CN115955282B - 一种室分监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种室分监控系统，涉及通信技术领域，包括：平面倒F天线PIFA型双极化天线，所述PIFA型双极化天线用于广播信号；至少两个射频识别RFID标签，所述至少两个RFID标签中每个标签固定位于所述PIFA型双极化天线的表面，所述每个标签位于所述PIFA型双极化天线的同一高度位置，且所述每个标签中相邻的两个标签间距相同；RFID网关，所述RFID网关用于通过两个链路通道中每个链路通道和所述PIFA型双极化天线向所述至少两个RFID标签发送信号。本发明中，RFID网关通过两个链路通道和PIFA型双极化天线向至少两个RFID标签发送信号，使得至少存在两个测试链路进行信号检测，相对于相关技术中通过粘贴一个RFID标签和一个链路通道进行信号检测能有效提高PIFA型双极化天线的检测距离。

Description

一种室分监控系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种室分监控系统。

背景技术

面倒F天线（Planar Inverted-F Antenna，PIFA）通过射频识别（Radio FrequencyIdentification，RFID）标签发送和接收信号，被广泛应用到室分系统中进行无线信号覆盖。相关技术中，RFID网关通过链路通道向PIFA型双极化天线发送信号，PIFA型双极化天线广播信号，信号激活粘贴在天线表面的RFID标签的方式进行室分系统的监控。但相关技术中，PIFA型双极化天线的圆度较差，不同方向上的信号辐射不同，单个通道链损检测能力差，导致PIFA型双极化天线的检测距离较短。

可见，相关技术中存在PIFA型双极化天线的检测距离较短的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种室分监控系统，以解决相关技术中存在PIFA型双极化天线的检测距离较短的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种室分监控系统，包括：

平面倒F天线PIFA型双极化天线，所述PIFA型双极化天线用于广播信号；

至少两个射频识别RFID标签，所述至少两个RFID标签中每个标签固定位于所述PIFA型双极化天线的表面，所述每个标签位于所述PIFA型双极化天线的同一高度位置，且所述每个标签中相邻的两个标签间距相同；

RFID网关，所述RFID网关用于通过两个链路通道中每个链路通道和所述PIFA型双极化天线向所述至少两个RFID标签发送信号。

在一个实施例中，所述RFID网关，用于获取所述两个链路通道中每个链路通道对应所述每个标签中不同标签的激活功率；

所述RFID网关，还用于基于所述每个链路通道对应的不同标签的激活功率的最小值和所述RFID网关的最大发射功率，计算所述每个链路通道的链路检测能力。

在一个实施例中，所述RFID网关，还用于获取所述每个标签所在高度位置对应的多个第一水平位置的第一增益参数，所述第一增益参数用于表征粘贴所述每个标签后所述PIFA型双极化天线的辐射强度；

所述RFID网关，还用于基于所述第一增益参数和所述多个第一水平位置对应水平角，建立增益分布函数；

所述RFID网关，还用于基于预设检测概率、所述增益分布函数和所述每个链路通道对应的链路检测能力中最大链路检测能力，计算得到在所述预设检测概率下的室分监控系统的目标链路检测距离。

在一个实施例中，所述增益分布函数为正态分布函数。

在一个实施例中，所述每个链路通道中，不同链路通道对应的第一增益参数的最大值与对应的不同标签的激活功率的最小值之和相同。

在一个实施例中，所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的目标位置，所述目标位置通过如下方式得到：

获取所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的多个第一辐射角前，所述每个链路通道对应的第二增益参数、第一互调参数和第一驻波比参数，以及所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的所述多个第一辐射角后，所述多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述每个链路通道的第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，所述第二增益参数和所述第三增益参数用于表征检测得到的所述目标位置对应的所述PIFA型双极化天线的辐射强度，所述多个第一辐射角为所述至少两个RFID标签与所述PIFA型双极化天线的多个夹角，所述多个第一辐射角用于表征不同的高度位置；

基于所述每个链路通道的所述第二增益参数、第一互调参数、第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，所述性能变化值用于表征所述至少两个RFID标签在同一第一辐射角的多个第二水平位置的参数变化情况；

确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的性能变化值中，最小的性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为所述目标位置。

在一个实施例中，所述基于所述每个链路通道的所述第二增益参数、第一互调参数、第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，包括：

