基于TOA測距的讀卡器制造技術

基于TOA測距的讀卡器，它包括有讀卡器處理器、讀卡器定位模塊、讀卡器級聯模塊和讀卡器電源模塊，讀卡器處理器，用于讀卡器數據總匯，標識卡的ID識別，讀卡之間的通信，控制讀卡器的其它模塊工作，實現讀卡器休眠模式與正常模式之間的切換；讀卡器定位模塊，發送定位數據包、接收應答消息，計算發送、接收之間時間延遲，通過時間延遲計算標識卡與讀卡器之間的距離信息，并計算標識卡的位置信息；讀卡器級聯模塊，實現多個讀卡器基于CAN通信協議的級聯工作；讀卡器電源模塊，為讀卡器各模塊提供工作電源。它通過與TOA精確定位標識卡的配合使用，準確的計算出標識卡距離讀卡器的距離。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于定位系統的讀卡器，特別是一種基于TOA測距的精確定位讀卡器。
技術介紹
目前，國內市場已經開發出基于有源RFID技術的人員考勤管理系統，并得到了成 功推廣應用。從嚴格意義上說，現有的礦用人員定位系統只是考勤系統，若是標識卡在讀卡器的測量范圍內，則表示標識卡進入測量區域，反之則沒有進入測量區域，無法確定標識卡的具體位置。市場上出現了一些精確定位系統，但它們的定位精度很低，還達不到煤礦的需求標準，并且也無法和RFID定位系統相兼容，更換成本太高。TOA測距方法目前還沒有運用于煤礦人員定位系統上，并且也沒有出現TOA測距方法與RFID技術相兼容的定位系統。
技術實現思路
本技術的目的就是提供一種基于TOA測距的讀卡器，它通過與TOA精確定位標識卡的配合使用，準確的計算出標識卡距離讀卡器的距離。本技術的目的是通過這樣的技術方案實現的，所述讀卡器為基于TOA測距方法進行精確測距的TOA精確定位讀卡器，包括有讀卡器處理器、讀卡器定位模塊、讀卡器級聯模塊和讀卡器電源模塊，讀卡器處理器，用于讀卡器數據總匯，標識卡的ID識別，讀卡器之間的通信，控制讀卡器的其它模塊工作，實現讀卡器休眠模式與正常模式之間的切換；讀卡器定位模塊，發送定位數據包、接收應答消息，計算發送、接收之間時間延遲，通過時間延遲計算標識卡與讀卡器之間的距離信息，并計算標識卡的位置信息；讀卡器級聯模塊，實現多個讀卡器基于CAN通信協議的級聯工作；讀卡器電源模塊，為讀卡器各模塊提供工作電源。進一步，所述讀卡器定位模塊的芯片型號為NAN0PAN5375。進一步，讀卡器包括有一個主讀卡器和I個以上輔讀卡器，輔讀卡器將標識卡距離信息發送給主讀卡器，主讀卡器計算標識卡位置信息。進一步，所述讀卡器還包括有讀卡器通信協議模塊，用于讀卡器與上位機之間的通信。進一步，所述讀卡器還包括有讀卡器顯示模塊，用于顯示讀卡器的數據信息。進一步，所述讀卡器還包括有讀卡器存儲模塊，用于存儲標識卡的卡號、距離等信肩、O進一步，所述讀卡器還包括有指示燈。進一步，所述TOA精確定位讀卡器識別RFID格式數據包，對發出RFID格式數據包的標識卡進行RFID定位。由于采用了上述技術方案，本技術具有如下的優點本技術配合TOA精確定位標識卡可以通過TOA測距方法準確測算出攜帶標識卡人員的具體位置和距離讀卡器的距離，實現礦井下的人員準確定位，并且可以兼容RFID定位技術，配合RFID標識卡可以繼續使用，降低一次性更換的成本。本技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本技術的實踐中得到教導。本技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。附圖說明本技術的附圖說明如下。圖I為本技術與標識卡的結構示意圖；圖2為讀卡器定位模塊的電路圖； 圖3為讀卡器計算標識卡位置信息的原理圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步說明?；赥OA測距的讀卡器，所述讀卡器為基于TOA測距方法進行精確測距的TOA精確定位讀卡器，包括有讀卡器處理器、讀卡器定位模塊、讀卡器級聯模塊和讀卡器電源模塊，讀卡器處理器，用于讀卡器數據總匯，標識卡的ID識別，讀卡器之間的通信，控制讀卡器的其它模塊工作，實現讀卡器休眠模式與正常模式之間的切換；讀卡器定位模塊，發送定位數據包、接收應答消息，計算發送、接收之間時間延遲，通過時間延遲計算標識卡與讀卡器之間的距離信息，并計算標識卡的位置信息；讀卡器級聯模塊，實現多個讀卡器基于CAN通信協議的級聯工作；讀卡器電源模塊，為讀卡器各模塊提供工作電源。