用于物聯(lián)網(wǎng)定位的rfid定位系統(tǒng)開發(fā)用的硬件套件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種RFID感知定位用的測(cè)試硬件，具體涉及一種用于物聯(lián)網(wǎng)定位的RFID定位系統(tǒng)開發(fā)用的硬件套件。
【背景技術(shù)】
[0002]為了便于應(yīng)用業(yè)界最先進(jìn)的RFID技術(shù)開展實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)(RTLS)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與設(shè)計(jì)開發(fā)，需要設(shè)計(jì)出基于2.4GHz無(wú)線SOC的有源RFID感知定位開發(fā)系統(tǒng)硬件套件。其優(yōu)越的性能，出眾的性價(jià)比，在感知、識(shí)別、定位等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有出眾的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
[0003]開發(fā)用的硬件套件需要運(yùn)用先進(jìn)的微功耗技術(shù)、智能感知技術(shù)，有源射頻識(shí)別技術(shù)，采用高增益、強(qiáng)抗干擾射頻電路設(shè)計(jì)，可連續(xù)上電運(yùn)行，滿足工業(yè)等惡劣使用環(huán)境的功能要求。開發(fā)套件具有多種通信接口，便于在線調(diào)試，并可進(jìn)一步二次開發(fā)通過組網(wǎng)布局?jǐn)U展定位覆蓋范圍，適用于各種場(chǎng)景下的定位解決方案。電子標(biāo)簽采用高密度小體積SMD表面貼裝，具有微功耗、小型化、遠(yuǎn)距離發(fā)射的特點(diǎn)，滿足各類感知識(shí)別、定位應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于物聯(lián)網(wǎng)定位的RFID定位系統(tǒng)開發(fā)用的硬件套件，它具有便捷移動(dòng)和測(cè)試與定位的功能，能夠通過多種接口連接多種調(diào)試測(cè)量組件，能夠在定位測(cè)試場(chǎng)中精確便捷輔助系統(tǒng)開發(fā)，具有功耗低、小型化、遠(yuǎn)距離識(shí)別的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足定位系統(tǒng)開發(fā)的硬件需求。本套件可應(yīng)用于貴重物品、奢侈品和兒童等定位開發(fā)使用。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]用于物聯(lián)網(wǎng)定位的RFID定位系統(tǒng)開發(fā)用的硬件套件，所述硬件套件包括設(shè)置在調(diào)試區(qū)域內(nèi)的四個(gè)參考標(biāo)簽、一個(gè)可移動(dòng)的調(diào)試底板和一個(gè)與調(diào)試底板通過通信線纜連接的上位機(jī)；所述調(diào)試底板上設(shè)有試驗(yàn)開發(fā)用的移動(dòng)標(biāo)簽；
[0007]所述四個(gè)參考標(biāo)簽和一個(gè)移動(dòng)標(biāo)簽均為高速嵌入式SOC無(wú)線芯片，該無(wú)線芯片內(nèi)部集成有微控制器和RF無(wú)線芯片；
[0008]四個(gè)參考標(biāo)簽設(shè)置在調(diào)試區(qū)域中部的一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，該正方形的面積為調(diào)試區(qū)域面積的1/2-4/5 ;
[0009]調(diào)試底板中部設(shè)有處理器，調(diào)試底板的左側(cè)面設(shè)有用于與上位機(jī)進(jìn)行通信連接的USB供電和通信接口 ；調(diào)試底板上部設(shè)有編程器接口和USB-TTL及電源引出接口 ；調(diào)試底板的下部設(shè)有電源指示燈和復(fù)位按鍵；復(fù)位按鍵右側(cè)的調(diào)試底板上設(shè)有第一用戶按鈕和第二用戶按鈕，以及用于顯示工作狀態(tài)的LED指示燈；
[0010]調(diào)試底板的右部設(shè)有用于連接外部調(diào)試設(shè)備的連接接口，連接接口包括1.27mm間距插口模塊、1引出接口、1pin輸出接口、擴(kuò)展接口、兼容L型接口 ；移動(dòng)標(biāo)簽通過連接接口中的一個(gè)接口與調(diào)試底板連接；這樣能夠使調(diào)試底板與多種的用于測(cè)試的移動(dòng)標(biāo)簽結(jié)合，提高調(diào)試底板的兼容性。
