CN112183141A - 一种开放空间的rfid多天线系统数据采集清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其中，包括：(1)搭建多天线RFID数据采集环境；(2)利用具备数据清洗功能的RFID系统清点标签，启动清点命令给数据清洗专用RFID读写器，进行多天线轮询清点标签，系统记录本次读取到的标签数据编码Rcur和上一次读取到的标签数据编码Rlast和清点周期，并计算差值M＝Rcur‑Rlast；(3)进行数据采集清洗，选择数据清洗阈值1≤V≤n‑1，如果M大于数据清洗阈值V，则舍弃本次清点标签数据，否则保留标签数据并实时显示。本发明有效避免对目标区域以外标签的多读问题，同时大幅度降低目标区域内标签的漏读概率，为RFID技术在开放空间的高级应用提供了有效的系统和方法。

Description

一种开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法
技术领域
本发明涉及开放空间的超高频RFID物联网应用领域，具体涉及一种针对开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法。
背景技术
随着物联网技术应用越来越普遍，RFID(射频识别)技术产品也越来越多地出现在各式各样的物品管控领域，比如在装有RFID出入管控系统的档案室，当有人携带贴有RFID标签的档案出入房间时，出入管控系统通过清点得到被带出/带入的RFID标签，并与后台账本同步，但由于RFID系统具有一定的随机性，所以在清点时很容易多读档案室内的其他标签，导致后台数据出错。因此在开放空间的RFID应用中数据采集清洗是很重要的一环。在开放空间中出现的多读现象，往往由于电磁场反射多路径导致，这种反射没有规律且会因环境的变化而变化，因此在开放空间RFID系统的数据采集清洗是一个难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，用于解决上述现有技术的问题。
本发明一种开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其中，包括：(1)搭建多天线RFID数据采集环境；(2)利用具备数据清洗功能的RFID系统清点标签，启动清点命令给数据清洗专用RFID读写器，进行多天线轮询清点标签，系统记录本次读取到的标签数据编码Rcur和上一次读取到的标签数据编码Rlast和清点周期，并计算差值M＝Rcur-Rlast；(3)进行数据采集清洗，选择数据清洗阈值1≤V≤n-1，如果M大于数据清洗阈值V，则舍弃本次清点标签数据，否则保留标签数据并实时显示。
根据本发明的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的一实施例，其中，调整V的大小，进行不同程度的数据清洗。
根据本发明的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的一实施例，其中，当V等于1时，仅读取目标区域的标签。
根据本发明的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的一实施例，其中，搭建多天线RFID数据采集环境包括：RFID读写器接入2个及以上的近场天线，n个天线对称地安置在目标区域四周，天线的辐射区域在目标区域叠加在一起，目标区域的标签接收到所有天线的辐射。
根据本发明的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的一实施例，其中，还包括：通过数据清洗RFID读写器在清点标签过程中返回标签的编码数据，返回本次标签清点的清点周期数R。
根据本发明的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的一实施例，其中，对比M和V的大小，若M大于V，说明标签在清洗区，舍弃标签数据，若M小于等于V，说明标签在目标区域，保留标签数据。
根据本发明的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的一实施例，其中，设V等于1，判断M是否大于V，是则舍弃标签数据，令Rlast等于Rcur，继续等待接收下一个标签数据包，否则令Rlast等于Rcur，保留标签数据并显示，然后继续等待接收下一个标签数据包，直到清点停止。
根据本发明的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的一实施例，其中，启动清点后，开始接收标签信息，并解析收到的数据得到标签的数据编码和本次清点周期R，令Rcur等于R，若Rlast等于0，舍弃标签数据，否则计算M等于Rcur-Rlast。
本发明利用基于多天线RFID系统的数据采集清洗技术，实时清点开放空间中规定目标区域的标签，有效避免对目标区域以外标签的多读问题，同时大幅度降低目标区域内标签的漏读概率，为RFID技术在开放空间的高级应用提供了有效的系统和方法，将在出入管控，区域管控等领域发挥重要作用。
附图说明
图1是本发明的一种针对开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法的流程图；
图2是本发明的多天线RFID数据采集系统的组成示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1和图2，本发明提供一种针对开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，在开放空间中实时读取某一特定目标区域的标签数据。
本发明提出了一种针对开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，包括以下步骤：
(1)搭建多天线RFID数据采集环境。在一块空旷的开放场地中选择一个目标区域，将若干个标签均匀放置在空旷场地，将RFID读写器上的2个及以上近场天线对称地安置在目标区域周边，天线朝向目标区域的中心；
(2)利用具备数据清洗功能的RFID系统清点标签。数据清洗专用客户端发送启动清点命令给数据清洗专用RFID读写器，读写器开始清点标签，读写器接收标签信号Ti；
