专利名称：智能货架及货物监控方法
技术领域：
本发明涉及一种智能货架及货物监控方法。
背景技术：
目前，射频识别技术(RFID)已经广泛应用于物流和仓储管理领域，随着RFID标签成本的不断下降和管理要求的不断提高，不少厂商已经开始将RFID标签应用到单个产品的管理，因此迫切地需要一种智能货架，能够准确、及时地反应每个产品所在的准确方位。现在具有RFID识别技术的智能货架为了判断货架上货物所在的大致位置，通常的做法是在货架的每一层都安装有独立工作的射频识别读卡器，但其可辨别的货物位置的精度只能达到货架的一层的范围。
因此，如何解决现有货架存在的缺点实现对货物的有效监控实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能货架，以提高对货架内的货物所处位置的辨别精度。
本发明的另一目的在于提供一种货物监控方法，以实现对货物的有效监控。
为了达到上述目的，本发明提供具有至少一层的智能货架，其包括多个定位射频识别标签，分别设置在所述货架相应层层底放置货物的相应位置，其中，每一定位射频识别标签具有唯一的识别号，并且所述识别号与相应定位射频识别标签所在位置绑定；具有天线的射频读写模块，用于读取设置在所述货架上的各定位射频识别标签的识别号以及已放置在相应各定位射频识别标签所在位置的货物的射频标签中的信息，还可用于将信息写入已放置在相应各定位射频识别标签所在位置的货物的射频标签中，其中，所具有的天线数目与所述货架具有的层数相同，其分别设置在所述货架的相应各层的层顶；数据通讯模块，设置在所述货架上，用于将射频读写模块读取的数据传送至所述货架的管理中心及将所述管理中心的数据传送至各射频读写模块；以及屏蔽层，设置在所述货架的各层之间，用于隔离各层的射频信号。
本发明还提供一种货物监控方法，其包括步骤1)将各定位射频识别标签分别设置在智能货架用于放置货物的相应位置，调整射频读写模块和天线的射频收发参数，使射频读写模块恰好读取到设置在各层的定位射频识别标签具有的识别号，并将每一定位射频识别标签具有的识别号与其所在位置予以绑定；2)当带有射频标签的货物放置在所述智能货架相应位置并将设置在所述位置的定位射频识别标签遮挡后，射频读写模块读取相应位置上的货物射频标签信息及货架上未被遮挡的各定位射频标签具有的相应识别号；3)数据通讯模块将读取的各识别号及货物射频标签信息传送至所述货架的管理中心；4)所述管理中心根据传送至的各识别号与前次传送至的识别号序列进行对比确定所述货架各层已被货物遮挡的识别号，并根据已与被遮挡的识别号绑定的货架位置确定货物所放置的位置。
此外，所述货物监控方法还包括步骤(1)所述数据通讯模块将确定的各货物所放置的位置信息传送至相应射频读写模块；(2)射频读写模块将传送至的位置信息写入对应的货物的射频标签中；(3)射频读写模块读取设于货物上的射频标签中位置信息，并将所述位置信息传送至所述管理中心，所述管理中心确定与所述位置绑定的识别号是否被遮挡以验证所述货物放置的位置是否正确。
综上所述，本发明的智能货架及货物监控方法通过在货架各层设置射频读写模块及定位射频识别标签，可以实现在货架相同空间布局的条件下，对货物所处的位置做精度更高的辨别，进而可对放置在货架上的货物进行有效监控。
图1为本发明的智能货架的基本结构示意图。
图2为本发明的智能货架放置有货物时的示意图。
具体实施例方式
请参阅图1，本发明的智能货架包括具有至少一层的货架，在本实施方式中，所述智能货架具有3层，但并非以本实施方式为限，例如，所述智能货架也可仅设置一层。
所述智能货架还包括多个定位射频识别标签、具有天线的射频读写模块、数据通讯模块以及屏蔽层。
所述多个定位射频识别标签分别设置在所述货架相应层层底放置货物的相应位置，其中，每一定位射频识别标签具有唯一的识别号，并且所述识别号与相应定位射频识别标签所在位置绑定，如图1所示，定位射频识别标签A1~A5分别设置在所述智能货架的第一层的相应各位置，定位射频识别标签A6~A10分别设置在所述智能货架的第二层的相应各位置，定位射频识别标签A11~A15分别设置在所述智能货架的第三层的相应各位置，其中，定位射频识别标签A1与位置一第一层第一列绑定，定位射频识别标签A2与位置一第一层第二列绑定，定位射频识别标签A3与位置一第一层第三列绑定，定位射频识别标签A4与位置一第一层第四列绑定，定位射频识别标签A5与位置一第一层第五列绑定，其他各定位射频识别标签也分别于相应位置绑定，具体请参见图1，在此不再一一说明，而且各识别号与对应位置的绑定通常在货架的管理中心即后台处理其中完成。
