CN110263888A - 基于rfid标签的定位监控系统以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于RFID标签的定位监控系统以及方法,定位监控系统包括:定位装置本体和RFID标签;每个需上架的电子设备均固定安装唯一的所述RFID标签;所述RFID标签为无源RFID电子标签;定位装置本体包括控制模块、第一RFID读写模块、第二RFID读写模块、第一模拟开关、第二模拟开关以及n个天线模块。具有以下优点:(1)通过天线模块的分时接入,实现RFID读写模块的复用,减少了RFID读写模块数量,降低了成本。(2)通过2个RFID读写模块的互为备份和电路冗余,提高了定位装置的工作可靠性。(3)通过2个RFID读写模块的分时工作,延长了元器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于电子射频识别技术领域,具体涉及一种基于RFID标签的定位监控系统以及方法。
背景技术
随着信息技术及通信技术的快速发展,电子设备大规模应用于各行各业,各种电子设备需要大批量进驻机房的机柜中,其中,电子设备包括但不限于服务器等。同时,对于陈旧的电子设备,需要及时从机柜上面下架移除,以供新电子设备上架安装。对于机房管理人员,需要对机柜的上下架状态进行监控记录。
现有技术中,为实现对电子设备上下架的监控,采用以下方式:每个电子设备固定RFID标签,对于机柜的每个电子设备安装位置,均需要布置一个RFID读写模块以及对应的一个天线模块,通过RFID读写模块实时采集对应的RFID标签的信息,从而实现对电子设备的上下架监控。
上述电子设备上下架监控方法,存在以下问题:由于机柜中存在大量的电子设备安装位置,因此,需要布置多组RFID读写模块和天线模块,具有结构复杂、资源浪费和成本高的问题,无法实现监控低成本的需要。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种基于RFID标签的定位监控系统以及方法,可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下:
本发明提供一种基于RFID标签的定位监控系统,包括:定位装置本体和RFID标签;每个需上架的电子设备均固定安装唯一的所述RFID标签;所述RFID标签为无源RFID电子标签;
所述定位装置本体包括控制模块(101)、第一RFID读写模块(102)、第二RFID读写模块(106)、第一模拟开关(103)、第二模拟开关(105)以及n个天线模块(104);其中,n个所述天线模块(104)依次记为:第1天线模块,第2天线模块,…,第n天线模块;每个所述天线模块(104)的位置与被监控定位的电子设备的安装位置一一对应;
所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)结构相同,均包括:第1输入端(T1)、第2输入端(T2)和n个输出端;其中,所述第1输入端(T1)可以在n个输出端之间任意切换而形成通路;所述第2输入端(T2)可以在n个输出端之间任意切换而形成通路;n个输出端依次记为:第1输出端,第2输出端,…,第n输出端;第1天线模块的两端分别为第一模拟开关(103)的第1输出端和第二模拟开关(105)的第1输出端电性连接;第2天线模块的两端分别为第一模拟开关(103)的第2输出端和第二模拟开关(105)的第2输出端电性连接;依此类推,第n天线模块的两端分别为第一模拟开关(103)的第n输出端和第二模拟开关(105)的第n输出端电性连接;
所述第一RFID读写模块(102)的两端分别连接到所述第一模拟开关(103)的第1输入端(T1)以及所述第二模拟开关(105)的第1输入端(T1);所述第二RFID读写模块(106)的两端分别连接到所述第一模拟开关(103)的第2输入端(T2)以及所述第二模拟开关(105)的第2输入端(T2);
所述控制模块(101)分别与所述第一RFID读写模块(102)、所述第二RFID读写模块(106)、所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)连接,用于控制所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)的通路切换,以及用于控制所述第一RFID读写模块(102)和所述第二RFID读写模块(106)是否投入启动。
优选的,所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)均采用8路模拟开关。
优选的,所述天线模块(104)发射电磁波信号的中心频率为13.56MHz。
