息，同时手持阅读器产生蜂鸣提示物品找到。

本发明还提供了一种基于LED的可视化RFID定位系统的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：用户在手持阅读器上刷用户自己的RFID标签卡。

步骤2：手持阅读器获取到用户RFID信息后，在RFID系统中查询该用户RFID卡所关联的物品RFID卡信息；如果找到，则转到步骤3；如果没有找到，手持阅读器提示无此用户要查询的RFID标签对象信息，查找过程结束。

步骤3：手持阅读器获得要查询的物品RFID标签ID信息后，通过无线通信模块将该信息发送到当前的RFID网络环境中。

步骤4：各个可视化定位装置进行该RFID信息的广播传输。

步骤5：在系统预设的一定时间周期内，如果没有找到则查找超时，手持阅读器提示查找超时，未找到该对象；如果RFID网络中存在该RFID标签，则相应的可视化定位装置启动LED灯闪烁，提示快递员和顾客物品找到，并返回信息给手持阅读器。

步骤6：手持阅读器蜂鸣提示用户物品找到，查找过程结束。

有益效果：

1、本发明方便部署在室内或者野外的环境中。

2、本发明的可视化定位能够准确找到物品位置并通过智能设备进行实时的定位显示。

3、本发明的兼容性很强，采用了模块化的设计方法，和其他系统具有良好的兼容性。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为本发明的定位系统部署架构图。

图3为本发明的方法流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明创造作进一步的详细说明。

如图1所示，一种基于LED的可视化RFID定位系统，其包括可视化定位装置和手持阅读器。可视化定位装置包括RFID电子标签、LED和无线通信模块。手持阅读器包括读卡器和无线通信模块。在手持阅读器上输入目标号码或扫描RFID标签信息，当RFID网络中存在RFID标签所标识的物品对象时，目标物品上的LED将闪烁。

本发明的系统部署如图2所示，手持阅读器接收用户输入或者刷RFID标签卡输入要查找的物品RFID标签信息，通过无线模块向RFID网络发送查询信息，如果RFID网络中存在该标签，则可视化定位装置启动可视化命令使LED闪烁，并发送查询成功命令给手持阅读器，可以通过蜂鸣提示通知用户查询找到物品。

图3为基于LED的可视化RFID定位系统的工作流程图。假设在室外场景下有大量的快递物品，每个快递物品上已经部署了基于LED的RFID定位系统的可视化定位装置。

如图3所示，本发明还提供了一种基于LED的可视化RFID定位系统的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：用户在手持阅读器上刷用户自己的RFID标签卡。

步骤2：手持阅读器获取到用户RFID信息后，在RFID系统中查询该用户RFID卡所关联的物品RFID卡信息；如果找到，则转到步骤3；如果没有找到，手持阅读器提示无此用户要查询的RFID标签对象信息，查找过程结束。

步骤3：手持阅读器获得要查询的物品RFID标签ID信息后，通过无线通信模块将该信息发送到当前的RFID网络环境中。

步骤4：各个可视化定位装置进行该RFID信息的广播传输。

步骤5：在系统预设的一定时间周期内，如果没有找到则查找超时，手持阅读器提示查找超时，未找到该对象；如果RFID网络中存在该RFID标签，则相应的可视化定位装置启动LED灯闪烁，提示用户物品找到，并返回信息给手持阅读器。

步骤6：手持阅读器蜂鸣提示用户物品找到，查找过程结束。

Claims (5)

1.一种基于LED的可视化RFID定位系统，其特征在于，所述系统包括：可视化定位装置和手持阅读器；所述的可视化定位装置由RFID电子标签、LED和无线通信模块组成；所述的手持阅读器包括RFID读卡器模块和无线通信模块；当用户在手持阅读器上输入查找目标名称或扫描RFID标签，当扫描到目标物品时，目标物品上的LED将闪烁并返回信息，手持阅读器蜂鸣提示找到标识物品。

2.根据权利要求1所述的一种基于LED的可视化RFID定位系统，其特征还在于，所述可视化定位装置除了用于标识物体对象外，可视化定位装置还通过可视化定位装置接口用于与其他可视化定位装置进行通信，完成RFID网络的动态自适应查找。

3.根据权利要求1所述的一种基于LED的可视化RFID定位系统，其特征还在于：所述系统的无线通信模块采用Zigbee、nFR24l01等硬件模块进行数据信息的传输。

4.根据权利要求1所述的一种基于LED的可视化RFID定位系统，其特征还在于：所述系统的手持阅读器能够阅读RFID电子标签，并能与智能终端进行通信连接，方便定位信息的实时展示。

5.一种基于LED的可视化RFID定位系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：用户在手持阅读器上刷用户自己的RFID标签卡；

步骤2：手持阅读器获取到用户RFID信息后，在RFID系统中查询该用户RFID卡所关联的物品RFID卡信息；如果找到，则转到步骤3；如果没有找到，手持阅读器提示无此用户要查询的RFID标签对象信息，查找过程结束；

步骤3：手持阅读器获得要查询的物品RFID标签ID信息后，通过无线通信模块将该信息发送到当前的RFID网络环境中；

步骤4：各个可视化定位装置进行该RFID信息的广播传输；

步骤5：在系统预设的一定时间周期内，如果没有找到则查找超时，手持阅读器提示查找超时，未找到该对象；如果RFID网络中存在该RFID标签，则相应的可视化定位装置启动LED灯闪烁，提示用户物品找到，并返回信息给手持阅读器；

步骤6：手持阅读器蜂鸣提示用户物品找到，查找过程结束。