CN112612928A - 一种基于rfid的机场无动力设备管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于RFID的机场无动力设备管理系统，包括：定位模块、交互模块、数据处理模块及数据存储模块，定位模块包括RFID标签读写器和移动RFID标签，交互模块由部署在机场内的多个查询智能终端构成，数据处理模块包括查询模块、地图调用模块和更新模块，数据存储模块包括位置信息服务器和地图信息服务器，定位模块还包括参考标签，解决大流量机场的无动力设备定位问题。节约人力资源，成本相对较低，有效的保障性强、无死角识别、辐射影响小及电池寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术领域，具体为一种基于RFID的机场无动力设备管理系统。
背景技术
机场拥有成百上千的无动力设备，种类繁多并且在机坪、货站等区域来回移动、快速周转，通过人为维护设备的位置信息非常繁琐和复杂，并且容易出现设备丢失的情况。
目前有的机场是人为维护无动力设备的位置信息，将机坪和货站划分为不同的区域，通过在道口放置的电脑终端登记设备的出入信息，或者通过移动终端在人工巡检时登记设备所在区域。
目前室外定位技术应用最广泛的是GPS、北斗，目前室内定位技术主要有蓝牙定位、红外线定位、超声波定位和RFID定位，其具有以下缺点。
缺点1：人工登记繁琐而且容易出错，信息更新可能不及时，难以跟踪货物的具体位置。
缺点2：GPS、北斗等定位技术只适用于室外定位，由于室内环境的复杂布局和非视距噪声的干扰，使得以上技术不适用于室内定位，无法准确定位仓库内的无动力设备。
缺点3：蓝牙定位系统受噪声信号干扰较大，适得其稳定性差；红外线定位技术容易被荧光灯或者其他光源干扰，在定位上有局限性；超声波定位技术会受到多径效应和非视距传播的影响，同事需要大量的底层硬件设施，使得定位的成本太高。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于RFID的机场无动力设备管理系统。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于RFID的机场无动力设备管理系统，包括：
定位模块，包括RFID标签读写器和移动RFID标签，移动RFID标签黏贴在无动力设备上，RFID标签读写器布设在机坪、货站仓库、关键道口上，RFID标签读写器等间隔的扫描到无动力设备的移动RFID标签，计算出该移动RFID标签的坐标位置；
交互模块，由部署在机场内的多个查询智能终端构成，工作人员通过触屏点击查询智能终端界面，输入查询条件即无动力设备查询，查询智能终端再将输入的查询输入到数据处理模块，等待查询结束后，又将查询出的信息显示在查询智能终端界面上；
数据处理模块，包括查询模块、地图调用模块和更新模块；
所述查询模块接收到查询智能终端输入的查询后，启动地图调用模块在地图信息服务器中找到查询对应的区域，并将定位模块计算的移动RFID标签的坐标位置显示在地图上，并将结果反馈给交互模块，更新模块通过等间隔的查询移动RFID标签的坐标位置并保存在数据存储模块上；
数据存储模块，包括位置信息服务器和地图信息服务器；
所述位置信息服务器，包括一张位置基本信息表，将移动RFID标签的坐标位置通过更新模块等间隔的更新；
所述地图信息服务器，包括一张机场矢量地图，实现图形化的无动力设备的位置查看，可调阅历史轨迹，方便追踪。
本发明改进有,定位模块还包括参考标签，通过扫描到的移动RFID标签的信号强度值和参考标签的信号强度值，计算出该移动RFID标签的坐标位置。
本发明改进有,所述RFID标签的坐标位置计算利用landmarc算法。
本发明改进有,所述交互模块还包括货物轨迹查询模块，查询货物移动历史轨迹。
本发明改进有,一个无动力设备上黏贴第一RFID标签和第二RFID标签，所述第一RFID标签和所述第二RFID标签具有相同的芯片和天线；所述第一RFID标签当物位变化时，所述第一RFID标签的天线的第一共振频率和信号强度保持不变，此时所述第一RFID标签工作在第一共振频率下；所述第二RFID标签为带物位敏感装置的RFID标签，所述第二RFID标签的芯片上有两个引脚；所述物位敏感装置与这两个引脚相连，并与所述第二RFID标签的天线形成并联结构，在物位敏感装置与第二RFID标签的芯片连接的线路上有一电压-电阻转换装置，该连接的线路和该电压-电阻转换装置是芯片的一部分，外界物位的变化会引起物位敏感装置两端电压或电流的变化，此时所述当物位变化时，第二RFID标签所述第二RFID标签的天线的特征频率和信号强度至少会有一个发生变化，此时所述第二RFID标签工作在第二共振频率下；所述第一RFID标签和所述第二RFID标签分别接收所述RFID标签读写器发送的指令并反馈信号，所述RFID标签读写器通过比较来自所述第一RFID标签和所述第二RFID标签不同频率的信号强度之间的差异来检测物位的改变。
