专利名称：用于跟踪运输设备中的货物的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用射频(RF)技术编目、跟踪、以及防止货物库存 损耗(inventory shrinkage)。更确切地说，本发明涉及跟踪、编目以 及防止运输中心中运输货盘及其上包含的货物的库存损耗。
背景技术：
运输设备通常有用于编目、封装、固定、和运输货物的系统。例 如，运输设备可接收成捆的组合货物，例如，二十箱货物"A"、十箱 货物"B"和十袋货物"C"。过去，这些货物用手工或电子编目、力文 置在货盘上(例如，木制托盘)、封装、并放置在运输工具上，例如 卡车、火车、轮船等。该系统易于出错。例如，特定的公司一天可接 收一千多货盘而装载一百多辆卡车。每一货盘必需在恰当的时间通常 以恰当的顺序分派到恰当的卡车上。在运输设备中，将有许多不同的 人将不同的货盘装载到卡车上。结果是出现了错误。对于运输设备来 说，当因为错误导致装货延误或货物丟失时，出错的代价很大。
对于运输设备而言非常需要准确跟踪其系统中的每一货盘在任 何指定时刻所处的位置以及该货盘应该装载到哪个特定运输工具中。 一个方法是对置于货盘上的每一货物通过手工或电子进行记录。对于 大型运输设备用手工记录库存极其容易出错并且耗时，因此它们转为 电子方式跟踪库存。
电子跟踪库存有很多优势。例如电子跟踪可允许公司跟踪特定货 盘上的特定货物。而且，电子跟踪可以自动化并且加快跟踪过程。还 可减少错误并且提供关于跟踪的实时数据。
为了实现电子跟踪，分组中的每一货物优选用RF(射频)标签 的电子标注，优选RFID (射频识别)标签。当被发送器或收发器激 活时，RFID标签通过发送信号识别自身(例如通过识别其范围内的
产品和产品序列号(SN))。接收器监听RFID标签的传输和记录，例 如，(1 )通过发现是哪一个传感器识别了标签而获知的标签位置和(2 ) 该标签^皮激活的时间。
为了本发明的目的，术语"RFID标签"和"RFID装置"可交换使用。
标签如RFID标签必须在特定距离范围之内以便^X送器激活。 该范围视多种因素而定，例如干扰、原始信号(即由收发器发射的信 号)的强度、以及所标注的材料类型。贴置标签的材料的类型容易变 化而影响结果。例如，如果货盘含有金属壳，传输范围极其有限。通 常，金属和高密材料对信号传输强度有极大的副作用。因为这个特性， 在固定位置仅设单个发送器，例如图l所示，通常不是针对货盘上所 有产品的有效方法。由于这种限制，大多数现有的运输传感器包括发 送器门，例如如图2所示。图2中的门使用六个发送器和接收器的系 统。例如当一伊车驶过该门时，标签被扫描。因发送器和接收器的数 量、门的成本、门的占地空间等，该系统造价昂贵。建造该系统又为 复杂。例如，发送器和接收器都需要同步以便共同工作。需要一种价 格{更宜、构造简单、不太庞大的系统。
公知有许多大体涉及现有类型的系统的专利。例如，第5,920,287 号(Belcher等人)美国专利公开了通过射频(RF)标签准确跟踪目标 的无线定位系统。该标签随机并且重复发射识别信号。
第5,926,110号(Downs等人)美国专利公开了用于控制RFID应答 器中的信号电平的可编程输出设备。
第5,929,760号(Monahan)美国专利公开了一种RFID天线系统， 该系统包括设置在询问通路附近用于询问沿询问通路移动的应答器 的天线。该天线的纵轴基本垂直于询问通路。天线提供有源RF询问 区。
第5,933,354号(Shimada等人)美国专利公开了用于控制货盘的物 理分布以正确识别货盘的系统。该系统包括安装在货盘上并用于检测 货盘控制信息的无线检测装置。