本发明还提供一种基于RFID标签的定位监控系统的定位监控方法,包括以下步骤:
步骤1,假设机柜中共有n个需要监控定位的电子设备安装位置,在每个电子设备安装位置均布置对应的一个天线模块,并且,对所述天线模块的发射功率进行调节控制,使所述天线模块的读写范围仅为在所述电子设备安装位置布置的RFID标签;
步骤2,所述控制模块(101)对第一RFID读写模块(102)、第二RFID读写模块(106)、第一模拟开关(103)和第二模拟开关(105)进行控制,使所述第一RFID读写模块(102)和所述第二RFID读写模块(106)分时依次监控各个电子设备安装位置所布置的电子设备的上下架状态,具体步骤如下:
步骤2.1,令i=1;
步骤2.2,所述控制模块(101)对第一模拟开关(103)和第二模拟开关(105)进行切换控制,使第一模拟开关(103)的第1输入端(T1)与第一模拟开关(103)的第i输出端导通,使第二模拟开关(105)的第1输入端(T1)与第二模拟开关(105)的第i输出端导通,进而使第i天线模块与第一RFID读写模块(102)之间的链路联通;
步骤2.3,所述控制模块(101)判断所述第一RFID读写模块(102)是否出现故障,如果没有,则执行步骤2.4-步骤2.7;如果存在故障,则执行步骤2.8;
步骤2.4,所述第一RFID读写模块(102)通过第i天线模块进行RFID标签的定位监测与记录,具体过程为:
所述第一RFID读写模块(102)通过第i天线模块发射设定功率的电磁波信号,该电磁波信号仅可激活安装于第i电子设备安装位置的RFID标签,因此,如果第i电子设备安装位置布置有RFID标签,则该RFID标签被激活,并通过第i天线模块向第一RFID读写模块(102)返回应答消息,所述应答消息中携带RFID标签的ID号;如果第i电子设备安装位置没有布置RFID标签,表明该第i电子设备安装位置的电子设备已下架或一直没有被布置电子设备;
因此,所述第一RFID读写模块(102)判断是否在设定时间间隔中接收到所述应答消息,如果接收到,表明所述第i电子设备安装位置存在电子设备,所述第一RFID读写模块(102)获得时间戳,并向监测记录表中记录以下信息:时间戳、RFID标签的ID号以及第i天线模块之间的对应关系;其中,所述第i天线模块即表征被监测的电子设备安装位置;如果没有接收到,则向监测记录表中记录以下信息:监测时间戳、第i天线模块对应的监测位置不存在RFID标签的信息;
步骤2.5,然后,所述控制模块(101)对第一模拟开关(103)和第二模拟开关(105)进行切换控制,使第一模拟开关(103)的第2输入端(T2)与第一模拟开关(103)的第i+1输出端导通,使第二模拟开关(105)的第2输入端(T2)与第二模拟开关(105)的第i+1输出端导通,进而使第i+1天线模块与第二RFID读写模块(106)之间的链路联通;
步骤2.7,所述控制模块(101)判断所述第二RFID读写模块(106)是否出现故障,如果没有,则执行所述第二RFID读写模块(106)通过第i+1天线模块进行RFID标签的定位监测与记录的过程;
然后令i=i+1,返回步骤2.2,由此实现由第一RFID读写模块(102)和第二RFID读写模块(106)交替轮流对n个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程;直到当i=n时,表明对n个天线模块(104)完成一个轮询监测周期,此时,令i=1,返回步骤2.2,开始下一个轮询监测周期的RFID标签的定位监测与记录的过程;
如果所述第二RFID读写模块(106)存在故障,则执行步骤2.8;
步骤2.8,在对各个天线模块(104)进行轮询监测的过程中,一旦所述第一RFID读写模块(102)出现故障,则断开本次监测采用的天线模块与第一RFID读写模块(102)的联通链路,建立第二RFID读写模块(106)与本次采用的天线模块之间的联通链路,由第二RFID读写模块(106)通过本次采用的天线模块进行RFID标签的定位监测与记录的过程;然后,再由第二RFID读写模块(106)依次通过后续位置的天线模块,对对位位置的RFID标签进行RFID标签的定位监测与记录的过程,直到第一RFID读写模块(102)正常后,再由第一RFID读写模块(102)和第二RFID读写模块(106)交替轮流对各个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程;
同样的,在对各个天线模块(104)进行轮询监测的过程中,一旦所述第二RFID读写模块(106)出现故障,则由第一RFID读写模块(102)接替所述第二RFID读写模块(106),对各个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程,直到所述第二RFID读写模块(106)正常后,再由第一RFID读写模块(102)和第二RFID读写模块(106)交替轮流对各个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程。
