專利名稱：一種對(duì)多層箱體中存放物品的識(shí)別與定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用RFID系統(tǒng)進(jìn)行搜尋物品，尤其是一種對(duì)多層箱體中存放物品的識(shí)別與定 位方法，它能將在多層箱體中不同空間區(qū)域上的RFID標(biāo)簽識(shí)別出來并確定其確切位置。
技術(shù)背景典型的射頻識(shí)別RFID系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽(也稱電子標(biāo)簽，應(yīng)答器)、RFID閱讀器(也稱 讀寫器，讀頭)以及主系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理單元(通常為計(jì)算機(jī)(PC機(jī)))。RFID閱讀器通過天線發(fā) 送一定頻率的射頻信號(hào)，若RFID標(biāo)簽在RFID閱讀器的天線工作區(qū)域中，RFID標(biāo)簽天線會(huì)接 收到信號(hào)，并在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，RFID標(biāo)簽獲得能量被激活；RFID標(biāo)簽將其專用集成 芯片中的編碼信息調(diào)制到載波上，通過RFID標(biāo)簽天線發(fā)送出去；RFID閱讀器的天線接收到 從RFID標(biāo)簽發(fā)送來的信號(hào)，并送到RFID閱讀器進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)數(shù)據(jù) 處理單元進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)讀取的信息判斷該RFID標(biāo)簽的合法性，完成目標(biāo)物體 的識(shí)別和管理。在不少場(chǎng)合下，除了要知道附著有RFID標(biāo)簽的物品的信息外，還要知道該 物品的位置信息。在多層箱體結(jié)構(gòu)中，物品是分層存放的，通常的RFID系統(tǒng)方案，因RFID 閱讀器天線工作區(qū)域過大或過小，無法對(duì)箱體中分層存放的物品進(jìn)行定位。 發(fā)明內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)對(duì)箱體空間中分層存放物品的射頻識(shí)別與定位并節(jié)約成本較高的RFID閱讀 器的數(shù)目，本發(fā)明提出了一種對(duì)多層箱體中存放物品的識(shí)別與定位方法，采用單RFID閱讀 器、多天線的分離式裝置，S卩RFID閱讀器的主體(除天線外的RFID閱讀器其他組成部分) 通過多天線尋讀電路接口與多付天線連接。這些天線在空間上順序放置，均有各自的工作 區(qū)域，在被RFID閱讀器尋讀后僅識(shí)別在自己工作區(qū)域內(nèi)的物品，獲取RFID標(biāo)簽內(nèi)的物品信 息，通過各天線對(duì)箱體內(nèi)空間分隔來標(biāo)示物品的位置。本發(fā)明上述目的通過以下方法實(shí)現(xiàn) 一種對(duì)多層箱體中存放物品的識(shí)別與定位方法， 箱體中設(shè)有存放物品的多層抽屜并設(shè)有內(nèi)嵌RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括電子標(biāo)簽、閱讀器 以及主系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理單元，電子標(biāo)簽與其所依附的物品一一對(duì)應(yīng)，閱讀器通過天線發(fā)送射 頻信號(hào)，，RFID標(biāo)簽天線接收到信號(hào)，RFID標(biāo)簽獲得能量被激活；RFID標(biāo)簽將其專用 集成芯片中的編碼信息調(diào)制到載波上，通過RFID標(biāo)簽天線發(fā)送出去，RFID閱讀器的天 線接收到從RFID標(biāo)簽發(fā)送來的信號(hào)，并送到RFID閱讀器進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送主系 統(tǒng)數(shù)據(jù)處理單元，主系統(tǒng)根據(jù)讀取的信息判斷該RFID標(biāo)簽的合法性，完成目標(biāo)物體的識(shí) 別和管理，其特征是設(shè)置一個(gè)閱讀器與多付空間分離的閱讀器天線通過多天線尋讀接口 電路相連，每付天線有各自工作區(qū)域并都有一個(gè)自己的子地址號(hào)碼，配合RFID閱讀器標(biāo) 識(shí)地址構(gòu)成物品的完全地址，該地址碼與其實(shí)際的物理位置一一對(duì)應(yīng)。多付空間分離的閱 讀器天線可嵌入在多層箱體擺放物品的分層抽屜底層或其它設(shè)有分層結(jié)構(gòu)的桌子、物品 架、盒子中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果采用單閱讀器與多天線的分離，即RFID閱讀器的主體(除天線外的閱讀器其他組成部分)通過多天線尋讀電路接口與多付檢測(cè)天線連接。