基于所述每个链路通道的所述第二增益参数和所述第三增益参数，计算所述每个链路通道在同一第一辐射角的所述多个第二水平位置的增益差值；

基于所述多个第二水平位置的增益差值，确定相邻两个第二水平位置之间的增益差值的第一变化值；

基于所述每个第一辐射角对应的第二增益参数与第三增益参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二互调参数和第一互调参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二驻波比参数和第一驻波比参数的差值、以及所述第一变化值进行计算，得到所述每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值。

在一个实施例中，所述基于所述每个第一辐射角对应的第二增益参数与第三增益参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二互调参数和第一互调参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二驻波比参数和第一驻波比参数的差值、以及所述第一变化值进行计算，得到所述每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，包括：

计算同一第一辐射角对应的最大第二增益参数和最大第三增益参数的加权值；

在所述加权值大于第一设定阈值的情况下，将所述加权值对应的第一辐射角设为第二辐射角；

在所述第二辐射角的多个第二水平位置中，存在至少一个第三水平位置，所述至少一个第三水平位置对应的第二互调参数和第二驻波比参数满足所述PIFA型双极化天线设定的互调阈值和驻波比阈值，且所述至少一个第三水平位置的数量与全部第二水平位置的数量的比值大于第二设定阈值的情况下，基于所述第二辐射角对应的第三增益参数和第二增益参数的差值、第二互调参数和第一互调参数的差值、第二驻波比参数和第一驻波比的差值，以及所述第二辐射角对应所述第一变化值进行计算，得到不同第二辐射角的性能变化值；

所述确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的性能变化值中，最小的性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为所述目标位置，包括：

确定所述不同第二辐射角的性能变化值中最小值对应的第二辐射角对应的位置为所述目标位置。

在本发明实施例中，通过将至少两个RFID标签中每个标签固定位于PIFA型双极化天线的表面，RFID网关可以通过两个链路通道和PIFA型双极化天线向至少两个RFID标签发送信号，使得至少存在两个测试链路进行信号检测，PIFA型双极化天线的检测距离为两个测试链路中检测距离最大的距离，相对于相关技术中通过粘贴一个RFID标签和一个链路通道进行信号检测能有效提高PIFA型双极化天线的检测距离。

附图说明

为更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种室分监控系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的增益分布函数的示意图；

图3是本发明实施例提供的确定目标位置的流程图。

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。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种室分监控系统的结构图，如图1所示，室分监控系统包括：

平面倒F天线PIFA型双极化天线101，所述PIFA型双极化天线用于广播信号；

至少两个射频识别RFID标签102，所述至少两个RFID标签中每个标签固定位于所述PIFA型双极化天线的表面，所述每个标签位于所述PIFA型双极化天线的同一高度位置，且所述每个标签中相邻的两个标签间距相同；

RFID网关103，所述RFID网关用于通过两个链路通道104中每个链路通道和所述PIFA型双极化天线向所述至少两个RFID标签发送信号。

上述RFID标签102固定在PIFA型双极化天线101的表面，可以是内置在PIFA型双极化天线101的外壳内，也可以是外贴在PIFA型双极化天线101的外壳外侧。其中，RFID标签102包括唯一的电子产品代码（Electronic Product Code，EPC），RFID网关103可以通过EPC区分RFID标签102。在室分监控系统进行链路检测的过程中，RFID网关103发生RFID扫频信号，RFID标签102被激活后，RFID标签102会发射被激活时的同频信号返回RFID网关103，RFID网关103通过算法可以计算链损值，实现对天线发射信号的实时监控。

进一步地，将每个标签设在PIFA型双极化天线101的同一高度位置，且每个标签中相邻的两个标签间距相同。应理解，粘贴RFID标签102后对PIFA型双极化天线101的信号辐射强度存在一定的削弱影响，为避免出现多个标签粘贴后导致PIFA型双极化天线101的信号覆盖不均匀，需要将每个标签设在PIFA型双极化天线101的同一高度位置，且每个标签中相邻的两个标签间距相同，使得贴附多个标签后PIFA型双极化天线101在不同方向上的辐射强度影响更均匀。

上述RFID网关103为具备双链路通道能力的RFID网关103，RFID网关103的两个链路通道和PIFA型双极化天线101的端口连接，RFID网关103可以通过不同的链路通道分别向两个RFID标签102发送信号，实现通过不同的链路通道和不同的RFID标签102进行检测。其中，每个网关到每个RFID标签102的信号均采用定向选择的方式，通过信号激活最小激活功率小于到达PIFA型双极化天线101的端口处的功率的RFID标签102。

