CN203350440U - 电子标签方位识别装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子标签应用领域，具体而言，涉及一种电子标签方位识别装置。本实用新型通过使安装位置及朝向相对于分界面对称且各自朝向远离所述分界面的方式架设两个性能相同的定向天线，同时采用两个性能相同的信号接收单元分别通过这两个定向天线接收有源电子标签的无线信号，信号处理单元比较这两个信号接收单元接收到的无线信号的强度大小，并根据比较结果判断有源电子标签处于分界面的哪一侧。通过这种方式不需要架设发射器即可实现对有源电子标签方位的准确识别。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子标签应用领域，具体而言，涉及一种电子标签方位识别装置。
背景技术
电子标签的应用中，除了读取电子标签的ID号以辨别物体以外，往往还要识别物体的方位。现有的辨别方位的方法，通常就是设置两个或更多的读卡器，让他们的读取范围分别覆盖几个不同的区域，当物体穿过这些区域时，就可以知道物体的移动线路。这样的方法只能获得粗略的移动线路。在一些情况下不能满足要求。比如在学校门口判定一个带着电子标签的学生是否出了校门，就要求判定精度在一两米以内。而读卡器的覆盖范围常常是几十米甚至上百米；用这样的方法无法做到高精度。
后来出现一种用发射信号源的方法来判定标签位置。就是在区域分界处，设置两个不同频道的发射器，发射器的天线分别朝向通道的两个方向，造成两个频道的发射信号强度不一样。那样电子标签就可以通过比较这两个频道的信号强度，从而确定自身处于边界的哪一边。电子标签确定了自身处于边界的哪一边后，再通过发射信号告知读卡器自己的方位。这种方法虽然可以实现很高的判定精度，但是有以下缺点：一方面既要架设接收器，又要架设发射器，系统复杂，而且还固定地占用频率资源，难以通过国家无线电管理委员会的审查；另一方面电子标签需要经常去检查两个个频道的信号，功耗很高；第三方面，电子标签需要设计成既能发射信号又能接收信号，设计更复杂，成本更高，功耗也更高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电子标签方位识别装置，实现不需要架设发射器即可准确识别有源电子标签处于两个区域的分界面的哪一侧。
本实用新型提供了一种电子标签方位识别装置，用于判断有源电子标签处于两个区域的分界面的哪一侧，包括：第一定向天线、与所述第一定向天线接收性能相同的第二定向天线、第一信号接收单元、与所述第一信号接收单元性能相同的第二信号接收单元、信号处理单元；
所述第一信号接收单元通过所述第一定向天线接收所述有源电子标签的无线信号，所述第二信号接收单元通过所述第二定向天线接收所述有源电子标签的无线信号；
所述第一定向天线与所述第二定向天线安装位置及朝向相对于所述分界面对称，且各自朝向远离所述分界面的方向；
所述信号处理单元比较所述第一信号接收单元与所述第二信号接收单元接收到的无线信号的强度大小，并根据比较结果判断所述有源电子标签处于所述分界面的哪一侧。
进一步地，所述第一信号接收单元包括：
第一检波单元，通过所述第一定向天线接收所述有源电子标签的无线信号并将其转换为第一电平；
第一A/D转换单元，用于将所述第一电平转换为第一数字信号；
所述第二信号接收单元包括：
第二检波单元，通过所述第二定向天线接收所述有源电子标签的无线信号并将其转换为第二电平；
第二A/D转换单元，用于将所述第二电平转换为第二数字信号；
所述信号处理单元为单片机，用于比较所述第一数字信号与所述第二数字信号的值的大小，并根据比较结果判断所述有源电子标签处于所述分界面的哪 一侧。
进一步地，所述第一定向天线与所述第二定向天线以背对背形式安装于一立杆上。
进一步地，所述第一定向天线或第二定向天线为平板天线或八木天线。
与现有技术相比，本实用新型通过使安装位置及朝向相对于分界面对称且各自朝向远离所述分界面的方式架设两个性能相同的定向天线，同时采用两个性能相同的信号接收单元分别通过这两个定向天线接收有源电子标签的无线信号，信号处理单元比较这两个信号接收单元接收到的无线信号的强度大小，并根据比较结果判断有源电子标签处于分界面的哪一侧。通过这种方式不需要架设发射器即可实现对有源电子标签方位的准确识别。
附图说明
图1：本实用新型提供的电子标签方位识别装置结构示意图；
图2：本实用新型提供的电子标签方位识别装置中第一定向天线与第二定向天线设置在分界面上同一点时的示意图；
图3：本实用新型提供的电子标签方位识别装置中第一定向天线与第二定向天线设置在分界面两侧相对于分界面对称的位置时的示意图；
图4：本实用新型具体实施方式中提供的电子标签方位识别装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
依据图1所示，本实用新型提供的电子标签方位识别装置1包括：第一定向天线1、与第一定向天线1接收性能相同的第二定向天线2、第一信号接收单 元3、与第一信号接收单元3性能相同的第二信号接收单元4、信号处理单元5。
第一信号接收单元3通过第一定向天线1接收有源电子标签6的无线信号，第二信号接收单元4通过第二定向天线2接收有源电子标签6的无线信号。
第一定向天线1与第二定向天线2安装位置及朝向相对于分界面7对称，且各自朝向远离分界面7的方向。具体而言，第一定向天线1与第二定向天线2可像图2所示那样安装于分界面7上的同一位置10（分界面7的同一位置可理解为相对于分界面7对称的位置的一种特例），或者像图3所示那样安装于分界面7两侧相对于分界面7对称的位置。不管采用图2还是图3所示的安装位置，第一定向天线1与第二定向天线2的朝向都要相对于分界面7对称，且必须朝向远离分界面7的方向。
