CN106446976A - 标签位置确定系统、方法、装置及光标签 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种标签位置确定系统、方法、装置及光标签，其中，该系统包括：光标签22，设置在物品上，用于接收光标签读写装置24通过下行光发送的问询指令和/或通过上行光将光标签的标签信息发送给光标签读写装置，该问询指令用于指示光标签上报标签信息，该标签信息用于确定光标签的位置；一个或多个光标签读写装置24，用于通过下行光向上述光标签22发送问询指令和/或接收光标签22通过上行光发送的标签信息。通过本发明，解决了相关技术中存在的利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题，进而达到了提高物品定位精度，提高定位效率的效果。

Description

标签位置确定系统、方法、装置及光标签

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体而言，涉及一种标签位置确定系统、方法、装置及光标签。

背景技术

随着物联网的飞速发展，以及现代社会的生产力大幅提高，产品及服务极大丰富了人们的生活，各种标签在人们的生活中起到了越来越重要的作用。其中，标签可以应用于物流中的物品清点技术中，随着科技的发展，人们对流通领域提出了快速、便捷的物流清点以及定位的需求，这就要求有一个快速、方便、准确的以及低成本的标签识别技术，考虑到节能环保的要求，标签可编辑也成为一项基本需求。目前能满足上述要求标签识别技术是无线射频识别(Radio Frequency Identification，简称为RFID)技术，它具有非接触、标签无源以及标签标识(Identification，简称为ID)信息可编辑的特点，该技术也可用于室内定位，具体可参考图1，图1是相关技术中的RFID标签室内定位基本结构图。由于它采用接收的信号强度指示(Received Signal Strength Indication，简称为RSSI)的强度定位的方法，为了提高其定位的精确度，首先需要安置几个定位的参考标签，同时需要多个读写头，才能对所需RFID进行精确的定位。因此其定位过程极其复杂，而且受室内其他物体对电磁场的影响，即室内物品移动后，原有的计算模型的参数需要重新校正，才能保证其定位的精度，同时由于它使用无线射频进行传输，因此也会具有射频的一些弱点，如：对电磁辐射场以及对金属的器件敏感，不能正常工作，同时RFID标签由于天线的缘故，不能做到太小，因此RFID标识在许多地方的工作受限。因此，在相关技术中存在着利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题。

针对相关技术中存在的利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种标签位置确定系统、方法、装置及光标签，以至少解决相关技术中存在的利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种标签位置确定系统，包括：光标签，设置在物品上，用于接收光标签读写装置通过下行光发送的问询指令和/或通过上行光将所述光标签的标签信息发送给光标签读写装置，所述问询指令用于指示所述光标签上报标签信息，所述标签信息用于确定所述光标签的位置；一个或多个光标签读写装置，用于通过所述下行光向所述光标签发送所述问询指令和/或接收所述光标签通过所述上行光发送的所述标签信息。

可选地，所述光标签包括：光电池，用于接收下行光并将所述下行光转换为电能和/或接收所述问询指令；电源管理模块，用于执行以下操作至少之一：储存所述电能、给光发射器供电、给微控制处理器供电；光发射器，用于通过所述上行光发送所述标签信息；存储器，用于存储所述标签信息；微控制处理器，用于执行以下操作至少之一：控制所述光电池接收所述下行光、控制所述光电池接收所述问询指令、控制所述电源管理模块给所述光发射器供电、控制所述光发射器发送所述标签信息，以及控制存储器对所述标签信息进行存储和比对。

可选地，所述光标签读写装置包括：光探测器，用于接收所述标签信息；发光二极管LED，用于发射下行光和/或发送所述问询指令；控制芯片，用于执行以下操作至少之一：控制所述LED发射所述下行光、控制所述LED发送所述问询指令、对所述标签信息进行处理。

可选地，所述系统还包括：计算设备，用于至少根据所述标签信息计算所述光标签的位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种标签位置确定方法，包括：通过下行光向光标签发送用于指示所述光标签上报标签信息的问询指令；接收所述光标签根据所述问询指令通过上行光上报的所述标签信息；至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

可选地，在至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置信息之后，还包括以下至少之一：保存所述光标签的位置的信息；将所述光标签的位置的信息发送给所述光标签；利用所述光标签的位置的信息和预先保存过的所述光标签的位置的信息确定所述光标签的移动信息。

