[发明专利]一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位系统与方法

权利要求书

1.一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位系统，其特征在于，包括：

若干有源标签阅读器，所述有源标签阅读器安装在车间两侧墙壁，以一定的间隔距离交叉布局；每个有源标签阅读器配置有编号和实际坐标位置；

若干串口转无线装置，每个串口转无线装置连接一个有源标签阅读器，用于将有源标签阅读器读取的RFID标签数据以无线方式传输至后台服务器；

后台服务器，包括：

校准模块，用于获取校准人员携带的有源标签在车间内不同位置站立时阅读器读取的信号强度、校准人员输入的当前位置坐标和当前时间，根据信号强度、距离与环境衰减因子的关系，反向计算出环境衰减因子，并记录信号强度与环境衰减因子的对应关系；

以及，定位模块，用于获取系统内所述阅读器采集到的标签信号强度数据，根据校准模块获得的阅读器的信号强度与环境衰减因子的对应关系，匹配与检测的信号强度最接近的环境衰减因子，然后带入距离与信号强度、环境衰减因子的计算公式，计算得到实际距离，再通过三定定位算法，根据阅读器实际坐标计算出标签实际位置；

以及，显示终端，用于以网页加载图片的方式展示车间模型，并将定位的标签实时位置叠加在车间模型图片上进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位系统，其特征在于，阅读器间的间隔距离为阅读器读取距离的一半。

3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位系统，其特征在于，根据信号强度、距离与环境衰减因子的计算公式为：

其中，d为距离，rssi为接收信号强度，A为RFID标签和阅读器天线相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子。

4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位系统，其特征在于，所述串口转无线装置为串口转WIFI装置或串口转4G/5G装置。

5.使用根据权利要求1所述的一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位系统的一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在生产车间两侧墙壁以交叉布局方式安装阅读器天线，将阅读器与串口转无线装置连接，接入车间网络，配置阅读器编号、实际坐标位置以及接入地址信息；

(2)校准人员携带有源标签卡片进入车间，选取位置站立，使用便携测距仪器获取当前位置坐标，记录当前时间，上传到后台服务器，校准模块根据采集的数据进行分析，筛选出校准人员记录的时间下的各个阅读器天线测量到的信号强度，然后根据校准人员输入的实际坐标进行反向计算环境衰减因子，存储到数据库；同一校准位置采集的数据校准多个读取到标签信号的阅读器；

(3)在进行定位时，定位模块通过TCP方式异步循环读取系统内所有阅读器采集到的标签信号强度数据，根据校准模块获取到的相应阅读器的环境衰减因子，匹配与当前信号强度最接近的环境衰减因子，然后将信号强度计算为实际距离；再通过三点定位算法，根据阅读器天线实际坐标计算出标签实际位置；

(4)将阅读器读取到的所有的有源标签的实际位置及标签号码，通过MQTT消息队列，推送至前端显示终端进行显示。

6.根据权利要求5所述的一种基于RFID的针对大面积车间的生产要素定位方法，其特征在于，所述方法还包括基于存储的定位数据进行位置查询、员工考勤或检修签到。