用于定位无线节点的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频识别(RFID)系统且特定来说涉及一种用于在RFID系统中定位无线节点的相对低成本系统及方法。
【背景技术】
[0002]资产跟踪通常是指使用一或多个无线链路来输送来自附接到实物资产(例如人或动物或所关注的其它物体)的射频识别(RFID)微芯片或“智能标签”的信息。资产跟踪可用于(举例来说)仓库及对存货的存储操作以及产品跟踪中。通常，基础结构跟踪系统检测来自RFID智能标签的一或多个信号且查明其位置。在产品跟踪应用中，由于大数目个标签的必要性，因此实施方案相对简单及相对廉价是重要的。
[0003]大多数短程低成本资产跟踪依赖于RSSI (所接收信号强度指示)方法。广义来说，RSSI提供在天线处所接收的功率电平的指示。因此，使用RSSI的资产跟踪是基于从特定系统天线或站处的资产的智能标签接收的信号的强度来确定资产的位置。然而，RSSI可受多路径干扰不利地影响。即，来自智能标签的信号可通过一个以上路径到达天线，因此导致对资产的位置的错误确定。因此，使用RSSI的准确度可为相对不良的。
[0004]其它位置确定及/或跟踪解决方案为已知的。一些导航及资产跟踪系统可利用(举例来说)全球定位系统(GPS)技术。GPS技术需要GPS接收器及对四个或四个以上GPS卫星的不受阻碍视线。一般来说，GPS依赖于行进时间确定且需要知晓发射GPS消息的时间及发射时间处的卫星位置。因此，GPS接收器通常必须在室外且相对精确计时，且在卫星及GPS接收器两者处均需要时钟同步。此外，GPS跟踪系统实施方案为相对复杂的、相对昂贵的且对于低成本解决方案来说可为成本高昂的。举例来说，GPS接收器通常安装于不适合跟踪大数目个物体(例如(举例来说)商店或仓库存货)的蜂窝式电话或独立导航计算机中。
[0005]LORAN(远程辅助导航)系统允许船只及飞机使用机载接收器依据固定的陆上无线电信标所发射的无线电信号而确定其位置。一般来说，LORAN采用用以发出信号的主站及以不同延迟使消息延迟的从站。LORAN基于来自不同站的信号之间的时间差而确定船只或飞机的位置。然而，LORAN为相对复杂的且延迟站可引入计时误差。此外，准确度仅为约0.1到0.25海里，此使得基于LORAN的系统不适合资产跟踪。
【发明内容】
[0006]通过根据本发明的实施例的系统及方法在很大程度上克服现有技术中的这些及其它缺陷。
[0007]一种根据实施例的跟踪系统包含:网络；多个信号源，其以通信方式耦合到所述网络，所述多个信号源经配置以发射实质上相同信号；及RFID标签，其经配置以从所述多个信号源接收所述实质上相同信号，从界定所述实质上相同信号之间的相位差的双曲线确定相交点，三个双曲线的相交点界定用户装置的位置。在一些实施例中，所述多个信号源包括单个发射器及通过实质上相同长度的电缆耦合到所述单个发射器的预定多个实质上相同天线。
[0008]一种根据实施例的用于跟踪装置的方法包含:从多个信号源发射多个实质上相同信号；在RFID标签处从所述多个信号源接收所述实质上相同信号；及从界定所述实质上相同信号之间的相位差的双曲线确定相交点，三个双曲线的相交点界定所述RFID标签的位置。在一些实施例中，所述多个信号源包括单个发射器及通过实质上相同长度的电缆耦合到所述单个发射器的预定多个实质上相同天线。
[0009]一种根据一些实施例的跟踪装置包含:收发器，其用于从多个信号源接收多个实质上相同信号；及位置处理模块，其可操作地耦合到所述收发器且经配置以识别所述实质上相同信号的相位差，所述位置处理模块经进一步配置以识别界定若干对所述多个实质上相同信号之间的所述相位差的曲线的相交点。
[0010]一种根据实施例的计算机程序产品包含用于跟踪装置的有形机器可读指令，所述指令用于:从多个信号源发射多个实质上相同信号；在RFID标签处从所述多个信号源接收所述实质上相同信号；及从界定所述实质上相同信号之间的相位差的双曲线确定相交点，三个双曲线的相交点界定所述RFID标签的位置。
【附图说明】
[0011]所属领域的技术人员通过参考附图可更好地理解本发明且易知本发明的众多目标、特征及优点。在不同图式中使用相同元件符号来指示类似或相同项目。
[0012]图1是图解说明根据实施例的示范性资产跟踪系统的图式。
[0013]图2图解说明根据实施例的资产跟踪系统的示范性体系结构。
[0014]图3A到3C图解说明根据实施例的资产跟踪。
[0015]图4图解说明根据实施例的不范性站配置；
