CN200986591Y

CN200986591Y - 采用rfid的多识别半径跟踪定位装置

Info

Publication number: CN200986591Y
Application number: CN 200620148296
Authority: CN
Inventors: 刘鸿翊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2016-11-02

Abstract

一种采用RFID的多识别半径跟踪定位装置，特别是多标签跟踪定位装置。该多标签跟踪定位装置包括带有标签的识别卡、天线、读写器、处理器、输入装置、显示器和电源，所述的识别卡固定到要跟踪识别的目标物体上，所述天线与读写器电连接，连接有天线的读写器、显示器、输入装置和电源都连接到处理器上，其特征在于所述的识别卡上带有识别半径不同的两个标签。采用多标签跟踪定位技术，可以大量减少成本及系统的复杂性，从而提高现行RFID应用能力及前景。

Description

采用RFID的多识别半径跟踪定位装置

技术领域

本实用新型涉及一种采用RFID(Radio Frequency IDentification)技术的跟踪定位装置，具体来说，涉及一种RFID新应用的多识别半径标签的跟踪定位装置。这种装置具有多种用途，例如可以用于井下人员的精确的区域定位。

背景技术

RFID是一种无线识别技术。通过带有无线发射器的读写器在某个确定的空间半径内识别附有特制标签的物体——目标物体。标签一般可以分为无源及有源两种。前者的识别半径(以下简称半径)一般在10米左右，后者的半径可达100米以上。RFID目前的主要功能是对目标物体的识别，如邮件处理系统及门禁系统等。利用RFID技术对目标物体在区域间的运动进行跟踪并定位的应用较少，除非各区域间界面被物理界面有效隔离，如门禁系统及高速公路监控系统。

所谓的区域跟踪定位，是指通过对目标物体在各个区域间的运动进行跟踪，从而实时确定目标物体的区域位置。但是对于未被物理有效隔绝的区域，必须用无线识别界面加以分割，而现行的RFID技术在原理上只能提供一个分割界面(由识别半径形成的)。

我们通过一个简单的例子来说明这个问题。如图1中所示，一条90米长的巷道左侧有唯一一个入口A₀。现在需要将巷道划分为3个区域A₁、A₂、A₃，每个区域30米长，从而对巷道内的目标物体(如人员和设备)进行实时跟踪定位，即目标物体的实时区域位置。那么，使用现行的RFID技术至少需要2个以上的读写器。首先我们考虑使用短距离标签的“门禁系统”，即由一个读写器形成一道门槛。如图1所示，需要3个读写器S₁、S₂、S₃来实现。如果使用长距离的标签，也至少需要2个读写器。图2是采用2个半径15米的读写器，尽管区域A₃没有被识别信号覆盖，由于区域完全被物理界面及一个无线界面封闭，仍然是可以识别的。图3是采用2个半径30米的读写器，其中区域A₂被两个读写器同时覆盖。

由此可见，现有技术中的RFID跟踪定位装置必须采用多个读写器。因此，采用现行的RFID解决此类问题，不得不大量使用读写装置，成本是十分昂贵的，同时也大大增加了系统的多方面的复杂性，如系统结构、传输、信息处理等。由于这些缺陷，目前RFID区域跟踪定位技术上的应用几乎仅限于理论或样品，在矿难救援这样迫切需要的领域实际上由于高昂的成本难以实现。

发明内容

本实用新型的目的首先是提供一种跟踪定位装置，其采用RFID技术，并且只需一个读写器就可完成现有技术中两个或多个读写器的功能，因此不仅可以大大降低成本，而且可以大大减小系统的多方面的复杂性，使RFID跟踪定位装置这种所谓的现有技术成为一种切实可行的区域定位划分及应用技术。

本实用新型的再一个目的是提供一种动态跟踪定位装置，其通过动态目标的实时定位可以对目标物体进行多种管理与监控，例如用于矿难救援，减少人员死伤。

上述本实用新型的目的是通过提供多个识别半径以形成多个分割界面来实现的。通过这种技术手段，在一个跟踪定位装置中可以只采用一台读写器。

因此，本实用新型试图将一种RFID跟踪定位装置奉献于世，其包括至少一个标签、一台读写器、处理器、输入装置、显示器和电源，所述标签和读写器上分别带有各自的天线，读写器、显示器、输入装置和电源联接于处理器，其特征在于：所述标签为具有不同识别半径的标签。

