專利名稱：基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
·本發(fā)明主要涉及定位系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的吊車行駛定位系統(tǒng)的復(fù)雜度大、成本高，定位精度低。而Zigbee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，其特點是近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于包括有倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)，所述倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)包括有車載ZigBee縱向定位器、ZigBee縱向信標節(jié)點、車載ZigBee橫向定位器、ZigBee橫向信標節(jié)點、車載終端、RFID讀卡器、RFID射頻標簽和后臺服務(wù)系統(tǒng)，所述的車載ZigBee縱向定位器、車載ZigBee橫向定位器均與車載終端、后臺服務(wù)系統(tǒng)通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，后臺服務(wù)系統(tǒng)與RFID讀卡器通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，RFID射頻標簽設(shè)在貨物上；具體實現(xiàn)方法包括以下內(nèi)容(I)車載ZigBee縱向定位器安裝于龍門吊車駕駛室的底部，并且距地面垂直高度為h, ZigBee縱向信標節(jié)點安裝在倉庫地面上,根據(jù)倉庫長度和所述車載ZigBee縱向定位器的安裝高度，安裝ZigBee縱向信標節(jié)點η個，每兩個ZigBee縱向信標節(jié)點的間隔有k米，所有所述ZigBee縱向信標節(jié)點的連線與所述車載ZigBee縱向定位器向地面的法線相交；(2)車載ZigBee橫向定位器安裝于龍門吊車吊鉤連接處部，ZigBee橫向信標節(jié)點安裝在龍門吊車吊臂底部，根據(jù)所述龍門吊車吊臂長度，安裝ZigBee橫向信標節(jié)點m個，每兩個ZigBee橫向信標節(jié)點的間隔有d米；(3)ZigBee縱向信標節(jié)點沿所述龍門吊車行駛方向編為I η號，車載ZigBee縱向定位器在任意時刻與多個ZigBee縱向信標節(jié)點進行通信測距，RSSI值為測距值，通過公
式/ = 轉(zhuǎn)換為米公制，車載ZigBee縱向定位器選取測距值最小的ZigBee縱向信標節(jié)
「F = {J — Y)k + VI
點j，測距值為I3，通過如下公式計算當前所述龍門吊車縱坐標Y =\ ；(4) ZigBee橫向信標節(jié)點沿所述龍門吊車吊臂編為I m號，車載ZigBee橫向定位器在任意時刻與多個ZigBee橫向信標節(jié)點進行通信測距，RSSI值為測距值，通
過公式/ = 1C^S^轉(zhuǎn)換為米公制，車載ZigBee橫向定位器選取測距值最小的兩個ZigBee縱向信標節(jié)點i，測距值分別為I1和I2，通過如下公式計算當前所述龍門吊車橫坐標X:coseJldL·^Idll< X = Z1 cos 沒^ ；.V = (/-1) / + χ
(5)所述龍門吊車行駛時，車載ZigBee縱向定位器對龍門吊車在其行駛方向的位置每隔O. 5秒定位一次，獲取縱坐標Y，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)將所述縱坐標Y發(fā)送至車載終端;
(6)車載ZigBee橫向定位器對龍門吊車的吊鉤沿吊臂橫向移動方向的位置每隔 O. 5秒定位一次，獲取橫坐標X，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)將所述橫坐標X發(fā)送至車載終端；
(7)所述龍門吊車將貨物吊運至存放位置時，龍門吊車停止運行，RFID讀卡器讀取貨物的RFID射頻標簽，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)從車載終端獲取所述龍門吊車吊鉤的橫坐標 X和縱坐標Y，將貨物上的RFID射頻標簽、橫坐標X和縱坐標Y作為標識貨物位置的唯一數(shù)據(jù)組通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺服務(wù)系統(tǒng)；
(8)所述龍門吊車從倉庫吊運貨物時，車載終端從后臺服務(wù)系統(tǒng)獲取貨物的橫坐標X和縱坐標Y，所述龍門吊車駕駛員駕駛龍門吊車向該位置行進，行進過程中被定位，所述龍門吊車起吊該貨物前，RFID讀卡器通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)消除后臺服務(wù)系統(tǒng)中該貨物的原位置數(shù)據(jù)，如此，循環(huán)一個周期。
所述車載ZigBee縱向定位器、ZigBee縱向信標節(jié)點、車載ZigBee橫向定位器和 ZigBee橫向信標節(jié)點均為5 3. 3V干電池供電。
本發(fā)明的優(yōu)點是
本發(fā)明利用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)了對倉庫龍門吊車行駛過程中進行實時定位，結(jié)合 RFID射頻標簽、WiFi無線網(wǎng)絡(luò)確保貨物位置的唯一性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖。
圖2為車載ZigBee縱向定位器與ZigBee縱向信標節(jié)點的位置示意圖。
圖3為車載ZigBee橫向定位器與ZigBee橫向信標節(jié)點的位置示意圖。