本发明改进有,所述第一RFID标签和所述第二RFID标签的天线均为单极子天线：所述的物位敏感装置与所述第二RFID标签的天线形成并联结构。
本发明改进有,所述第一RFID标签和所述第二RFID标签的天线均为双偶极天线：所述的物位敏感装置与所述第二RFID标签的一根天线形成并联结构，或者与两根天线同时形成并联结构。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于RFID的机场无动力设备管理系统，解决大流量机场的无动力设备定位问题。节约人力资源，成本相对较低，具体如下：
1.有效的保障性强
无动力设备多数为金属设备，金属设备对于无源标签而言具有较强吸收性，而有源定位标签具备高抗干扰性，在无动力设备上使用可保障系统稳定有效。
2.无死角识别
由于有源标签的无线信号是以球面波的方式发送出去，这样对安装在无动力设备的有源标签安装方向没有要求，不管设备以哪个方向通过道口，都能被道口基站识别。
3.辐射影响小
无源标签工作时需要主机提供能量，所以对主机的无线信号发射功率相对要求较高，当无线信号功率达到一定值时会对人体有危害。相对无源标签的基站，有源标签可自身提供能量，这样基站和标签的发射功率可以做得比较小，相当于手机功率的0.01倍。
4.电池寿命长
有源标签用到的是低数据量、低功耗的无线技术，休眠功耗为uA级别，这样有源标签可以长时间工作，工作时间可以长达2-3年。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明定位的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
RFID(RadioFrequencyIdentification)技术利用射频方式进行非接触、非视距双向通信，以实现目标自动识别并获取相关数据，具有精度高、抗干扰强、识别速度快，且可同时识别多个目标等优点。
现在以一种基于RFID的机场无动力设备管理系统为例，对发明做详细说明，包括：
定位模块，包括RFID标签读写器和移动RFID标签，移动RFID标签黏贴在无动力设备上，RFID标签读写器布设在机坪、货站仓库、关键道口上，RFID标签读写器等间隔的扫描到无动力设备的移动RFID标签，计算出该移动RFID标签的坐标位置，通过不同读写器接收到的标签信号情况，计算出无动力设备的位置信息；
交互模块，由部署在机场内的多个查询智能终端构成，工作人员通过触屏点击查询智能终端界面，输入查询条件即无动力设备查询，查询智能终端再将输入的查询输入到数据处理模块，等待查询结束后，又将查询出的信息显示在查询智能终端界面上；
数据处理模块，包括查询模块、地图调用模块和更新模块；
所述查询模块接收到查询智能终端输入的查询后，启动地图调用模块在地图信息服务器中找到查询对应的区域，并将定位模块计算的移动RFID标签的坐标位置显示在地图上，并将结果反馈给交互模块，更新模块通过等间隔的查询移动RFID标签的坐标位置并保存在数据存储模块上；
数据存储模块，包括位置信息服务器和地图信息服务器；
所述位置信息服务器，包括一张位置基本信息表，将移动RFID标签的坐标位置通过更新模块等间隔的更新；
所述地图信息服务器，包括一张机场矢量地图，实现图形化的无动力设备的位置查看，可调阅历史轨迹，方便追踪。
本实施例中，定位模块还包括参考标签，通过扫描到的移动RFID标签的信号强度值和参考标签的信号强度值，计算出该移动RFID标签的坐标位置。
本实施例中，所述RFID标签的坐标位置计算利用landmarc算法。
本实施例中，所述交互模块还包括货物轨迹查询模块，查询货物移动历史轨迹。
结合货运生产系统中维护的货物与无动力设备的绑定关系，还可实现货物位置的快速跟踪。
