CN113361669A - 一种基于rfid技术的机房巡检人员实时定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法、装置、设备及介质,该方法包括根据RSSI的RFID定位算法和RFID标签蜂窝形机柜阵列实时运算,获得当前手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点;其中,所述智能设备上具有RFID读写器和RSSI的RFID定位算法;所述RFID标签蜂窝形机柜阵列为在信息机房的每个机柜上贴无源RFID标签,组成一个无源RFID标签蜂窝形机柜阵列。本发明能够降低RFID的漏检,可以获取巡检人员当前巡检的精确位置。
Description
技术领域
本发明涉及信息机房巡检和监控技术领域,具体涉及一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法、装置、设备及介质。
背景技术
基于无源RFID进行机房巡检人员定位的方法,需要将RFID标签按照一定规则进行排布,每个RFID内部储存的唯一性标识,各个标签放置的位置对应了室内空间的某一坐标值。通过机房巡检人员携带的读卡器,进行信号范围内的信标信息读取,继而计算机房巡检人员的当前位置。RFID标签的排布模型常用正方型,如图1(a)所述,按照正方形进行标签排布模型,最直观的问题则是标签间距不等,除带来位置估计计算的繁琐外,同时存在当以读卡器信号可达范围一定时,探测信号范围内被探测标签数变化过大,易造成精度变化无序;当读卡器信号范围较小,运动在两行或两列RFID标签之间时有可能产生坐标的盲区,产生漏检,造成较大的位置误差。另外,目前的定位方法测量手段单一,存在测量的位置误差较大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法、装置、设备及介质,以解决现有其它无线定位技术在复杂机房环境下的定位误差较大,技术实施成本较高的问题。
为了克服上述现有技术中的缺陷,本发明提供了一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,包括:
根据RSSI的RFID定位算法和RFID标签蜂窝形机柜阵列实时运算,获得当前手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点;
其中,所述智能设备上具有RFID读写器和RSSI的RFID定位算法;所述RFID标签蜂窝形机柜阵列为在信息机房的每个机柜上贴无源RFID标签,组成一个无源RFID标签蜂窝形机柜阵列。
进一步地,所述信息机房的每个机柜上还安装了一个红外人体感应装置。
进一步地,当所述手持智能设备的巡检人员处于蜂窝点位置且所述蜂窝点上的所述红外人体感应装置感应到所述巡检人员时,确定所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息。
进一步地,所述确定所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息之后,还包括:所述智能设备通过所述RFID读写器将所述当前位置信息写入所述智能设备的RFID标签。
进一步地,所述信息机房的天花板上还安装了若干个大功率的RFID读写器,所述大功率的RFID读写器用于实时读取所述智能设备上的RFID标签信息,获取所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息。
进一步地,所述大功率的RFID读写器将获取的所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息传输到后台服务器上。
本发明还提供了一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位装置,包括:
巡检人员定位模块,用于根据RSSI的RFID定位算法和所述RFID标签蜂窝形机柜阵列实时运算,获得当前手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点;所述智能设备上具有RFID读写器和RSSI的RFID定位算法;所述RFID标签蜂窝形机柜阵列为在信息机房的每个机柜上贴无源RFID标签,组成一个无源RFID标签蜂窝形机柜阵列。
本发明还提供了一种终端设备,包括:
一个或多个处理器;
存储器,与所述处理器耦接,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行实现如上任一项所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法。
相对于现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明采用蜂窝形RFID标签排布模型和RSSI定位算法确定手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点,蜂窝形RFID标签排布模型中每个标签之间的距离均为等值,且已证明同信号范围面积内,蜂窝形网络能够节省RFID标签的数量,产生最小的静态误差,提供更准确的位置信息,同时降低RFID的漏检;RSSI定位算法可以判断离读写器最近标签,并获得该标签的信息;由于处于RFID标签蜂窝阵列内,而失去定位方向的问题,采用红外人体感应触发的机柜位,可以获取巡检人员当前巡检的精确位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为RFID标签排布模型示意图;图1(a)为RFID标签正方形排布模型示意图;图1(b)为RFID标签蜂窝形排布模型示意图;
图2为本发明某一实施例提供的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法的流程示意图;
图3为基于坐标值的定位估算方法示意图;