本发明提供的基于RFID标签的定位监控系统以及方法具有以下优点:
(1)通过天线模块的分时接入,实现RFID读写模块的复用,减少了RFID读写模块数量,降低了成本。
(2)通过2个RFID读写模块的互为备份和电路冗余,提高了定位装置的工作可靠性。
(3)通过2个RFID读写模块的分时工作,延长了元器件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的定位装置本体的结构示意图;
图2为本发明提供的基于RFID标签的定位监控系统的结构示意图;
图3为本发明提供的基于RFID标签的定位监控方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
相关的术语解释:
RFID:RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
本发明属于电子射频识别技术领域,应用于物联网行业,本发明提供一种基于RFID标签的定位监控系统,内部采用多路采集的控制电路设计,在一个定位装置当中,通过两个RFID读写模块实现对多个RFID电子标签的信息采集,两个RFID读写模块互为备份,通过分时控制策略,每个RFID读写模块均能够对全部RFID电子标签进行信息采集。因此,本发明多个天线模块共用两个RFID读写模块,通过对RFID读写模块复用的方式,整体上简化了定位装置的结构、减少元器件、提高了可靠性并降低了成本。
为解决对多个RFID电子标签进行信息读取和定位的问题,参考图1和图2,本发明提供的基于RFID标签的定位监控系统包括:定位装置本体和RFID标签;每个需上架的电子设备均固定安装唯一的RFID标签;RFID标签为无源RFID电子标签;
定位装置本体内部安装集成电路板,具备对RFID标签信息的读取采集和通信功能;定位装置本体包括控制模块101、第一RFID读写模块102、第二RFID读写模块106、第一模拟开关103、第二模拟开关105以及n个天线模块104;其中,n个天线模块104依次记为:第1天线模块,第2天线模块,…,第n天线模块;每个天线模块104的位置与被监控定位的电子设备的安装位置一一对应;
在具体实现上,定位装置本体设计为长条的结构,可以通过多条串联进行延长以与机柜高度相匹配,固定安装在机柜的一侧。定位装置本体上等间距嵌入多个天线模块。当有电子设备需要上架时,电子设备必需首先固定安装具有唯一ID的一个RFID电子标签,当电子设备上架到机柜特定位置时,RFID电子标签通过磁吸吸附在定位装置本体的具体天线模块的表面。因此,RFID电子标签和对应的一个天线模块距离非常近,相互作用时,每个天线模块仅对与其直接吸附连接的对应的RFID电子标签进行信息采集,而不会激活并采集其他RFID电子标签的信息,由此实现了防止RFID电子标签相互干扰的问题。
第一模拟开关103和第二模拟开关105结构相同,均包括:第1输入端T1、第2输入端T2和n个输出端;其中,第1输入端T1可以在n个输出端之间任意切换而形成通路;第2输入端T2可以在n个输出端之间任意切换而形成通路;n个输出端依次记为:第1输出端,第2输出端,…,第n输出端;第1天线模块的两端分别为第一模拟开关103的第1输出端和第二模拟开关105的第1输出端电性连接;第2天线模块的两端分别为第一模拟开关103的第2输出端和第二模拟开关105的第2输出端电性连接;依此类推,第n天线模块的两端分别为第一模拟开关103的第n输出端和第二模拟开关105的第n输出端电性连接;
第一RFID读写模块102的两端分别连接到第一模拟开关103的第1输入端T1以及第二模拟开关105的第1输入端T1;第二RFID读写模块106的两端分别连接到第一模拟开关103的第2输入端T2以及第二模拟开关105的第2输入端T2;
控制模块101分别与第一RFID读写模块102、第二RFID读写模块106、第一模拟开关103和第二模拟开关105连接,用于控制第一模拟开关103和第二模拟开关105的通路切换,以及用于控制第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106是否投入启动。
本发明提供的基于RFID标签的定位监控系统,设计特点包括:
1)本发明中,第一模拟开关103和第二模拟开关105的作用为:控制各个天线模块分时与第一RFID读写模块102之间的链路通断,以及控制各个天线模块分时与第二RFID读写模块106之间的链路通断。