這些檢測(cè)天 線的空間位置經(jīng)過合理安排，均有各自的工作區(qū)域，在被閱讀器尋讀后僅識(shí)別在自己工作 區(qū)域內(nèi)的物品，獲取標(biāo)簽內(nèi)的物品信息，通過各天線對(duì)箱體內(nèi)空間分隔來標(biāo)示物品的位置。 本技術(shù)方案中，每一付檢測(cè)天線都由一個(gè)子地址碼來標(biāo)識(shí)(配合RFID閱讀器標(biāo)識(shí)地址構(gòu) 成物品的完全地址)，該地址碼與其實(shí)際的物理位置一一對(duì)應(yīng)，這樣每付天線的工作區(qū)域 所包含的空間就有它自己唯一的標(biāo)識(shí)信息或地址碼。這些唯一的地址碼被編程輸入RFID 后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，這樣通過查詢天線的地址碼和其物理位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系就可以找到物品所 處的確切位置，從而實(shí)現(xiàn)物品的識(shí)別與定位。本發(fā)明不僅能確定在閱讀器各天線工作區(qū)域 中的RFID標(biāo)簽的確切位置，為多層箱體結(jié)構(gòu)中物品的定位識(shí)別提供了可能，還將單個(gè)RFID 閱讀器的工作區(qū)域擴(kuò)大了，降低了RFID系統(tǒng)的成本。


圖l是內(nèi)嵌RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)的多層箱體示意圖；圖2是內(nèi)嵌多付空分天線的一個(gè)分層抽屜的示意圖；圖3是配有多付內(nèi)嵌天線的閱讀器的數(shù)據(jù)尋讀示意圖；圖4是多天線尋讀電路的端口排序；圖5是多天線巡讀電路接口功能示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本技術(shù)方案的方法進(jìn)一步說明。 參看圖1、 2， 一個(gè)多層箱體僅使用一個(gè)箱體閱讀器1，在每個(gè)箱體中有多層抽屜2 可以存放物品，為了識(shí)別每層抽屜2中存放的物品，在抽屜底面上內(nèi)嵌多付閱讀器天線3。 這些天線平鋪保證所有天線的工作區(qū)域覆蓋整個(gè)抽屜底面，每付天線均用一個(gè)子地址碼來 標(biāo)識(shí)(配合箱體閱讀器標(biāo)識(shí)地址和物品的識(shí)別碼構(gòu)成物品的完全地址)，這樣每付多層箱體 中的天線的工作區(qū)域都有它自己唯一的標(biāo)識(shí)信息或地址碼。內(nèi)嵌天線數(shù)目由多層箱體中需 分隔的區(qū)域數(shù)目決定，抽屜底面(也可以是其它更好的位置)可內(nèi)嵌多付閱讀器天線，每付 天線的工作區(qū)域與其他天線的工作區(qū)域相互不干擾(天線間不重疊)，保證內(nèi)嵌天線只讀 取天線工作區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽，所有的天線的工作區(qū)域覆蓋整個(gè)層面。圖3是配有多付內(nèi)嵌分離天線3的箱體閱讀器1的數(shù)據(jù)尋讀示意圖。圖中多付分離天 線3與箱體閱讀器1之間采用多天線尋讀電路4連接，箱體閱讀器l發(fā)出閱讀命令后，多 天線尋讀電路4按其上的端口排序(見圖4，左側(cè)端口6是與閱讀器相連接的端口，上下 二排共8個(gè)端口 7是與分離天線相連接的端口 )對(duì)各分離天線3進(jìn)行數(shù)據(jù)尋讀，被尋讀的 分離天線上有電流流過，并在分離天線的周圍產(chǎn)生電磁場(chǎng)。該電磁場(chǎng)給物品上粘貼的RFID 標(biāo)簽物品標(biāo)簽5提供了驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽芯片工作的能量。具有能量的標(biāo)簽依據(jù)貯存在芯片中的數(shù) 據(jù)反射分離天線的能量，分離天線感應(yīng)到這個(gè)能量經(jīng)多天線電路傳送到箱體閱讀器。箱體 閱讀器的數(shù)據(jù)解調(diào)電路解調(diào)出標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)，并將讀到該標(biāo)簽的天線的物理位置和解調(diào)出 的標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)存貯在箱體本地物品數(shù)據(jù)庫中，完成了對(duì)貼有RFID標(biāo)簽的物品的識(shí)別與 定位。圖5是多天線尋讀電路接口功能示意圖。