讀卡器分為TOA精確定位讀卡器和RFID讀卡器，本技術所述TOA精確定位讀卡器，可以接收、發送TOA格式數據包，與TOA精確定位標識卡共同實現精確定位，同時也可以接收、發送RFID格式數據包，與RFID標識卡共同實現RFID定位。以讀卡器和標識卡的類型進行劃分，本技術可以分為4種情況第一種，TOA精確定位讀卡器和TOA精確定位標識卡，標識卡發送TOA格式握手信息給讀卡器，讀卡器能識別，確認為精確定位模式。第二種，TOA精確定位讀卡器和RFID標識卡，標識卡發送RFID格式握手信息給讀卡器，讀卡器能識別，確認為RFID定位模式。第三種，RFID讀卡器和TOA精確定位標識卡，標識卡先發送TOA格式握手信息給讀卡器，讀卡器不能識別，標識卡切換為RFID格式握手信息，讀卡器能識別，確認為RFID定位模式。第四種，RFID讀卡器和RFID標識卡，標識卡發送RFID格式握手信息給讀卡器，讀卡器能識別，確認為RFID定位模式。本技術與標識卡進行配合進行定位的具體方法為I)標識卡向讀卡器發送握手信息,讀卡器判斷基于TOA精確定位或基于RFID定位，若為RFID定位則轉入步驟2)，若為精確定位則轉入步驟3)；2)讀卡器發送RFID定位模式確認信息至標識卡，標識卡收到確認信息后向讀卡器發送定位信息，若讀卡器收到定位信息，則表示該標識卡在讀卡器測量區間內，若讀卡器未收到定位信息，則表示該標識卡不在讀卡器測量區間內，完成RFID定位；3)讀卡器發送精確定位模式確認信息至標識卡；4)標識卡收到讀卡器精確定位模式確認信息，向讀卡器發送第一次定位數據包，讀卡器收到第一次定位數據包后，立即發出第一次應答消息，并且讀卡器記錄下收到第一次定位數據包到發出第一次應答消息的時間段，記為T2，標識卡收到讀卡器發出的第一次應答消息，記錄下標識卡從發送第一次定位數據包到接收到第一次應答消息的時間段，記為T1 ；·5)讀卡器向標識卡發出第二次定位數據包，并接收標識卡發回的第二次應答消息，記錄讀卡器從發出第二次定位數據包到接收第二次應答消息的時間段記為T3，標識卡收到第二次定位數據包后向讀卡器發出第二次應答消息，標識卡記錄從接收到發送的時間段記為T4,讀卡器收到標識卡的第二次應答消息后，標識卡將記錄有T1和T4信息的數據包發送給讀卡器；6)標識卡根據T1U和T4時間信息，代入公式計算讀卡器與標識卡之間的距離d d H土H XC 4其中C為光速；7)根據多臺讀卡器測算同一標識卡的距離信息，主讀卡器測算出標識卡的方位信肩、O本技術第一步進行工作模式選擇，確認了工作模式后再進行精確定位或RFID定位，RFID定位系統基于RFID射頻原理，標識卡處于讀卡器測量范圍內，讀卡器能收到定位信息，則表明標識卡位于檢測區域，無法再進一步精確定位，RFID定位技術一般用于工作考勤，確認員工是否在工作區域。而TOA測距方法根據時間可以計算出標識卡與讀卡器之間的準確距離，若有兩臺或兩臺以上的讀卡器同時顯示標識卡的距離信息就可以定位出標識卡的位置信息，完成精確定位過程。而TOA測距方法有一個技術難點在于時間同步，若時間同步出現誤差，則測量出的結果相差會很大。如圖I所示，本技術為了解決時間同步問題，采用了時間段計算的方式，通過標識卡和讀卡器各自收、發數據包的時間差來計算距離，避免了時間同步的問題，計算結果精確。所述讀卡器定位模塊的芯片型號為NAN0PAN5375。讀卡器包括有一個主讀卡器和I個以上輔讀卡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于TOA測距的讀卡器，其特征在于：所述讀卡器為基于TOA測距方法進行精確測距的TOA精確定位讀卡器，包括有讀卡器處理器、讀卡器定位模塊、讀卡器級聯模塊和讀卡器電源模塊，讀卡器處理器，用于讀卡器數據總匯，標識卡的ID識別，讀卡器之間的通信，控制讀卡器的其它模塊工作，實現讀卡器休眠模式與正常模式之間的切換；讀卡器定位模塊，發送定位數據包、接收應答消息，計算發送、接收之間時間延遲，通過時間延遲計算標識卡與讀卡器之間的距離信息，并計算標識卡的位置信息；讀卡器級聯模塊，實現多個讀卡器基于CAN通信協議的級聯工作；讀卡器電源模塊，為讀卡器各模塊提供工作電源。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：湯朝明，郭海軍，孫維，吳畏，劉世森，
申請(專利權)人：中煤科工集團重慶研究院，
類型：實用新型
國別省市：