2)第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106,分别与第一模拟开关103和第二模拟开关105连接,互相作为备份和电路冗余。
3)第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106,由控制模块101控制进行分时读取,实现两个模块之间的轮流工作,以提高元器件的使用寿命。
当其中一个读写模块无法读取RFID电子标签或者读取信息错误时,由另一个读写模块通过模拟开关接通电路进行再次读取,以提高信息读取的可靠性。从而确保两个读写模块互为备份,避免一个读写模块故障造成整个定位装置无法工作。
4)读取天线模块作用范围的标签信息时,按照天线模块1、天线模块2……天线模块n的顺序依次进行,同一时间只有一个天线模块接入到联通的电路中,以避免天线模块之间的干扰。
5)定位装置工作原理为:
1、首先由控制模块控制第一模拟开关103和第二模拟开关105,将第一RFID读写模块102和天线模块1的电路联通;
2、然后,第一RFID读写模块102读取天线模块1对应的RFID标签1的信息;
3、判断信息读取是否成功;
如果读取成功,则控制第一模拟开关103和第二模拟开关105将第二RFID读写模块106和天线模块2的电路联通,由第二RFID读写模块106读取天线模块2对应的RFID标签2的信息;
如果读取不成功,则控制第一模拟开关103和第二模拟开关105将第二RFID读写模块106和天线模块1的电路联通,由第二RFID读写模块106读取天线模块1对应的RFID标签2的信息。
4、重复以上过程,轮流由第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106开展对天线模块的信息读取工作,直至完成对全部天线模块的信息读取。
因此,本发明特点如下:采用2个RFID读写模块分时轮流工作和冗余备份的方案。实现2个RFID读写模块采集多个天线模块信息,实现对多个电子标签的信息读取。
具体的,本发明还提供一种基于RFID标签的定位监控系统的定位监控方法,包括以下步骤:
步骤1,假设机柜中共有n个需要监控定位的电子设备安装位置,在每个电子设备安装位置均布置对应的一个天线模块,并且,对天线模块的发射功率进行调节控制,使天线模块的读写范围仅为在电子设备安装位置布置的RFID标签;
例如,第一模拟开关103和第二模拟开关105均采用8路模拟开关。对于机柜,假设共有8个电子设备安装位置,分别记为:安装位置1、安装位置2,…,安装位置8,对于每个安装位置,均唯一对应布置一个天线模块,以电子设备为服务器为例,假设当某台服务器P1需要上架到安装位置1时,服务器P1表面固定RFID标签,服务器P1上架到安装位置1。假如RFID读写模块与天线模块1建立通信链路后,通过对天线模块1发射的电磁波信号功率进行调节,使RFID读写模块通过天线模块1发送的电磁波信号仅会激活服务器P1固定的RFID标签,而完全不会激活布置在其他电子设备安装位置的服务器所固定的RFID标签。也就是说,本发明中,一个安装位置唯一布置一个天线模块,该天线模块的作用范围仅为该安装位置所在的区域,而不会作用于其他安装位置所布置的RFID标签。因此,本发明中,虽然多个天线模块共用相同的RFID读写模块,但天线模块之间不会存在干扰。
步骤2,控制模块101对第一RFID读写模块102、第二RFID读写模块106、第一模拟开关103和第二模拟开关105进行控制,使第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106分时依次监控各个电子设备安装位置所布置的电子设备的上下架状态,具体步骤如下:
步骤2.1,令i=1;
步骤2.2,控制模块101对第一模拟开关103和第二模拟开关105进行切换控制,使第一模拟开关103的第1输入端T1与第一模拟开关103的第i输出端导通,使第二模拟开关105的第1输入端T1与第二模拟开关105的第i输出端导通,进而使第i天线模块与第一RFID读写模块102之间的链路联通;
步骤2.3,控制模块101判断第一RFID读写模块102是否出现故障,如果没有,则执行步骤2.4-步骤2.7;如果存在故障,则执行步骤2.8;
步骤2.4,第一RFID读写模块102通过第i天线模块进行RFID标签的定位监测与记录,具体过程为:
第一RFID读写模块102通过第i天线模块发射设定功率的电磁波信号,该电磁波信号仅可激活安装于第i电子设备安装位置的RFID标签,因此,如果第i电子设备安装位置布置有RFID标签,则该RFID标签被激活,并通过第i天线模块向第一RFID读写模块102返回应答消息,应答消息中携带RFID标签的ID号;如果第i电子设备安装位置没有布置RFID标签,表明该第i电子设备安装位置的电子设备已下架或一直没有被布置电子设备;
