[發(fā)明專利]物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310737067.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN103679238A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小輝;陳錦鵬;陳凌俊;宮燦鋒;阮凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K17/00
• 分類號(hào): G06K17/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法，其特征是包括以下步驟：

一、在車廂廂體中設(shè)置多個(gè)立體分布的傳感器，獲得廂體內(nèi)部立體分布的環(huán)境數(shù)據(jù)，得到環(huán)境數(shù)據(jù)中超出預(yù)設(shè)值的數(shù)據(jù)及其位置；

二、對(duì)廂體環(huán)境中物品上附著的RFID標(biāo)簽進(jìn)行定位，以獲取物品標(biāo)簽的位置信息；

三、將超出預(yù)設(shè)值的環(huán)境數(shù)據(jù)的位置信息與物品標(biāo)簽的位置信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，將所述超出預(yù)設(shè)值的數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)位置的物品標(biāo)簽中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法，其特征是：在步驟一中，包括以下步驟：

一、建立空間坐標(biāo)系，按照物品的大小，將車廂廂體的三維空間離散為大小相等的規(guī)則離散單元；

二、將多個(gè)傳感器隨機(jī)布置在多個(gè)離散單元中；

三、以每個(gè)離散單元的幾何中心作為待插值點(diǎn)，獲取待插值點(diǎn)到各個(gè)傳感器的距離，采用距離權(quán)倒數(shù)進(jìn)行三維空間插值，進(jìn)行全局搜索，求得各個(gè)離散單元的環(huán)境數(shù)據(jù)；

四、將各個(gè)離散單元的環(huán)境數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，獲得環(huán)境數(shù)據(jù)中超出預(yù)設(shè)值的部分環(huán)境數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法，其特征是：在步驟二中，包括以下步驟：

一、在車廂廂體內(nèi)設(shè)置至少四個(gè)分離且已知位置的的RFID讀寫器；

二、根據(jù)待定位物品標(biāo)簽到達(dá)各個(gè)RFID讀寫器的信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，獲取待定位物品標(biāo)簽至各個(gè)RFID讀寫器的距離，并得到待定位物品標(biāo)簽的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法，其特征是：?四個(gè)RFID讀寫器，其中一個(gè)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，其余三個(gè)分別作為x軸、y軸和z軸上的一點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法，其特征是：收集到的信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，通過高斯濾波和加權(quán)平均對(duì)信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

將處理后的信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)代入室內(nèi)經(jīng)典距離~損耗模型中，獲取模型的環(huán)境參數(shù)和距離值；

所述高斯濾波是指通過一定的數(shù)據(jù)處理來(lái)減少小概率事件對(duì)整體事件的影響；

所述室內(nèi)經(jīng)典距離~損耗模型是指經(jīng)過實(shí)證，歸納出在多徑傳播后接收的信號(hào)強(qiáng)度服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的規(guī)律，該模型通過信號(hào)在空間中的衰減來(lái)估計(jì)距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法，其特征是：

步驟三中，使用最小二乘定位算法對(duì)待定位標(biāo)簽位置進(jìn)行求精，包括：

將位置已知的RFID讀寫器作為參考RFID讀寫器；

針對(duì)待定位標(biāo)簽，獲取參考RFID讀寫器與待定位標(biāo)簽之間的距離，并構(gòu)成距離集合；

對(duì)距離進(jìn)行聚類，剔除一些數(shù)值差異較大的參考RFID讀寫器，剩余的參考RFID讀寫器繼續(xù)參與定位；

選擇距離誤差的累積聚類度最小的參考RFID讀寫器作為基準(zhǔn)參考RFID讀寫器；

采用最小二乘法求取待定位目標(biāo)的坐標(biāo)。

7.一種物品運(yùn)輸途中環(huán)境的監(jiān)控裝置，其特征是：

包括環(huán)境信息獲取模塊、位置獲取模塊和信息寫入模塊；

環(huán)境數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)所述車廂廂體運(yùn)輸空間中環(huán)境的立體分布數(shù)據(jù)，獲取所述立體分布數(shù)據(jù)中超出預(yù)設(shè)環(huán)境值的數(shù)據(jù)；

位置獲取模塊，用于使用RFID定位算法對(duì)廂體環(huán)境中物品標(biāo)簽進(jìn)行定位，獲取物品標(biāo)簽的位置信息；

信息寫入模塊，將超出預(yù)設(shè)值的環(huán)境數(shù)據(jù)的位置信息與物品標(biāo)簽的位置信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，將所述超出預(yù)設(shè)值的數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)位置的物品標(biāo)簽中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種監(jiān)控裝置，其特征是環(huán)境數(shù)據(jù)獲取模塊包括：

第一數(shù)據(jù)獲取單元，用于使用三維空間的插值算法獲取所述廂體運(yùn)輸空間中環(huán)境的立體分布數(shù)據(jù)；

第二數(shù)據(jù)獲取單元，用于將所述立體分布數(shù)據(jù)和所述預(yù)設(shè)環(huán)境值進(jìn)行比較，獲取所述立體分布數(shù)據(jù)中超出預(yù)設(shè)環(huán)境值的數(shù)據(jù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征是：所述第一數(shù)據(jù)獲取單元用于建立空間坐標(biāo)系，按照物品包裝箱的大小，將運(yùn)輸空間進(jìn)行離散化處理，每一個(gè)單元的大小與物品包裝的大小一致，將車廂廂體的三維空間離散為大小相等的規(guī)則離散單元；以所述環(huán)境信息獲取設(shè)備作為參考點(diǎn)，將若干個(gè)環(huán)境信息獲取設(shè)備部署在所述廂體運(yùn)輸?shù)娜S空間若干個(gè)離散單元中；以每個(gè)離散單元的幾何中心作為待插值點(diǎn)，獲取待插點(diǎn)到各個(gè)傳感器的的距離，采用距離權(quán)倒數(shù)進(jìn)行三維空間的插值，進(jìn)行全局搜索，求得各個(gè)離散單元的環(huán)境數(shù)據(jù)。