图4为本发明某一实施例提供的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法的场景示意图;
图5为本发明某一实施例提供的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位装置的结构示意图;
图6是本发明某一实施例提供的计算机终端设备的结构示意图。
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作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。
应当理解,文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述,不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解,在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
第一方面:
请参阅图2,本发明某一实施例提供了一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,包括:
S10、根据RSSI的RFID定位算法和RFID标签蜂窝形机柜阵列实时运算,获得当前手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点;其中,所述智能设备上具有RFID读写器和RSSI的RFID定位算法;所述RFID标签蜂窝形机柜阵列为在信息机房的每个机柜上贴无源RFID标签,组成一个无源RFID标签蜂窝形机柜阵列。
如图1(b)所示,采用蜂窝形RFID标签排布模型,具有每个标签之间距离均为等值,且已证明同信号范围面积内,蜂窝型网络能够节省RFID标签的数量,在正方形、等边三角形和蜂窝型排布模型中,蜂窝型排布能够产生最小的静态误差。所以,蜂窝形RFID标签排布模型,在无RSSI方法下的机器人位置估算中,能够提供更准确的位置信息,同时降低RFID的漏检,实际中,当在纵向运动时,可减少因位置偶然因素而导致的RFID信号无法读取的可能性。
接收信号强度的衰减和距离有一定的指数关系,随着距离的增加,接收信号强度越来越弱,同时接收信号强度也受环境影响,室内传播环境不同,路径损耗也不同。基于RSSI定位算法通常采用经典信号传播模型(路径-损耗模型),如式(1)所示:
其中,n代表路径损耗系数,d为待测标签与读写器的距离,d0表示与地面的参考距离,通常取1m,RSSI(d)和RSSI(d0)分别表示读写器读取到的与读写器距离为d和d0的目标标签的接收信号强度,X为噪声干扰,X服从正态分布N(0,σ2),通常可忽略噪声干扰,取d0=1m,可将(1)式简化为:
RSSI(d)=RSSI(d0)-l0nlgd (2)
根据测量得到的RSSI(d),RSSI(d0)值,再结合路径损耗系数n,由式(2)即可得到待测标签到读写器的距离d,再根据性能指标式(3)就可得到待测标签的坐标。
其中,(xi,yi)表示m个读写器的坐标。
根据式(2)和式(3)可以判断离读写器最近标签,并获得该标签的信息。
常用的基于无源RFID标签坐标的估算方法主要有:均值坐标位置估算法和HL估值法,均值坐标位置估算法如式(4)所示:
其中,m为读卡器信号氛围内所包含的RFID标签数,(xi,yi)表示各个信标所对应的坐标值,(xest,yest)代表坐标估值。这种方法将读卡器信号范围内所读到的RFID标签所对应的坐标进行x轴向、y轴向的和值平均,是一种简单快捷但误差较大的方法。当信标间距为1/2读卡器信号可达范围时,最大静态误差达r。r为图3中单个蜂窝外接圆的半径。
HL估值法,计算式如式(5)所示。在同等条件下,其方法可将最大静态误差缩小至r/2。
进一步地,所述信息机房的每个机柜上还安装了一个红外人体感应装置。当所述手持智能设备的巡检人员处于蜂窝点位置且所述蜂窝点上的所述红外人体感应装置感应到所述巡检人员时,确定所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息。
虽然上述方法已经获得手持智能设备的巡检人员处于哪个RFID标签蜂窝点上(也可能是多个相邻蜂窝点),要想准确获知巡检人员实际处于哪个机柜处,则利用安装在门楣处的红外人体感应装置进行校验和确定:只有同时处于RFID蜂窝点并且该蜂窝点上的红外人体感应装置感应到人体的,才是真正巡检人员所在位置。
采用热释电红外感应原理,通过收集红外能量变化触发感应器动作,人体都有恒定的体温,一般在36~37℃,所以会发出特定波长的红外线,被动式红外探头就是探测人体发射的红外线而进行工作的。
进一步地,所述确定所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息之后,还包括:所述智能设备通过所述RFID读写器将所述当前位置信息写入所述智能设备的RFID标签。
进一步地,如图4所示,所述信息机房的天花板上还安装了若干个大功率的RFID读写器,所述大功率的RFID读写器用于实时读取所述智能设备上的RFID标签信息,获取所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息。
进一步地,所述大功率的RFID读写器将获取的所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息传输到后台服务器上。
在信息机房天花板若干个功率较大的RFID读取器(一般要求读取距离20米以上),用于实时读取移动式/手持式智能设备上的RFID标签信息,主要是获得RFID标签内当前的位置信息,并通过有线以太网络传送到后台服务器上,从而记录运维巡检人员的活动轨迹。
第二方面:
请参阅图5,本发明某一实施例还提供了一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位装置,包括:
巡检人员定位模块10,用于根据RSSI的RFID定位算法和所述RFID标签蜂窝形机柜阵列实时运算,获得当前手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点;其中,所述智能设备上具有RFID读写器和RSSI的RFID定位算法;所述RFID标签蜂窝形机柜阵列为在信息机房的每个机柜上贴无源RFID标签,组成一个无源RFID标签蜂窝形机柜阵列。
可以理解的是,该一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位装置的功能模块10用于执行步骤S10,且在执行步骤时采用蜂窝形RFID标签排布模型和RSSI定位算法确定手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点,蜂窝形RFID标签排布模型中每个标签之间的距离均为等值,且已证明同信号范围面积内,蜂窝形网络能够节省RFID标签的数量,产生最小的静态误差,提供更准确的位置信息,同时降低RFID的漏检;RSSI定位算法可以判断离读写器最近标签,并获得该标签的信息;由于处于RFID标签蜂窝阵列内,而失去定位方向的问题,采用红外人体感应触发的机柜位,可以获取巡检人员当前巡检的精确位置。
第三方面:
请参阅图6,本发明某一实施例还提供了一种终端设备,包括:
一个或多个处理器;
存储器,与所述处理器耦接,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如上所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法。
处理器用于控制该终端设备的整体操作,以完成上述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该终端设备的操作,这些数据例如可以包括用于在该终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific1ntegrated Circuit,简称AS1C)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行如上述任一项实施例所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,并达到如上述方法一致的技术效果。
本发明某一实施例还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器,上述程序指令可由终端设备的处理器执行以完成如上述任一项实施例所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所述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,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,其特征在于,包括:
根据RSSI的RFID定位算法和RFID标签蜂窝形机柜阵列实时运算,获得当前手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点;
其中,所述智能设备上具有RFID读写器和RSSI的RFID定位算法;所述RFID标签蜂窝形机柜阵列为在信息机房的每个机柜上贴无源RFID标签,组成一个无源RFID标签蜂窝形机柜阵列。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,其特征在于,所述信息机房的每个机柜上还安装了一个红外人体感应装置。
3.根据权利要求2所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,其特征在于,当所述手持智能设备的巡检人员处于蜂窝点位置且所述蜂窝点上的所述红外人体感应装置感应到所述巡检人员时,确定所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,其特征在于,所述确定所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息之后,还包括:所述智能设备通过所述RFID读写器将所述当前位置信息写入所述智能设备的RFID标签。
5.根据权利要求4所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,其特征在于,所述信息机房的天花板上还安装了若干个大功率的RFID读写器,所述大功率的RFID读写器用于实时读取所述智能设备上的RFID标签信息,获取所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法,其特征在于,所述大功率的RFID读写器将获取的所述手持智能设备的巡检人员的当前位置信息传输到后台服务器上。
7.一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位装置,其特征在于,包括:
巡检人员定位模块,用于根据RSSI的RFID定位算法和所述RFID标签蜂窝形机柜阵列实时运算,获得当前手持智能设备的巡检人员所处的蜂窝点;其中,所述智能设备上具有RFID读写器和RSSI的RFID定位算法;所述RFID标签蜂窝形机柜阵列为在信息机房的每个机柜上贴无源RFID标签,组成一个无源RFID标签蜂窝形机柜阵列。
8.一种终端设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储器,与所述处理器耦接,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至6任一项所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行实现如权利要求1至6任一项所述的一种基于RFID技术的机房巡检人员实时定位方法。
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