第5,936,527号(Isaacman等人)美国专利公开了用于RF文档控制 系统的装置和方法，该系统能够对例如容易识别的office文件进行定 位。主收发器向置于货架和/或橱拒上的独立可寻址收发器发送第一频 率的编码RF信号。本地激发器经天线转发第二频率的编码RF信号。 含有与由本地激发器发送的编码相同的编码的无源RFID标签附着于 文档或文件夹。当文档或文件夹在激发器附近时，该RFID标签被激 发并调制第二频率。与主收发器连接的计算机能够使该系统沿着特定 货架或橱拒自动并快速地识别#^标注文档的特定位置。
第5,953,234号(Singer等人)美国专利公开了将货物存储在存储货 盘上的自动存储设备。该系统提供了挑选堆叠物件的顺序。该系统包 括服务器、客户个人电脑、客户RF终端等。
第5,959,568号(Woolley)美国专利公开了用于测量一距离的系统， 通过将电子标签附贴于物体上，在该距离处监视存储区或移动车辆中 的物体。当物体在存储中或由车辆移动时，电子设备通过与标签通信 检测该物体的存在。标签也可确定所附物体的位置，并且如果物体偏 离指定的运输计划时改道物体的位置。
第5,963,134号(Bowers等人)美国专利7>开了用于例如图书的物 品库存控制系统，并使用附贴于每一物品的RFID标签。库存数据库 跟踪所有被标注的物品，并保持每一物品的循环状态信息。使用顾客 自行结算系统将物品带出图书馆。结算后的物品通过置入外部智能还 书箱(exterior smart book drop)返还图书馆，该外部智能还书箱读取 RFID标签并自动枱、验返还的物品。
第5，970，398号(Turtle)美国专利公开了具有电流受控灵敏度的RF 天线。
第5,971,592号(Kralj等人)美国专利公开了具有数据收集装置的 集成可回收使用的货盘。公开了用于控制库存和运输的方法，所述方 法可以跟踪和控制具有数据存储装置的可回收使用的货物。在该方法 中对可回收使用的货物的数据存储装置上的数据进行存储和检索。
第6,032,127号(Schkolnick等人)美国专利公开了可自动保持对手推车中的物体跟踪的智能购物车。该系统提供了用户手推车运载的货 物的总价格。该手推车有基站和天线。
第6,075,441号(Maloney)美国专利公开了用于跟踪物体例如钥匙 的系统。该系统包括多个单元，每个都与被跟踪的物体相连。每一单 元携带存储有识别该单元及其所连物体的独特编码的存储设备。
第6,081,237号(Sato等人)美国专利公开了一种天线/反射镜装置， 其中因利用了镜盒的内部空间而减少了低剖面天线(low profile antenna)占据的空间。
第6,097,301号(Turtle)美国专利公开了 一种调节RFID系统的双向 通信范围的方法，以协助操:作员分别处理和询问每一个都包括RFID 标签的多个被标注的物体，例如手提箱。被安装的RFID收发器安装 在操作员身上。
第6,148,291号(Radican)美国专利公开了集装箱和库存监控方法 和系统，其提供集装箱、运输货架、以及常驻和在途库存(resident and in-transit inventory)的详细物流4空制。该方法和系统建立和4呆持在i殳备 范围内和诸如制造厂、装配厂、仓库等设备之间的集装箱、货架和库 存的位置、移动和装卸状态的精确实时记录。
第6，150，921号(Werb等人)美国专利公开了用于跟踪移动标签的 物品跟踪系统。具有多天线模块的单元控制器产生由标签接收的载波 信号。标签改变载波信号的频率，在其上调制识别码，并以随^L间隔 发送该合成标签信号。天线接收和处理该响应并通过定位和三角测量 确定标签的存在。单元控制器从天线向主机发送数据。
第6,154,137号(Goff等人)美国专利公开了包括磁响应元件和RF 响应元件的识别标签。该》兹响应元件可用作射频响应元件的天线。