[0011]調(diào)試底板上還設(shè)有電源選通撥動(dòng)開關(guān)；
[0012]上位機(jī)為PC電腦或工控機(jī)。
[0013]被測(cè)試的移動(dòng)芯片安裝在調(diào)試底板上，四個(gè)參考標(biāo)簽作為定位基點(diǎn)，測(cè)試移動(dòng)芯片在測(cè)試區(qū)域內(nèi)的位置，由上位機(jī)根據(jù)四個(gè)參考標(biāo)簽檢測(cè)到的移動(dòng)標(biāo)簽的位置，獲取移動(dòng)標(biāo)簽的位置信息，并以此信息與移動(dòng)標(biāo)簽在測(cè)試區(qū)域內(nèi)的實(shí)際測(cè)量位置向比對(duì)，來(lái)發(fā)現(xiàn)單位系統(tǒng)開發(fā)中存在的誤差等問題。
[0014]優(yōu)選的，高速嵌入式SOC無(wú)線芯片是Nordic公司的型號(hào)為NRF24LE1的SOC無(wú)線芯片。
[0015]優(yōu)選的，USB供電和通信接口為RS232串口協(xié)議。
[0016]優(yōu)選的，參考標(biāo)簽和移動(dòng)標(biāo)簽的工作頻率是2.400GHz-2.4853GHz的ISM頻段。
[0017]優(yōu)選的，測(cè)試底板上設(shè)有連接到SOC無(wú)線芯片模塊插座上的虛擬串口芯片PL2303HX。
[0018]優(yōu)選的，編程器接口為PROG編程接口。
[0019]優(yōu)選的，四個(gè)參考標(biāo)簽和一個(gè)移動(dòng)標(biāo)簽上分別設(shè)有一個(gè)為其供電的電池盒；四個(gè)參考標(biāo)簽和一個(gè)移動(dòng)標(biāo)簽上分別設(shè)有一個(gè)用于收發(fā)信號(hào)的天線。
[0020]移動(dòng)標(biāo)簽通過感知其與四個(gè)參考標(biāo)簽的相對(duì)位置，將其位置信息傳輸至上位機(jī)。
[0021]參考標(biāo)簽可以設(shè)置多個(gè)，也可以同時(shí)設(shè)置在同一個(gè)平面內(nèi)，或者設(shè)置在一個(gè)立體的空間范圍內(nèi)，比如8個(gè)參考標(biāo)簽設(shè)置在長(zhǎng)方體的八個(gè)頂點(diǎn)上，長(zhǎng)方體的空間構(gòu)成測(cè)試區(qū)域。
[0022]在調(diào)試區(qū)域內(nèi)可以設(shè)置多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的SOC無(wú)線芯片隨同被測(cè)試定位的物體或人員在測(cè)試區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流或人員的定位測(cè)試。
[0023]射頻識(shí)別(RFID)是一種無(wú)線通信技術(shù)，可以通過無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。
[0024]無(wú)線電的信號(hào)是通過調(diào)成無(wú)線電頻率的電磁場(chǎng)，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去，以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。本實(shí)用新型采用的標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從識(shí)別器發(fā)出的電磁場(chǎng)中就可以得到能量，并不需要電池。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)另IJ。與條形碼不同的是，射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。
[0025]本實(shí)用新型的射頻識(shí)別技術(shù)能過在許多行業(yè)運(yùn)用。例如，將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車，廠方便可以追蹤此車在生產(chǎn)線上的進(jìn)度，在生產(chǎn)車間內(nèi)將標(biāo)簽放置在車輛或產(chǎn)品上，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控生產(chǎn)流程過程，也可以再生產(chǎn)車間內(nèi)將標(biāo)簽固定在工作人員身體上，用于生產(chǎn)過程中的安全監(jiān)控，防止工作人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)造成人身傷害。