可选地，至少根据所述光标签信息确定所述光标签的位置包括：将所述标签信息发送给用于计算所述光标签的位置的计算设备；利用所述计算设备至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

可选地，所述标签信息包括以下至少之一：所述光标签的标识ID信息、所述光标签发送所述标签信息时的时间；和/或，至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置信息包括：根据所述标签信息和以下信息至少之一确定所述光标签的位置：接收所述标签信息的时间、接收所述标签信息时的信号强度。

根据本发明的另一方面，提供了一种标签位置确定方法，其特征在于，包括：接收用于确定光标签的位置的光标签读写装置通过下行发送的问询指令，其中，所述问询指令用于指示光标签上报标签信息，所述标签信息用于确定所述光标签的位置；根据所述问询指令将所述标签信息发送给所述光标签读写装置。

可选地，在根据所述问询指令将所述标签信息发送给所述光标签读写装置之后，还包括：接收所述光标签读写装置发送的所述光标签的位置信息。

可选地，所述标签信息包括以下至少之一：所述光标签的标识ID信息、发送所述标签信息时的时间。

根据本发明的另一方面，提供了一种标签位置确定装置，包括：第一发送模块，用于通过下行光向光标签发送用于指示所述光标签上报标签信息的问询指令；第一接收模块，用于接收所述光标签根据所述问询指令通过上行光上报的所述标签信息；第一确定模块，用于至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

可选地，所述装置还包括以下至少之一：保存模块，用于保存所述光标签的位置的信息；第二发送模块，用于将所述光标签的位置的信息发送给所述光标签；第二确定模块，用于利用所述光标签的位置的信息和预先保存过的所述光标签的位置的信息确定所述光标签的移动信息。

可选地，所述第一确定模块包括：发送单元，用于将所述标签信息发送给用于计算所述光标签的位置的计算设备；确定单元，用于利用所述计算设备至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

可选地，所述标签信息包括以下至少之一：所述光标签的标识ID信息、所述光标签发送所述标签信息时的时间；和/或，所述第一确定模块包括：根据所述标签信息和以下信息至少之一确定所述光标签的位置：接收所述标签信息的时间、接收所述标签信息时的信号强度。

根据本发明的另一方面，提供了一种光标签读写装置，包括上述任一项所述的装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种标签位置确定装置，包括：第二接收模块，用于接收用于确定光标签的位置的光标签读写装置通过下行光发送的问询指令，其中，所述问询指令用于指示光标签上报标签信息，所述标签信息用于确定所述光标签的位置；第三发送模块，用于根据所述问询指令将所述标签信息发送给所述光标签读写装置。

可选地，所述装置还包括：第三接收模块，用于接收所述光标签读写装置发送的所述光标签的位置信息。

可选地，所述标签信息包括以下至少之一：所述光标签的标识ID信息、发送所述标签信息时的时间。

根据本发明的另一方面，提供了一种光标签，包括上述任一项所述的装置。

通过本发明，通过采用标签位置确定系统，包括：光标签，设置在物品上，用于接收光标签读写装置通过下行光发送的问询指令和/或通过上行光将所述光标签的标签信息发送给光标签读写装置，所述问询指令用于指示所述光标签上报标签信息，所述标签信息用于确定所述光标签的位置；一个或多个光标签读写装置，用于通过所述下行光向所述光标签发送所述问询指令和/或接收所述光标签通过所述上行光发送的所述标签信息，解决了相关技术中存在的利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题，进而达到了提高物品定位精度，提高定位效率的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中的RFID标签室内定位基本结构图；

