专利名称：用于粘贴rfid标签的结构和用于检测rfid标签的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于粘贴识别中空圆柱形金属体的RFID标签到中空 圆柱形金属体的结构，以及用于检测所粘贴的RFID标签的方法，具体地， 涉及能够防止RFID标签破损并且提高对于RFID标签的检测精度的用于粘 贴RFID标签的结构和用于检测RFID标签的方法。
背景技术：
图6显示专利文件1中介绍的用于粘贴RFID标签到金属体的结构。
具有lmm厚度的垫片230布置到金属体l的外侧(在图中的左侧)，并且 RFID标签11通过粘合剂23被结合在垫片上。RFID标签11的天线样式112在 图中下侧通过胶粘剂23接触货柜形状金属体1，并且RFID标签11的天线样 式112在图中上侧通过胶粘剂23接触垫片230。
以这种方式，当至少在一侧上的天线样式112通过垫片230从金属体1 浮动时，在没有天线的大的共振频率变化产生的情况下，允许对读取器的 无线电波的响应。
专利文件l:日本公布的己审专利申请No. 2002-25993
发明内容
本发明要解决的技术问题
同时，在如上所述的传统的用于粘贴RFID标签的结构中，由于RFID 标签安装在金属体的外侧，在一些情况中，RFID标签与其他金属体或者周 围物体冲撞或者被压向地板或者墙壁而破损。
在金属体笨重并且很多金属体堆积而贮存的情况下，特别容易产生破
损=
例如，在金属体是直径为120cm、长度为140cm、重量为2吨的重钢线 材巻的情况下，并且金属体在车间中一些情况下堆积成两层，夹在金属体间的RFID标签很容易破损。
为了避免破损，RFID标签优选地粘贴到金属体的内侧。然而，当RFID 标签被粘贴到金属体的内侧时，在很多取决于粘贴的方式的情况下，RFID 标签不能被外部RFID读取器检测，并且为了从外侧可靠地检测RFID标签是 需要设备的。
因而，考虑上述情况而实现本发明，并且本发明的目的是提供用于粘 贴RFID标签在允许通过外部RFID读取器容易地检测的位置的结构， 一般地 说明，防止RFID标签破损的结构和用于检测RFID标签的方法。
解决问题的方案
为了实现上述目的，假设RFID标签粘贴到中空圆柱形金属体的内侧， 本发明是用于粘贴RFID标签到中空圆柱形金属体的结构。根据本发明，甚 至中空圆柱形金属体相互接触时，RFID标签在任何情况下也不损坏。而且， RFID标签通过在标签和所述金属表面之间的垫片粘贴到中空圆柱形金属 体的内侧，以使RFID标签的电场产生的方向是沿着中空圆柱形金属体的圆 周。
磁性体、电介质体等等可以用作垫片。
提及如电介质体的例子，有诸如泡沫聚乙烯或者泡沫聚苯乙烯的低电 介质材料，诸如聚乙烯、聚苯乙烯或者环氧的中电介质材料，或者诸如陶 器或者钛酸钡等等的高电介质体。
进而，作为磁性体的例子，有铁素体、离子、镍等等。
注意，当诸如铁或者镍的金属被用作磁性体时，为了减少涡电流损失， 金属成型成薄板(薄膜)并且绝缘成层状，或者使用被减少成粉的金属与 诸如环氧的树脂固化。
一般地，低电介质材料益处在于重量轻和便宜。
由于低电介质体内部的无线电波波长与其电容率的平方根成反比，当 使用高电介质时，益处在于能够做到相同波长而具有更小的尺寸。
使用磁性体的垫片具有的益处在于可以做得薄而具有更小的尺寸。然 而，由于垫片受涡电流损失的影响，在很多情况中在相当低的频率处使用 所述垫片。
由于RFID标签通过以在标签与金属表面之间的垫片这种方式粘贴，有可能有效地在标签与外部天线之间设置通信电路。
如上所述，用于检测RFID标签的读取器天线沿着中空圆柱形金属体的 圆周方向和中心轴线的方向之一安装。
当RFID读取器天线被安装在圆周方向时，如将在稍后说明，当RFID 读取器天线被安装在中空圆柱形金属体的处侧时，有可能以高检测精度检 测RFID标签。另一方面，当RFID标签被安装的方向是中空圆柱形金属体的 中心轴线方向时，RFID标签的天线样式沿着由RFID读取器天线的无线电波 产生的无线电波的驻波的电场方向设置在所述圆柱体内侧。因而，当RFID 读取器天线插入中空圆柱形金属体而达到RFID标签的直接上方点时，有可 能有效地检测RFID标签。这个情况方便用于多个RFID标签排列一行而顺序 检测的情况。