圖中的微處理單元11接收到RFID閱讀器發(fā)來的巡讀命令19后，設(shè)置與微處理單元11各輸出端口相連的延時(shí)器12的值(例如，第 一個(gè)天線支路的延時(shí)器的設(shè)置為接通20ms后斷開，第二個(gè)天線支路的延時(shí)器設(shè)置為延時(shí) 20ms后接通20ms再斷開，第三個(gè)天線支路的延時(shí)器的設(shè)置為延時(shí)40ms后接通20ms， 斷開，...，依次類推，直到最后一個(gè)天線支路)。在各延時(shí)器接通時(shí)，該延時(shí)器控制的天 線支路的選通開關(guān)14閉合，閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)17經(jīng)閉合的選通開關(guān)14到達(dá)天線3， 有電流通過的天線3就會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。該電磁場(chǎng)給在天線工作區(qū)域中的標(biāo)簽提供了驅(qū)動(dòng)標(biāo) 簽芯片工作的能量。具有能量的標(biāo)簽依據(jù)貯存在芯片中的數(shù)據(jù)反射天線3的能量，天線將 感應(yīng)到的這個(gè)能量信號(hào)16傳送給RFID閱讀器以解碼，同時(shí)通過多端口選擇電路15將支 路的編碼傳送回微處理單元ll，通過端口 18將該支路的編碼回送給閱讀器。單個(gè)多天線 尋讀電路接口最少可連接1付天線3，最多可連接8付天線，通過擴(kuò)展最多可連接64付 天線。
權(quán)利要求
1. 一種對(duì)多層箱體中存放物品的識(shí)別與定位方法，箱體中設(shè)有存放物品的多層抽屜并設(shè)有內(nèi)嵌RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括電子標(biāo)簽、閱讀器以及主系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理單元，電子標(biāo)簽與其所依附的物品一一對(duì)應(yīng)，閱讀器通過天線發(fā)送射頻信號(hào)，RFID標(biāo)簽天線接收到信號(hào)，RFID標(biāo)簽獲得能量被激活；RFID標(biāo)簽將其專用集成芯片中的編碼信息調(diào)制到載波上，通過RFID標(biāo)簽天線發(fā)送出去，RFID閱讀器的天線接收到從RFID標(biāo)簽發(fā)送來的信號(hào)，并送到RFID閱讀器進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送主系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理單元，主系統(tǒng)根據(jù)讀取的信息判斷該RFID標(biāo)簽的合法性，完成目標(biāo)物體的識(shí)別和管理，其特征是設(shè)置一個(gè)閱讀器與多付空間分離的閱讀器天線通過多天線尋讀接口電路相連，每付天線有各自工作區(qū)域并都有一個(gè)自己的子地址號(hào)碼，配合RFID閱讀器標(biāo)識(shí)地址構(gòu)成物品的完全地址，該地址碼與其實(shí)際的物理位置一一對(duì)應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)多層箱體中存放物品的識(shí)別與定位方法，其特征是多 付空間分離的閱讀器天線嵌入在多層箱體擺放物品的分層抽屜底層或其它設(shè)有分層結(jié)構(gòu) 的桌子、物品架、盒子中。
全文摘要
一種對(duì)多層箱體中存放物品的識(shí)別與定位方法，箱體中設(shè)有內(nèi)嵌RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)，電子標(biāo)簽與其所依附的物品一一對(duì)應(yīng)，閱讀器通過天線發(fā)送信號(hào)，RFID標(biāo)簽天線接收到信號(hào)，標(biāo)簽獲得能量被激活，調(diào)制后通過標(biāo)簽天線發(fā)送出去，閱讀器天線接收到標(biāo)簽信號(hào)，并進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送主系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理單元，根據(jù)讀取的信息判斷該RFID標(biāo)簽的合法性，完成目標(biāo)物體的識(shí)別和管理，其特征是設(shè)置一個(gè)閱讀器與多付空間分離的閱讀器天線通過多天線尋讀接口電路相連，每付天線有各自工作區(qū)域并都有一個(gè)自己的子地址號(hào)碼，配合RFID閱讀器標(biāo)識(shí)地址構(gòu)成物品的完全地址，該地址碼與其實(shí)際的物理位置一一對(duì)應(yīng)。
文檔編號(hào)G06K7/00GK101271509SQ200810025328
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者剛 王, 王洪金 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)