CN110321745B - 一种解决多个阅读器的冲突的方法和分布式定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种解决多个阅读器的冲突的方法和分布式定位系统。该方法包括:对于在分布式定位系统中的多个阅读器中的每一个,确定其对应的区域以及其能够影响的相邻区域;当多个阅读器中的一个要进行标签识别时,首先在分布式定位系统中广播BeginRequest报文,以便通知其他阅读器自己要开始识别工作;在识别工作完成之后,在分布式定位系统中广播SendOver报文,以便通知其他阅读器自己的识别工作结束,其中如果两个相邻区域中的阅读器同时广播BeginRequest报文,则两个相邻区域中的阅读器将各自广播CancelRequest报文,以便通知对方取消本次识别工作,并且随机延迟一段时间之后再次广播BeginRequest报文。本发明解决了相邻区域中的阅读器相互干扰的问题,使得系统的整体定位效率得到提高。

Description

一种解决多个阅读器的冲突的方法和分布式定位系统
技术领域
本发明涉及RFID技术领域,具体地涉及一种解决多个阅读器的冲突的方法和分布式定位系统。
背景技术
目前,随着RFID技术的发展,出现了多个阅读器密集分布在同一个区域的RFID传感网络。在该传感网络中,存在两类信息碰撞问题:一是阅读器碰撞问题,它产生于同一个物理区域内存在多个不同的阅读器,它们以同一频率同时与区域内的标签通信而引起的冲突。另一类是标签碰撞问题,如果标签同时处于阅读器的有效工作区内时,可能会发生多个标签同时发送信号的情况,这时要求阅读器能在很短的时间内识别多个标签,由于阅读器和标签通信共享无线信道,阅读器或标签的信号可能发生信道争用、信号互相干扰等问题,使阅读器不能正确识别标签。在实际使用中,多标签碰撞是造成干扰的主要原因。
在体育馆、展览馆、图书馆、商场、仓库等大型室内场所,需要监控的面积非常大,环境也非常复杂,常见的使用若干阅读器对单个房间进行定位的方法是不适用的。此外,一些应用场所要求对大量快速运动的物体进行跟踪定位,如地下停车场内移动的汽车、物流中心快速移动的货物、突发事件下奔跑的人群等,对室内定位方法提出了更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种解决多个阅读器的冲突的方法,解决了相邻区域中的阅读器相互干扰的问题,使得系统的整体定位效率得到提高。
通过本发明可以实现的技术目的不限于上文已经特别描述的内容,并且本领域技术人员将从下面的详细描述中更加清楚地理解本文中未描述的其他技术目的。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
根据本公开的第一方面,本发明提供一种解决多个阅读器的冲突的方法,其包括:
对于在分布式定位系统中的所述多个阅读器中的每一个,确定其对应的区域以及其能够影响的相邻区域;
当所述多个阅读器中的一个要进行标签识别时,首先在所述分布式定位系统中广播BeginRequest报文,以便通知其他阅读器自己要开始识别工作;
在识别工作完成之后,在所述分布式定位系统中广播SendOver报文,以便通知其他阅读器自己的识别工作结束,
其特征在于,如果两个所述相邻区域中的阅读器同时广播BeginRequest报文,则两个所述相邻区域中的阅读器将各自广播CancelRequest报文,以便通知对方取消本次识别工作,并且随机延迟一段时间之后再次广播BeginRequest报文。
可选地,在如上所述的方法中,通过调整所述阅读器的发射功率,使得其影响范围仅限于所述阅读器对应的区域以及所述阅读器能够影响的相邻区域。
可选地,在如上所述的方法中,如果所述多个阅读器中的两个阅读器能够影响的区域不相交,则所述两个阅读器能够同时进行识别工作。
可选地,在如上所述的方法中,所述多个阅读器中的每一个通过监听所述多个阅读器中的阅读器广播的BeginRequest报文和SendOver报文,能够得到当前正在进行识别工作的阅读器的集合。
根据本公开的第二方面,本发明提供一种解决多个阅读器的冲突的分布式定位系统,其包括:
服务器,
与所述服务器连接的交换机,和
与所述交换机连接的所述多个阅读器,所述系统被配置为:
对于所述多个阅读器中的每一个,确定其对应的区域以及其能够影响的相邻区域;
当所述多个阅读器中的一个要进行标签识别时,首先在所述分布式定位系统中广播BeginRequest报文,以便通知其他阅读器自己要开始识别工作;
在识别工作完成之后,在所述分布式定位系统中广播SendOver报文,以便通知其他阅读器自己的识别工作结束,
其特征在于,如果两个所述相邻区域中的阅读器同时广播BeginRequest报文,则两个所述相邻区域中的阅读器将各自广播CancelRequest报文,以便通知对方取消本次识别工作,并且随机延迟一段时间之后再次广播BeginRequest报文。