因此,第一RFID读写模块102判断是否在设定时间间隔中接收到应答消息,如果接收到,表明第i电子设备安装位置存在电子设备,第一RFID读写模块102获得时间戳,并向监测记录表中记录以下信息:时间戳、RFID标签的ID号以及第i天线模块之间的对应关系;其中,第i天线模块即表征被监测的电子设备安装位置;如果没有接收到,则向监测记录表中记录以下信息:监测时间戳、第i天线模块对应的监测位置不存在RFID标签的信息;
步骤2.5,然后,控制模块101对第一模拟开关103和第二模拟开关105进行切换控制,使第一模拟开关103的第2输入端T2与第一模拟开关103的第i+1输出端导通,使第二模拟开关105的第2输入端T2与第二模拟开关105的第i+1输出端导通,进而使第i+1天线模块与第二RFID读写模块106之间的链路联通;
步骤2.7,控制模块101判断第二RFID读写模块106是否出现故障,如果没有,则执行第二RFID读写模块106通过第i+1天线模块进行RFID标签的定位监测与记录的过程;
然后令i=i+1,返回步骤2.2,由此实现由第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106交替轮流对n个天线模块104所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程;直到当i=n时,表明对n个天线模块104完成一个轮询监测周期,此时,令i=1,返回步骤2.2,开始下一个轮询监测周期的RFID标签的定位监测与记录的过程;
如果第二RFID读写模块106存在故障,则执行步骤2.8;
仍以前述8个电子设备安装位置为例,对于安装位置1,假设当前布置服务器P1,其表面固定RFID标签。安装位置1布置天线模块1。当第一RFID读写模块102与天线模块1建立通信链路后,如果第一RFID读写模块102没有发生故障,第一RFID读写模块102通过天线模块1进行RFID标签的定位监测与记录过程为:
1)第一RFID读写模块102通过天线模块1发射设定功率的电磁波信号,该电磁波信号激活RFID标签;
2)RFID标签返回应答消息,应答消息中携带RFID标签的ID号;
此处,需要强调的是,每台服务器均具有唯一的RFID标签,每个RFID标签具有唯一的ID号,通过RFID标签的ID号即可关联到对应的唯一服务器。
3)因此,第一RFID读写模块102接收到应答消息后,解析得到RFID标签的ID号,并记录时间戳,再关联到天线模块1,即可形成定位监测信息。假如时间戳为10:02,天线模块1位置采集到有效的RFID标签ID号,并且该RFID标签的ID号为服务器P1,则定位监测信息可描述为:服务器P1在10:02时刻在天线模块1对应的电子设备安装位置A。在下一个轮询监测时刻,假如时间戳为10:10,天线模块1位置采集到有效的RFID标签ID号,并且该RFID标签的ID号为服务器P1,则定位监测信息可描述为:服务器P1在10:10时刻在天线模块1对应的电子设备安装位置A。然后,假如在下一个轮询监测时刻10:12,天线模块1位置未采集到有效的RFID标签ID号,定位监测信息可描述为:时间戳为10:12,在天线模块1对应的电子设备安装位置A没有安装设备。假如在下一个轮询监测时刻10:14,天线模块1位置采集到有效的RFID标签ID号,并且该RFID标签的ID号为服务器P2,此时,定位监测信息可描述为:服务器P2在10:14时刻在天线模块1对应的电子设备安装位置A。由此可分析出以下两点内容:1)对于服务器P1,10:12时刻由A位置下架。2)对于服务器P2,10:14在A位置上架。由此形成对服务器上下架状态和位置的监测。
步骤2.8,在对各个天线模块104进行轮询监测的过程中,一旦第一RFID读写模块102出现故障,则断开本次监测采用的天线模块与第一RFID读写模块102的联通链路,建立第二RFID读写模块106与本次采用的天线模块之间的联通链路,由第二RFID读写模块106通过本次采用的天线模块进行RFID标签的定位监测与记录的过程;然后,再由第二RFID读写模块106依次通过后续位置的天线模块,对对位位置的RFID标签进行RFID标签的定位监测与记录的过程,直到第一RFID读写模块102正常后,再由第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106交替轮流对各个天线模块104所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程;