图2是根据本发明实施例的标签位置确定系统的结构框图；

图3是根据本发明实施例的标签位置确定系统中光标签22的结构框图；

图4是根据本发明实施例的标签位置确定系统中光标签读写装置24的结构框；

图5是根据本发明实施例的标签位置确定系统的优选结构框图；

图6是根据本发明实施例的第一种标签位置确定方法的流程图；

图7是根据本发明实施例的第二种标签位置确定方法的流程图；

图8是根据本发明实施例的第一种标签位置确定装置的结构框图；

图9是根据本发明实施例的第一种标签位置确定装置的优选结构框图；

图10是根据本发明实施例的第一种标签位置确定装置中第一确定模块86的结构框图；

图11是根据本发明实施例的光标签读写装置的结构框图；

图12是根据本发明实施例的第二种标签位置确定装置的结构框图；

图13是根据本发明实施例的第二种标签位置确定装置的优选结构框图；

图14是根据本发明实施例的光标签的结构框图；

图15是根据本发明实施例的光标签的结构图；

图16是根据本发明实施例的LED-VLC的结构框图；

图17是根据本发明实施例的室内定位的基本结构图；

图18是根据本发明实施例的室内定位的三角示意图；

图19是根据本发明实施例的室内定位整体结构图；

图20是根据本发明实施例的室内定位流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

图2是根据本发明实施例的标签位置确定系统的结构框图，如图2所示，该系统包括光标签、一个或多个光标签读写装置，其中，光标签和光标签读写装置之间是通过光无线通讯的方式进行通讯联系的。光标签和光标签读写装置之间进行交互时，可以通过发送光信号的方式进行通信。当光标签读写装置为多个时，这些光标签读写装置可以位于不同的控件位置中，并且，当光标签读写装置的数量越多，对光标签的定位越准确。图2以光标签读写装置的数量为3个为例进行说明。

光标签22，设置在物品上，用于接收光标签读写装置24通过下行光发送的问询指令和/或通过上行光将光标签的标签信息发送给光标签读写装置，该问询指令用于指示光标签上报标签信息，该标签信息用于确定光标签的位置；一个或多个光标签读写装置24，用于通过下行光向上述光标签22发送问询指令和/或接收光标签22通过上行光发送的标签信息。在该实施例中，标签信息可以包括光标签的标识(Identification，简称为ID)信息和/或光标签22发送光标签信息时的时间。光标签22可以位于物品上，该物品可以是待定位的物品，通过确定光标签22的位置可以确定该物品的位置，从而实现对物品的定位。并且，光标签22是无源的，可以通过外界的光对自身供电，并且，光标签22接收和发送数据时，受外界的影响很小，即使移动了周围的物体，也不会对光标签22接收和发送数据产生影响，工作环境不受限。从而解决了相关技术中存在的利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题，进而达到了提高物品定位精度，提高定位效率的效果。

上述的光标签应用的可以是一种新型的非接触式的无源光电标签识别，简称为光电标识(Optoelectronic Identification，简称为OEID)，利用该光电标识技术结合可见光通讯(Visible Light communication，简称为VLC)的方法，可以实现对OEID标签(简称为光标签)所在的物品进行室内定位的目的。

图3是根据本发明实施例的标签位置确定系统中光标签22的结构框图，如图3所示，该光标签22包括光电池32、电源管理模块34、光发射器36、存储器38和微控制处理器310，下面对该光标签进行说明。

光电池32，用于接收下行光并将该下行光转换为电能和/或接收上述问询指令；电源管理模块34，用于执行以下操作至少之一：储存上述电能、给光发射器36供电、给微控制处理器310供电；光发射器36，用于通过上行光发送标签信息；存储器38，用于存储标签信息；微控制处理器310，用于执行以下操作至少之一：控制光电池32接收下行光、控制光电池32接收问询指令、控制电源管理模块34给光发射器36供电、控制光发射器36发送上述标签信息，以及控制存储器38对标签信息进行存储和比对。其中，上述光电池32可以用于接收微控制处理器发送的光标签的位置的信息。上述各部分的连接关系可以为多种，例如，光电池32连接至上述微控制处理器310，电源管理模块34连接至光电池32和为控制处理器310，光发射器36可以连接至微控制处理器310，存储器38也可以连接于微控制处理器310。图3中所示的连接关系仅为一种示例，也可以是其他的连接关系。

图4是根据本发明实施例的标签位置确定系统中光标签读写装置24的结构框图，如图4所示，该光标签读写装置24包括光探测器42、发给二极管(Light Emitting Diode，简称为LED)44和控制芯片46，下面对该光标签读写装置24进行说明。

光探测器42，用于接收标签信息；发光二极管LED44，用于发射下行光和/或发送问询指令；控制芯片46，用于执行以下操作至少之一：控制LED发射下行光、控制LED发送问询指令、对标签信息进行处理。其中，LED44除了可以用于发射光、发送问询指令外，还可以将计算的光标签的位置的信息发送给光标签。上述各部分的连接关系可以为多种，例如，光探测器42可以连接至控制芯片46，LED44可以连接至控制芯片46，光探测器42和LED44之间可以连接也可以不连接。图4以光探测器42和LED44之间未连接为例。