可选地,在如上所述的系统中,通过调整所述阅读器的发射功率,使得其影响范围仅限于所述阅读器对应的区域以及所述阅读器能够影响的相邻区域。
可选地,在如上所述的系统中,如果所述多个阅读器中的两个阅读器能够影响的区域不相交,则所述两个阅读器能够同时进行识别工作。
可选地,在如上所述的系统中,所述多个阅读器中的每一个通过监听所述多个阅读器中的阅读器广播的BeginRequest报文和SendOver报文,能够得到当前正在进行识别工作的阅读器的集合。
上述技术方案仅为本发明实施例的一些部分,本领域技术人员从以下本发明的详细描述中可以导出和理解包含了本发明的技术特征的各种实施例。
本领域技术人员将会理解,通过本发明可以实现的效果不限于上文已经具体描述的内容,并且从以下详细说明中将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解的附图示出本发明的实施例,并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明实施例提供的包括多个阅读器的分布式定位系统的示意图;
图2为本发明实施例提供的多个阅读器的读取范围的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例,其示例在附图中示出。下面将参考附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施例,而不是示出可以根据本发明实现的唯一实施例。以下详细描述包括具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
在一些情况下,已知的结构和设备被省略或以框图形式示出,集中于结构和设备的重要特征,以免模糊本发明的概念。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1示出了本发明实施例提供的包括多个阅读器的分布式定位系统的示意图。如图1所示,本发明提供了一种分布式定位系统,其包括服务器100、与所述服务器100连接的交换机200,和与所述交换机连接的多个阅读器300。在本发明的分布式定位系统中,整个室内环境被划分为若干个定位区域,每个区域由一个阅读器负责。每个阅读器控制一个局部的定位区域,即图1中的阅读器周围的区域。这些阅读器300通过网线或光纤与交换机200连接,阅读器300之间可以相互通信。服务器100与交换机200连接,并且可以对各阅读器300的信息进行访问和分析,进而为各种基于位置的上层应用提供实时精确的定位信息。
本发明针对包括多个阅读器300的上述分布式定位系统,进一步设计了防止上述分布式定位系统中的多个阅读器冲突的方法。该方法包括:对于每一个阅读器,确定其对应的区域及其影响的区域。当某个阅读器要进行标签识别时,首先在由多个阅读器组成的网络中广播一个BeginRequest报文,通知其他阅读器自己要开始识别工作。在该识别工作完成之后,再广播一个SendOver报文,以便通知自己的识别工作结束。根据本发明的实施例,当两个相邻区域中的阅读器(相互干扰的阅读器)同时广播BeginRequest报文时会产生冲突,则两个相邻区域中的阅读器将各自广播CancelRequest报文,以便通知对方取消本次识别工作,然后随机延迟一段时间再次广播BeginRequest报文。根据本发明的实施例,没有处于相邻区域中的多个阅读器(不相互干扰的阅读器)可以并行工作。本发明的上述实施例解决了相邻区域中的阅读器相互干扰的问题,使得分布式定位系统的整体定位效率得到提高。
根据本发明的实施例,如果标签同时收到多个相邻区域中的阅读器(相互干扰的阅读器)的命令,则会产生冲突干扰。因此,需要解决阅读器冲突的问题。图2示出了本发明实施例提供的多个阅读器的读取范围的示意图。一个区域中的阅读器发射信号可能会影响相邻区域中的标签,如图2所示,区域1(Region1)中的阅读器信号可能会影响区域1、2、4、5(Region1、2、4、5),区域3(Region3)中的阅读器信号可能会影响到区域2、3、5、6(Region2、3、5、6),而区域12中的阅读器信号可能会影响到区域8、9、11、12(Region8、9、11、12)。发明人将阅读器i对应的区域表示为Regioni,其影响的区域为例如,Region1的影响区域为:Affect Region1=Re gion1∪Re gion2∪Re gion4∪Re gion5。对于分布式定位系统中的多个阅读器中的每一个,根据上述公式确定其对应的区域以及其能够影响的相邻区域。