[0016]图5是图解说明实施例的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0017]参考在附图中图解说明且在以下描述中详述的示范性(且因此非限制性)实施例较全面地阐释本发明及其各种特征及有利细节。可省略对已知编程技术、计算机软件、硬件、操作平台及协议的描述以便不会不必要地在细节上使本发明模糊。然而，应理解，尽管指示优选实施例，但详细描述及特定实例仅以图解说明方式而非以限制方式给出。所属领域的技术人员将从本发明明了在基本发明概念的精神及/或范围内的各种替换、修改、添加及/或重新布置。
[0018]如本文中所使用，术语“包括(comprises) ”、“包括(comprising) ”、“包含(includes) ”、“包含(including) ”、“具有(has) ”、“具有(having) ”或其任何其它变化打算涵盖非穷尽性包含。举例来说，包括元件列表的过程、产品、物品或设备未必仅限于那些元件，而是可包含未明确列出或此过程、过程、物品或设备固有的其它元件。此外，除非明确陈述相反的情形，否则“或”是指包含性“或”而非排他性“或”。举例来说，通过以下各项中的任一者来满足条件A或B:A为真(或存在)且B为假(或不存在)、A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A与B两者均为真(或存在)。
[0019]另外，本文中所给出的任何实例或图解说明无论如何不应视为对借助其而利用所述实例或图解说明的任何一或若干术语的约束、限制或明确界定。替代地，这些实例或图解说明应视为关于一个特定实施例进行描述且仅视为说明性的。所属领域的一般技术人员将了解，借助其而利用这些实例或图解说明的任何一或若干术语涵盖其它实施例以及可或不可随其或在说明书中其它地方给出的其实施方案及变化，且所有此些实施例打算包含于所述一或若干术语的范围内。指定此些非限制性实例及图解说明的语言包含但不限于举例来说”、“比如”、“例如”、“在一个实施例中”等等。
[0020]如下文将较详细阐释，用于在资产跟踪系统中定位无线节点的系统及方法测量距发射相同信号的三个无线电源的距离差。距无线电源中的任何两者具有相同距离差的位置界定双曲线。双曲线的相交点识别无线节点的位置。有利地，本文中所描述的实施例提供:用于多个天线的低成本准确信号源；及基于符号差异的准确计时差异擷取，此对于借助多符号调制及高频率载波信号进行检测来说相对容易。因此，实施例提供相对小环境(例如办公室、仓库或商店)中的低成本RFID实施方案。
[0021]现在转向图式且尤其注意图1，展示图解说明根据实施例的资产跟踪系统100的图式。如图1中所展示，系统100包含一或多个RFID标签102。RFID标签102可包含射频接收器及/或发射器。如下文将较详细阐释，RFID标签102可经配置以从耦合到天线104a、104b、104c的一或多个发射器接收射频信号。基于信号的计时，RFID标签102可确定其位置。通常，在例如工厂或仓库或商业区或者其它园区等相对小的地理区域中实施包含天线104a、104b、104c 的系统 100。
[0022]与天线104a到104c相关联的RFID标签102及/或控制器(未展示)可经由一或多个网络106与一或多个计算机108进一步通信。一或多个网络106可实施为任何有线或无线网络，例如因特网或者局域网或广域网或者公用或专用内联网。计算机108可为任何适合计算装置，例如膝上型计算机、平板计算机、桌上型计算机、服务器或蜂窝式电话或智能电话。在一些实施例中，RFID标签102可将其位置及/或其它信息发射到计算机108。计算机108继而可将RFID标签的位置传递到用户。
[0023]在图2中尤其较大程度地描述用于使用实施例的硬件体系结构。特定来说，图2图解说明示范性体系结构且包含:RFID标签102，其可双向耦合到网络106 ;及监视装置，例如计算机108，其可双向耦合到网络108。计算机108可包含中央处理单元(“CPU”)206、只读存储器(“ROM”) 208、随机存取存储器(“RAM”) 210、硬盘驱动器(“HD”)或存储存储器212、输入/输出装置(“I/O”) 214及网络接口(NIC)。I/O 214可包含键盘、监视器、打印机、电子指针装置(例如，鼠标、轨迹球等)等等。
[0024]RFID标签102可包含微控制器201、R0M 202,RAM 203,NIC 204及收发器205。计算机108及RFID标签102中的每一者可为数据处理系统的实例。ROM 202及208、RAM 203及210以