作为中空圆柱形金属体的典型例子是线材巻。
如在中空圆柱形金属体是线材巻的情况下，RFID标签优选地粘贴到捆 绑线材巻的环箍材料上。因为在运输金属丝棒时，金属丝棒由于位置的改 变而相互摩擦或者冲撞，如果RFID标签被粘贴到金属丝棒上，RFID标签可 能会因而损坏。然而，如果RFID标签被粘贴到捆绑金属丝棒的环箍上，所 述环箍是坚固的钢，并且环箍本身与金属丝棒不产生接触和冲撞，所以甚 至在运输金属棒时RFID标签也没有被损坏的缺点。
进而，作为用于检测RFID标签的方法，优选地用于采用上述用于粘贴 RFID标签的结构的情况，可以想象，用于检测粘贴到中空圆柱形金属体内 侧的RFID标签的方法，其特征在于，RFID读取器天线被插入中空圆柱形金 属体以检测RFID标签。
当然，通过插入RFID天线到中空圆柱形金属体，对于RFID标签的检测
精度显著地提高。
而且，在关于多个中空圆柱形金属体RFID标签被顺序地检测的情况 中，RFID标签被粘贴到内侧的多个中空圆柱形金属体是同轴地布置，并且 RFID读取器天线被插入中空圆柱形金属体中，用于以中空圆柱形金属体的 排列顺序而检测RFID标签。
本发明的有益效果
根据本发明，用于粘贴RFID标签在允许通过外部RFID读取器容易地检测的位置的结构， 一般地说明，防止RFID标签损坏的结构，并且提供了用 于检测RFID标签的方法。
图1是示意图，说明本发明在RFID标签沿着圆柱形金属体的圆周方向 粘贴到所述圆柱形金属体的内侧的情况下的结构。
图2是示意图，说明本发明在RFID标签平行圆柱形金属体的中心轴线
方向粘贴到所述圆柱形金属体的内侧的情况下的结构。
图3是示意图，说明本发明的结构中RFID标签被RFID读取器天线从圆
柱形金属体外侧照射的情况。
图4是示意图，说明RFID读取器天线粘贴到起重臂前端，起重臂插入 多个同轴圆柱形金属体以顺序地检测RFID标签的情况。
图5是代替图的照片，其中RFID标签通过垫片安装在由四个环箍捆绑
的钢线材巻内侧的环箍上。
图6是剖视图，说明RFID标签以传统实施方式安装的情况。
附图标记说明
4中空圆柱形金属体
5 RFID读取器
6同轴电缆
7 RFID读取器天线
8用于移动线材巻的起重臂
9捆绑环箍
11 RFID标签
23胶粘剂
111天线样式
112天线样式
230垫片
具体实施例方式
在下文中，参照
本发明的实施方式，这将有助于理解本发明。注意到如下实施方式是本发明具体化的一组实施例，并不限制本发明的技 术范围。
这里，图1是示意图，说明本发明在RFID标签沿着圆柱形金属体的圆 周方向粘贴到所述圆柱形金属体的内侧的情况下的结构，图2是示意图， 说明本发明在RFID标签平行圆柱形金属体的中心轴线方向粘贴到所述圆 柱形金属体的内侧的情况下的结构，图3是示意图，说明本发明的结构中 RF工D标签被RFID读取器天线从圆柱形金属体外侧照射的情况，图4是示意 图，说明RFID读取器天线粘贴到起重臂前端，起重臂插入多个同轴圆柱形 金属体以顺序地检测RFID标签的情况，图5是照片，其中RFID标签通过垫 片安装在由四个环箍捆绑的钢线材巻内侧的环箍上，图6是剖视图，说明 RFID标签以传统实施方式安装的情况。
图l是用于根据本发明的一个实施方式粘贴KFID标签的结构示意图。
如图中所示，垫片230具有大约13mm的厚度，所述垫片由诸如泡沫聚 乙烯或者泡沫聚苯乙烯的低电介质材料形成，垫片被安装到中空圆柱形金 属体4的内侧，并且RFID标签11被贴以夹所述垫片230在其间，以使标签的 纵向(将发射的无线电波的电场方向)沿着中空圆柱金属体4的圆周方向。
在这个实施例中，RFID标签11贴在中空圆柱金属体4的圆周方向。然 而，如图2所示，RFID标签11可以沿着中空圆柱金属体4的中心轴线的方向 贴。
图2是根据本发明的另一个实施方式的用于贴RFID标签的结构的示意图。
以由诸如泡沫聚乙烯或者泡沫聚苯乙烯的低介质材料形成的具有大 约13mm厚度的垫片230在中空圆柱形金属体4的内侧被夹在其间，RFID标签