图5是根据本发明实施例的标签位置确定系统的优选结构框图，如图5所示，该系统除包括图2所示的光标签22和一个或多个光标签读写装置24外，还可以包括计算设备52，下面对该系统进行说明。

计算设备52，用于至少根据标签信息计算光标签的位置。其中，该计算设备52还可以根据光标签的位置的信息和预先保存过的光标签的位置的信息确定光标签的移动信息。该计算设备52可以和光标签读写装置24相连，通过接收光标签读写装置24上报的标签信息计算光标签的位置，该计算设备52可以是计算机或其他智能终端。该计算设备52还可以设置于光标签读写装置24内部。图5以计算设备52和光标签读写装置24相连为例。

图6是根据本发明实施例的第一种标签位置确定方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S602，通过下行光向光标签发送用于指示光标签上报标签信息的问询指令；

步骤S604，接收光标签根据问询指令通过上行光上报的标签信息；

步骤S606，至少根据标签信息确定该光标签的位置。

通过上述步骤，利用光标签(同上述的光标签22)上报的标签信息确定光标签的位置，并且，该光标签可以位于待定位物品上，从而可以实现对物品的定位。其中，光标签可以是无源的，可以通过外界的光对光标签供电，并且，光标签接收和发送数据时，受外界的影响很小，即使移动了周围的物体，也不会对光标签接收和发送数据产生影响，工作环境不受限。从而解决了相关技术中存在的利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题，进而达到了提高物品定位精度，提高定位效率的效果。

在一个可选的实施例中，在至少根据标签信息确定光标签的位置信息之后，还可以包括以下至少之一：保存光标签的位置的信息；将光标签的位置的信息发送给光标签；利用光标签的位置的信息和预先保存过的光标签的位置的信息确定光标签的移动信息。其中，将光标签的位置的信息发送给光标签时，由于光标签的存储控制是有限的，所以，可以将光标签的位置的大致信息(例如，房间号)发送给光标签。

在一个可选的实施例中，至少根据光标签信息确定光标签的位置包括：将标签信息发送给用于计算光标签的位置的计算设备；利用该计算设备至少根据标签信息确定光标签的位置。其中，该计算设备可以是计算机，也可以是其他的智能终端。

在一个可选的实施例中，上述标签信息可以包括以下至少之一：光标签的标识ID信息、光标签发送标签信息时的时间；和/或，至少根据标签信息确定光标签的位置信息包括：根据标签信息和以下信息至少之一确定光标签的位置：接收标签信息的时间、接收标签信息时的信号强度。

图7是根据本发明实施例的第二种标签位置确定方法的流程图，如图7所示，该方法包括如下步骤：

步骤S702，接收用于确定光标签的位置的光标签读写装置通过下行光发送的问询指令，其中，该问询指令用于指示光标签上报标签信息，该标签信息用于确定光标签的位置；

步骤S704，根据上述问询指令将标签信息发送给光标签读写装置。

在上述实施例中，接收光标签读写装置(同上述的光标签读写装置24)问询指令和发送标签信息的可以是光标签，从而可以根据光标签上报的标签信息确定光标签的位置，并且，该光标签可以位于待定位物品上，从而可以实现对物品的定位。其中，光标签可以是无源的，可以通过外界的光对光标签供电，并且，光标签接收和发送数据时，受外界的影响很小，即使移动了周围的物体，也不会对光标签接收和发送数据产生影响，工作环境不受限。从而解决了相关技术中存在的利用RFID标签对物品定位时，定位精度易受环境影响，定位效率低的问题，进而达到了提高物品定位精度，提高定位效率的效果。

在一个可选的实施例中，在根据上述问询指令将标签信息发送给光标签读写装置之后，还包括：接收光标签读写装置发送的光标签的位置信息。

可选地，上述标签信息包括以下至少之一：光标签的标识ID信息、发送标签信息时的时间。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种标签位置确定装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图8是根据本发明实施例的第一种标签位置确定装置的结构框图，如图8所示，该装置包括第一发送模块82(同上述的LED44)、第一接收模块84(同上述的光探测器42)和第一确定模块86(同上述的计算设备52)，下面对该装置进行说明。