所述具有天线的射频读写模块用于读取设置在同层的各定位射频识别标签的识别号以及已放置在相应各定位射频识别标签所在位置的货物的射频标签中的信息，还用于将信息写入已放置在相应各定位射频识别标签所在位置的货物的射频标签中，其中，所具有的天线数目与所述货架具有的层数相同，且其分别设置在所述货架的相应各层的层顶，以保证各天线的读写距离与层高相当，在本实施方式中，所述射频读写模块由符合ISO15693、ISO18000标准的RFID读写单元和置于每层货架顶端的读写天线2组成，当货架空置的时候，射频读写模块可以读取到对应货架中的每一张定位标签；而当货架中放入产品时，读写设备又可以读取产品上的标签信息。
所述数据通讯模块设置在所述货架上，用于将射频读写模块读取的数据传送至所述货架的管理中心及将所述管理中心的数据传送至射频读写模块。在本实施方式中，所述数据通讯模块由MAX232通讯芯片、232与485转换芯片、232与TCP/IP转换芯片、802.11b无线通讯芯片、及CDMA/GPRS通讯芯片和一个跳线转换开关组成，跳线转换开关可设置不同的与管理中心即后台数据库的通讯方式，并通过不同的芯片将内部处理器输出信息转换为不同的模式通过一种或多种方式将信息通过访问后台Web Service的方式发送到后台，以便即时更新后台数据库中货物的位置信息。
所述屏蔽层1设置在所述货架的各层之间，用于隔离各层的射频信号，通常屏蔽层1是一层金属物质，用于阻挡不同层面的天线的识别，保证每层的定位标签在未被屏蔽的时候只能被同层层顶的读写天线识读，而在被货物屏蔽后就无法被识读。
本发明的货物监控方法包括以下步骤第一步将各定位射频识别标签分别设置在智能货架用于放置货物的相应位置，如图1所示，，此时，所述智能货架还处于空置状态，RFID读写模块读取所有设置在所述智能货架上的定位射频识别标签中的识别号，则可确定每个货位都是处于空置状态，同时数据通讯模块将所有定位射频识别标签中的唯一识别号传输到货架的管理中心即后台数据库，在所述后台数据库中，再将每张定位射频识别标签的识别号与事先约定的货架各位置编号进行绑定，以用于明确货物位置信息。
第二步当一个带有RFID标签的货物被放入所述智能货架的一个货位的时候，会将设置在该位置的定位射频识别标签屏蔽，此时射频读写模块读取设置在所述货架上的各定位射频识别标签具有的识别号，由于放置有货物位置的定位射频识别标签无法被读取，所以读取到的定位标签识别号并非全部，而仅仅是部分识别号。
第三步数据通讯模块将读取的识别号序列传送至所述货架的管理中心即后台。
第四步所述管理中心根据传送至的识别号序列同前次传送至的识别号序列进行对比确定所述货架各层已被货物遮挡的各识别号，并根据已与被遮挡的各识别号绑定的货架位置确定各货物所放置的位置，即后台通过比对已放置货物后所读取的识别号与数据库中储存的各识别号，即可确定缺失的识别号，并根据与所述缺失的识别号绑定的位置，进而可确定货物所放置的位置。例如，预定货物B1，B2..........，B15的指定位置分别为A1，A2.........，A15，后台不断通过各射频读写模块查询货架上的定位射频识别标签，当货物B1，B3，B4，B11，B14依次被放置在A1，A3，A4，A11，A14位置时，后台将依次获得下列数据流B1被放置于A1位置前获取A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，A11，A12，A13，A14，A15信息组合，当B1被放置于A1位置后后台获取B1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，A11，A12，A13，A14，A15信息组合；而B3被放置于A3位置前获取B1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，A11，A12，A13，A14，A15信息组合，当B3被放置于A3位置后后台获取B1，A2，B3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，A11，A12，A13，A14，A15信息组合，直至B14被放置在A14位置后射频读写模块将读取到B1，A2，B3，B4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，B11，A12，A13，B14，A15的信息组合，此时后台可依次自动判断货物B1，B3，B4，B11，B14的对应位置为A1，A3，A4，A11，A14，而位置A2，A5，A6，A7，A8，A9，A10，A12，A13，A15未放置货物。
第五步所述数据通讯模块将确定的各货物所放置的位置信息传送至所述射频读写模块，即后台将货物B1，B3，B4，B11，B14的对应位置为A1，A3，A4，A11，A14分别送至相应射频读写模块。
