CN108646217A - 一种利用rfid技术实现室内精准定位的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，包括：多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上；RFID读取设备，设置于室内，所述RFID读取设备为一个或多个，一个或多个RFID读取设备的读取范围覆盖所有所述多个RFID环路天线；RFID信号放大天线，设置于目标对象的支撑部件上；处理设备，与所述RFID读取设备通信；并根据所述RFID读取设备所检测到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID；并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定目标对象的位置。本发明提供的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，能够实现低成本的、精确的室内定位。

Description

一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统
技术领域
本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统。
背景技术
室内定位一直是困扰业内的一个难题，不同于传统室外应用依靠GPS、GNSS、北斗等卫星系统进行定位，更精准的室内定位往往是通过卫星定位系统、射频系统(蜂窝式、Wi-Fi、蓝牙)以及MEMS传感器(加速计、陀螺仪和指南针)等多种技术手段获取数据并将这些数据进行融合来进行定位。
比如苹果的WiFiSLAM和iBeacons，利用智能手机中的多种感测设备进行定位，包括Wi-Fi天线、GPS、陀螺仪、加速计和磁力计，并透过机器学习和模式辨识等演算法将这些数据绘制成一张准确的室内地图。
业界标准和室内位置地图(mapped indoor locations)的不足，可能成为阻碍室内定位技术大规模普及的主因。要实现精确室内定位的广泛应用，还必须建立完整的基础设备或网路，无论选择蓝牙或Wi-Fi，都需要布建足够数量的设备以提供稳定的定位来源。
而目前的室内定位技术存在定位不够准确的问题。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，能够低成本的解决室内精准定位的问题。
本发明提供的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，包括：
多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上；
RFID读取设备，设置于室内，所述RFID读取设备为一个或多个，所述一个或多个RFID读取设备的读取范围覆盖所有所述多个RFID环路天线；
RFID信号放大天线，设置于目标对象的支撑部件上；
处理设备，与所述RFID读取设备通信；并根据所述RFID读取设备所检测到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID；并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定目标对象的位置；
目标对象穿戴上带有RFID信号放大天线的物品在室内移动，RFID信号放大天线接近地板上的RFID环路天线时，放大其产生的信号，该放大后的信号被设置于室内的RFID读取设备接收到，并发送给处理设备进行处理，处理设备根据接收到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID，并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定RFID信号放大天线所处的位置，即为目标对象所处的位置。
优选的，当所述目标对象为人或动物时，所述支撑部件为可用于人或动物的脚部的物品或其组件上，所述物品或其组件包括鞋套、鞋垫、可贴于鞋子上的贴纸、脚套中的任一种或多种；
当所述目标对象为物品时，所述支撑部件为所述物品与地板接触的支撑件。
优选的，所述多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上，可实施为：多个RFID环路天线分别一一对应设置于多个地板铺设物的下面，所述地板铺设物包括地板、地毯、瓷砖。
优选的，所述多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上，可实施为：多个RFID环路天线分别一一对应植入于多个地板铺设物的内部，所述地板铺设物包括地板、地毯、瓷砖。
优选的，所述地板铺设物为矩形板；
所述RFID环路天线设置于地板铺设物的下表面的中间位置、或植入于矩形板的中心位置或中心位置的正上方或正下方位置。
优选的，RFID读取设备设置于室内的墙壁或天花板上。
优选的，所述的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，还包括：
接收天线与中继放大器，设置于室内，接收天线通过中继放大器与RFID读取设备连接，用于增加RFID读取设备的读取范围。
本发明的一些有益效果可以包括：
本发明提供的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，能够实现低成本的、精确的室内定位。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统的示意图；
图2为本发明实施例中RFID环路天线在室内的设置的示意图；
图3为本发明实施例中RFID读取设备在室内的设置的示意图；
图4为本发明实施例中一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统的一个识别结果的示意图；
图中，201--RFID环路天线；202--地板；203--墙壁；301--RFID读取设备；302--RFID读取设备的读取范围；303--RFID信号放大天线；401--目标对象的移动轨迹。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
为了解决目前的室内定位技术存在定位不够准确的问题。本发明提供的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，如图1所示，为本发明实施例中一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统的示意图，包括：
多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上，如图2所示，RFID环路天线201布置在墙壁203内的地板202上；
