CN110376626A - 一种基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置 - Google Patents

一种基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置，包括柔性织物基底、设置在柔性织物基底上的RFID装置和GPS定位器以用于获取定位跟踪装置的当前坐标信息；RFID装置包括RFID阅读器、与RFID阅读器连接的发射天线及接收天线、传感器、事件识别模块；在柔性织物基底的外侧设有报警开关，报警开关与RFID嵌体电连接以用于传送报警开关的触发的报警信号至外部的服务终端。GPS定位器设置在RFID嵌体的外部，获取坐标信息并传送该坐标信息发送至外部的服务终端。GPS定位器与RFID装置集成在一起，RFID装置与GPS定位器之间可分离或组合地设置在柔性织物基底上，通过GPS定位器获取坐标信息后，配合RFID装置在识别事件信息后向外部的服务终端发送信息，实现快速定位追踪的作用。

Description

一种基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置
技术领域
本发明属于定位技术领域，尤其是涉及一种基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置。
背景技术
随着无线通信技术的发展，人们对定位与导航的需求日益增大，特别是在复杂的室内环境，如机场大厅、展览馆、仓库、超市、图书馆、公园、地下停车场、矿井等环境中，需要利用移动终端为人员、设施与物品提供位置信息。因此，人们提出了许多室内定位技术的解决方案。
常见的定位技术可以归结为以下几种方式：1)测量信号方向(信号的到达角度，简称AOA)的定位技术；2)测量信号功率的定位技术；3)测量信号传播时间特性(达到时间，简称TOA；或到达时间差，简称TDOA)的定位技术。以上几种方式均需要提前在环境中不熟主动发射信号的发射端基础设施的信号，如GPS导航仪、手机或移动节点(Node)等，并通过不同的算法进行分析，最后得到当前位置的相关信息。
RFID全称为射频识别(Radio Frequency Identification),是一种利用射频技术实现的非接触式自动识别技术。RFID电子标签具有体积小、读写速度快、形状多样、使用寿命长、可重复使用、存储容量大、能穿透非导电性材料等特点，结合RFID读写器可以实现多目标识别和移动目标识别，进一步通过与互联网技术的结合还可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享。目前，现有的可穿戴的RFID的天线的设计严重限制了它们的询问或阅读范围。并且RFID在室内环境下定位效果较好，但是在室外条件下的定位应用效果较差，
因此，需要一种新的技术和模式来解决定位问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、可穿戴在人体身上、实时响应、高精度的基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置。
本发明的技术方案如下：
一种基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置，包括柔性织物基底、设置在柔性织物基底上的RFID装置和GPS定位器以用于获取定位跟踪装置的当前坐标信息；
所述RFID装置包括RFID阅读器、与RFID阅读器连接的发射天线及接收天线、传感器、事件识别模块；所述发射天线在受到所述RFID阅读器的驱动下发射询问射频信号，当该询问射频信号碰到一个RFID标签，就产生一个响应射频信号，所述接收天线用于接收所述响应射频信号，所述RFID阅读器从接收天线接收所述响应射频信号，所述传感器产生传感器信号，所述事件识别模块用于处理传感器信号以识别触发事件，当识别出触发事件时，将一条触发事件信息传送给RFID阅读器，驱动发射天线发射询问射频信号，所述事件识别模块通过一个无线或有线接口向RFID阅读器传送触发事件消息，事件识别模块处理传感器信息和附加传感器信息以识别一个应用时间，当事件识别模块识别出应用时间，一个应用时间消息送达所述RFID阅读器传送触发事件消息；
所述柔性织物基底压合所述RFID装置形成RFID嵌体，所述RFID嵌体与GPS定位器通过微电流电路电连接；在所述柔性织物基底的外侧设有报警开关，所述报警开关与RFID嵌体电连接以用于传送报警开关的触发的报警信号至外部的服务终端。
所述GPS定位器设置在所述RFID嵌体的外部，以用于获取坐标信息并传送该坐标信息发送至外部的服务终端。
在上述技术方案中，所述RFID嵌体设置在柔性织物基底的内部，所述柔性织物基底在RFID嵌体上折叠以使所述柔性织物基底与RFID嵌体的表面接触，并通过粘合层形成包住所述RFID嵌体的封套。
在上述技术方案中，所述GPS定位器设置在所述封套的外部，且可拆卸地设置在所述柔性织物基底上以用于与RFID装置组合或分离。
在上述技术方案中，所述RFID装置还包括附加传感器，所述附加传感器产生对应的传感器信号并具有相应的附加传感器信息。
在上述技术方案中，所述封套的一侧设有可拆卸地安装件以用于佩戴在使用者的衣物上。
在上述技术方案中，所述封套与RFID嵌体之间形成有顶部空间以用于留出与衣物缝合的空间。
在上述技术方案中，所述RFID装置在选自低频、高频或超高频的频率范围之一中操作。
在上述技术方案中，所述顶部空间的尺寸小于所述RFID嵌体的尺寸。