第435,557号(Eisenberg等人)美国专利公开了手控询问器的设计。
第6,182,053号(Rauber等人)美国专利公开了借助计算机管理仓 库中的库存的方法和设备。该方法和设备用于接收、分类、标记、跟 踪和出售库存。
第6,232,870号(Garber等人)美国专利公开了 一种结合连接有 RFID标签的货物使用的手控RFID设备。这里，尤其涉及到图书馆材 料，例如图书、杂志以及磁性和光学材料。
第6,335,686号(Goff等人)美国专利公开了一种天线架带(antenna shelf tape ),其与具有RFID元件的货物或与相关货物相连的标签一起 使用。这里，天线架带包括多个天线，其中可选^^至少一个天线以促 进接近所选择天线的RFID元件的询问。
第6,496,806号(Horwitz等人)美国专利公开了用于跟踪一组货物 中的每一货物的方法和系统。每一货物具有相关的ID。该方法和系统 存储货物记录。该货物记录包括用于存储该货物ID的相关货物记录。 每一货物记录与其他货物记录相连。
在此引用的所有参考资料通过全文引用并入此处。
发明内容
提供一种跟踪货物的系统，该系统包括适于接纳装有物品的货 盘的转盘，该货盘和物品上具有至少一个RFID装置；至少一个邻近 转盘设置的收发器，该收发器适于向至少一个RFID装置发送信号并 且接收来自该RFID装置的信号；以及包装分配器(wrap dispenser), 当转盘旋转时该包装分配器用包装纸包装装有物品的货盘。
货盘可以具有安装在其上的至少一个RFID标签。货盘上每一个 物品上可以安装有至少一个RFID。用于包装货盘的包装分配器和转 盘优选配置为相对彼此向上和向下移动。
还提供一种跟踪货物的系统，该系统包括接纳多个物品的转盘， 多个物品的至少一部分中每一个上具有RFID装置，用于支撑巻轴的 邻近转盘的柱，该巻轴可在柱上向上和向下移动，该巻轴上具有一巻 弹性膜，邻近转盘设置的至少一个收发器，该收发器配置为发送信号 以向多个RFID装置传输信号，并且接收来自所述多个RFID装置的 反馈信号，每一个反馈信号包含关于物品的数据，该物品上具有RFID 装置，以及用于处理具有该RFID装置的有关物品的数据的处理器。
优选地，通过利用至少一个电动机使巻轴在柱上向上和向下移
动。转盘可以用于接纳其上具有多个物品的货盘。货盘上每一个物品
上安装有至少一个RFID。
还提供一种用于跟踪货物的方法，该方法包括步骤将多个物品 装载在货盘上，物品中至少一个上具有RFID装置，将货盘装载在转 盘上，将一巻包装纸的一端连接至至少一个物品或货盘，旋转转盘使 包装纸围绕货盘上的物品，并继续旋转转盘直到基本所有物品被包装 纟氏大体约束到位，向至少一个RFID装置发送信号以使每一 RFID装 置发射返回收发器的信号，以及读取来自RFID装置的信号从而获得 含在该信号中的信息。
该方法可以包括使用妒车从转盘移走货盘的步骤。该方法还可以 包括步骤在旋转转盘的步骤期间，使货盘和收发器相对彼此向上和 向下移动。
将结合以下附图描述本发明，其中相同的附图标记表示相同的元 件，其中
图l是现有技术公知的，安装在用于产品检测的杆上的收发器的 简化结构图2是现有技术公知的门型收发器的简化结构图； 图3是现有技术公知的，货盘上产品的自动薄膜包装机的简化的 等轴测^见图4是根据本发明第一优选实施方案，使收发器邻近货盘设置， 带有货盘的产品自动薄膜包装机的简化的等轴测视图5是用于图4中产品的自动薄膜包装机的简化侧视图； 图6是根据图4的但具有两个货盘收发器的自动薄膜包装机的简 化侧^L图7是根据图4的但具有两个与图6中物理结构不同的货盘收发 器的自动薄膜包装机的简化侧视图8是根据图4具有可调节收发器连接臂的自动薄膜包装机的简