RFID读取设备，设置于室内，如图3所示，所述RFID读取设备301为一个或多个，所述一个或多个RFID读取设备301的读取范围302覆盖所有所述多个RFID环路天线201；
RFID信号放大天线，如图3所示，RFID信号放大天线303设置于目标对象的支撑部件上；
处理设备，与所述RFID读取设备通信；并根据所述RFID读取设备所检测到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID；并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定目标对象的位置，对目标对象的位置进行连续多次的确认可以得到目标对象的移动轨迹，如图4所示，目标对象的移动轨迹401即为所识别出的目标对象的移动轨迹；
目标对象穿戴上带有RFID信号放大天线的物品在室内移动，RFID信号放大天线接近地板上的RFID环路天线时，放大其产生的信号，该放大后的信号被设置于室内的RFID读取设备接收到，并发送给处理设备进行处理，处理设备根据接收到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID，并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定RFID信号放大天线所处的位置，即为目标对象所处的位置。
在本发明的一个实施例中，当所述目标对象为人或动物时，所述支撑部件为可用于人或动物的脚部的物品或其组件上，所述物品或其组件包括鞋套、鞋垫、可贴于鞋子上的贴纸、脚套中的任一种或多种；
当所述目标对象为物品时，所述支撑部件为所述物品与地板接触的支撑件。
为了方便RFID环路天线的设置，不影响目标对象在室内的移动，将RFID环路天线设置于地板、瓷砖等的下面，在本发明的一个优选实施例中，所述多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上，可实施为：
多个RFID环路天线分别一一对应设置于多个地板铺设物的下面，所述地板铺设物包括地板、地毯、瓷砖。
为了方便RFID环路天线的大量设置和批量设置，从而实现大范围的实用，可以在生产地板等时将RFID环路天线植入于其内部，在本发明的一个优选实施例中，所述多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上，可实施为：
多个RFID环路天线分别一一对应植入于多个地板铺设物的内部，所述地板铺设物包括地板、地毯、瓷砖。
为了方便铺设与定位设置，在本发明的一个优选实施例中，所述地板铺设物为矩形板；
所述RFID环路天线设置于地板铺设物的下表面的中间位置、或植入于矩形板的中心位置或中心位置的正上方或正下方位置。
在本发明的一个进一步的优选实施例中，所述地板铺设物为正方形板，能够使横向和纵向的定位精度相同。
为了不影响房屋内的日常活动，在本发明的一个优选实施例中，RFID读取设备设置于室内的墙壁或天花板上。
为了进一步降低成本，同时减少系统的复杂度，可以通过将一部分RFID读取设备替换为接收天线与中继放大器的方法实现，在本发明的一个优选实施例中，所述的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，还包括：
接收天线与中继放大器，设置于室内，接收天线通过中继放大器与RFID读取设备连接，用于增加RFID读取设备的读取范围。
本发明提供的一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，能够实现低成本的、精确的室内定位。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种利用RFID技术实现室内精准定位的系统，其特征在于，包括：多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上；
RFID读取设备，设置于室内，所述RFID读取设备为一个或多个，所述一个或多个RFID读取设备的读取范围覆盖所有所述多个RFID环路天线；
RFID信号放大天线，设置于目标对象的支撑部件上；
处理设备，与所述RFID读取设备通信；并根据所述RFID读取设备所检测到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID；并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定目标对象的位置；
目标对象穿戴上带有RFID信号放大天线的物品在室内移动，RFID信号放大天线接近地板上的RFID环路天线时，放大其产生的信号，该放大后的信号被设置于室内的RFID读取设备接收到，并发送给处理设备进行处理，处理设备根据接收到的信号确定发出所述信号的RFID环路天线的芯片ID，并根据预设的RFID环路天线的芯片ID与RFID环路天线在室内的位置的对应关系，确定RFID信号放大天线所处的位置，即为目标对象所处的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述目标对象为人或动物时，所述支撑部件为可用于人或动物的脚部的物品或其组件上，所述物品或其组件包括鞋套、鞋垫、可贴于鞋子上的贴纸、脚套中的任一种或多种；
当所述目标对象为物品时，所述支撑部件为所述物品与地板接触的支撑件。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上，可实施为：
多个RFID环路天线分别一一对应设置于多个地板铺设物的下面，所述地板铺设物包括地板、地毯、瓷砖。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个RFID环路天线，分散设置于室内的地板上，可实施为：
多个RFID环路天线分别一一对应植入于多个地板铺设物的内部，所述地板铺设物包括地板、地毯、瓷砖。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于：所述地板铺设物为矩形板；
所述RFID环路天线设置于地板铺设物的下表面的中间位置、或植入于矩形板的中心位置或中心位置的正上方或正下方位置。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
RFID读取设备设置于室内的墙壁或天花板上。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：接收天线与中继放大器，设置于室内，接收天线通过中继放大器与RFID读取设备连接，用于增加RFID读取设备的读取范围。
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