(3)记录并计算有效数据。系统记录本次和上一次读取到标签Ti的清点周期数Rcur_Ti，Rlast_Ti的初始值为0，并计算本次清点到的Ti标签与上一次清点到Ti的清点周期数之差M_Ti＝Rcur_Ti-Rlast_Ti；
(4)清洗采集数据。设置数据清洗阈值1≤V≤n-1，对比M_Ti和V的大小，若M_Ti大于V，说明标签Ti不在目标区，系统令Rlast_Ti等于Rcur_Ti后舍弃标签数据Ti，若M_Ti小于等于V，说明标签Ti在目标区域，系统令Rlast_Ti等于Rcur_Ti后保留标签数据Ti并显示到客户端上。
结合图1和图2，本发明的实施流程如下：
(1)搭建多天线RFID数据采集环境。在一块空旷的开放场地中选择一个目标区域，将若干个标签均匀放置在空旷场地，将n≥2个近场天线对称地安置在目标区域周边，天线朝向目标区域的中心。
具体实施时，每隔80cm放置一个RFID标签，选择4个性能一致的近场天线，分别布置在四个顶点，天线朝向目标区域的中心方向，4个天线的辐射重叠区域即为目标区域。
(2)利用具备数据清洗功能的RFID系统清点标签。数据清洗专用客户端发送启动清点命令给数据清洗专用RFID读写器，读写器开始清点标签，读写器接收标签信号Ti。
具体实施时，将4个天线链接到读写器上，打开客户端，设置功率和天线集等基本参数，下发启动清点指令，读写器接收启动清点指令后，开始清点标签，并将清点到的标签数据Ti和标签清点周期R_Ti一起上传给客户端。
(3)记录并计算有效数据。系统记录本次和上一次读取到标签Ti的清点周期数Rcur_Ti，Rlast_Ti的初始值为0，并计算本次清点到的Ti标签与上一次清点到Ti的清点周期数之差M_Ti＝Rcur_Ti-Rlast_Ti。
具体实施时，启动清点指令下发成功后，客户端开始接收标签信息，并解析收到的数据得到标签的数据编码Ti和本次清点周期R_Ti，令Rcur_Ti等于R_Ti，若Rlast_Ti等于0，舍弃标签数据Ti，否则计算M_Ti等于Rcur_Ti-Rlast_Ti。
(4)清洗采集数据。系统设置数据清洗阈值V(1～n-1之间的整数，一般取1)，对比M_Ti和V的大小，若M_Ti大于V，说明标签Ti在清洗区，舍弃标签数据Ti，若M_Ti小于等于V，说明标签Ti在目标区域，保留标签数据Ti。
具体实施时，客户端设置V等于1，判断M_Ti是否大于V，是则舍弃标签数据Ti，令Rlast_Ti等于Rcur_Ti，继续等待接收下一个标签数据包，否则令Rlast_Ti等于Rcur_Ti，保留标签数据Ti并将其显示，然后继续等待接收下一个标签数据包，直到清点停止。
本发明公开了一种针对开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法。该方法的包括：(1)搭建多天线RFID数据采集环境。在一块空旷的开放场地中选择一个目标区域，将标签均匀放置在空旷场地，将2个及以上近场天线对称地安置在目标区域周边，天线朝向目标区域的中心；(2)利用具备数据清洗功能的RFID系统清点标签。系统记录本次读取到的标签数据编码Rcur和上一次读取到的标签数据编码Rlast和清点周期，并计算差值M＝Rcur-Rlast；(3)数据清洗。选择数据清洗阈值1≤V≤n-1，如果M大于数据清洗阈值V，则舍弃本次清点标签数据，否则保留标签数据并实时显示。本发明可以通过调整V的大小，实现不同程度的数据清洗，当V等于1时，仅读取目标区域的标签。
本发明提出的针对开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，包括数据清洗专用读写器和数据清洗专用客户端，基于多天线RFID系统，通过多天线轮询判定的方式有效解决多读问题，同时可以大幅度降低目标区域标签的漏读概率，搭配近场天线提高数据的准确性，天线越多效果越好。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，包括：
(1)搭建多天线RFID数据采集环境；
(2)利用具备数据清洗功能的RFID系统清点标签，启动清点命令给数据清洗专用RFID读写器，进行多天线轮询清点标签，系统记录本次读取到的标签数据编码Rcur和上一次读取到的标签数据编码Rlast和清点周期，并计算差值M＝Rcur-Rlast；
(3)进行数据采集清洗，选择数据清洗阈值1≤V≤n-1，如果M大于数据清洗阈值V，则舍弃本次清点标签数据，否则保留标签数据并实时显示。
2.如权利要求1所述的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，调整V的大小，进行不同程度的数据清洗。
3.如权利要求1所述的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，当V等于1时，仅读取目标区域的标签。
4.如权利要求1所述的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，搭建多天线RFID数据采集环境包括：
RFID读写器接入2个及以上的近场天线，n个天线对称地安置在目标区域四周，天线的辐射区域在目标区域叠加在一起，目标区域的标签接收到所有天线的辐射。
5.如权利要求1所述的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，还包括：通过数据清洗RFID读写器在清点标签过程中返回标签的编码数据，返回本次标签清点的清点周期数R。
6.如权利要求1所述的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，对比M和V的大小，若M大于V，说明标签在清洗区，舍弃标签数据，若M小于等于V，说明标签在目标区域，保留标签数据。
7.如权利要求1所述的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，设V等于1，判断M是否大于V，是则舍弃标签数据，令Rlast等于Rcur，继续等待接收下一个标签数据包，否则令Rlast等于Rcur，保留标签数据并显示，然后继续等待接收下一个标签数据包，直到清点停止。
8.如权利要求1所述的开放空间的RFID多天线系统数据采集清洗方法，其特征在于，启动清点后，开始接收标签信息，并解析收到的数据得到标签的数据编码和本次清点周期R，令Rcur等于R，若Rlast等于0，舍弃标签数据，否则计算M等于Rcur-Rlast。
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