在上述技术方案中，所述柔性织物基底由循环聚酯织物制成。
在上述技术方案中，所述柔性织物基底上提供有隐私处理特征。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.GPS定位器与RFID装置集成在一起，RFID装置与GPS定位器之间可分离或组合地设置在柔性织物基底上，通过微电流电路将RFID装置与GPS定位器连接起来，通过GPS定位器获取坐标信息后，配合RFID装置在识别事件信息后向外部的服务终端发送信息，实现快速定位追踪的作用。
2.在定位追踪装置上设置报警开关，按下报警开关后触发RFID装置运行，在识别RFID标签后，通过发射天线发送信号，提高信号发送的稳定性。
附图说明
图1是本发明的穿戴式定位跟踪装置的电路示意图；
图2是本发明的穿戴式定位跟踪装置的工作流程图。
图中：
1、柔性织物基底 2、RFID装置 3、微电流电路
4、GPS定位器 5、报警开关
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1、图2所示，本发明的基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置，包括柔性织物基底1、设置在柔性织物基底1上的RFID装置2和GPS定位器4以用于获取定位跟踪装置的当前坐标信息；
上述RFID装置2包括RFID阅读器、与RFID阅读器连接的发射天线及接收天线、传感器、事件识别模块；发射天线在受到RFID阅读器的驱动下发射询问射频信号，当该询问射频信号碰到一个RFID标签，就产生一个响应射频信号，接收天线用于接收响应射频信号，RFID阅读器从接收天线接收响应射频信号，传感器产生传感器信号，事件识别模块用于处理传感器信号以识别触发事件，当识别出触发事件时，将一条触发事件信息传送给RFID阅读器，驱动发射天线发射询问射频信号，事件识别模块通过一个无线或有线接口向RFID阅读器传送触发事件消息，事件识别模块处理传感器信息和附加传感器信息以识别一个应用时间，当事件识别模块识别出应用时间，一个应用时间消息送达RFID阅读器传送触发事件消息；
上述柔性织物基底1压合RFID装置2形成RFID嵌体，RFID嵌体与GPS定位器4之间通过微电流电路3电连接；在柔性织物基底1的外侧设有报警开关5，报警开关5与RFID嵌体电连接以用于传送报警开关5的触发的报警信号至外部的服务终端。
上述GPS定位器4设置在RFID嵌体的外部，以用于获取坐标信息并传送该坐标信息发送至外部的服务终端。
进一步地说，RFID嵌体设置在柔性织物基底1的内部，柔性织物基底1在RFID嵌体上折叠以使柔性织物基底1与RFID嵌体的表面接触，并通过粘合层形成包住RFID嵌体的封套。
进一步地说，GPS定位器4设置在封套的外部，且可拆卸地设置在柔性织物基底1上以用于与RFID装置2组合或分离。
进一步地说，RFID装置2还包括附加传感器，附加传感器产生对应的传感器信号并具有相应的附加传感器信息。
进一步地说，柔性织物基底1由循环聚酯织物制成。
当在特定的时间范围内，GPS定位器4实时获取当前使用者的坐标信息，并通过控制器向外部的服务端发送位置信息，在按下报警开关5时，触发控制模块中的报警模块通过RFID装置2中天线将报警信号向外部的服务端发送，在接收到GPS定位器4的位置信号后，便于查找携带定位跟踪装置的使用者的位置。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明的基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置，包括柔性织物基底1、设置在柔性织物基底1上的RFID装置2和GPS定位器4以用于获取定位跟踪装置的当前坐标信息；
上述RFID装置2包括RFID阅读器、与RFID阅读器连接的发射天线及接收天线、传感器、事件识别模块；发射天线在受到RFID阅读器的驱动下发射询问射频信号，当该询问射频信号碰到一个RFID标签，就产生一个响应射频信号，接收天线用于接收响应射频信号，RFID阅读器从接收天线接收响应射频信号，传感器产生传感器信号，事件识别模块用于处理传感器信号以识别触发事件，当识别出触发事件时，将一条触发事件信息传送给RFID阅读器，驱动发射天线发射询问射频信号，事件识别模块通过一个无线或有线接口向RFID阅读器传送触发事件消息，事件识别模块处理传感器信息和附加传感器信息以识别一个应用时间，当事件识别模块识别出应用时间，一个应用时间消息送达RFID阅读器传送触发事件消息；
上述柔性织物基底1压合RFID装置2形成RFID嵌体，RFID嵌体与GPS定位器4之间通过微电流电路3电连接；在柔性织物基底1的外侧设有报警开关5，报警开关5与RFID嵌体电连接以用于传送报警开关5的触发的报警信号至外部的服务终端。
上述GPS定位器4设置在RFID嵌体的外部，以用于获取坐标信息并传送该坐标信息发送至外部的服务终端。
进一步地说，RFID嵌体设置在柔性织物基底1的内部，柔性织物基底1在RFID嵌体上折叠以使柔性织物基底1与RFID嵌体的表面接触，并通过粘合层形成包住RFID嵌体的封套。
进一步地说，GPS定位器4设置在封套的外部，且可拆卸地设置在柔性织物基底1上以用于与RFID装置2组合或分离。
进一步地说，RFID装置2还包括附加传感器，附加传感器产生对应的传感器信号并具有相应的附加传感器信息。
进一步地说，封套的一侧设有可拆卸地安装件(例如粘扣、别针)以用于佩戴在使用者的衣物上。
进一步地说，封套与RFID嵌体之间形成有顶部空间以用于留出与衣物缝合的空间。