[0026]在倉(cāng)儲(chǔ)物流方面，也可以將本實(shí)用新型的定位設(shè)備進(jìn)行運(yùn)用。倉(cāng)庫(kù)可以將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)固定在被追蹤的物品上，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物品保存位置、貨物進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)等物流倉(cāng)儲(chǔ)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
[0027]射頻標(biāo)簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對(duì)牲畜與寵物的積極識(shí)別，能夠通過該定位系統(tǒng)對(duì)動(dòng)物的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，防止動(dòng)物走失，在畜牧行業(yè)中也能夠得到廣泛的應(yīng)用。
[0028]射頻識(shí)別的身份識(shí)別卡可以使員工得以進(jìn)入鎖住的建筑部分，對(duì)于需要識(shí)別工作人員的工作區(qū)域或者廠房，通過身份識(shí)別卡能夠便捷的識(shí)別人員是否準(zhǔn)許進(jìn)入，在安防和人員控制方面能夠得到較好的應(yīng)用，方便人員進(jìn)出的管理。
[0029]汽車上也可以安裝射頻應(yīng)答器，用來(lái)征收收費(fèi)路段與停車場(chǎng)的費(fèi)用。在停車場(chǎng)等區(qū)域，通過射頻定位技術(shù)，能夠識(shí)別特定的車輛，對(duì)車輛停車時(shí)間計(jì)時(shí)、停車費(fèi)用計(jì)算等實(shí)現(xiàn)方便快捷的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)停車場(chǎng)便捷高效的控制。
[0030]在幼兒園內(nèi)，可以將定位標(biāo)簽攜帶在幼兒園兒童上，能夠在幼兒園的區(qū)域內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)控兒童的位置，防止兒童進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，或者在幼兒園期間被陌生人帶走，能夠有效確保兒童在幼兒園內(nèi)的安全。
[0031]用于物聯(lián)網(wǎng)定位的RFID定位系統(tǒng)開發(fā)用的硬件套件的使用方法為:
[0032]將被測(cè)試的移動(dòng)標(biāo)簽安裝在調(diào)試底板上，調(diào)試底板通過線路與上位機(jī)連接實(shí)現(xiàn)通信；將移動(dòng)標(biāo)簽放置在調(diào)試區(qū)域內(nèi)，四個(gè)參考標(biāo)簽不斷發(fā)出信號(hào)，移動(dòng)標(biāo)簽感知信號(hào)后獲得其相對(duì)于四個(gè)參考標(biāo)簽的相對(duì)位置信息，并將該信息傳輸至上位機(jī)，由上位機(jī)中的定位系統(tǒng)獲得移動(dòng)標(biāo)簽的測(cè)試位置，可以通過人工測(cè)量移動(dòng)標(biāo)簽的實(shí)際位置，來(lái)檢測(cè)定位系統(tǒng)的誤差等定位問題，以此來(lái)輔助測(cè)試定位系統(tǒng)和移動(dòng)標(biāo)簽的性能及相關(guān)軟件的開發(fā)。本套件也可應(yīng)用于貴重物品、奢侈品和兒童等定位開發(fā)使用。
[0033]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0034]本實(shí)用新型用于物聯(lián)網(wǎng)定位的RFID定位系統(tǒng)開發(fā)用的硬件套件，通過調(diào)試板能夠安裝不同接口類型的被測(cè)試的移動(dòng)標(biāo)簽，具有極大的通用性，能夠便捷的進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和移動(dòng)標(biāo)簽的性能測(cè)試；
[0035]本實(shí)用新型用于物聯(lián)網(wǎng)定位的RFID定位系統(tǒng)開發(fā)用的硬件套件，能過在一個(gè)平面或空間范圍內(nèi)進(jìn)行定位系統(tǒng)測(cè)試和移動(dòng)標(biāo)簽測(cè)試，具有極大的