一种托盘识别方法、装置、托盘识别设备及存储介质与流程
本发明实施例涉及识别技术领域，尤其涉及一种托盘识别方法、装置、托盘识别设备及存储介质。
背景技术：
识别技术，也称为自动识别技术，通过被识别物体与识别装置之间的交互自动获取被识别物体的相关信息，并提供给计算机系统供进一步处理。识别技术覆盖的范畴相当广泛，可以包括语音识别、图像识别、光学字符识别以及射频识别(radiofrequencyidentification，rfid)等识别技术。
传统的智能叉车托盘识别一般采用rfid读写器进行识别，但是由于rfid读写器发射的射频信号是弧形扩散的，当多个托盘并排排放且相互比较靠近的时候，叉车上的rfid读写器在读取托盘信息的移动过程中会出现rfid读写器实际读取的是附近其他托盘信息的问题，从而出现托盘误读的问题，导致托盘自动识别准确率低。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种托盘识别方法、装置、托盘识别设备及存储介质，旨在解决叉车托盘自动识别准确率不高的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种托盘识别方法，该方法包括：
在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签；
记录每次读取每个托盘标签的接收信号强度(receivedsignalstrengthindication，rssi)；
根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。
第二方面，本发明实施例还提供了一种托盘识别装置，该装置包括：
标签读取模块，用于在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签；
记录模块，用于记录每次读取每个托盘标签的rssi；
识别模块，用于根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。
第三方面，本发明实施例还提供了一种托盘识别设备，包括：
托盘检测装置；
rfid读写器；
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的托盘识别方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的托盘识别方法。
本发明实施例提供了一种托盘识别方法，首先在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签；然后记录每次读取每个托盘标签的rssi；最后根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。该方法通过综合考虑每个托盘标签的rssi和读取数量，可靠地识别目标托盘，能够有效减少叉车移动过程中对并排托盘的误读问题，从而提高叉车在移动过程中智能识别托盘的准确率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种托盘识别方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种托盘识别方法的流程示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种托盘识别装置的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的一种托盘识别设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。
需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对相应内容进行区分，并非用于限定顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种托盘识别方法的流程示意图，该方法可适用于叉车在叉起托盘时，能够自动识别托盘的情况，该方法可以由本发明实施例中的托盘识别装置来执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在任何提供托盘识别功能的设备上。
如图1所示，本发明实施例一提供的一种托盘识别方法，包括如下步骤：
s110、在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签。
其中，托盘检测装置可以为传感器、图像采集设备等具有物体识别功能的设备，用于对托盘进行识别检测。例如，托盘检测装置可以为红外传感器，在红外传感器被叉车叉起的托盘遮挡时，即检测到托盘进入到识别区域；又如，托盘检测装置可以为照相机或者摄像机，可根据拍摄到的图像来检测是否有托盘进入识别区域；此外，托盘检测装置也可以用于确认托盘是否离开识别区域，以此来确定是否结束托盘识别动作。本实施例通过安装托盘检测装置对托盘进行开始识别及结束识别的自动检测，能够减少不必要的rfid读写器识别动作，从而降低对硬件以及叉车移动电源的损耗，延长rfid读写器设备的待机时间。
识别区域可以是指托盘检测装置所针对的测量区域，至少一个托盘可以是指托盘检测装置检测到相应识别区域内的一个或一个以上的托盘。设定时间可以指托盘出现在识别区域内的持续时间，例如托盘检测装置被托盘遮挡的时间，设定时间可以设置为2秒，在本发明实施例中对此不作限定。