圖4為車載ZigBee縱向定位器與ZigBee縱向信標節(jié)點的坐標計算示意圖。
圖5為車載ZigBee橫向定位器與ZigBee橫向信標節(jié)點的坐標計算示意圖。
具體實施方式
如圖1-5所示，基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法，包括有倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)，倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)包括有車載ZigBee縱向定位器 UZigBee縱向信標節(jié)點2、車載ZigBee橫向定位器3、ZigBee橫向信標節(jié)點4、車載終端5、 RFID讀卡器6、RFID射頻標簽7和后臺服務(wù)系統(tǒng)8，車載ZigBee縱向定位器1、車載ZigBee 橫向定位器3均與車載終端5、后臺服務(wù)系統(tǒng)8通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，后臺服務(wù)系統(tǒng)8與RFID讀卡器6通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，RFID射頻標簽7設(shè)在貨物上；
具體實現(xiàn)方法包括以下內(nèi)容(I)車載ZigBee縱向定位器安裝于龍門吊車駕駛室的底部，并且距地面垂直高度為h, ZigBee縱向信標節(jié)點安裝在倉庫地面上,根據(jù)倉庫長度和所述車載ZigBee縱向定位器的安裝高度，安裝ZigBee縱向信標節(jié)點η個，每兩個ZigBee縱向信標節(jié)點的間隔有k米，所有所述ZigBee縱向信標節(jié)點的連線與所述車載ZigBee縱向定位器向地面的法線相交；(2)車載ZigBee橫向定位器安裝于龍門吊車吊鉤連接處部，ZigBee橫向信標節(jié)點安裝在龍門吊車吊臂底部，根據(jù)所述龍門吊車吊臂長度，安裝ZigBee橫向信標節(jié)點m個，每兩個ZigBee橫向信標節(jié)點的間隔有d米；(3)ZigBee縱向信標節(jié)點沿所述龍門吊車行駛方向編為I η號，車載ZigBee縱向定位器在任意時刻與多個ZigBee縱向信標節(jié)點進行通信測距，RSSI值為測距值，通過公 式/ = 10^^轉(zhuǎn)換為米公制，車載ZigBee縱向定位器選取測距值最小的ZigBee縱向信標節(jié)
fF = (j — V)k + VI
點j，測距值為I3，通過如下公式計算當前所述龍門吊車縱坐標Y\ ；(4) ZigBee橫向信標節(jié)點沿所述龍門吊車吊臂編為I m號，車載ZigBee橫向定位器在任意時刻與多個ZigBee橫向信標節(jié)點進行通信測距，RSSI值為測距值，通
過公式/ = 轉(zhuǎn)換為米公制，車載ZigBee橫向定位器選取測距值最小的兩個ZigBee
縱向信標節(jié)點i，測距值分別為1工和I2，通過如下公式計算當前所述龍門吊車橫坐標X :1dll
< X = Z1 cos 沒> ；
Ji = (/ — \)d + X(5)龍門吊車行駛時，車載ZigBee縱向定位器對龍門吊車在其行駛方向的位置每隔O. 5秒定位一次，獲取縱坐標Y，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)將所述縱坐標Y發(fā)送至車載終端；(6)車載ZigBee橫向定位器對龍門吊車的吊鉤沿吊臂橫向移動方向的位置每隔O. 5秒定位一次，獲取橫坐標X，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)將所述橫坐標X發(fā)送至車載終端；(7)龍門吊車將貨物吊運至存放位置時，龍門吊車停止運行，RFID讀卡器讀取貨物的RFID射頻標簽，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)從車載終端獲取所述龍門吊車吊鉤的橫坐標X和縱坐標Y，將貨物上的RFID射頻標簽、橫坐標X和縱坐標Y作為標識貨物位置的唯一數(shù)據(jù)組通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺服務(wù)系統(tǒng)；(8)所述龍門吊車從倉庫吊運貨物時，車載終端從后臺服務(wù)系統(tǒng)獲取貨物的橫坐標X和縱坐標Y，所述龍門吊車駕駛員駕駛龍門吊車向該位置行進，行進過程中被定位，所述龍門吊車起吊該貨物前，RFID讀卡器通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)消除后臺服務(wù)系統(tǒng)中該貨物的原位置數(shù)據(jù)，如此，循環(huán)一個周期。車載ZigBee縱向定位器、ZigBee縱向信標節(jié)點、車載ZigBee橫向定位器和ZigBee橫向信標節(jié)點均為5 3. 3V干電池供電。
權(quán)利要求