应理解，由于PIFA型双极化天线101的圆度较差，在粘贴RFID标签102后，PIFA型双极化天线101的两个链路通道对RFID标签102的增益存在区别。例如，链路通道一对RFID标签102的增益为5dB，而链路通道二对RFID标签102的增益为-5dB。在进行链路测试过程中，若RFID网关103通过链路通道二和RFID标签102进行测试，相对于RFID网关103通过链路通道一和RFID标签102进行测试，其增益相差10dB，而增益直接与检测距离正相关，该情况下采用链路通道二和RFID标签102进行测试的检测距离较小。

而在本实施例中在PIFA型双极化天线101的表面设有至少两个RFID标签102，通过两个链路通道和两个RFID标签102进行测试，能提高检测距离。例如，链路通道一对RFID标签A的增益为5dB，而链路通道二对RFID标签A的增益为-5dB；链路通道一对RFID标签B的增益为3dB，而链路通道二对RFID标签B的增益为-3dB。在进行链路测试过程中，RFID网关103通过链路通道一和RFID标签A进行测试的增益为-5dB，RFID网关103通过链路通道二和RFID标签A进行测试的增益为3dB，提高了8dB；RFID网关103通过链路通道二和RFID标签B进行测试的增益为-3dB，提高了2dB；RFID网关103通过链路通道一和RFID标签A进行测试的增益为5dB，提高了10dB。即在PIFA型双极化天线101的表面设有至少两个RFID标签102的情况下，检测距离最小提高了2dB，从而提高了检测距离。

在本发明实施例中，通过将至少两个RFID标签102中每个标签固定位于PIFA型双极化天线101的表面，RFID网关103可以通过两个链路通道和PIFA型双极化天线101向至少两个RFID标签102发送信号，使得至少存在两个测试链路进行信号检测，PIFA型双极化天线101的检测距离为两个测试链路中检测距离最大的距离，相对于相关技术中通过粘贴一个RFID标签102和一个链路通道进行信号检测能有效提高PIFA型双极化天线101的检测距离。

在一个实施例中，所述RFID网关103，用于获取所述两个链路通道中每个链路通道对应所述每个标签中不同标签的激活功率；

所述RFID网关103，还用于基于所述每个链路通道对应的不同标签的激活功率的最小值和所述RFID网关103的最大发射功率，计算所述每个链路通道的链路检测能力。

上述不同标签的激活功率为激活不同标签的最小功率，在标签被激活的情况下，RFID网关103才能通过链路通道和标签进行监控。其中，标签的激活功率越小，则链路通道通过该标签进行链路检测的检测距离更远，链路检测能力可以通过RFID网关103的最大发射功率和标签的激活功率的最小值的差值表示。

示例性的，PIFA型双极化天线101包括第一链路通道和第二链路通道，第一RFID标签和第二RFID标签其中，第一链路通道对第一RFID标签的最小激活功率为p₁₁；第一链路通道对第二RFID标签的最小激活功率为p₁₂；第二链路通道对第一RFID标签的最小激活功率为p₂₁；第二链路通道对第二RFID标签的最小激活功率为p₂₂。通过基于不同端口的第一最小激活功率和第二最小激活功率，以及RFID标签102的最大发射功率，计算不同链路通道的链路检测能力，具体过程如下：

RFID标签102的增益最大值和端口的最小激活功率的关系如下：

通过RFID网关103的最大发射功率P₀确定不同通道的链路检测能力如下：

对于第一链路通道：

；

对于第二链路通道：

；

对于整个室分检测系统，链路检测能力为第一链路通道和第二链路通道的链路检测能力的最大值，室分检测系统的链路检测能力

。

其中，对于单个的第一链路通道，其检测能力为:

；

；

即第一通道的检测能力在粘贴两个RFID标签102后能提高链路检测能力，改善由于天线圆度差导致的链路检测能力不足的问题。

进一步地，还可以通过不同链路通道对不同RFID标签102的激活功率确定链路之间的平衡性。其中，

，即相较于粘贴一个RFID标签102，PIFA采用两个RFID标签102后，能够提升链路检测能力的均衡性，改善不同通道链路检测能力差异较大的问题。

在一个实施例中，所述RFID网关103，还用于获取所述每个标签所在高度位置对应的多个第一水平位置的第一增益参数，所述第一增益参数用于表征粘贴所述每个标签后所述PIFA型双极化天线101的辐射强度；