rfid读写器可以通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，从而达到识别目标和数据交换的目的，本实施例通过rfid读写器读取识别区域的托盘标签。设定频率可以指rfid读写器所设定的读取频率，该频率在设定时间内可以是固定的，也可以是可变的；例如，若设定频率是可变的，则检测到有托盘刚进入识别区域开始进行托盘检测时，rfid读写器对托盘标签的读取频率相对较慢，在托盘完全进入识别区域时读取频率相对较快，在托盘逐渐远离识别区域时读取频率又可以相对较慢。
s120、记录每次读取每个托盘标签的rssi。
其中，rssi可以指接收的信号强度指示，根据接收到的信号强弱可以测定信号点与接收点的距离，本实施例中通过rssi可以测定rfid读写器与托盘标签之间的距离信息，其中，接收信号强度rssi越强表示rfid读写器与托盘标签之间的距离越小。在读取过程中，对所述距离信息进行记录，并将其存储在数据处理模块中，其中，例如数据处理模块可以为叉车的智能车载系统中用于处理数据的模块。
s130、根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。
其中，读取数量可以是指rfid读写器在设定时间内对单个托盘标签所读取的总数量。根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘可以有多种实现方法，例如，可以通过每个托盘标签的rssi与每个托盘标签的读取数量的之间比例关系来进行目标托盘的识别，示例性的，若某个托盘标签的rssi越强，读取数量越多，就越有可能是目标托盘；也可以根据每个托盘标签的rssi与每个托盘标签的读取数量之间的权重分配关系来进行目标托盘的识别。在本实施例中，不对识别目标托盘的实现方法进行限定。
本发明实施例一提供的一种托盘识别方法，首先在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签；然后记录每次读取每个托盘标签的rssi；最后根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。该方法通过综合考虑每个托盘标签的rssi和读取数量，可靠地识别目标托盘，能够有效减少叉车移动过程中对并排托盘的误读问题，从而提高叉车在移动过程中智能识别托盘的准确率。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种托盘识别方法的流程示意图，本实施例二在上述实施例的基础上进行细化。在本实施例中，该方法具体包括如下步骤：
s210、在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签。
可选的，所述托盘检测装置包括红外传感器和/或图像传感器；所述托盘检测装置安装于叉车叉头的横梁上。
其中，托盘检测装置安装于叉车叉头的横梁上，例如可以安装在叉车叉头的横梁中部。
示例性的，在叉车叉头的横梁中部安装红外传感器作为托盘检测装置，并将该红外传感器通过通用输入输出端口(generalpurposeinputoutput，gpio)与叉车上的rfid读写器进行连接，gpio可以用于红外传感器红外信号数据的传输；叉车上的智能车载系统通过监听gpio控制rfid读写器进行读卡，在叉车不断靠近托盘的移动过程中，当叉车叉头上的红外传感器被至少一个托盘遮挡后，rfid读写器就可以在所设定的时间2秒内，按照设定频率开始进行识别区域内托盘标签的读取。
s220、记录每次读取每个托盘标签的rssi。
s230、根据每次读取每个托盘标签的rssi，计算在每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离。
可选的，s230包括：
根据每次读取每个托盘标签的rssi、标准距离信号强度、环境衰减因子计算在每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离。
其中，在一次读取过程中，rfid读写器与一个托盘之间的距离可以根据rssi距离算法公式d＝10(abs(rssi)-a)/(10*n))进行计算。该公式中d为rfid读写器在本次读取过程中与该托盘之间的距离；rssi为rfid读写器读取该托盘标签时的接收信号强度；a为标准距离信号强度，在本实施例中，a可以为rfid读写器与托盘相隔1米时的信号强度；n为环境衰减因子。
s240、根据每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离，以及每个托盘标签的读取数量，计算每个托盘为目标托盘的命中率，最大命中率对应的托盘为所述目标托盘。
其中，命中率可用于反映针对多种对象标签读取的情况，例如在本实施例中，每个托盘标签的命中率为该托盘标签被rfid读写器读取成功并识别为目标托盘的概率；其中最大命中率可以指所计算的每个命中率之中的最大值，命中率越大，则相应托盘为目标托盘的概率越大。示例性的，根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量，可以计算得到每个托盘为目标托盘的命中率，其中命中率最大的托盘为所需识别的目标托盘。
进一步的，根据每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离，以及每个托盘标签的读取数量，计算每个托盘为目标托盘的命中率，具体包括：