同样的,在对各个天线模块104进行轮询监测的过程中,一旦第二RFID读写模块106出现故障,则由第一RFID读写模块102接替第二RFID读写模块106,对各个天线模块104所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程,直到第二RFID读写模块106正常后,再由第一RFID读写模块102和第二RFID读写模块106交替轮流对各个天线模块104所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程。
由此可见,本发明提供的基于RFID标签的定位监控系统以及方法,具有以下创新点:
创新点1:本发明通过将2个RFID读写模块分时接入电路,来实现互为备份和电路冗余,在一个RFID读写模块故障时,能够启用另一个RFID读写模块来代替工作,从而减少定位装置的故障,提高定位装置的可用性和可靠性。
创新点2:本发明通过2个RFID读写模块的轮流工作,能够减少单个读写模块元器件的工作时间,从而有效延长元器件的使用寿命。
创新点3:本发明提供了一种使用2个RFID读写模块读取多个天线模块的方法,改变了传统一个RFID读写模块对应一个天线模块的方案,降低了成本,具有更好的经济型。
与现有技术相比,本发明提供的基于RFID标签的定位监控系统以及方法,具有以下优点:
(1)通过天线模块的分时接入,实现RFID读写模块的复用,减少了RFID读写模块数量,降低了成本。
(2)通过2个RFID读写模块的互为备份和电路冗余,提高了定位装置的工作可靠性。
(3)通过2个RFID读写模块的分时工作,延长了元器件的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于RFID标签的定位监控系统,其特征在于,包括:定位装置本体和RFID标签;每个需上架的电子设备均固定安装唯一的所述RFID标签;所述RFID标签为无源RFID电子标签;
所述定位装置本体包括控制模块(101)、第一RFID读写模块(102)、第二RFID读写模块(106)、第一模拟开关(103)、第二模拟开关(105)以及n个天线模块(104);其中,n个所述天线模块(104)依次记为:第1天线模块,第2天线模块,…,第n天线模块;每个所述天线模块(104)的位置与被监控定位的电子设备的安装位置一一对应;
所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)结构相同,均包括:第1输入端(T1)、第2输入端(T2)和n个输出端;其中,所述第1输入端(T1)可以在n个输出端之间任意切换而形成通路;所述第2输入端(T2)可以在n个输出端之间任意切换而形成通路;n个输出端依次记为:第1输出端,第2输出端,…,第n输出端;第1天线模块的两端分别为第一模拟开关(103)的第1输出端和第二模拟开关(105)的第1输出端电性连接;第2天线模块的两端分别为第一模拟开关(103)的第2输出端和第二模拟开关(105)的第2输出端电性连接;依此类推,第n天线模块的两端分别为第一模拟开关(103)的第n输出端和第二模拟开关(105)的第n输出端电性连接;
所述第一RFID读写模块(102)的两端分别连接到所述第一模拟开关(103)的第1输入端(T1)以及所述第二模拟开关(105)的第1输入端(T1);所述第二RFID读写模块(106)的两端分别连接到所述第一模拟开关(103)的第2输入端(T2)以及所述第二模拟开关(105)的第2输入端(T2);
所述控制模块(101)分别与所述第一RFID读写模块(102)、所述第二RFID读写模块(106)、所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)连接,用于控制所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)的通路切换,以及用于控制所述第一RFID读写模块(102)和所述第二RFID读写模块(106)是否投入启动。
2.根据权利要求1所述的基于RFID标签的定位监控系统,其特征在于,所述第一模拟开关(103)和所述第二模拟开关(105)均采用8路模拟开关。
3.根据权利要求1所述的基于RFID标签的定位监控系统,其特征在于,所述天线模块(104)发射电磁波信号的中心频率为13.56MHz。
4.一种权利要求1-3任一项所述的基于RFID标签的定位监控系统的定位监控方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,假设机柜中共有n个需要监控定位的电子设备安装位置,在每个电子设备安装位置均布置对应的一个天线模块,并且,对所述天线模块的发射功率进行调节控制,使所述天线模块的读写范围仅为在所述电子设备安装位置布置的RFID标签;