化侧视图9是图6中的自动薄膜包装机在稍后时间点所示的简化侧视 图，其中用于包装的包装分配机正抬高并且货盘转盘旋转90度；以 及
图IO是图6中的自动薄膜包装机在比图9稍后的时间点所示的 简化侧视图，其中货盘含有另外的被标注货物。
具体实施例方式
许多运输设备有一过程，在运输产品之前包装将要运输的产品。 通常，通过将这些货物如下放到旋转的平台上进行包装(l)货盘， (2)货盘上的货物，每一货物具有RFID标签，以及(3)货盘上的 RFID标签。就目前的目的来说，这三项集体称为货盘复合体。包装 分配器用塑料包装来包装货盘复合体。该系统通常如图3所示。过去， 由4产车采取被包装的货盘复合体，运载通过发送器门，并装载到卡车 上。该发送器门读取RFID标签并收集与该标签相关的数据。例如， 发送器门的位置、货物穿过该发送器门的时间等。
例如，第5,794,418号(Lai)美国专利涉及包括转盘的货盘拉伸包 装机，通过引用将其说明书全文并入。框架可沿柱垂直移动。柱支撑 能够在柱上向上和向下移动的框架。该框架具有含一巻弹性膜的巻 轴。弹性膜的端部置于一个物品或多个物品上，所述物品优选置于在 转盘上的货盘上。使其上具有货盘的转盘旋转并且使具有巻轴的框架 相对转盘上的物品向上和/或向下移动，使得这些物品通过转盘的数圏 旋转被全部包装。
本发明涉及在进行包装的包装分配器附近至少放置一个收发器， 以便当货盘复合体正被包装时，该至少一个收发器记录标签的存在。 当包装货盘复合体时，由于平台通常能够向上和向下移动(即，如图 3中箭头A所注解的，地面上方的高度增加或减少)，在包装过程中 收发器将接近货盘上的所有RFID标签。
因此，需要去除分离的发送器门，简化基本设计，并且可以使用
数量减少的发送器。提供了一种在处理中不需要额外步骤(即，跟踪 和包装步骤合并为一步)的低成本的跟踪系统。此外，本发明不像门 一样占用昂贵的仓库地面空间。
现在参看附图，其中数幅图中相同的附图标记表示相同的元件，
从图4到10示出了根据本发明优选实施方案的跟踪货物的系统10。 该跟踪货物的系统10通常包括适于接纳装有物品16的货盘14的转 盘12。至少一个收发器18邻近转盘12设置，并向位于一个或多个物 品16上的至少一个RFID装置(标签)24发送信号以及接收来自至 少一个RFID装置的信号。当转盘12旋转时，用于分配包装纸的包装 分配器20使用来自巻轴30的包装纸22包装包含物品16的货盘14。
货盘14自身也可以具有安装在其上的至少一个RFID标签26。
例如，通过比较图6和图9可看到，用于分配包装纸以包装货盘 14的包装分配器20和转盘12优选相对彼此(方向B )向上和向下移 动，使得高于包装纸22的单一宽度的物品16可被包装。
还提供用于跟踪货物的方法，该方法包括步骤提供至少一个收 发器18 (如由本发明所定义的，可以为独立发送器和接收器的形式， 并可以包括处理数据的处理器)，该收发器18适于向至少一个RFID 装置24, 26发送信号并且接收来自至少一个RFID装置24， 26的信 号。该方法继续进行将物品装载在转盘12上的步骤。物品中的至少 一个上有RFID装置。包装纸12的巻34的一端与至少一个物品16 连接，并且旋转转盘12旋转使包装纸22围绕货盘14上的物品16。 转盘继续旋转直到基本所有物品16被包装纸22大体约束到位。转盘 12旋转过程中，向RFID装置24, 26提供来自收发器18的信号以使 该RFID装置24， 26发射返回收发器18的信号。收发器18读取来自 RFID装置24, 26的信号从而获得含在该信号中的信息。该信息可在 处理器32中处理。收发器18或者存储该信息或者通过网络连接到能 够分析数据的计算机系统。货盘14和收发器18可相对;波此向上或向 下移动以确保所有RFID装置被适当激活。
