[發明專利]一種有源電子標簽的能量優化方法及倉儲管理系統

有效

• 申請號: 202110186637.4
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN112529130B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉高平
• 申請（專利權）人: 浙江萬里學院
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;G06Q10/08;G06Q10/04;G06F30/20
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 張一平;方寧

1.一種有源電子標簽的能量優化方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、控制有源電子標簽開啟工作，有源電子標簽的信號發射源以發射功率P_t進行信號發射，P_t為發射功率的初始化預設值，單位為dBm；

步驟2、對有源電子標簽的信號發射區和標簽掃描終端的掃描路線進行建模，得到建模后的有源電子標簽信號發射區和標簽掃描終端掃描路線；

其中，有源電子標簽在以信號發射源為圓心O，半徑為r的圓周R作為建模后的有源電子標簽信號發射區；將水平掃描路線設為建模后的標簽掃描終端掃描路線，且該水平掃描路線與有源電子標簽的信號發射圓周R相交于A點和B點；r為半徑的初始化預設值；

步驟3、標簽掃描終端進入到有源電子標簽的信號發射圓周R內，并獲取標簽掃描終端從A點移動至C點的時間t，其中，C點設于直線AB上且圓心O與C點連接的直線垂直于直線AB；

步驟4、計算出單位時間內有源電子標簽的發射功率E，并求取該發射功率E的最小值，從而獲取有源電子標簽的最佳廣播速率n′、單次最佳發射功率P_t′和圓周R的最佳半徑r′；

其中，單位時間內有源電子標簽的發射功率E的獲取方法為：

步驟4-1、獲取標簽掃描終端在圓周上A點或B點的接收功率P_r，單位為dBm；

步驟4-2、計算出有源電子標簽的信號發送至圓周R上的理論信號傳輸損耗Loss，單位為dBm；

Loss-Loss1＝32.44+20lgr+20lgf (公式1)

其中，Loss1為空氣損耗，單位為dBm；f為信號發射源的無線頻率；

步驟4-3、計算出有源電子標簽實際的信號傳輸損耗Loss′，單位為dBm；計算公式為：

Loss′＝P_t-P_r (公式2)

步驟4-4、實際的信號傳輸損耗Loss′等于理論上的信號傳輸損耗Loss，并將步驟4-3中的公式2代入到步驟4-2的公式1中，即得到：

P_t＝Loss1+32.44+20lgr+20lgf+P_r (公式3)

步驟4-5、計算標簽掃描終端從點A移動至點C的平均速度v，并根據圓心O與C點之間的距離d，得到r²＝(vt)²+d²，并將該公式代入到公式3中，即得到：

P_t＝Loss1+32.44+10*lg(v²t²+d²)+20lgf+P_r (公式4)

步驟4-6、有源電子標簽信號發射的最小廣播速率n，單位為次/秒，計算公式為：

其中，m為在保證有源電子標簽數據不丟失的情況下標簽掃描終端從點A移動至點C的時間t內標簽掃描終端最少接收到有源電子標簽的數據次數，m≥1；

并將該最小廣播速率n代入到公式4中，得到：

步驟4-7、根據功率W與P_t之間的換算公式對公式5進行換算，W的單位為mW，得到：

其中，A為簡化后的參數，

另外將換算后的功率W公式代入到單位時間內有源電子標簽的發射功率E的計算公式中，E的單位為mW，得到：

對公式7進行求取最小廣播速率n的偏導，得到：

并使E′_n＝0，得到

即有源電子標簽的最佳廣播速率此時有源電子標簽單位時間內的發射功率E的最小值：E_min＝2vmd*10^A；

并將和E_min＝2vmd*10^A代入到E＝W*n中，即得到W＝2*d²*10^A，即有源電子標簽單次最佳發射功率P_t′為：P′_t＝2*d²*10^A，單位為mW；最佳半徑

步驟5、有源電子標簽則以步驟4中求取出的最佳廣播速率n′、單次最佳發射功率P_t′和最佳半徑r′進行信號發射。