步骤2,所述控制模块(101)对第一RFID读写模块(102)、第二RFID读写模块(106)、第一模拟开关(103)和第二模拟开关(105)进行控制,使所述第一RFID读写模块(102)和所述第二RFID读写模块(106)分时依次监控各个电子设备安装位置所布置的电子设备的上下架状态,具体步骤如下:
步骤2.1,令i=1;
步骤2.2,所述控制模块(101)对第一模拟开关(103)和第二模拟开关(105)进行切换控制,使第一模拟开关(103)的第1输入端(T1)与第一模拟开关(103)的第i输出端导通,使第二模拟开关(105)的第1输入端(T1)与第二模拟开关(105)的第i输出端导通,进而使第i天线模块与第一RFID读写模块(102)之间的链路联通;
步骤2.3,所述控制模块(101)判断所述第一RFID读写模块(102)是否出现故障,如果没有,则执行步骤2.4-步骤2.7;如果存在故障,则执行步骤2.8;
步骤2.4,所述第一RFID读写模块(102)通过第i天线模块进行RFID标签的定位监测与记录,具体过程为:
所述第一RFID读写模块(102)通过第i天线模块发射设定功率的电磁波信号,该电磁波信号仅可激活安装于第i电子设备安装位置的RFID标签,因此,如果第i电子设备安装位置布置有RFID标签,则该RFID标签被激活,并通过第i天线模块向第一RFID读写模块(102)返回应答消息,所述应答消息中携带RFID标签的ID号;如果第i电子设备安装位置没有布置RFID标签,表明该第i电子设备安装位置的电子设备已下架或一直没有被布置电子设备;
因此,所述第一RFID读写模块(102)判断是否在设定时间间隔中接收到所述应答消息,如果接收到,表明所述第i电子设备安装位置存在电子设备,所述第一RFID读写模块(102)获得时间戳,并向监测记录表中记录以下信息:时间戳、RFID标签的ID号以及第i天线模块之间的对应关系;其中,所述第i天线模块即表征被监测的电子设备安装位置;如果没有接收到,则向监测记录表中记录以下信息:监测时间戳、第i天线模块对应的监测位置不存在RFID标签的信息;
步骤2.5,然后,所述控制模块(101)对第一模拟开关(103)和第二模拟开关(105)进行切换控制,使第一模拟开关(103)的第2输入端(T2)与第一模拟开关(103)的第i+1输出端导通,使第二模拟开关(105)的第2输入端(T2)与第二模拟开关(105)的第i+1输出端导通,进而使第i+1天线模块与第二RFID读写模块(106)之间的链路联通;
步骤2.7,所述控制模块(101)判断所述第二RFID读写模块(106)是否出现故障,如果没有,则执行所述第二RFID读写模块(106)通过第i+1天线模块进行RFID标签的定位监测与记录的过程;
然后令i=i+1,返回步骤2.2,由此实现由第一RFID读写模块(102)和第二RFID读写模块(106)交替轮流对n个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程;直到当i=n时,表明对n个天线模块(104)完成一个轮询监测周期,此时,令i=1,返回步骤2.2,开始下一个轮询监测周期的RFID标签的定位监测与记录的过程;
如果所述第二RFID读写模块(106)存在故障,则执行步骤2.8;
步骤2.8,在对各个天线模块(104)进行轮询监测的过程中,一旦所述第一RFID读写模块(102)出现故障,则断开本次监测采用的天线模块与第一RFID读写模块(102)的联通链路,建立第二RFID读写模块(106)与本次采用的天线模块之间的联通链路,由第二RFID读写模块(106)通过本次采用的天线模块进行RFID标签的定位监测与记录的过程;然后,再由第二RFID读写模块(106)依次通过后续位置的天线模块,对对位位置的RFID标签进行RFID标签的定位监测与记录的过程,直到第一RFID读写模块(102)正常后,再由第一RFID读写模块(102)和第二RFID读写模块(106)交替轮流对各个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程;
同样的,在对各个天线模块(104)进行轮询监测的过程中,一旦所述第二RFID读写模块(106)出现故障,则由第一RFID读写模块(102)接替所述第二RFID读写模块(106),对各个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程,直到所述第二RFID读写模块(106)正常后,再由第一RFID读写模块(102)和第二RFID读写模块(106)交替轮流对各个天线模块(104)所对应的监测位置进行RFID标签的定位监测与记录的过程。
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