信号处理单元5比较第一信号接收单元3与第二信号接收单元4接收到的无线信号的强度大小，并根据比较结果判断有源电子标签6处于分界面7的哪一侧。
为使对有源电子标签6的识别效果最优化，第一定向天线1与第二定向天线2可背向设置于一安装在分界面7处的立杆上，分别下倾相同角度，各自的朝向投影于地面的直线与分界面7投影于地面的直线垂直。第一定向天线1与第二定向天线2可采用八木天线或平板天线。
根据图2及图3所示，实线所覆盖的区域为第一定向天线有效辐射区8；虚线所覆盖区域为第二定向天线有效辐射区9。根据定向天线的特性可知，定向天线具有较强前向信号增益特性及后向信号抑制特性。定向天线的朝向即为前向，与定向天线的朝向相反的方向为后向。分界面7的左侧实线区域为第一定向天线1的前向有效辐射区域，右侧实线区域为第一定向天线1的后向有效辐射区域；分界面7的右侧虚线区域为第二定向天线2的前向有效辐射区域，左侧虚线区域为第二定向天线2的后向有效辐射区域。当有源电子标签6处于第一定向天线1的前向有效辐射区域时，第一信号接收单元3通过第一定向天线1接收到的有源电子标签6的信号强度强于第二信号接收单元4通过第二定 向天线2接收到的有源电子标签6的信号强度。当有源电子标签6处于第二定向天线2的前向有效辐射区域时，第一信号接收单元3通过第一定向天线1接收到的有源电子标签6的信号强度弱于第二信号接收单元4通过第二定向天线2接收到的有源电子标签6的信号强度。信号处理单元5通过比较这两个信号的强度就能够判断出有源电子标签6处于分界面7的哪一侧。如果第一信号接收单元3通过第一定向天线1接收到的有源电子标签6的信号要强于第二信号接收单元4通过第二定向天线2接收到的有源电子标签6的信号，则有源电子标签6位于分界面7的左侧，反之，则有源电子标签6位于分界面7的右侧，如果相等，则说明有源电子标签6位于分界面7上。
具体实施时，如图4所示，第一信号接收单元3可包括：
第一检波单元31，通过第一定向天线1接收有源电子标签6的无线信号并将其转换为第一电平；
第一A/D转换单元32，用于将该第一电平转换为第一数字信号；
第二信号接收单元4包括：
第二检波单元41，通过第二定向天线2接收有源电子标签6的无线信号并将其转换为第二电平；
第二A/D转换单元42，用于将该第二电平转换为第二数字信号；
信号处理单元5可采用单片机51，用于比较第一数字信号与第二数字信号的值的大小。如果第一数字信号的值大于第二数字信号的值，则有源电子标签6处于分界面7的左侧，反之，则有源电子标签6处于分界面7的右侧，如果相等，则说明有源电子标签6处于分界面7上。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电子标签方位识别装置，用于判断有源电子标签处于两个区域的分界面的哪一侧，其特征在于，包括：第一定向天线、与所述第一定向天线接收性能相同的第二定向天线、第一信号接收单元、与所述第一信号接收单元性能相同的第二信号接收单元、信号处理单元；
所述第一信号接收单元通过所述第一定向天线接收所述有源电子标签的无线信号，所述第二信号接收单元通过所述第二定向天线接收所述有源电子标签的无线信号；
所述第一定向天线与所述第二定向天线安装位置及朝向相对于所述分界面对称，且各自朝向远离所述分界面的方向；
所述信号处理单元比较所述第一信号接收单元与所述第二信号接收单元接收到的无线信号的强度大小，并根据比较结果判断所述有源电子标签处于所述分界面的哪一侧。
2.如权利要求1所述的电子标签方位识别装置，其特征在于：
所述第一信号接收单元包括：
第一检波单元，通过所述第一定向天线接收所述有源电子标签的无线信号并将其转换为第一电平；
第一A/D转换单元，用于将所述第一电平转换为第一数字信号；
所述第二信号接收单元包括：
第二检波单元，通过所述第二定向天线接收所述有源电子标签的无线信号并将其转换为第二电平；
第二A/D转换单元，用于将所述第二电平转换为第二数字信号；
所述信号处理单元为单片机，用于比较所述第一数字信号与所述第二数字信号的值的大小，并根据比较结果判断所述有源电子标签处于所述分界面的哪一侧。
3.如权利要求1所述的电子标签方位识别装置，其特征在于，所述第一定 向天线与所述第二定向天线以背对背形式安装于一立杆上。
4.如权利要求1所述的电子标签方位识别装置，其特征在于，所述第一定向天线或第二定向天线为平板天线或八木天线。
Priority Applications (1)
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| CN 201320458233 CN203350440U (zh) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | 电子标签方位识别装置 |
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| CN 201320458233 CN203350440U (zh) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | 电子标签方位识别装置 |
Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019104477A1 (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 合肥美的智能科技有限公司 | 冰箱以及冰箱的食物定位装置 |
| CN111123196A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-08 | 孙弢 | 一种基于蓝牙技术进行物体间的模糊定位方法 |
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