这一系统包含了两个RFID标签：第一RFID标签和第二RFID标签。第二RFID标签的芯片上有两个引脚，物位敏感装置与这两个引脚相连，与天线形成并联结构，在物位敏感装置与第二RFID标签的芯片连接的线路上有一电压-电阻转换装置，该连接的线路和该电压-电阻转换装置是芯片的一部分，外界物位的变化会引起物位敏感装置两端电压或电流的变化。此时当物位变化时，第一RFID标签的天线的第一共振频率和信号强度保持不变。第二RFID标签的天线的特征频率和信号强度至少会有一个发生变化，此时天线工作在第二共振频率下。RFID阅读器能够给标签发送指令，实现通信，可以通过比较第一RFID标签和第二RFID标签工作时不同频率的信号强度之间的差异来检测物位的改变。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于RFID的机场无动力设备管理系统，其特征在于，包括：
定位模块，包括RFID标签读写器和移动RFID标签，移动RFID标签黏贴在无动力设备上，RFID标签读写器布设在机坪、货站仓库、关键道口上，RFID标签读写器等间隔的扫描到无动力设备的移动RFID标签，计算出该移动RFID标签的坐标位置；
交互模块，由部署在机场内的多个查询智能终端构成，工作人员通过触屏点击查询智能终端界面，输入查询条件即无动力设备查询，查询智能终端再将输入的查询输入到数据处理模块，等待查询结束后，又将查询出的信息显示在查询智能终端界面上；
数据处理模块，包括查询模块、地图调用模块和更新模块；
所述查询模块接收到查询智能终端输入的查询后，启动地图调用模块在地图信息服务器中找到查询对应的区域，并将定位模块计算的移动RFID标签的坐标位置显示在地图上，并将结果反馈给交互模块，更新模块通过等间隔的查询移动RFID标签的坐标位置并保存在数据存储模块上；
数据存储模块，包括位置信息服务器和地图信息服务器；
所述位置信息服务器，包括一张位置基本信息表，将移动RFID标签的坐标位置通过更新模块等间隔的更新；
所述地图信息服务器，包括一张机场矢量地图，实现图形化的无动力设备的位置查看，可调阅历史轨迹，方便追踪。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的机场无动力设备管理系统，其特征在于，定位模块还包括参考标签，通过扫描到的移动RFID标签的信号强度值和参考标签的信号强度值，计算出该移动RFID标签的坐标位置。
3.根据权利要求2所述的基于RFID的机场无动力设备管理系统，其特征在于，所述RFID标签的坐标位置计算利用landmarc算法。
4.根据权利要求1所述的基于RFID的机场无动力设备管理系统，其特征在于，所述交互模块还包括货物轨迹查询模块，查询货物移动历史轨迹。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的机场无动力设备管理系统，其特征在于，一个无动力设备上黏贴第一RFID标签和第二RFID标签，所述第一RFID标签和所述第二RFID标签具有相同的芯片和天线；所述第一RFID标签当物位变化时，所述第一RFID标签的天线的第一共振频率和信号强度保持不变，此时所述第一RFID标签工作在第一共振频率下；所述第二RFID标签为带物位敏感装置的RFID标签，所述第二RFID标签的芯片上有两个引脚；所述物位敏感装置与这两个引脚相连，并与所述第二RFID标签的天线形成并联结构，在物位敏感装置与第二RFID标签的芯片连接的线路上有一电压-电阻转换装置，该连接的线路和该电压-电阻转换装置是芯片的一部分，外界物位的变化会引起物位敏感装置两端电压或电流的变化，此时所述当物位变化时，第二RFID标签所述第二RFID标签的天线的特征频率和信号强度至少会有一个发生变化，此时所述第二RFID标签工作在第二共振频率下；所述第一RFID标签和所述第二RFID标签分别接收所述RFID标签读写器发送的指令并反馈信号，所述RFID标签读写器通过比较来自所述第一RFID标签和所述第二RFID标签不同频率的信号强度之间的差异来检测物位的改变。
6.根据权利要求5所述的基于RFID的机场无动力设备管理系统，其特征在于，所述第一RFID标签和所述第二RFID标签的天线均为单极子天线：所述的物位敏感装置与所述第二RFID标签的天线形成并联结构。
7.根据权利要求5所述的基于RFID的机场无动力设备管理系统，其特征在于，所述第一RFID标签和所述第二RFID标签的天线均为双偶极天线：所述的物位敏感装置与所述第二RFID标签的一根天线形成并联结构，或者与两根天线同时形成并联结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN117310603A (zh) * | 2023-11-30 | 2023-12-29 | 成都天传科技有限公司 | 一种机场设备群物资无源无线定位的方法及系统 |
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