当某个阅读器要进行标签识别工作时,先在阅读器网络中广播一个BeginRequest报文,通知其他阅读器自己要开始进行识别工作。在识别工作完成之后,再广播一个SendOver报文通知自己的识别工作结束。根据本发明的实施例,阅读器通过监听其他阅读器广播的BeginRequest报文和SendOver报文,可得到当前正在工作的阅读器的集合A。当阅读器j准备进行标签识别工作时,将检查自己与所有处于正在工作状态的阅读器的影响区域是否有交集,即判断AffectRegionj交集是否为空,如果有交集则暂停识别,直到收到处于正在工作状态的阅读器广播的SendOver报文。根据本发明的实施例,当两个相邻区域的阅读器(相互干扰的阅读器)同时广播BeginRequest报文时会产生冲突,则它们将各自广播CancelRequest报文通知对方取消本次识别工作,然后随机延迟一段时间再次广播BeginRequest报文。
根据本发明的实施例,阅读器可以通过改变其发射信号的强度来调整其读取范围和影响范围。为了降低功耗、减少干扰,通过调整阅读器发射功率,使得其影响范围仅限于本区域和相邻区域。根据本发明的实施例,距离较远的阅读器就不会相互影响,可以并行进行标签识别工作。这样既很好地解决了相邻区域阅读器相互干扰的问题,又使得系统的整体定位效率得到提高。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
如上所述,已经给出了本发明的优选实施例的详细描述,以使本领域技术人员能够实施和实践本发明。虽然已经参照示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将会理解,在不脱离所附权利要求书中描述的本发明的精神或范围的情况下,可以在本发明中进行各种修改和改变。因此,本发明不应限于在此描述的特定实施例,而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (7)

1.一种解决多个阅读器的冲突的方法,所述方法包括:
对于在分布式定位系统中的所述多个阅读器中的每一个,确定其对应的区域以及其能够影响的相邻区域;
当所述多个阅读器中的一个要进行标签识别时,首先在所述分布式定位系统中广播BeginRequest报文,以便通知其他阅读器自己要开始识别工作;
在识别工作完成之后,在所述分布式定位系统中广播SendOver报文,以便通知其他阅读器自己的识别工作结束,
其特征在于,如果两个所述相邻区域中的阅读器同时广播BeginRequest报文,则两个所述相邻区域中的阅读器将各自广播CancelRequest报文,以便通知对方取消本次识别工作,并且随机延迟一段时间之后再次广播BeginRequest报文;
所述多个阅读器中的每一个通过监听所述多个阅读器中的阅读器广播的BeginRequest报文和SendOver报文,能够得到当前正在进行识别工作的阅读器的集合,当阅读器准备进行标签识别工作时,将检查自己与所有处于正在工作状态的阅读器的影响区域是否有交集,如果有交集则暂停识别,直到收到处于正在工作状态的阅读器广播的SendOver报文。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,通过调整所述阅读器的发射功率,使得其影响范围仅限于所述阅读器对应的区域以及所述阅读器能够影响的相邻区域。
3.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,如果所述多个阅读器中的两个阅读器能够影响的区域不相交,则所述两个阅读器能够同时进行识别工作。
4.一种解决多个阅读器的冲突的分布式定位系统,
所述分布式定位系统包括:
服务器,
与所述服务器连接的交换机,和
与所述交换机连接的所述多个阅读器,所述分布式定位系统被配置为:
对于所述多个阅读器中的每一个,确定其对应的区域以及其能够影响的相邻区域;
当所述多个阅读器中的一个要进行标签识别时,首先在所述分布式定位系统中广播BeginRequest报文,以便通知其他阅读器自己要开始识别工作;
在识别工作完成之后,在所述分布式定位系统中广播SendOver报文,以便通知其他阅读器自己的识别工作结束,
其特征在于,如果两个所述相邻区域中的阅读器同时广播BeginRequest报文,则两个所述相邻区域中的阅读器将各自广播CancelRequest报文,以便通知对方取消本次识别工作,并且随机延迟一段时间之后再次广播BeginRequest报文。
5.根据权利要求4所述的系统,
其特征在于,通过调整所述阅读器的发射功率,使得其影响范围仅限于所述阅读器对应的区域以及所述阅读器能够影响的相邻区域。
6.根据权利要求4所述的系统,
其特征在于,如果所述多个阅读器中的两个阅读器能够影响的区域不相交,则所述两个阅读器能够同时进行识别工作。
7.根据权利要求4所述的系统,
其特征在于,所述多个阅读器中的每一个通过监听所述多个阅读器中的阅读器广播的BeginRequest报文和SendOver报文,能够得到当前正在进行识别工作的阅读器的集合。
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