所述RFID网关103，还用于基于所述第一增益参数和所述多个第一水平位置对应水平角，建立增益分布函数；

所述RFID网关103，还用于基于预设检测概率、所述增益分布函数和所述每个链路通道对应的链路检测能力中最大链路检测能力，计算得到在所述预设检测概率下的室分监控系统的目标链路检测距离。

应理解，对于不同的预设检测概率，PIFA型双极化天线101的检测距离存在区别，在预设检测概率较高时，检测距离较近；在预设检测概率较小时，检测距离较远。在确定PIFA型双极化天线101的不同通道的最大增益后，可以根据增益确定设置不同预设检测概率时的检测距离。其中，由于PIFA型双极化天线101对称振子具有对称性，因此获取一个通道的参数即可，取不同通道中增益的第一增益参数中的最大值。

上述增益分布函数为PIFA型双极化天线101在不同的第一水平位置广播信号的增益分布情况。应理解，室分监控系统在预设检测概率下的目标检测距离为PIFA型双极化天线101在不同水平方向上均能检测到的概率距离，而通常PIFA型双极化天线101在不同的第一水平位置广播信号的增益分布不同，则在预设检测概率不同的情况下，目标检测距离也存在区别。

具体的，在计算目标检测距离时，通过建立的增益分布函数和获取的检测概率，即可计算得到目标链路检测距离。由于每个通道的检测能力取决于最大增益值，通过如下公式确定检测概率对应的最大检测距离：

其中，G_l为预设检测概率对应的增益（即在所有的第一水平位置对应最大增益值中，大于G_l的数量与总数量的比值等于预设检测概率），

为所有的最大增益值中的最大值，/>

为两个链路通道通过RFID标签102进行链路检测的最大检测能力。从上述公式可知，当检测概率较高时，G_l越小，目标链路检测距离越小。

在本发明实施例中，获取每个标签所在高度位置对应的多个第一水平位置的第一增益参数，第一增益参数用于表征粘贴每个标签后PIFA型双极化天线101的辐射强度；基于第一增益参数和多个第一水平位置对应水平角，建立增益分布函数；基于预设检测概率、增益分布函数和每个链路通道对应的链路检测能力中最大链路检测能力，计算得到在预设检测概率下的室分监控系统的目标链路检测距离，通过调整预设检测概率使得目标检测距离与实际使用场景能适配。

在一个实施例中，所述增益分布函数为正态分布函数。

应理解，增益分布函数为正态分布函数，即粘贴至少两个RFID标签102后，PIFA型双极化天线101在粘贴位置对应的高度位置为

，多个第一水平位置对应的水平角为/>

，则最大增益值服从分布函数/>

，/>

为最大检测能力。由于预设检测概率为p_s，即每个通道的链路检测能力均需要达到p≥p_s，如图2所示，在该情况下，通过正态分布函数计算得到G_l。

在一个实施例中，所述每个链路通道中，不同链路通道对应的第一增益参数的最大值与对应的不同标签的激活功率的最小值之和相同。

由于在室分监控系统中，由同一RFID网关103发射信号，通过不同的链路通道激活不同标签，则对于室分监控系统，不同通道对应的最大增益和最小激活值相同，与RFID网关103的发射功率相关。

示例性的，PIFA型双极化天线101包括第一链路通道和第二链路通道，第一RFID标签和第二RFID标签。其中，第一链路通道对第一RFID标签的最小激活功率为P₁₁，对应增益为G₁₁；第一链路通道对第二RFID标签的最小激活功率为P₁₂，对应增益为G₁₂；第二链路通道对第一RFID标签的最小激活功率为P₂₁，对应增益为G₂₁；第二链路通道对第二RFID标签的最小激活功率为P₂₂，对应增益为G₂₂。

对于第一链路通道，则有：

，/>

；

对于第二链路通道，则有：

，/>

；

上述公式中C为常数，

为第一链路通道的最大增益，/>

为第一链路通道的最大增益。

在一个实施例中，如图3所示，所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的目标位置，所述目标位置通过如下方式得到：

