СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОЧАСТОТНЫХ МЕТОК
METHOD OF DETERMINING POSITION OF OBJECT USING RADIO-FREQUENCY TAGS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится технике связи и может использоваться для мониторинга мест размещения объектов на складах, в библиотеках, магазинах, центрах обработки данных.
Уровень техники
Радиочастотные технологии широко применяются для маркировки и идентификации объектов, а также для локализации. Наиболее близким аналогом является система, представленная в патенте RU №2378661. В данной системе оснащают объект и место размещения объектов радиочастотными (RFID) метками, изменяют положение антенны радиочастотного считывателя относительно упомянутых меток, например приближают или удаляют. На основании изменения сигналов радиочастотных меток, воспринимаемых считывателем, определяют место размещения объекта.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности работы способа определения места размещения объекта с использованием радиочастотных меток.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ определения положения объекта с использованием радиочастотных меток, заключающийся в том, что оснащают протяженное место размещения объектов по крайней мере одной радиочастотной меткой начала считывания; соотносят идентификатор радиочастотной метки начала считывания с одним краем места размещения; оснащают протяженное место размещения объекта по крайней мере одной радиочастотной меткой конца считывания; соотносят идентификатор радиочастотной метки конца считывания с другим краем места размещения объектов; оснащают объект радиочастотной меткой объекта и соотносят ее идентификатор с объектом; проверяют с некоторым интервалом времени радиочастотным считывателем/считывателями наличие радиочастотной метки объекта и/или метки начала считывания в пределах действия антенны/антенн радиочастотного считывателя; перемещают антенны/антенну радиочастотного считывателя/считывателей в пространстве вдоль протяженного места размещения объектов от метки начала считывания к метке конца считывания; на основании состояния сигнала радиочастотной метки начала считывания, воспринятому считывателем в интервал времени близкий по времени к моменту изменения ответного сигнала радиочастотной метки объекта, воспринятому радиочастотным считывателем/считывателями, определяют положение объекта на/в протяженном месте размещения объектов; затем проверяют с некоторым интервалом времени радиочастотным считывателем/считывателями наличие радиочастотной метки конца считывания в пределах действия антенны/антенн радиочастотного считывателя; на основании состояния сигнала радиочастотной метки конца считывания, воспринятого радиочастотным считывателем/считывателями, устанавливают факт завершения процесса определения места размещения объектов на/в протяженном месте размещения.
Радиочастотные метки краев и объекта могут быть радиочастотными меткам ближнего и/или дальнего поля в различных комбинациях, а протяженное место размещения являться телекоммуникационной стойкой.
В некоторых случаях изменение ответного сигнала радиочастотной метки объекта характеризуется изменением уровня ответного сигнала радиочастотной метки, воспринимаемого упомянутым радиочастотным считывателем/считывателями.
Для повышения точности локализации можно сохранять в памяти информацию о месте размещения метки объекта на самом объекте и затем определять место размещения объекта с учетом информации о месте размещения метки объекта на объекте.
Повысить достоверность результата локализации можно, определяя время, затраченное на перемещение антенны/антенн радиочастотного считывателя/считывателей от метки начала считывания к метке конца считывания, а затем на основании упомянутого времени, затраченного на перемещение антенны/антенн радиочастотного считывателя/считывателей от метки начала считывания к метке конца считывания, определяя возможность наличия неидентифицированных объектов на/в протяженном месте размещения.
Состояние сигнала радиочастотной метки может содержать информацию об идентификаторе радиочастотной метки, а также информацию об уровне ответного сигнала упомянутой радиочастотной метки.
Если места размещения объектов следуют одно за другим, то метка конца считывания может являться радиочастотной меткой начала считывания другого протяженного места размещения объектов.
Можно так же сохранять в памяти размер/размеры объекта и учитывать их в определении положения объекта.
Подробное описание изобретения
Способ по настоящему изобретению может быть реализован в нескольких вариантах, которые, тем не менее, осуществляются сходным образом. В качестве примера используем телекоммуникационную стойку стандартной ширины 19 дюймов с размещенными в ней телекоммуникационными устройствами (оборудованием), которые могут быть коммутаторами, маршрутизаторами, серверами и т.п.