在此技术方案中，读写器、显示器、输入装置和电源在处理器中的联接方式属于现有技术；使标签具有不同识别半径所采用的技术手段本身也是现有技术，例如通过调节标签的参数就可以很容易实现。而本实用新型对现有技术的贡献在于将具有不同半径的标签结合到同一RFID跟踪定位装置中，从而实现了一个RFID跟踪定位装置中只采用一台读写器但采用多个不同识别半径的标签这一技术突破。

本实用新型包含各种使标签具有不同识别半径的方案，例如可以在一RFID跟踪定位装置中带有多个标签，各标签的识别半径各不相同，所有标签均可用一个读写器识别，这可以通过多种方式来实现，如使用有源及无源标签，或调整标签的接收及发射能力。一种典型的实施形式是短距离标签采用“门禁系统”的设计，从而形成一道门，即一个无线界面；也可以在一个RFID跟踪定位装置中只带有一个标签，该标签本身具有不同识别半径。这两种实施形式可以单独出现在本实用新型的一个实施例中，也可以结合出现在一个实施例中。

因此，本实用新型可以实施为一种仅仅采用一个读写器的多标签跟踪定位装置，例如两个标签或者三个标签，其中各标签为具有不同的识别半径的标签。

本实用新型也可以实施为一种仅仅包括一个读写器并且仅仅采用一个标签的跟踪定位装置，该标签具有多个不同的识别半径，例如两个识别半径或三个识别半径。

在本实用新型的跟踪定位装置中，所述标签可以直接附加在目标物上，也可以通过载体附加在目标上。所述载体可以是识别卡，也可以是例如矿工头盔等等。

在多个标签的实施形式中，所述标签可以附加在一个目标上，也可以施加在不同的目标上。后者特别适用于需要判断不同目标的相对位置的场合。

作为一个实施例，所述载体可以为一识别卡，可在所述的识别卡上带有识别半径互不相同的多个标签，也可以仅仅带有一个具有多个识别半径的标签，例如两个或三个识别半径。

本实用新型的技术方案中还包括在同一目标上附加多个所述识别卡的实施形式，例如两个或三个识别卡，每个识别卡都带有一个识别半径不同的标签；也包括将不同的识别卡施加到不同的目标上的实施形式。

综上所述，采用多标签跟踪定位技术，可以大量减少成本及系统的复杂性，从而提高现行RFID应用能力及前景。

在很多环境下，该技术可无线分割连通的区域，并有效地确定目标物体所在的分割区域以及目标物体在各区域间的运动轨迹，从而起到跟踪定位的作用，但比采用现行的单标签RFID技术大幅度地减少了成本，并大大降低系统复杂性。因此，本实用新型为RFID在跟踪定位装置中的应用奠定了基础。

附图说明

图1-3为三幅用于说明现有技术的示意图，其中：

图1示出了采用三个短半径读写器划分巷道的情形；

图2示出了采用两个识别半径为15米的读写器划分巷道的情形；

图3示出了采用两个识别半径为30米的读写器在巷道内跟踪定位的示意图。

图4-7分别示意性地示出了本实用新型的跟踪定位装置的不同的实施形式，其中：

图4示出了采用一个半径30米的双标签读写器的巷道内跟踪定位示意图；

图5是以识别卡为标签载体的几个实施例，其中，(a)是一张识别卡上带有两个不同识别半径标签的示意图；(b)是一张识别卡上带有一个具有两不同识别半径的标签的示意图；(c)是两张识别卡，每张识别卡都带有一个识别半径不同的标签的示意图；

图6是采用N个识别半径的巷道内跟踪定位示意图；

图7是采用RFID的多标签跟踪定位装置示意图。

具体实施方式

如图4所示，本实用新型的多识别半径跟踪定位装置只需要一个半径30米的读写器。在这种情况下，长距离读写器的无线界面被物理分割成左右两个无线界面，由于中间区域的分割，使这两个界面变成两个具有不同区域特征的无线界面。