步骤301、获取所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的多个第一辐射角前，所述每个链路通道对应的第二增益参数、第一互调参数和第一驻波比参数，以及所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的所述多个第一辐射角后，所述多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述每个链路通道的第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，所述第二增益参数和所述第三增益参数用于表征检测得到的所述目标位置对应的所述PIFA型双极化天线的辐射强度，所述多个第一辐射角为所述至少两个RFID标签与所述PIFA型双极化天线的多个夹角，所述多个第一辐射角用于表征不同的高度位置；

步骤302、基于所述每个链路通道的所述第二增益参数、第一互调参数、第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，所述性能变化值用于表征所述至少两个RFID标签在同一第一辐射角的多个第二水平位置的参数变化情况；

步骤303、确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的性能变化值中，最小的性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为所述目标位置。

应理解，由于PIFA型双极化天线的圆度较差，在PIFA型双极化天线在粘贴至少两个RFID标签后，PIFA型双极化天线发射的信号的相关参数发生恶化，例如，驻波比从1.34恶化到1.60，三阶互调从-136.1dBc恶化到-105.3dBc，从而降低信号覆盖效果。而将RFID标签粘贴在PIFA的不同水平高度位置，对PIFA发射的信号的影响程度不一样，通过确定RFID标签的固定位置，能改善PIFA发射的信号的相关参数，例如驻波比和三阶互调，进而改善信号覆盖效果。

其中，PIFA型双极化天线在不同水平高度，粘贴的RFID标签与PIFA型双极化天线的夹角存在区别。在本实施例中，通过确定粘贴的RFID标签与PIFA的夹角，即可确定RFID标签所在的高度位置。例如，将RFID标签安装在房间顶部的水平面，设垂直于水平面的角度为0°，第一辐射角的角度范围为0°至90°。

上述第二增益参数和第三增益参数为在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比，用于表征PIFA型双极化天线的辐射强度。上述第一互调参数为粘贴RFID标签之前的三阶互调，第二互调参数为粘贴RFID标签之后的三阶互调。上述第一驻波比参数为粘贴RFID标签之前的驻波比，和第二驻波比参数为粘贴RFID标签之后的驻波比。

应理解，第二增益参数、第一互调参数和第一驻波比参数为粘贴RFID标签前的PIFA型双极化天线的相关参数，第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数为粘贴RFID标签后的PIFA型双极化天线的相关参数，通过比较不同第一辐射角在粘贴RFID标签前的PIFA型双极化天线的相关参数和粘贴RFID标签前的PIFA型双极化天线的相关参数，可以通过预设的计算模型确定在不同第一辐射角的性能变化值，也可以通过前后相关参数的差值在不同第一辐射角的性能变化值，详见后续实施例。通过确定性能变化值，性能变化值表征RFID标签在同一第一辐射角的多个第一水平位置的参数变化情况，进而确定粘贴RFID标签的最佳位置。

应理解，性能变化值最小，即粘贴RFID标签前的和粘贴RFID标签后的增益、三阶互调和驻波比的综合变化情况较小，此时性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为粘贴RFID标签后对PIFA型双极化天线发射信号影响最小的位置。

在本发明实施例中，通过获取至少两个RFID标签固定在PIFA型双极化天线的多个第一辐射角前，每个链路通道对应的第二增益参数、第一互调参数和第一驻波比参数，以及至少两个RFID标签固定在PIFA型双极化天线的多个第一辐射角后，多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的每个链路通道的第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，并基于第二增益参数、第一互调参数和第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的PIFA型双极化天线的性能变化值，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的性能变化值中，最小的性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为目标位置，将两个RFID标签粘贴在目标位置，从而使得粘贴后的PIFA型双极化天线在不同的水平位置均具有较好的增益、互调和驻波比，进而改善PIFA型双极化天线的信号覆盖效果。

在一个实施例中，所述基于所述每个链路通道的所述第二增益参数、第一互调参数、第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，包括：

基于所述每个链路通道的所述第二增益参数和所述第三增益参数，计算所述每个链路通道在同一第一辐射角的所述多个第二水平位置的增益差值；

基于所述多个第二水平位置的增益差值，确定相邻两个第二水平位置之间的增益差值的第一变化值；

基于所述每个第一辐射角对应的第二增益参数与第三增益参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二互调参数和第一互调参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二驻波比参数和第一驻波比参数的差值、以及所述第一变化值进行计算，得到所述每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值。

