[发明专利]利用信标来测量射频识别读取器的位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用信标来测量射频识别(RFID)读取器的位置的 方法，以及一种用于该方法的RFID系统。更具体地说，本发明涉及一种 按照如下方式在RFID系统中用于轻松准确地测量移动的射频识别 (RFID)读取器的位置的位置测量方法，以及该RFID系统，即，该RFID 系统包括多个信标设备，该多个信标设备被安装在预定的位置并且发射 包括与信标设备自身位置相关的参考位置信息以及信号强度-距离 (signal-intensity-to-distance)信息的信标，并且RFID读取器从至少三个 信标设备接收信标，通过利用信标中包含的信号强度-距离信息来识别距 各自信标设备的相对距离，并且通过三角测量法来计算该RFID读取器自 身的位置。

背景技术

基于位置的技术是获取与处于特定位置的对象(人或事物)的物理、 地理和逻辑位置相关的信息，并且根据获取的信息恰当地做出反应的技 术。传统的定位方法包括通过测量对象间的距离差、对象间的角度差或 对象间的方位角差来确定位置的三角测量法、利用从特定有利位置浏览 的场景的场景分析法、以及通过逼近特定位置来查找对象的接近法。

最近，随着无线通信技术的发展，射频识别(RFID)系统作为新的 无线网络技术受到关注，并且已经被广泛应用。需要开发一种利用RFID 系统来测量室内或室外位置的技术，并且这种技术可以被用于各种目的， 例如借助RFID在无法到达的地区收集数据，将收集的数据发送给用户等。

同时，传统意义上来说，存在各种位置测量技术，包括利用全球定 位系统(GPS)的位置测量技术、利用射频信号的接收信号强度指示 (RSSI)的位置测量技术、利用局域无线通信的位置测量技术等。

利用GPS的位置测量技术是通过测量GPS卫星发射的载波信号的相 位(即，通过绝对定位)或通过追踪载波信号的编码(即通过相对定位) 来测量到达绕地球轨道运行的GPS卫星的距离的技术。由于利用GPS的 位置测量技术具有很广的信号覆盖，并且能够通过固定的卫星稳定地提 供服务，因此目前使用最广泛。然而，利用GPS的位置测量技术的缺点 在于精度低，并且在GPS卫星信号无法到达的盲区(shadow area)或室 内无法提供该服务。

利用移动通信的位置测量技术是利用已经被构造的移动通信系统、 通过三角测量法获得关于移动终端的地理位置相关信息的技术。利用移 动通信的位置测量技术包括通过终端服务小区的基站和相邻基站间的合 作来查找终端位置的基于网络的方案、具有GPS接收器的终端独立于基 站向网络发送位置信息的基于终端的方案、以及两个方案结合的混合方 案。这些技术不需要独立的基础设施，并且与GPS相似，具有很广的服 务覆盖范围，因此被广泛地用作宏定位技术。然而，这些技术的缺点在 于仅能在基站周围的蜂窝半径内以及无线电波可以被接收到的城市内使 用，并且由于传播特性、多路径、以及信号衰减引起的衍射导致室内的 准确性降低。

由于很广的服务覆盖范围，利用卫星通信或移动通信的位置知晓技 术适用于室外环境，但是在盲区或室内该位置知晓技术存在限制。因此， 近来，正积极地进行研究以实现利用各种通信技术(诸如漫射红外、超 声波、射频(RF)、超宽带(UWB)、以及射频识别)的定位方法。

发明内容

技术方案

这些技术中的大多数利用超声波传输速率的差异来测量位置、或通 过根据经测量RF信号的信号强度(即，RSSI)获得的信号衰减而测量信 号传输距离来计算位置。在利用RSSI的情况，由于RF信号的属性根据 环境改变，因此存在准确测量位置较为困难和误差率高的缺点。在利用 超声波的情况，存在由于声波特性而导致超声波对方向敏感以及设备沉 重的缺点。

因此，考虑到以上提到的问题提出了本发明，并且本发明的一个目 的是提供一种以如下方式轻松准确地测量射频识别(RFID)系统中移动 的RFID读取器的位置的位置测量方法以及相应的RFID系统，即，RFID 系统包括：多个信标设备，该多个信标设备被安装在预定的位置并且发 射信标，这些信标包括与信标设备自身参考位置相关的参考位置信息以 及信号强度-距离信息，并且RFID读取器从至少三个信标设备接收信标， 利用信标中包括的信号强度-距离信息来识别距各自信标设备的相对距 离，并且通过三角测量法计算该RFID读取器自身的位置。