第一发送模块82，用于通过下行光向光标签发送用于指示光标签上报标签信息的问询指令；第一接收模块84，连接至上述第一发送模块82，用于接收光标签根据问询指令通过上行光上报的标签信息；第一确定模块86，连接至上述第一接收模块84，用于至少根据标签信息确定光标签的位置。

图9是根据本发明实施例的第一种标签位置确定装置的优选结构框图，如图9所示，该装置除包括图8所示的所有模块外，还包括以下模块至少之一：

保存模块92，连接至上述第一确定模块86，用于保存光标签的位置的信息；第二发送模块94(同上述的LED44)，连接至上述第一确定模块86，用于将光标签的位置的信息发送给光标签；第二确定模块96(同上述的计算设备52)，连接至上述第一确定模块86，用于利用光标签的位置的信息和预先保存过的光标签的位置的信息确定光标签的移动信息。

图10是根据本发明实施例的第一种标签位置确定装置中第一确定模块86的结构框图，如图10所示，该第一确定模块86包括发送单元102和确定单元104，下面对该第一确定模块86进行说明。

发送单元102，用于将标签信息发送给用于计算该光标签的位置的计算设备(同上述的计算设备52)；确定单元104，连接至上述发送单元102，用于利用计算设备至少根据标签信息确定光标签的位置。

在一个可选的实施例中，上述标签信息可以包括以下至少之一：光标签的标识ID信息、光标签发送标签信息时的时间；和/或，该第一确定模块86包括：根据标签信息和以下信息至少之一确定光标签的位置：接收标签信息的时间、接收标签信息时的信号强度。

图11是根据本发明实施例的光标签读写装置的结构框图，如图11所示，该光标签读写装置112包括上述任一项的第一种标签位置确定装置114。

图12是根据本发明实施例的第二种标签位置确定装置的结构框图，如图12所示，该装置包括第二接收模块122(同上述的光电池32)、第三发送模块124(同上述的光发射器36)，下面对该装置进行说明。

第二接收模块122，用于接收用于确定光标签的位置的光标签读写装置通过下行光发送的问询指令，其中，该问询指令用于指示光标签上报标签信息，该标签信息用于确定光标签的位置；第三发送模块124，连接至上述第二接收模块122，用于根据问询指令将标签信息发送给光标签读写装置。

图13是根据本发明实施例的第二种标签位置确定装置的优选结构框图，如图13所示，该装置除包括图12所示的所有模块外，还包括第三接收模块132(同上述的光电池32)，下面对该装置进行说明。

第三接收模块132，连接至上述第三发送模块124，用于接收光标签读写装置发送的光标签的位置信息。

在一个可选的实施例中，上述标签信息包括以下至少之一：光标签的标识ID信息、发送标签信息时的时间。

图14是根据本发明实施例的光标签的结构框图，如图14所示，该光标签142包括上述任一项的第二种标签位置确定装置144。

上述实施例中的光标签，本身是无源的，通过其内置光电池，将外界的光转化为电，给其供电。它能够发射光信号，也能接受外界光信号指令。其基本结构见图15所示。图15是根据本发明实施例的光标签的结构图，下面结合图15对光标签的工作流程进行说明：

首先由光电池(对应于图15中的光伏电池接收器)将接收的光转化为电给电源管理模块，电源管理模块将电能存储在其内置的电容器上，并给光发射器(对应于图15中的LED)，以及微控制处理器(对应于图15中的信号处理及控制器)供电。微控制管理器通过电源管理模块将光电池转化为光接收器状态，用于接收外界读写头的光信号。然后由微控制管理器控制电源管理模块给光发射器供电，同时指令光发射器发射相应的上行光信号。OEID标签被安置在所需标识的物体上。

室内的LED灯，被内置一个光接收器，可以作为OEID的读写头(同上述的光标签读写装置)。它通过LED发光给OEID标签进行充电，也可发射指令给OEID标签，同时也能接收OEID的信息，具体可参考图16，图16是根据本发明实施例的LED-VLC的结构框图。