如图6或图7所看到的，为增加覆盖区可提供两个收发器18a，
18b。另外，收发器可设置在可调节的收发器连接臂28上。 如果需要，然后可使用伊车从转盘12移走货盘。 尽管参考本发明具体实施例已详细描述了本发明，然而对于本领
域技术人员来说显然可在其中做多种变化或修改而不脱离其实质和范围。
权利要求
1.一种跟踪货物的系统，所述系统包括(a)适于接纳包含物品的货盘的转盘，所述货盘和所述物品上具有至少一个RFID装置；(b)至少一个邻近所述转盘设置的收发器，所述收发器适于向至少一个RFID装置发送信号并且接收来自所述RFID装置的信号；以及(c)包装分配器，当所述转盘旋转时，所述包装分配器用包装纸包装包含物品的所述货盘。
2. 根据权利要求1所述的跟踪货物的系统，其特征在于所述货 盘上安装有至少一个RFID标签。
3. 根据权利要求1所述跟踪货物的系统，其特征在于所述货盘 上的每一个物品上安装有至少一个RFID。
4. 根据权利要求1所述跟踪货物的系统，其特征在于所述用于 包装货盘的包装分配器和所述转盘相对-波此向上和向下移动。
5. —种跟踪货物的系统，所述系统包括(a) 接纳多个物品的转盘，所述多个物品的至少一部分中的每一 个物品上具有RFID装置；(b) 用于支撑巻轴的邻近所述转盘的柱，所述巻轴在所述柱上可 向上和向下移动，所述巻轴上具有一巻弹性膜；(c) 邻近转盘设置的至少一个收发器，所述收发器配置为发送信 号以向多个RFID装置传输信号，并且接收来自所述多个RFID装置的反 馈信号，所述反馈信号中每一个包含有关物品的数据，所述物品上具有 所述RFID装置；以及(d) 用于处理具有所述RFID装置的有关物品的数据的处理器。
6. 根据权利要求5所述跟踪货物的系统，其特征在于所述巻轴 利用至少一个电动机在所述柱上向上和向下移动。
7. 才艮据权利要求5所述跟踪货物的系统，其特征在于所述转盘 用于接纳货盘，所述货盘上具有多个物品。
8. 根据权利要求5所述跟踪货物的系统，其特征在于所述货盘 上安装有至少一个RFID标签。
9. 根据权利要求7所述跟踪货物的系统，其特征在于所述货盘 上的物品中每一个物品上安装有至少一个RFID。
10. —种跟踪货物的方法，所述方法包括步骤(a) 将多个物品装载在货盘上，所述物品中至少一个物品上具有 RFID装置；(b) 将所述货盘装载在转盘上；(c) 将包装纸的一端连接至所述物品中至少之一或货盘；(d) 旋转所述转盘使所述包装纸围绕所述货盘上的物品，并继续 旋转所述转盘直到基本所有物品被所述包装纸大体约束到位；(e) 向至少一个RFID装置发送信号以使每一 RFID装置发射返 回所述收发器的信号；以及(f) 读取来自所述RFID装置的信号从而获得含在所述信号中的信息。
11.根据权利要求10所述的跟踪货物的方法，所述方法包括使所述 货盘和所述收发器相对彼此向上和向下移动。
全文摘要
本发明涉及一种跟踪货物的系统，其包括接纳包含物品的货盘的转盘，该物品具有RFID；邻近转盘设置的收发器，该收发器发送信号并且接收来自该RFID装置的信号；以及包装分配器，当转盘旋转时该包装分配器用包装纸包装物品。一种方法，其包括将具有RFID装置的物品装载在货盘上，将货盘装载在转盘上，将包装纸的一端连接至物品中至少之一，旋转转盘使包装纸围绕物品，直到所有物品被包装纸约束到位，向RFID装置发送信号以使每一RFID装置发射返回收发器的信号，以及读取来自RFID装置的信号从而获得含在该信号中的信息。
文档编号B65B11/02GK101099091SQ200580041581
公开日2008年1月2日 申请日期2005年12月2日 优先权日2004年12月3日
发明者米夏埃多·施奈德 申请人:关卡系统股份有限公司