对于每个托盘，计算每次读取过程中所述rfid读写器与该托盘之间的距离之和；
计算该托盘的读取数量与所述距离之和的比值，得到该托盘为目标托盘的命中率。
其中，距离之和可以指单个托盘标签与rfid读写器之间多次读取时对应的距离的总和，示例性的，在叉车移动识别托盘的过程中，在设定时间2秒内，rfid读写器对单个托盘标签可能会记录多个距离值，例如，rfid读写器与单个托盘标签之间的距离从远及近、再从近及远的过程中，共读取m次，记录m个距离值，记为d1,d2,...,dm，此时rfid读写器与该托盘之间的距离之和为d＝d1+d2+...+dm。然后根据rfid读取命中率公式c＝m/d，可以得到该托盘为目标托盘的命中率，公式中，c为一个托盘为目标托盘的命中率，m为设定时间内该托盘标签的读取数量。
可选的，根据每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离，以及每个托盘标签的读取数量，计算每个托盘为目标托盘的命中率，还可以包括：
对于每个托盘，计算每次读取过程中所述rfid读写器与该托盘之间的距离的平均值；
计算该托盘的读取数量与距离的平均值的比值，得到该托盘为目标托盘的命中率。
其中，平均值可以是指将单个托盘标签与rfid读写器之间多次距离的总和进行求平均计算，该平均值可以通过公式s＝(d1+d2,..+dm)/m计算得到。在本实施例中，可以将距离之和替换成距离的平均值进行命中率的计算，距离之和与距离的平均值均是用于反映托盘与托盘检测装置之间的远近程度，是计算命中率的重要因素。在此基础上，可以根据rfid读取命中率公式c＝m/s，即每个托盘的读取数量与所述距离的平均值的比值，计算得到每个托盘为目标托盘的命中率。
此外，也可以计算每次读取过程中所述rfid读写器与该托盘之间的距离的最小值，距离的最小值也可以用于反映托盘与托盘检测装置之间的远近程度。然后将距离之和替换成距离的最小值，通过计算该托盘的读取数量与距离的最小值的比值，得到该托盘为目标托盘的命中率。
进一步的，根据每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离，以及每个托盘标签的读取数量，计算每个托盘为目标托盘的命中率，还可以包括：
对于每个托盘，计算每次读取过程中所述rfid读写器与该托盘之间的距离的特征值；
计算该托盘的读取数量与所述特征值的加权和，得到该托盘为目标托盘的命中率。
其中，特征值可以为每次读取过程中rfid读写器与单个托盘之间多次距离中的最小值，也可以为所述多次距离的总和，还可以为所述多次距离总和的平均值，此处对此不作限定。加权可以是指将影响结果的各个参量乘以相应的权重，得到所述结果；其中权重可以指衡量各个参量对结果的重要性的系数。
示例性的，在本实施例中，加权可以是指将影响rfid读写器读取命中率的各个参量即读取数量与特征值，分别乘以相应的权重，得到加权之后的读取数量与特征值；又因为命中率与读取数量成正比例关系，与距离的特征值成反比例关系，所以若想使得读取命名率变大，则读取数量应越大、距离的特征值应越小，此关系可以通过公式
本发明实施例二提供的一种托盘识别方法，具体化了如何根据每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离，以及每个托盘标签的读取数量，计算每个托盘为目标托盘的命中率。通过读取数量与rfid读写器与每个托盘之间的距离之和的比值，或者读取数量与距离之和的平均值的比值，再或者读取数量与特征值的加权和的方式，都可以计算命中率以识别目标托盘，识别方法多样灵活，适用性强；并且，通过综合考虑每个托盘标签的rssi和读取数量能够有效减少叉车移动过程中对并排托盘的误读问题，进一步提高叉车在移动过程中智能识别托盘的准确率。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种托盘识别装置的结构示意图，该装置可适用于叉车在叉起托盘时，能够自动识别托盘的情况，其中该装置可由软件和/或硬件实现。
如图3所示，该装置包括：标签读取模块310、记录模块320和识别模块330。
其中，标签读取模块310，用于在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签；
记录模块320，用于记录每次读取每个托盘标签的rssi；
识别模块330，用于根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。
在本实施例中，该装置首先通过标签读取模块读取托盘检测装置识别区域的托盘标签；然后通过记录模块记录每次读取每个托盘标签的rssi；最后通过识别模块识别目标托盘。利用上述方法，能够有效减少叉车移动过程中对并排托盘的误读问题，从而提高叉车在移动过程中智能识别托盘的准确率。
可选的，识别模块330具体包括：
rssi距离计算单元，用于根据每次读取每个托盘标签的rssi，计算在每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离；
rfid读取命中率单元，用于根据每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离，以及每个托盘标签的读取数量，计算每个托盘为目标托盘的命中率，最大命中率对应的托盘为所述目标托盘。