上述增益差值用于表征粘贴RFID标签后增益的变化情况，而由于PIFA型双极化天线包括两个链路通道，同时还粘贴有至少两个RFID标签，不同链路通道和是否粘贴RFID标签均会对增益的造成影响，故在本实施例中，需要同时考虑不同链路通道和是否粘贴RFID标签的增益变化情况。例如，PIFA型双极化天线包括第一通道和第二通道，粘贴RFID标签前第一通道的增益与第二通道的增益的差值为第一差值，粘贴RFID标签后第一通道的增益与第二通道的增益的差值为第二差值，增益差值为第二差值与第一差值的差值。

上述第二水平位置为同一第一辐射角的位置。应理解，PIFA型双极化天线向周边360°发射信号，故在获取数据时，需要尽可能获取多个第二水平位置的数据，从而确定在粘贴RFID标签后PIFA型双极化天线信号的变化情况。其中，由于多个第而水平位置均位于同一第一辐射角，多个第二水平位置可以用多个第二水平角表示。

上述第一变化值为相邻第二水平位置的增益差值的差值。应理解，由于PIFA型双极化天线向周边360°发射信号，不同方向上的增益也存在区别，需要获取多个第二水平位置的增益，以确定在不同方向上的增益变化情况。例如，第一辐射角包括3个第二水平位置（第一位置、第二位置和第三位置），每个第二水平位置顺时针排列，则第一变化值为第二位置与第一位置的增益差值的差值、第三位置与第二位置的增益差值的差值、第一位置与第二位置的增益差值的差值。

进一步地，在得到第一变化值后，将至少两个第一辐射角对应的第二增益参数、第一互调参数、第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，以及第一辐射角、第一水平位置对应的水平角和第一变化值带入到预设的计算公式中，得到性能变化值。

具体的，第一辐射角用

表示，其取值范围为0°至90°；第二水平位置用第二水平角表示为/>

，其取值为0~360°；相邻的第一辐射角差值为1°，同一第一辐射角中相邻的第二水平角差值为1°。PIFA型双极化天线包括第一通道和第二通道，第一通道的第三增益参数和第二增益参数的差值记为/>

，第一通道的第二互调参数与第一互调参数的差值记为

，第一通道的第二驻波比参数与第一驻波比参数记为/>

，第二通道的第三增益参数和第二增益参数的差值记为/>

，第二通道的第二互调参数与第一互调参数的差值记为/>

，第一通道的第二驻波比参数与第一驻波比参数记为

，第一变化值为/>

。将上述参数预设计算公式得到性能变化值/>

，如下所示：

其中，k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆、k₇为加权系数，总和为1。其中，加权系数可以根据实际情况调整，当要求增益在标签外贴前后恶化较小时，则k₁、k₄的权重设置较高；当要求驻波比和互调在标签外贴前后恶化较小时，则k₂、k₃、k₅、k₆的权重设置较高；当要求两通道链路平衡性恶化较小时，则k₇的权重设置较高。

在本发明实施例中，通过计算两个通道在同一第一辐射角的多个第二水平位置的增益差值，通过增益差值计算相邻两个第二水平位置之间的增益差值的第一变化值，再通过基于多个第一辐射角对应的第三增益参数与第二增益参数的差值、多个第一辐射角对应的第二互调参数和第一互调参数的差值、多个第一辐射角对应的第二驻波比参数和第一驻波比参数的差值、以及第一变化值进行计算，得到多个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，使得性能变化值从增益、驻波比、互调和链路平衡性等多个方面体现出粘贴RFID标签前和粘贴RFID标签后的参数综合变化情况。

在一个实施例中，所述基于所述每个第一辐射角对应的第二增益参数与第三增益参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二互调参数和第一互调参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二驻波比参数和第一驻波比参数的差值、以及所述第一变化值进行计算，得到所述每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，包括：

