[发明专利]一种基于三维天线阵的标签统计系统和方法

权利要求书

1.一种基于三维天线阵的标签定位统计系统，其特征在于包括：

标签组，所述标签组包括至少一个标签，每个标签具有唯一标识符并能够发送和接收无线电信号；所述标签组可以在一个三维空间内随机分布

三维天线阵，所述三维天线阵由多个子天线和阵列控制模块构成，，所述多个子天线沿着所述一个三维空间边缘部署，每个子天线具有唯一的标识，三维天线阵从标签统计单元接收控制指令，将标签读写单元生成的射频信号通过指定的子天线向外发射，并将指定子天线返回的标签射频信号送至标签读写单元；

标签读写单元，所述标签读写单元包括射频收发单元和基带调制解调单元，所述标签读写单元从标签统计单元获取指令，生成射频信号输出至三维天线阵，并解调三维天线阵返回的标签射频信号，所述解调基于每个子天线标识以及对应的接收射频信号，将提取的标签唯一标识符以及每个子天线接收信号强度送至标签统计单元；

标签统计单元，所述标签统计单元具有三维天线阵控制和标签统计控制能力，向三维天线阵的阵列控制模块发送通道控制指令，向标签读写单元发送标签统计指令，并从标签读写单元获取返回的标签信息，进行标签统计；所述标签统计单元根据标签读写单元返回的标签唯一标识以及每个子天线接收信号强度计算对应标签是否位于所述一个三维空间。

2.一种基于三维天线阵的标签统计方法，其特征在于包括：

A01、标签统计单元启动标签统计，初始化标签统计单元本地的标签状态列表，本地标签状态列表中包含所有已知标签的唯一标识符；

A02、标签统计单元向标签读写单元发送标签统计开始指令，根据轮询规则，向三维天线阵发送通道控制指令，命令打开或关闭三维天线阵子天线，开始子天线轮询；

A03、标签读写单元接收到标签统计单元发出的标签统计开始指令，调制并生成标签查询射频信号，输出至三维天线阵；三维天线阵接收到标签统计单元发出的通道控制指令，交由阵列控制模块处理，阵列控制模块打开或关闭指定的三维天线阵子天线；

A04、三维天线阵接收到标签读写单元发出的标签查询射频信号，经阵列控制模块将该信号转发至指定打开的子天线，并从指定打开的子天线中发射出；

A05、多个标签接收到三维天线阵发射的标签查询射频信号，分别响应标签查询射频信号，响应信号中包含各自标签的唯一标识符；

A06、三维天线阵通过打开的子天线接收到标签返回的射频信号，经阵列控制模块将标签射频信号送至标签读写单元；

A07、标签读写单元解调从三维天线阵返回的标签射频信号，将提取的标签唯一标识符、返回信号强度等标签信息发送至标签统计单元；

A08、标签统计单元接收到标签读写单元返回的标签信息后，启动计时器，并按照设定的统计方式更新本地标签状态列表；

A09、标签统计单元等待t个ms；

A10、标签统计单元判断标签读写单元是否正在送回标签数据，如正在送数据则跳转至A09步骤，如无数据送回，则认为当前子天线覆盖区内的标签已统计完毕，继续执行A11；

A11、标签统计单元检查是否已满足轮询停止条件，如未满足轮询停止条件则按照轮询准则轮询下一个子天线，跳转至步骤A02，如满足轮询停止条件则继续执行步骤A12；

A12、标签统计单元根据输出模式设定，输出当前统计区域内标签状态。

3.根据权利要求2所述的基于三维天线阵的标签统计方法，其特征在于：所述的步骤A02中轮询规则为公平优先的无记忆轮询规则，每次轮询均按序号递增从第1个子天线轮询至第n个子天线。

4.根据权利要求2所述的基于三维天线阵的标签统计方法，其特征在于：所述的步骤A02中轮询规则为性能优先的有记忆轮询规则，初始轮询时按序号递增从第1个子天线轮询至第n个子天线，后续轮询则根据各子天线返回的标签数目由多到少进行，相同标签数目则根据子天线序号，天线序号小的优先。