ll被贴以使标签的纵向(将发射的无线电波的电场方向)平行于所述中心 轴线。
在这个实施例中，低电介质用作垫片230。然而，垫片230可以是如其 它材料的磁性体。
在图3的实施例中，RFID读取器5被放置在图中空圆柱金属体4的左侧， 并且RFID读取器天线7和RFID读取器5用同轴电缆6相互连接，并且在中空 圆柱形金属体中的RFDI标签11被RFID读取器天线7的无线电波从外侧照射。
从RFID读取器天线7照射的无线电波的电场被引导到无线电波传播方 向的垂直方向，并且由于所述传播方向平行于中空圆柱形金属体4的中心
轴线，中空圆柱形金属体4内侧的电场产生在垂直于中心轴线的方向，艮卩，
圆周方向和径向。
因而，当RFID标签被贴使得标签的纵向(将被发射的无线电波的电场 的方向)是如图l所示的沿着圆周方向时，有效地从天线7接收无线电波是 可能的。然而，当RFID标签被贴而使得标签的纵向(将被发射的无线电波 的电场的方向)是如图2所示的平行中心轴线时，从天线7接收无线电波是 几乎不可能的。
在实验中，用2吨重的线材巻作为中空圆柱形金属体4，用13mm厚的泡 沫聚乙烯作为垫片230，由FUJITSU FRONTECH LIMITED生产的特高频带 (UHF-Band) RFID卡型标签用作RFID标签ll，并且RFID标签11粘贴到内侧 的位置在距离中空圆柱形金属体边缘30cm处。并且，由FUJITSU FRONTECH LIMITED生产的特高频带RFID读取器作为RFID读取器5，由FUJITSU LIMITED生产的3m长的电缆用作同轴电缆6，和由FUJITSU LIMITED生产的 圆柱形偏振天线用作RFID阅读天线7。在图l的布置情况中，甚至在距中空 圆柱形金属体4的180cm距离处，已经能够检测到在内侧的RFID标签ll。
注意，假设RFID标签11在上述位置粘贴到两个钢丝棒巻材，并且所述 两个钢丝棒巻材的中心轴线对齐成一线，所述两个RFID11可以被同时地检
、、 在RFID标签11的方向被改变成图2的位置的情况下，当天线7接近中空 圆柱形金属体4的20cm或者更近位置时，或者天线己经插入到中空圆柱形 金属体4中时，在圆柱形金属体4中的RFID标签11才可以被识别。
注意，在垫片230被省略并且RFID直接粘贴在中空圆柱形金属体4中的 情况下，甚至当天线7已经插入中空圆柱形金属体时，RFID还不能够被识 别。
以这种方式，通过采用图1中用于粘贴RFID的方法，有可能通过外部 RFID读取器天线7而容易地识别RFID标签11 。 参照图4说明本发明的另一个实施方式。图4是示意图，说明根据本发明另一个实施方式的用于识别RFID标签 的方法。
在图4中，多个中空圆柱形金属体4被排列从而中心轴线成一线，并且 RFID标签11被以如图2所示的方式粘贴到中空圆柱形金属体4内侧，以使 RFID标签11的纵向(将被发射的无线电波的电场方向)平行于中心轴线。
在左侧具有4m长度的长并且细的RFID读取器天线7从用于移动线材巻 的起重臂8的前端突出，并且为了同时传输多个在右侧的线材巻(中空圆 柱形金属体4)，起重臂8从左向右移动以插入多个线材巻的中心。
RFID读取器天线7是诸如特高频带偶极天线的长并且细的天线，并且 从其发射的无线电波的电场方向平行于中心轴线，并且RFID读取器天线7 在天线上圆周中心的半径方向中均匀地发射无线电波。
因为在中空圆柱形金属体中的RFID标签11被以如图2所示的方式粘 贴，从而RFID标签11的纵向方向(将被发射的无线电波的电场的方向)平 行于中心轴线，RFID标签11对来自外部RFID读取器的无线电波没有反应。 然而，当插入的RFID读取器天线7达到RFID标签11直接的上方点时，无线 电波的电场的方向成一线以使RFID读取器天线7能够检测RFID标签11。
当RFID11如图2所示布置时，因为RFID标签11只有当RFID读取器天线7 达到RFID标签11直接上方点时才被检测，以起重臂8插入的顺序一个接一 个地检测RFID标签11是有可能。
因而，主要的益处在于，用于移动线材巻的起重臂8能够识别粘贴RFID 标签ll的线材巻的排列顺序。