计算同一第一辐射角对应的最大第二增益参数和最大第三增益参数的加权值；

在所述加权值大于第一设定阈值的情况下，将所述加权值对应的第一辐射角设为第二辐射角；

在所述第二辐射角的多个第二水平位置中，存在至少一个第三水平位置，所述至少一个第三水平位置对应的第二互调参数和第二驻波比参数满足所述PIFA型双极化天线设定的互调阈值和驻波比阈值，且所述至少一个第三水平位置的数量与全部第二水平位置的数量的比值大于第二设定阈值的情况下，基于所述第二辐射角对应的第三增益参数和第二增益参数的差值、第二互调参数和第一互调参数的差值、第二驻波比参数和第一驻波比的差值，以及所述第二辐射角对应所述第一变化值进行计算，得到不同第二辐射角的性能变化值；

所述确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的性能变化值中，最小的性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为所述目标位置，包括：

确定所述不同第二辐射角的性能变化值中最小值对应的第二辐射角对应的位置为所述目标位置。

应理解，在对数据进行计算过程中，将每个第一辐射角的多个第二水平位置的相关参数带入到计算公式中，其计算量较大，难以快速的确定目标位置。故在将相关参数带入到计算公式之前，需要将相关参数进行剔除，再将剔除后的参数带入到计算公式中进行计算，从而提高计算速度。

其中，上述最大第二增益参数和最大第三增益参数的加权值通常为平均值，用于表征该第一辐射角的增益情况。应理解，若加权值小于第一设定阈值，则从增益参数方面进行考量，加权值对应的第一辐射角位置不为目标位置，此时可以剔除加权值对应的第一辐射角位置的相关参数，进而减少计算量。即在本实施例中，在加权值大于第一设定阈值的情况下，将加权值对应的第一辐射角设为第二辐射角，用于后续计算；在加权值大于第一设定阈值的情况下，将加权值对应的第一辐射角对应的相关参数全部剔除。

例如，在多个第一辐射角

中，两个RFID标签的最大第一增益参数和最大第二增益参数的均值为/>

，将均值为多个第一辐射角/>

对应的多个均值的前20%的第一辐射角/>

设为第二辐射角/>

。

进一步地，由于粘贴RFID后的PIFA发射信号的相关参数会出现一定恶化，若在一个第二辐射角中恶化的参数较多，则可以认为在该情况下第二辐射角对应的位置不为目标位置，此时无需再将该第二辐射角的多个第二水平位置的相关参数带入计算公式进行计算，从而减少了计算量。即在本实施例中，在第二辐射角的多个第二水平位置中，存在至少一个第三水平位置，至少一个水平位置对应的第二互调参数和第二驻波比参数满足PIFA型双极化天线设定的互调阈值和驻波比阈值，且至少一个第三水平位置的数量与全部第二水平位置的数量的比值大于第二设定阈值的情况下，将该第二辐射角对应的相关参数带入计算公式进行计算。

例如，对于不同的第二辐射角

，第二设定阈值为90%，将第二辐射角/>

中，满足对应的第二互调参数和第二驻波比参数满足PIFA型双极化天线设定的互调阈值和驻波比阈值，且第二水平位置的数量与全部第一水平位置的数量的比值大于90%的第二辐射角/>

设为

，并通过/>

在不同的第二水平位置对应的参数计算得到性能变化值。

在本发明实施例中，通过计算同一第一辐射角对应的最大第二增益参数和最大第三增益参数的加权值，在加权值大于第一设定阈值的情况下，将加权值对应的第一辐射角设为第二辐射角，以用于后续计算，减少计算量；在第二辐射角的多个第二水平位置中，存在至少一个第三水平位置，至少一个第三水平位置对应的第二互调参数和第二驻波比参数满足PIFA型双极化天线设定的互调阈值和驻波比阈值，且至少一个第三水平位置的数量与全部第二水平位置的数量的比值大于第二设定阈值的情况下，计算性能变化值，剔除比值小于第二设定阈值的第二辐射角对应多个第三水平位置的相关参数，进一步减少计算量。

本发明实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者第二终端设备等）执行本申请各个实施例的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (7)

1.一种室分监控系统，其特征在于，包括：

平面倒F天线PIFA型双极化天线，所述PIFA型双极化天线用于广播信号；

至少两个射频识别RFID标签，所述至少两个RFID标签中每个标签固定位于所述PIFA型双极化天线的表面，所述每个标签位于所述PIFA型双极化天线的同一高度位置，且所述每个标签中相邻的两个标签间距相同；

RFID网关，所述RFID网关用于通过两个链路通道中每个链路通道和所述PIFA型双极化天线向所述至少两个RFID标签发送信号；

所述RFID网关，还用于获取所述每个标签所在高度位置对应的多个第一水平位置的第一增益参数，所述第一增益参数用于表征粘贴所述每个标签后所述PIFA型双极化天线的辐射强度；