Например, на левой рейке телекоммуникационной стойки, чуть выше первых отверстий для крепления оборудования, можно разместить радиочастотную (RFID) метку стандарта ЕРС Gen2 ближнего или дальнего поля, например, Confidex Sleewave Micro. Идентификатор этой метки в базе данных соотносим с верхом конкретной стойки (метка начала считывания и один край места размещения объектов). Левую часть каждой единицы оборудования в стойке оснащаем радиочастотной меткой такого же типа. Направляем антенну ручного радиочастотного считывателя на метку верхней части стойки и считываем ее. Непрерывно проводим атомарные процессы инвентаризации (inventory в терминах стандарта ЕРС Gen2) всех «видимых» считывателем меток, фиксируя при этом время инвентаризации, набор видимых идентификаторов, и при желании уровень ответного сигнала меток (RSSI). В то же время перемещаем антенну считывателя вниз до нижней границы рейки телекоммуникационной стойки (другой край места размещения объектов). Сопоставляя время появление/исчезновение идентификаторов в каждом наборе данных атомарных инвентаризаций со временем появление/исчезновение идентификатора метки верха стойки, можно определенно сказать, что оборудование с конкретным идентификатором расположено в данной стойке, поскольку разница во времени между считыванием идентификаторов оборудования и идентификатора верха данной стойки меньше, чем разница во времени между считыванием идентификаторов оборудования и идентификатора верха другой стойки. Если провести статистическую обработку всех наборов данных, содержащих идентификаторы и время, то можно получить порядок размещения и высоту размещения оборудования в стойке. В данном изобретении изменение ответного сигнала упомянутой радиочастотной метки трактуется в широко смысле. Ответный сигнал может быть измерен в дБ как RSSI, а в вырожденном случае как возможность прочитать или не прочитать метку. Если RSSI измеряется, то можно обрабатывать статистически данные RSSI каждой метки, и в момент, когда он будет максимальным, антенна будет направлена именно на эту метку. Сопоставляя максимумы RSSI различных меток, можно более точно локализовать оборудование.
Предложенная схема имеет недостаток. Если провести считыватель вдоль рейки стойки небрежно, то нижние метки объектов могут быть и не прочитаны. Во избежание такой ситуации на нижней границе рейки телекоммуникационной стойки размещаем еще одну RFID метку (метку конца считывания). До тех пор, пока она не будет прочитана, локализация оборудования в стойке считается незавершенной, что повышает достоверность локализации.
Способ по настоящему изобретению неплохо работает, если радиочастотные метки размещены на всем оборудовании в определенном месте, например в левом верхнем углу лицевой панели. Но это не всегда возможно. Например, существуют серверы высотой больше одного юнита, у которых верхний левый угол закрыт дугообразной металлической ручкой, которая затрудняет считывание размещенной под ней метки. В этом случае можно разместить метку в другой удобной части левой стороны лицевой панели и сохранить в базе данных (или файле) координаты метки относительно левого верхнего угла сервера. Затем, вычислив абсолютные координаты метки, можно вычислить координаты верхнего левого угла сервера, а значит, его местоположение. Сохраненные в памяти размеры самого сервера можно учесть при определении положения другого объекта.
Скорость считывания меток считывателем ограничена. Поэтому, если перемещать считыватель вдоль стойки слишком быстро, то некоторые метки объектов могут быть не прочитаны. Скорость перемещения считывателя можно вычислить, сопоставив высоту стойки и время считывания верхней и нижней меток стойки. При превышении определенной скорости перемещения можно считать проведенный процесс локализации недостоверным.
Вместо телекоммуникационной стойки можно использовать полку, на которой размещены коробки, книги; часть помещения: пол и стену здания, вдоль которой в качестве объектов размещена мебель; стойку с одеждой и т.п. При этом если полки многоярусные, то на тележку можно поставить несколько стационарных RFID считывателей, оснащенных несколькими антеннами на разной высоте, и перемещать тележку вдоль полок. Протяженные участки полки могут идти один за другим. В этом случае целесообразно использовать радиочастотную метку конца одной полки в качестве метки начала другой полки.