1.基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于包括有倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)，所述倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)包括有車載ZigBee縱向定位器、ZigBee縱向信標節(jié)點、車載ZigBee橫向定位器、ZigBee橫向信標節(jié)點、車載終端、RFID讀卡器、RFID射頻標簽和后臺服務(wù)系統(tǒng),所述的車載ZigBee縱向定位器、車載ZigBee橫向定位器均與車載終端、后臺服務(wù)系統(tǒng)通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，后臺服務(wù)系統(tǒng)與RFID讀卡器通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，RFID射頻標簽設(shè)在貨物上； 具體實現(xiàn)方法包括以下內(nèi)容 (1)車載ZigBee縱向定位器安裝于龍門吊車駕駛室的底部，并且距地面垂直高度為h，ZigBee縱向信標節(jié)點安裝在倉庫地面上,根據(jù)倉庫長度和所述車載ZigBee縱向定位器的安裝高度，安裝ZigBee縱向信標節(jié)點η個，每兩個ZigBee縱向信標節(jié)點的間隔有k米，所有所述ZigBee縱向信標節(jié)點的連線與所述車載ZigBee縱向定位器向地面的法線相交； (2)車載ZigBee橫向定位器安裝于龍門吊車吊鉤連接處部，ZigBee橫向信標節(jié)點安裝在龍門吊車吊臂底部，根據(jù)所述龍門吊車吊臂長度，安裝ZigBee橫向信標節(jié)點m個，每兩個ZigBee橫向信標節(jié)點的間隔有d米； (3)ZigBee縱向信標節(jié)點沿所述龍門吊車行駛方向編為I η號，車載ZigBee縱向定位器在任意時刻與多個ZigBee縱向信標節(jié)點進行通信測距，RSSI值為測距值，通過公式/ = 1(/^轉(zhuǎn)換為米公制，車載ZigBee縱向定位器選取測距值最小的ZigBee縱向信標節(jié)點 [7 = {j -l)k + VIj，測距值為I3，通過如下公式計算當前所述龍門吊車縱坐標Y =[； (4)ZigBee橫向信標節(jié)點沿所述龍門吊車吊臂編為I m號，車載ZigBee橫向定位器在任意時刻與多個ZigBee橫向信標節(jié)點進行通信測距，RSSI值為測距值，通過公式/ = 轉(zhuǎn)換為米公制，車載ZigBee橫向定位器選取測距值最小的兩個ZigBee縱向信標節(jié)點i，測距值分別為I1和I2，通過如下公式計算當前所述龍門吊車橫坐標X : I2-/2-d2)cos6> = ^-1-1dll< X = Z1 cos 沒> ；JT = (/' - \)d + X (5)所述龍門吊車行駛時，車載ZigBee縱向定位器對龍門吊車在其行駛方向的位置每隔O. 5秒定位一次，獲取縱坐標Y，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)將所述縱坐標Y發(fā)送至車載終端； (6)車載ZigBee橫向定位器對龍門吊車的吊鉤沿吊臂橫向移動方向的位置每隔O.5秒定位一次，獲取橫坐標X，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)將所述橫坐標X發(fā)送至車載終端； (7)所述龍門吊車將貨物吊運至存放位置時，龍門吊車停止運行，RFID讀卡器讀取貨物的RFID射頻標簽，并通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)從車載終端獲取所述龍門吊車吊鉤的橫坐標X和縱坐標Y，將貨物上的RFID射頻標簽、橫坐標X和縱坐標Y作為標識貨物位置的唯一數(shù)據(jù)組通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺服務(wù)系統(tǒng)； (8)所述龍門吊車從倉庫吊運貨物時，車載終端從后臺服務(wù)系統(tǒng)獲取貨物的橫坐標X和縱坐標Y，所述龍門吊車駕駛員駕駛龍門吊車向該位置行進，行進過程中被定位，所述龍門吊車起吊該貨物前，RFID讀卡器通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)消除后臺服務(wù)系統(tǒng)中該貨物的原位置數(shù)據(jù)，如此，循環(huán)一個周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于所述車載ZigBee縱向定位器、ZigBee縱向信標節(jié)點、車載ZigBee橫向定位器和ZigBee橫向信標節(jié)點均為5 3. 3V干電池供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于ZigBee技術(shù)的倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法，包括有倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)，倉庫龍門吊車行駛定位系統(tǒng)包括有車載ZigBee縱向定位器、ZigBee縱向信標節(jié)點、車載ZigBee橫向定位器、ZigBee橫向信標節(jié)點、車載終端、RFID讀卡器、RFID射頻標簽和后臺服務(wù)系統(tǒng)，所述的車載ZigBee縱向定位器、車載ZigBee橫向定位器均與車載終端、后臺服務(wù)系統(tǒng)通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，后臺服務(wù)系統(tǒng)與RFID讀卡器通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，RFID射頻標簽設(shè)在貨物上。本發(fā)明利用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)了對倉庫龍門吊車行駛過程中進行實時定位，結(jié)合RFID射頻標簽、WiFi無線網(wǎng)絡(luò)確保貨物位置的唯一性。
文檔編號H04W64/00GK102992196SQ201210271458
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者廖同慶, 曹先操, 張華永, 沈緯, 徐斌, 汪忠柱 申請人:安徽康源物聯(lián)信息科技有限公司, 安徽大學(xué), 無錫無線龍科技有限公司