所述RFID网关，还用于基于所述第一增益参数和所述多个第一水平位置对应水平角，建立增益分布函数；

所述RFID网关，还用于基于预设检测概率、所述增益分布函数和所述每个链路通道对应的链路检测能力中最大链路检测能力，计算得到在所述预设检测概率下的室分监控系统的目标链路检测距离。

2.根据权利要求1所述的室分监控系统，其特征在于，所述RFID网关，还用于获取所述两个链路通道中每个链路通道对应所述每个标签中不同标签的激活功率；

所述RFID网关，还用于基于所述每个链路通道对应的不同标签的激活功率的最小值和所述RFID网关的最大发射功率，计算所述每个链路通道的链路检测能力。

3.根据权利要求1所述的室分监控系统，其特征在于，所述增益分布函数为正态分布函数。

4.根据权利要求2所述的室分监控系统，其特征在于，所述每个链路通道中，不同链路通道对应的第一增益参数的最大值与对应的不同标签的激活功率的最小值之和相同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的室分监控系统，其特征在于，所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的目标位置，所述目标位置通过如下方式得到：

获取所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的多个第一辐射角前，所述每个链路通道对应的第二增益参数、第一互调参数和第一驻波比参数，以及所述至少两个RFID标签固定在所述PIFA型双极化天线的所述多个第一辐射角后，所述多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述每个链路通道的第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，所述第二增益参数和所述第三增益参数用于表征检测得到的所述目标位置对应的所述PIFA型双极化天线的辐射强度，所述多个第一辐射角为所述至少两个RFID标签与所述PIFA型双极化天线的多个夹角，所述多个第一辐射角用于表征不同的高度位置；

基于所述每个链路通道的所述第二增益参数、第一互调参数、第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，所述性能变化值用于表征所述至少两个RFID标签在同一第一辐射角的多个第二水平位置的参数变化情况；

确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的性能变化值中，最小的性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为所述目标位置。

6.根据权利要求5所述的室分监控系统，其特征在于，所述基于所述每个链路通道的所述第二增益参数、第一互调参数、第一驻波比参数、第三增益参数、第二互调参数和第二驻波比参数，确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，包括：

基于所述每个链路通道的所述第二增益参数和所述第三增益参数，计算所述每个链路通道在同一第一辐射角的所述多个第二水平位置的增益差值；

基于所述多个第二水平位置的增益差值，确定相邻两个第二水平位置之间的增益差值的第一变化值；

基于所述每个第一辐射角对应的第二增益参数与第三增益参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二互调参数和第一互调参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二驻波比参数和第一驻波比参数的差值、以及所述第一变化值进行计算，得到所述每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值。

7.根据权利要求6所述的室分监控系统，其特征在于，所述基于所述每个第一辐射角对应的第二增益参数与第三增益参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二互调参数和第一互调参数的差值、所述每个第一辐射角对应的第二驻波比参数和第一驻波比参数的差值、以及所述第一变化值进行计算，得到所述每个第一辐射角对应的所述PIFA型双极化天线的性能变化值，包括：

计算同一第一辐射角对应的最大第二增益参数和最大第三增益参数的加权值；

在所述加权值大于第一设定阈值的情况下，将所述加权值对应的第一辐射角设为第二辐射角；

在所述第二辐射角的多个第二水平位置中，存在至少一个第三水平位置，所述至少一个第三水平位置对应的第二互调参数和第二驻波比参数满足所述PIFA型双极化天线设定的互调阈值和驻波比阈值，且所述至少一个第三水平位置的数量与全部第二水平位置的数量的比值大于第二设定阈值的情况下，基于所述第二辐射角对应的第三增益参数和第二增益参数的差值、第二互调参数和第一互调参数的差值、第二驻波比参数和第一驻波比的差值，以及所述第二辐射角对应所述第一变化值进行计算，得到不同第二辐射角的性能变化值；

所述确定多个第一辐射角中每个第一辐射角对应的性能变化值中，最小的性能变化值对应的第一辐射角对应的位置为所述目标位置，包括：

确定所述不同第二辐射角的性能变化值中最小值对应的第二辐射角对应的位置为所述目标位置。

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