第六步所述射频读写模块将传送至的位置信息写入对应的货物的射频标签中，即第一层的射频读写模块将位置A1，A3，A4分别写入对应的货物B1，B3，B4的射频标签中。
第七步由于货物可能会出现放错位置的情况，因此可通过验证步骤来进行货物的监控，即各射频读写模块读取设于货物上的射频标签中位置信息，并将所述位置信息传送至所述管理中心，所述管理中心确定与所述位置绑定的识别号是否被遮挡以验证所述货物放置的位置是否正确，例如，当把货物B7放置在A6位置之前，后台获得B1，A2，B3，B4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，B11，A12，A13，B14，A15的信息组合，当货物B7放置在A6位置后，后台获得B1，A2，B3，B4，A5，B7，A7，A8，A9，A10，B11，A12，A13，B14，A15信息组合，由于货物B7预先被指定在A7的位置，此时后台通过比对即可判断货物B7被错误的放置在A6位置，后台据此可发出错误提示，再有，由于货物的射频标签中写入有其应该放置的位置信息，因此后台也可据此位置信息进行判断是否货物的放置位置是否错误。
综上所述，本发明的智能货架及货物监控方法通过在货架各层设置定位射频识别标签，即可实现对货物的精确定位，完成对货物的有效监控，提高物流和仓储管理的效率。
此外，本发明不只局限于上述实例，只要不脱离本发明的宗旨就可以采取其他各种形式的构成。
权利要求
1.一种智能货架，包括具有至少一层的货架，其特征在于还包括多个定位射频识别标签，分别设置在所述货架相应层层底供放置货物的相应位置，其中，每一定位射频识别标签具有唯一的识别号，并且所述识别号与相应定位射频识别标签所在位置绑定；具有天线的射频读写模块，用于读取设置在所述货架上的各定位射频识别标签的识别号以及已放置在相应位置上各定位射频识别标签所在位置的货物的射频标签中的信息，还可用于将信息写入已放置在相应各定位射频识别标签所在位置的货物的射频标签中，其中，所具有的天线的数目与所述货架具有的层数相同，且分别设置在所述货架的相应各层的层顶；数据通讯模块，与所述射频读写模块相连接，用于将射频读写模块读取的数据传送至所述货架的管理中心及将所述管理中心的数据传送至射频读写模块；屏蔽层，设置在所述货架的各层之间，用于隔离各层的射频信号。
2.一种货物监控方法，其特征在于包括步骤1)将各定位射频识别标签分别设置在智能货架用于放置货物的相应位置，使射频读写模块恰好读取到设置在各层的定位射频识别标签具有的识别号，并将每一定位射频识别标签具有的识别号与其所在位置予以绑定；2)当带有射频标签的货物放置在所述智能货架相应位置并将设置在所述位置的定位射频识别标签遮挡后，射频读写模块读取相应位置上的货物射频标签信息及货架上未被遮挡的各定位射频标签具有的相应识别号；3)数据通讯模块将读取的各识别号及货物射频标签信息传送至所述货架的管理中心；4)所述管理中心根据传送至的各识别号及货物射频标签信息确定所述货架已被所述货物遮挡的识别号，并根据已与被遮挡的识别号绑定的货架位置确定所述货物所放置的位置。
3.如权利要求2所述的货物监控方法，其特征在于还包括步骤(1)所述数据通讯模块将确定的货物所放置的位置信息传送至所述射频读写模块；(2)所述射频读写模块将传送至的位置信息写入对应的货物的射频标签中。
4.如权利要求2或3所述的货物监控方法，其特征在于还包括一验证步骤，即射频读写模块读取设于货物上的射频标签中位置信息，并将所述位置信息传送至所述管理中心，所述管理中心确定与所述位置绑定的识别号是否被遮挡以验证所述货物放置的位置是否正确。
全文摘要
一种智能货架及货物监控方法，其包括设置在货架各层层底的分别具有唯一识别号的多个定位射频识别标签，设置在各层层顶的天线及与天线相连接的射频读写模块，同时还包括与射频读写模块相连接的数据通讯模块，为避免各层之间射频信号的干扰，还在货架各层之间设置有射频信号屏蔽层，当带有射频标签的货物放置在智能货架的相应位置，即会将设置在所述位置的定位射频识别标签遮挡，因此，射频读写模块只读取到相应位置上的货物标签信息，由此即可确定货物所放置的位置，并可根据预先指定的货物存放位置来确定货物放置的位置是否有误，如此可实现对货物的精确定位，完成对货物的有效监控，提高物流和仓储管理的效率。
文档编号B65G1/137GK101079111SQ20071004145
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月30日 优先权日2007年5月30日
发明者徐良衡, 陈德秋, 王阳, 刘乐, 严玉麟, 周立雄 申请人:上海复旦天臣新技术有限公司