下面结合图15、16对本发明进行说明。

在一个可选的实施例中，用于定位指定物品的位置的系统由三个(三个是为了提高定位精度，也可以是两个甚至一个)或以上的LED-VLC的OEID读写头，以及一个或多个OEID标签组成，OEID标签是被安置在指定物品。见图17所示，图17是根据本发明实施例的室内定位的基本结构图。首先被标签的物体安置在有LED-VLC的房间内，而房间内至少有三个以上的LED灯，这些灯通过电力线与监控电脑或外网联系。其工作流程如下，首先打开LED灯给OEID标签充电，然后按照点到多点(Point to MultiplePoint，简称为P2MP)的协议给OEID发下行指令，可以使得每次只有一个OEID标签发射上行回复，多个LED-VLC灯几乎同时受到OEID标签回复的信号，通过TDOA(一种利用时间差进行定位的方法)的方式可以估算出OEID标签与每个LED灯的距离，并且将这些数值通过可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称为PLC)的方式传送给监控电脑(或者其他的能够进行计算的设备)，或远程控制电脑，然后电脑通过三角定位的方法，如图18所示，计算出OEID标签的具体位置，其中，图18是根据本发明实施例的室内定位的三角示意图。如果有多个OEID标签将重复以上的过程，电脑中将记录所有在该房间内所有被OEID标签的物品。每次开灯将重复以上的程序，记录，同时监控电脑比较原有的记录，由此可以判断物品是否被移动了。

在本发明实施例中，利用无源OEID标签与LED-VLC灯之间形成的通讯系统，通过常见室内定位方法和算法对室内OEID标签进行精确定位。这是对原有的室内物品清点系统的补充。

下面将结合附图对本发明的方法作进一步详细的说明：

参见图17所示的本发明的总体技术方案图。在一个密闭的空间内，有至少3个具有VLC功能的LED灯，以及若干个OEID标签，或贴有OEID标签的物品。这些LED-VLC灯是通过电力线与监控电脑联系，或与路由器和外网联系。打开LED灯使得其与OEID标签发生无线VLC，获取数据后转送后台按照室内定位的算法来计算OEID标签的位置。

参见图18所示的根据本发明施例的室内定位的三角示意图。其中A、B、C三点为已知LED灯的位置。而D为待测的OEID标签的位置，只要通过TOA或TDOA等方式测到DA、DB、DC的距离，再根据三角定位原理，可以估算出待测点D的位置，当然越多LED灯，测算D的的位置将更精确。例如有N多个LED灯，将测得DA、DB、……、DN，而其中只有(xd、yd、zd)三个未知数，通过最小二乘法的方法可以得到比较精确的待测点D的位置。

参见图15所示的根据本发明实施例的OEID标签的基本结构图。它是由三个模块组成，PVD光伏电池接收器，它的主要作用是将光变成电，以及接收脉冲光数据信号转换电信号；其次LED是标签的光发射器，其主要作用是将标签信息传送给读写头；最后是OEID芯片，其由三个单元组成的，即控制管理单元，电源管理单元以及ID-信息存储单元，其控制管理单元是核心，对数据信息进行管理，电源管理单元的主要目的是将PVD的电进行有效管理，同时给整个标签进行有效供电，ID-信息存储单元主要对标签的ID信息进行存储。

参见图16所示的根据本发明实施例的LED-VLC读写头架构图，它的主要目的是将LED灯变为具有VLC功能的OEID读写头，它增加了一个光探测器(PIN-PD或CCD)用于接收OEID标签发射的上行光信号，同时有一个控制芯片，用于控制LED灯发射下行信号，以及对数据进行处理。