以这种方式，通过使用图2的用于粘贴RFID的方法，有可能有选择地 只检测特别的RFID标签ll，并且通过使用图1中粘贴RFID标签的方法，有
可能从外侧同时检测远的RFID标签。
参照图5说明本发明的另一个实施方式。
图5是显示RFID被安装在线材巻中情况的照片。
与中空圆柱形金属体4相应的是钢线材巻4，其被4个宽32mm厚0. 7mm 的捆绑环箍9捆绑。
厚13mm的由泡沫聚乙烯形成的垫片230绑在捆绑环箍9的内侧30cm的 位置，并且由FUJITSU FRONTECH LIMITED生产的塑料卡类型RFID标签ll被粘贴在其上，以使RFID标签11平行于中心轴线。
除了RFID标签被粘贴到捆绑巻材的环箍的这点以外，这个实施方式与 图2的实施方式完全相同。
对于线材巻，由于金属丝棒在移动时因振动等等而移动，当线材巻在 RFID标签被直接地捆绑到钢金属丝棒的情况下移动时，金属丝棒相对另一 个金属丝棒的位置关系可能由于振动等等而被改变，并且RFID标签可能被 挤在金属丝棒之间而破碎或者被扯掉。然而，如果RFID标签被粘贴到钢捆 绑环箍9，则消除了RFID标签被金属丝棒损坏的担心。
以这种方式，在根据本发明的用于粘贴RFID标签的结构中，因为RFID 标签通过在中空圆柱形金属体内侧的垫片设置成以使RFID标签的纵向为 沿着圆周的方向，所以，避免对RFID标签的损坏是有可能的，并且容易地 从外部读取器检测到RFID标签也是有可能的。
权利要求
1. 一种用于粘贴RFID标签的结构，包括中空圆柱形金属体；垫片，所述垫片设置在圆柱形金属体的内圆周表面上；和RFID标签，所述RFID标签通过垫片粘贴到圆柱形金属体的内圆周上，从而使得将产生的电场的方向大致平行于圆柱形金属体的圆周。
2. —种用于粘贴RFID标签的结构，包括 中空圆柱形金属体；垫片，所述垫片设置在圆柱形金属体的内圆周表面上；禾口 RFID标签，所述RFID标签通过垫片粘贴到圆柱形金属体的内圆周 上，从而使得将产生的电场的方向大致平行于圆柱形金属体的中心轴线。
3. —种用于粘贴RFID标签的结构，包括中空圆柱形金属体；环箍材料，所述环箍材料捆绑中空圆柱形金属体；垫片，所述垫片设置在圆柱形金属体的内侧和环箍材料的顶表面上；禾口RFID标签，所述RFID标签通过垫片粘贴到圆柱形金属体的内圆周上，从而使得将产生的电场的方向大致平行于圆柱形金属体的圆周。
4. 一种用于粘贴RFID标签的结构，包括-中空圆柱形金属体；环箍材料，所述环箍材料捆绑中空圆柱形金属体；垫片，所述垫片设置在圆柱形金属体的内侧和环箍材料的顶表面上；禾口RFID标签，所述RFID标签通过垫片粘贴到圆柱形金属体的内圆周上，从而使得将产生的电场的方向大致平行于圆柱形金属体的中心轴线。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的用于粘贴RFID标签的结构，其中所述圆柱形金属体是线材巻或者薄板巻。
6. —种用于检测RFID标签的方法，包括步骤把RFID读取器天线插 入到中空圆柱形金属体中，以便检测粘贴到圆柱形金属体的内侧的RFID标签。
7. —种用于检测RFID标签的方法，包括如下步骤设置多个中空圆柱形金属体，使得多个中空圆柱形金属体的中心轴线被同轴地设置；和把RFID读取器天线插入到多个中空圆柱形金属体中，以便以多个 圆柱形金属体的排列顺序检测粘贴到圆柱形金属体内侧的RFID标签。
全文摘要
本发明公开一种用于贴RFID标签在允许通过外部RFID读取器容易地检测的位置的结构，给予一般说明防止RFID标签破损的结构和用于检测RFID标签的方法。用于贴RFID标签到中空圆柱形金属体的结构特征在于，RFID标签通过在RFID标签与金属表面之间的垫片而贴到中空圆柱形金属体的内侧，从而，RFID标签的电场产生的方向是在沿着中空圆柱形金属体的圆周的方向。
文档编号B21C51/00GK101438301SQ200780015829
公开日2009年5月20日 申请日期2007年4月24日 优先权日2006年5月1日
发明者岩佐佑一, 松田浩一, 毛笠光容, 田村直树, 真锅知多佳, 酒井英典 申请人:株式会社神户制钢所