[实用新型]基于环境反向散射的室内定位装置

说明书

本实用新型公开了一种基于环境反向散射的室内定位装置，属于通信技术领域。在位置标签中设置射频能量收集转换单元、标签id和位置坐标存储单元以及环境反向散射单元；移动终端中设置射频激活信号发射单元、标签信号检测单元、终端位置估计单元和电源单元；射频能量收集转换单元通过天线感应移动终端发射的射频信号，并将感应接收到的射频信号转换成直流电压，射频能量收集转换单元输出的直流电压给标签id和位置坐标存储单元以及环境反向散射单元供电。本实用新型解决了现有技术中存在的定位精度低、成本高的问题。

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，涉及一种基于环境反向散射的室内定位装置。

背景技术

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、超市、图书馆、地下停车场等环境中，常常需要确定手持终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。而成熟的借助GPS等全球导航卫星系统的室外定位技术，由于卫星信号难以穿透建筑物，且室内环境复杂多变，因此难以用于室内定位。

目前，研究人员提出了许多基于射频识别技术的室内定位技术解决方案。利用无源标签与读卡器相结合，实时读取标签位置，如申请号201210528602.5的专利。该方法采用无源标签，无源标签具有体积小、稳定性高、价格便宜的优点，但其有效作用范围一般小于2米，这就为现场天线的布局增加了难度，为有效增加标签的读取范围，就需提高接收灵敏度，增大天线发射功率，以及增加发射接收的方向性，因而，提高了成本而且降低了它的安装和使用的灵活性。基于有源RFID的室内定位，申请号为201110101432.8的专利申请的一种基于有源RFID的室内定位方法，设有L个阅读器，按照二维的正方形网格分布放置X个节点标签和M个参考标签，X个节点标签和M个参考标签分别覆盖着整个定位区域，跟踪标签处于任意定位区域内，X个节点标签、M个参考标签和跟踪标签均为有源RFID标签；跟踪标签采集X个节点标签的信号强度值并根据信号强度值确定跟踪标签所处位置的子区域；阅读器在子区域内采集参考标签和跟踪标签的信号强度值，利用基于信号强度值的定位算法计算出跟踪标签的位置。定位精度较高，但由于采用有源RFID，所以成本较高。

因此，亟需一种基于环境反向散射的室内定位装置，以适用于环境复杂且易于携带，并满足较高的实时性要求。

实用新型内容

为了达到上述目的，本实用新型提供一种基于环境反向散射的室内定位装置，解决了现有技术中存在的定位精度低、成本高的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，提供了一种基于环境反向散射的室内定位装置，包括位置标签和移动终端；所述位置标签与移动终端信号连接；所述位置标签包括射频能量收集转换单元，标签id和位置坐标存储单元和环境反向散射单元；

所述射频能量收集转换单元包括芯片U1、电容C1、电阻R1和稳压二极管D1；所述芯片U1的引脚3与天线E1连接，引脚1、引脚2、引脚4、引脚7和引脚10均接地，引脚8分别与电阻R1的引脚1、电容C1的正引脚连接；所述电容C1的负引脚接地；所述电阻R1的引脚2与稳压二极管D1的负极连接，同时连接Vcc；所述稳压二极管D1的正极接地；

所述标签id和位置坐标存储单元包括控制芯片U2、电阻R2、电容C2、电容C3、电容C4和晶振Y1；所述控制芯片U2的引脚1接Vcc，引脚16分别连接电阻R2、电容C2的一端，所述电阻R2的另一端接Vcc，所述电容C2的另一端接地；所述控制芯片U2的引脚18与引脚19之间连接晶振Y1的两端；所述晶振Y1的一端经C3接地，另一端经C4接地；所述C3与C4并联；所述控制芯片U2的引脚20接地；

所述环境反向散射单元包括芯片U3和电阻R3，所述芯片U3的引脚1接Vcc，引脚3、引脚5、引脚6和引脚7均接地，引脚4经电阻R3接地，引脚8连接天线E1；所述控制芯片U2的引脚8与芯片U3的引脚2连接；

所述射频能量收集转换单元中的Vcc分别连接标签id和位置坐标存储单元、环境反向散射单元中的Vcc。