其中，室内物品定位的精确度，取决于有多少LED灯参与，一般情况下只有一个LED灯的话，定位精度一般在一米左右，如果有多个LED灯参与，最好有三个或以上，这样可以运用三角定位的方法，如图18所示，其定位的精度取决于所用的算法，如：TOAD，RSSI等，或者多个算法一起使用。其基本的工作流程如图20所示，首先开启LED-VLC灯对OEID标签进行充电，可以多个灯一起开启，然后LED灯下发指令，要求对应OEID开始上报，OEID标签按照P2MP的流程逐个上报自己的ID信息，LED灯对这些信息进行核对以及存储ID信息。开始对每个OEID开始了定位流程，首先选择ID1的OEID标签，要求其上报ID信息，多个LED-VLC灯同时收到该ID1的信息，然后将收到的信息所需的时间、强度等通过PLC转给监控电脑，该电脑启动定位算法对收到数据进行处理，由此计算出ID1的OEID标签的位置信息，可以将该位置信息存储在电脑中，也可以同时将简化的该信息通过LED-VLC发回给ID1的OEID标签，这样OEID标签将存储本身的ID信息还有相应的位置信息。当然发给标签的位置信息可以简化为房间的号码，这里主要考虑OEID标签的存储有限，而具体的位置信息是需要室内地图与之配合的，如果OEID存储详细的位置信息，如果被搬运其他地方，读写头没有对应的室内地图，也没法对位置信息进行复原的，因此简化的位置信息就足够了。在房间的具体位置信息可以存储在监控电脑中，用于以后的检查或复查所需即可。依照以上流程可以依次逐个对ID2的OEID标签，ID3的OEID标签，……，IDn的OEID标签进行位置信息的定位，一直到所有房间内OEID标签均被定位为止。

图19是根据本发明实施例的室内定位整体结构图。如图19所示，在一个密闭的房间，有多个被贴有OEID标签的物体，如：文件柜、保险柜、电脑、贵重物品等，这些物品被安置在房间后，通过本发明的方法对这些物品进行清点和定位。具体的工作流程如图20所示，图20是根据本发明实施例的室内定位流程图，如图20所示，该流程包括如下步骤：

步骤S2002，首先LED-VLC灯接收到网管或控制中心的指令对OEID标签(OEID标签可以简称为标签)进行读写，控制芯片开始启动读写过程，首先开始对光标签进行充电，然后开始执行如下测试步骤。

步骤S2004，LED灯向标签发出P2MP问询指令。

步骤S2006，标签收到信息后，按照P2MP的流程逐个向LED-VLC发射回复指令，即ID信息和状态。

步骤S2008，LED灯收到信息后，开始启动定位流程，即对针对ID1标签发送指令，要求其回复ID信息，以及发射时间。

步骤S2010，标签收到信息后，发送标签ID信息以及发射时间。

步骤S2012，多个LED灯收到信息后，将ID信息、发射和到达时间以及信号强度等汇众后，每个LED灯将这些信息通过PLC发送给监控电脑。监控电脑收到数据后，通过内置的室内算法对数据进行处理，如果发现数据不完整，可以要求LED灯重发数据，或重新测量后再发送数据。如果处理后数据正确，将得到了ID1的确切的位置信息，并将其存储起来，同时在3D室内地图上标出其所在的位置。同时给LED灯发出信息处理完毕，进行下一个标签的定位。LED灯收到信息后，向ID1标签发出房间号。ID1收到信息后，对标签信息进行编辑，将房间的位置信息加在标签中，同时回复已完成。

步骤S2014，LED灯收到信息后，对下一个标签开始定位流程，即重复步骤S2002到步骤S2012，直到所有的标签均被定位为止。

本发明实施例中的方法，也可用于物流公司仓库物品的清点和定位。其他类似物品定位需求，也可使用本发明实施例中的方法。通过本发明实施例中的方法可以在多种情况下迅速定位物品。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，通过下行光向光标签发送用于指示光标签上报标签信息的问询指令；

S2，接收光标签根据问询指令通过上行光上报的标签信息；

S3，至少根据标签信息确定该光标签的位置。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，接收用于确定光标签的位置的光标签读写装置通过下行光发送的问询指令，其中，该问询指令用于指示光标签上报标签信息，该标签信息用于确定光标签的位置；

S2，根据上述问询指令将标签信息发送给光标签读写装置。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种标签位置确定系统，其特征在于，包括：

光标签，设置在物品上，用于接收光标签读写装置通过下行光发送的问询指令和/或通过上行光将所述光标签的标签信息发送给光标签读写装置，所述问询指令用于指示所述光标签上报标签信息，所述标签信息用于确定所述光标签的位置；

一个或多个光标签读写装置，用于通过所述下行光向所述光标签发送所述问询指令和/或接收所述光标签通过所述上行光发送的所述标签信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光标签包括：

