1.一种有源电子标签的能量优化方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1、控制有源电子标签开启工作,有源电子标签的信号发射源以发射功率Pt (单位为dBm)进行信号发射,Pt为发射功率的初始化预设值;
步骤2、对有源电子标签的信号发射区和标签扫描终端的扫描路线进行建模,得到建模后的有源电子标签信号发射区和标签扫描终端扫描路线;
其中,有源电子标签在以信号发射源为圆心O,半径为r的圆周R作为建模后的有源电子标签信号发射区;将水平扫描路线设为建模后的标签扫描终端扫描路线,且该水平扫描路线与有源电子标签的信号发射圆周R相交于A点和B点;r为半径的初始化预设值;
步骤3、标签扫描终端进入到有源电子标签的信号发射圆周R内,并获取标签扫描终端从A点移动至C点的时间t,其中,C点设于直线AB上且圆心O与C点连接的直线垂直于直线AB;
步骤4、计算出单位时间内有源电子标签的发射功率E,并求取该发射功率E的最小值,从而获取有源电子标签的最佳广播速率 、单次最佳发射功率 和圆周R的最佳半径 ;
步骤5、有源电子标签则以步骤4中求取出的最佳广播速率 、单次最佳发射功率 和最佳半径 进行信号发射。
2.根据权利要求1所述的有源电子标签的能量优化方法,其特征在于:所述步骤4中单位时间内有源电子标签的发射功率E的获取方法为:步骤4‑1、获取标签扫描终端在圆周上A点或B点的接收功率Pr (单位为dBm);
步骤4‑2、计算出有源电子标签的信号发送至圆周R上的理论信号传输损耗 (单位为dBm);
(公式1)其中,Loss1为空气损耗(单位为dBm),f为信号发射源的无线频率;
步骤4‑3、计算出有源电子标签实际的信号传输损耗 (单位为dBm);计算公式为: (公式2)步骤4‑4、实际的信号传输损耗 等于理论上的信号传输损耗Loss,并将步骤4‑3中的公式2代入到步骤4‑2的公式1中,即得到: (公式3)步骤4‑5、计算标签扫描终端从点A移动至点C的平均速度v,并根据圆心O与C点之间的距离d,得到 ,并将该公式代入到公式3中,即得到: (公式4)
步骤4‑6、有源电子标签信号发射的最小广播速率n(单位为次/秒)的计算公式为:其中,m为在保证有源电子标签数据不丢失的情况下标签扫描终端从点A移动至点C的时间t内标签扫描终端最少接收到有源电子标签的数据次数,m≥1;
并将该最小广播速率n代入到公式4中,得到: (公式5)步骤4‑7、根据功率W(单位为mW)与Pt (单位为dBm)之间的换算公式对公式5进行换算,得到:
(公式6)
其中,A为简化后的参数, ;
另外将换算后的功率W公式代入到单位时间内有源电子标签的发射功率E (单位为mW)的计算公式中,得到:
(公式7)。
3.根据权利要求2所述的有源电子标签的能量优化方法,其特征在于:所述步骤4‑5中标签扫描终端在圆周R上的信号接收功率Pr等于标签扫描终端自身的接收灵敏度P0。
4.根据权利要求2所述的有源电子标签的能量优化方法,其特征在于:上述步骤4中发射功率E的最小值以及有源电子标签的最佳广播速率 、单次最佳发射功率 和圆周R的最佳半径 的具体计算方法为:
对公式7进行求取最小广播速率n的偏导,得到:并使 ,得到 ;
即有源电子标签的最佳广播速率 ,此时有源电子标签单位时间内的发射功率E的最小值: ;
并将 和 代入到 中,即得到 ,即有源电子标签单次最佳发射功率 (单位为mW)为: ;最佳半径 。
5.根据权利要求1所述的有源电子标签的能量优化方法,其特征在于:所述步骤2中标签扫描终端匀速在水平扫描路线中移动。
6.根据权利要求1所述的有源电子标签的能量优化方法,其特征在于:所述步骤2中标签扫描终端变速在水平扫描路线中移动,且标签扫描终端相邻时刻移动的速度差均在设定阈值内。
7.根据权利要求2所述的有源电子标签的能量优化方法,其特征在于:所述步骤4‑6中m值的取值选择方法为:结合有源电子标签能量消耗和有源电子标签在广播周期内的单次漏接收率来综合考虑。
8.一种仓储管理系统,其特征在于:包括有:货箱,用于存放物品;
有源电子标签,设于货箱上且有源电子标签存储有所处货箱内存放的物品信息,所述有源电子标签应用权利要求1 7任一项所述的能量优化方法进行信号发射;
~
标签扫描终端,用于接收有源电子标签发射的信号,所述标签扫描终端按照权利要求1
7任一项所述的能量优化方法确定出的扫描路线进行移动。
~
9.根据权利要求8所述的仓储管理系统,其特征在于:还包括有用于携带标签扫描终端移动的管理人员或机器,所述管理人员或机器按照设定的扫描路线移动。
10.根据权利要求8所述的仓储管理系统,其特征在于:所述货箱至少为两个,按照行、列分布在仓库中,每行货箱和每列货箱之间均设有过道,所述扫描路线设于过道中,且扫描路线与相邻两行或相邻两列货箱上的有源电子标签之间的距离相等。