如图5(a)所示，在一张识别卡1中设置两个不同识别半径的标签2，很明显也可以设置三个或多个不同识别半径的标签2，只要调整相应的标签设计，使之与读写头相匹配即可；如(b)中所示，可在一张识别卡1上设置一个多半径标签3，该标签3可以具有两个或多个不同的识别半径；再如(c)所示，识别卡可以采用两张或多张，每张识别卡1上都设置有一个识别半径不同的标签。所述的这些方式都是多标签跟踪定位技术的理念所在。

图6所示是采用N个识别半径的巷道内跟踪定位示意图。也就是说一个标签可以具有多个不同的识别半径，图中仅仅示出了三个不同的识别半径。

如图7所示，根据采用的附加载体的具体情况，把RFID读写器设计成可同时识别不同半径的标签。将两个或两个以上的不同识别半径的标签2固定在一个附加载体1(如识别卡、门进卡、附带物等等)上，或直接固定在一个目标物体(人员、设备)上。多标签跟踪定位装置包括带有标签2的附加载体(例如识别卡)1、天线4、读写器5、处理器7(计算机)、输人装置8和显示器6，还有所需的电源，其中所述的识别卡1固定到目标物体上，所述天线4与读写器5相连，读写器5、显示器6和输入装置8及电源(未示出)都连接到处理器7上。

在具体的巷道中，由天线4启动并接收(例如)识别卡1(目标物)发出的无线信号，然后天线4把接收到的信号传至RFID读写器5，该读写器5将信号接收后交给由计算机担当的处理器7进行处理，并将处理结果进行显示、打印或存储，该处理器7还附带有输入装置，以便对整个装置进行控制和调整。处理器7则根据检测到的信息，来判断识别卡1所在区域位置，至于处理器7进行判断的步骤和方法，则属于本领域的普通技术人员所熟知的，在此就不再一一赘述。

在上文所述的多标签跟踪定位装置中，当标签的数超过两个，其效果将更为可观。如图6所示，如果采用N个识别半径不同的标签，那么，包括巷道尽头的区域，一个读写器即可有效地将巷道分割为2N-1个不同的区域，此外，中间的“门槛”实际上也是一个可识别定位的“区域”。

另外多识别半径跟踪定位装置还可以调整标签的设计使之满足被读写器识别所需的半径，以达到对目标物的跟踪定位。

此外，多识别半径跟踪定位装置还可以在识别卡上设置不同的两个识别半径的标签，或设置不同的多个识别半径的标签，以达到对目标物进行跟踪定位。

上面的详细说明是针对本实用新型的几个示例性实施例所做的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施例或变更，例如，等变化的等效性实施例，均应包含于本案的专利范围之内。

Claims

1、一种采用RFID的多识别半径跟踪定位装置，该跟踪定位装置包括标签、天线、读写器、处理器、输入装置、显示器和电源，所述的标签附加或固定到要跟踪识别的目标物体上，标签与读写器上分别带有各自的天线，读写器、显示器、输入装置和电源都连接到处理器上，其特征在于：所述标签为具有不同识别半径的标签。

2、根据权利要求1所述的跟踪定位装置，其特征在于：所述标签通过标签载体附加到要跟踪识别的目标上。

3、根据权利要求2所述的跟踪定位装置，其特征在于：所述标签载体上带有识别半径不同的多个标签。

4、根据权利要求3所述的跟踪定位装置，其特征在于：所述标签载体上带有识别半径不同的两个或三个标签。

5、根据权利要求2所述的跟踪定位装置，其特征在于：所述标签载体上仅仅带有一个具有多个识别半径的标签。

6、根据权利要求5所述的跟踪定位装置，其特征在于：所述标签载体上仅仅带有一个具有两个或三个识别半径的标签。

7、根据权利要求2所述的跟踪定位装置，其特征在于包括多个所述的标签载体，每个标签载体都带有一个标签，这些标签的识别半径不同，所述多个标签载体都固定到所要跟踪识别的目标物体上。

8、根据权利要求7中所述的跟踪定位装置，其特征在于包括两个所述的标签载体。

9、根据权利要求7中所述的跟踪定位装置，其特征在于包括三个所述的标签载体。

10、根据权利要求2-9中任一项的跟踪定位装置，其特征在于：所述标签载体为载有标签的识别卡。