光电池，用于接收下行光并将所述下行光转换为电能，和/或接收所述问询指令；

电源管理模块，用于执行以下操作至少之一：储存所述电能、给光发射器供电、给微控制处理器供电；

光发射器，用于通过所述上行光发送所述标签信息；

存储器，用于存储所述标签信息；

微控制处理器，用于执行以下操作至少之一：控制所述光电池接收所述下行光、控制所述光电池接收所述问询指令、控制所述电源管理模块给所述光发射器供电、控制所述光发射器发送所述标签信息，以及控制存储器对所述标签信息进行存储和比对。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光标签读写装置包括：

光探测器，用于接收所述标签信息；

发光二极管LED，用于发射下行光和/或发送所述问询指令；

控制芯片，用于执行以下操作至少之一：控制所述LED发射所述下行光、控制所述LED发送所述问询指令、对所述标签信息进行处理。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

计算设备，用于至少根据所述标签信息计算所述光标签的位置。

5.一种标签位置确定方法，其特征在于，包括：

通过下行光向光标签发送用于指示所述光标签上报标签信息的问询指令；

接收所述光标签根据所述问询指令通过上行光上报的所述标签信息；

至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置信息之后，还包括以下至少之一：

保存所述光标签的位置的信息；

将所述光标签的位置的信息发送给所述光标签；

利用所述光标签的位置的信息和预先保存过的所述光标签的位置的信息确定所述光标签的移动信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，至少根据所述光标签信息确定所述光标签的位置包括：

将所述标签信息发送给用于计算所述光标签的位置的计算设备；

利用所述计算设备至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于：

所述标签信息包括以下至少之一：所述光标签的标识ID信息、所述光标签发送所述标签信息时的时间；和/或，

至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置信息包括：根据所述标签信息和以下信息至少之一确定所述光标签的位置：接收所述标签信息的时间、接收所述标签信息时的信号强度。

9.一种标签位置确定方法，其特征在于，包括：

接收用于确定光标签的位置的光标签读写装置通过下行光发送的问询指令，其中，所述问询指令用于指示光标签上报标签信息，所述标签信息用于确定所述光标签的位置；

根据所述问询指令将所述标签信息发送给所述光标签读写装置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在根据所述问询指令将所述标签信息发送给所述光标签读写装置之后，还包括：

接收所述光标签读写装置发送的所述光标签的位置信息。

11.根据权利要求9至10任一项所述的方法，其特征在于，所述标签信息包括以下至少之一：

所述光标签的标识ID信息、发送所述标签信息时的时间。

12.一种标签位置确定装置，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于通过下行光向光标签发送用于指示所述光标签上报标签信息的问询指令；

第一接收模块，用于接收所述光标签根据所述问询指令通过上行光上报的所述标签信息；

第一确定模块，用于至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括以下至少之一：

保存模块，用于保存所述光标签的位置的信息；

第二发送模块，用于将所述光标签的位置的信息发送给所述光标签；

第二确定模块，用于利用所述光标签的位置的信息和预先保存过的所述光标签的位置的信息确定所述光标签的移动信息。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

发送单元，用于将所述标签信息发送给用于计算所述光标签的位置的计算设备；

确定单元，用于利用所述计算设备至少根据所述标签信息确定所述光标签的位置。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于：

所述标签信息包括以下至少之一：所述光标签的标识ID信息、所述光标签发送所述标签信息时的时间；和/或，

所述第一确定模块包括：根据所述标签信息和以下信息至少之一确定所述光标签的位置：接收所述标签信息的时间、接收所述标签信息时的信号强度。

16.一种光标签读写装置，其特征在于，包括权利要求12至15中任一项所述的装置。

17.一种标签位置确定装置，其特征在于，包括：

第二接收模块，用于接收用于确定光标签的位置的光标签读写装置通过下行光发送的问询指令，其中，所述问询指令用于指示光标签上报标签信息，所述标签信息用于确定所述光标签的位置；

第三发送模块，用于根据所述问询指令将所述标签信息发送给所述光标签读写装置。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，还包括：

第三接收模块，用于接收所述光标签读写装置发送的所述光标签的位置信息。

19.根据权利要求17至18任一项所述的装置，其特征在于，所述标签信息包括以下至少之一：

所述光标签的标识ID信息、发送所述标签信息时的时间。

20.一种光标签，其特征在于，包括权利要求17至19中任一项所述的装置。