可选的，rssi距离计算单元具体用于：
根据每次读取每个托盘标签的rssi、标准距离信号强度、环境衰减因子计算在每次读取过程中所述rfid读写器与每个托盘之间的距离。
可选的，rfid读取命中率单元具体用于：
对于每个托盘，计算每次读取过程中所述rfid读写器与该托盘之间的距离之和；
计算该托盘的读取数量与所述距离之和的比值，得到该托盘为目标托盘的命中率。
可选的，rfid读取命中率单元具体还用于：
对于每个托盘，计算每次读取过程中所述rfid读写器与该托盘之间的距离的平均值；
计算该托盘的读取数量与距离的平均值的比值，得到该托盘为目标托盘的命中率。
可选的，rfid读取命中率单元具体还用于：
对于每个托盘，计算每次读取过程中所述rfid读写器与该托盘之间的距离的特征值；
计算该托盘的读取数量与所述特征值的加权和，得到该托盘为目标托盘的命中率。
上述托盘识别装置可执行本发明任意实施例所提供的托盘识别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种托盘识别设备的结构示意图。如图4所示，本发明实施例四提供的托盘识别设备包括：托盘检测装置41、rfid读写器42、一个或多个处理器43和存储装置44；该托盘识别设备中的处理器43可以是一个或多个，图4中以一个处理器43为例；存储装置44用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器43执行，使得所述一个或多个处理器43实现如本发明实施例中任一项所述的托盘识别方法。
可选的，托盘检测装置41通过gpio与叉车上的rfid读写器42连接。
可选的，处理器43可以是智能车载系统中的控制器。
所述托盘识别设备还可以包括：输入装置45和输出装置46。
托盘识别设备中的处理器43、存储装置44、输入装置45和输出装置46可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
该托盘识别设备中的存储装置44作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例一或二所提供托盘识别方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的装置中的模块，包括：标签读取模块310、记录模块320以及识别模块330)。处理器43通过运行存储在存储装置44中的软件程序、指令以及模块，从而执行托盘识别设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中托盘识别方法。
存储装置44可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据托盘识别设备的使用所创建的数据等。此外，存储装置44可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置44可进一步包括相对于处理器43远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至托盘识别设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置45可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与托盘识别设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置46可包括显示屏等显示设备。
并且，当上述托盘识别设备所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器43执行时，程序进行如下操作：在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签；记录每次读取每个托盘标签的rssi；根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于执行托盘识别方法，该方法包括：在托盘检测装置检测到至少一个托盘进入识别区域后的设定时间内，通过rfid读写器，按照设定频率读取所述识别区域的托盘标签；记录每次读取每个托盘标签的rssi；根据每次读取每个托盘标签的rssi，以及每个托盘标签的读取数量识别目标托盘。
可选的，该程序被处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的托盘识别方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、只读存储器(readonlymemory，rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、闪存、光纤、便携式cd-rom、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于：电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、无线电频率(radiofrequency，rf)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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