进一步地说，RFID装置2在选自低频、高频或超高频的频率范围之一中操作。
实施例3
在实施例1的基础上，本发明的基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置，包括柔性织物基底1、设置在柔性织物基底1上的RFID装置2和GPS定位器4以用于获取定位跟踪装置的当前坐标信息；
上述RFID装置2包括RFID阅读器、与RFID阅读器连接的发射天线及接收天线、传感器、事件识别模块；发射天线在受到RFID阅读器的驱动下发射询问射频信号，当该询问射频信号碰到一个RFID标签，就产生一个响应射频信号，接收天线用于接收响应射频信号，RFID阅读器从接收天线接收响应射频信号，传感器产生传感器信号，事件识别模块用于处理传感器信号以识别触发事件，当识别出触发事件时，将一条触发事件信息传送给RFID阅读器，驱动发射天线发射询问射频信号，事件识别模块通过一个无线或有线接口向RFID阅读器传送触发事件消息，事件识别模块处理传感器信息和附加传感器信息以识别一个应用时间，当事件识别模块识别出应用时间，一个应用时间消息送达RFID阅读器传送触发事件消息；
上述柔性织物基底1压合RFID装置2形成RFID嵌体，RFID嵌体与GPS定位器4之间通过微电流电路3电连接；在柔性织物基底1的外侧设有报警开关5，报警开关5与RFID嵌体电连接以用于传送报警开关5的触发的报警信号至外部的服务终端。
上述GPS定位器4设置在RFID嵌体的外部，以用于获取坐标信息并传送该坐标信息发送至外部的服务终端。
进一步地说，RFID嵌体设置在柔性织物基底1的内部，柔性织物基底1在RFID嵌体上折叠以使柔性织物基底1与RFID嵌体的表面接触，并通过粘合层形成包住RFID嵌体的封套。
进一步地说，GPS定位器4设置在封套的外部，且可拆卸地设置在柔性织物基底1上以用于与RFID装置2组合或分离。
进一步地说，RFID装置2还包括附加传感器，附加传感器产生对应的传感器信号并具有相应的附加传感器信息。
进一步地说，顶部空间的尺寸小于RFID嵌体的尺寸。
进一步地说，柔性织物基底1上提供有隐私处理特征。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于射频识别技术的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：包括柔性织物基底、设置在柔性织物基底上的RFID装置和GPS定位器以用于获取定位跟踪装置的当前坐标信息；
所述RFID装置包括RFID阅读器、与RFID阅读器连接的发射天线及接收天线、传感器、事件识别模块；所述发射天线在受到所述RFID阅读器的驱动下发射询问射频信号，当该询问射频信号碰到一个RFID标签，就产生一个响应射频信号，所述接收天线用于接收所述响应射频信号，所述RFID阅读器从接收天线接收所述响应射频信号，所述传感器产生传感器信号，所述事件识别模块用于处理传感器信号以识别触发事件，当识别出触发事件时，将一条触发事件信息传送给RFID阅读器，驱动发射天线发射询问射频信号；
所述柔性织物基底压合所述RFID装置形成RFID嵌体，所述RFID嵌体与GPS定位器电连接；在所述柔性织物基底的外侧设有报警开关，所述报警开关与RFID嵌体电连接以用于传送报警开关的触发的报警信号至外部的服务终端。
所述GPS定位器设置在所述RFID嵌体的外部，以用于获取坐标信息并传送该坐标信息发送至外部的服务终端。
2.根据权利要求1所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述RFID嵌体设置在柔性织物基底的内部，所述柔性织物基底在RFID嵌体上折叠以使所述柔性织物基底与RFID嵌体的表面接触，并通过粘合层形成包住所述RFID嵌体的封套。
3.根据权利要求2所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述GPS定位器设置在所述封套的外部，且可拆卸地设置在所述柔性织物基底上以用于与RFID装置组合或分离。
4.根据权利要求3所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述RFID装置还包括附加传感器，所述附加传感器产生对应的传感器信号并具有相应的附加传感器信息。
5.根据权利要求4所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述封套的一侧设有可拆卸地安装件以用于佩戴在使用者的衣物上。
6.根据权利要求5所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述封套与RFID嵌体之间形成有顶部空间以用于留出与衣物缝合的空间。
7.根据权利要求6所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述RFID装置在选自低频、高频或超高频的频率范围之一中操作。
8.根据权利要求7所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述顶部空间的尺寸小于所述RFID嵌体的尺寸。
9.根据权利要求8所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述柔性织物基底由循环聚酯织物制成。
10.根据权利要求9所述的穿戴式定位跟踪装置，其特征在于：所述柔性织物基底上提供有隐私处理特征。
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