资产跟踪的射频识别系统的制作方法

专利名称：资产跟踪的射频识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于资产跟踪的射频识别系统，在这种系统的一个实施例中，用于跟踪货架(pallet)。
背景技术：
全世界都使用货架、容器以及其它相似的结构来帮助运输各种种类的产品，并且是优选的，因为借助铲车运货车，也可以称之为铲车，可以不费力地地移动它们。在生产过程结束时，可以以产品装载货架(例如，产品可以在容器或纸板箱中)可以用货架装载，转移到存储或运输位置，发货、转移到另一个存储或运输位置，然后，转移到使用或销售产品的一个位置。因为货架可以容易地提起、转移以及存储，所以货架使产品的运输变得简单和快速。
各种专利和公开已经描述RFID标记和货架一起使用。例如，公开文件Netherlands 9401836描述用于货架识别的一种过程和系统，其中把RFID标记(发射机应答器)安装在货架的中央。在应该可以使装置获得来自RFID标记的信息的货架转移设备的铲叉中提供了天线单元。美国专利第5,662,048号和5,971,592号还涉及具有数据存储装置的货架，数据收集装置可以从所述数据存储装置得到信息。然而，这些和其它源都无力解决通过本发明的方法、系统和装置解决的许多实际困难。
附图简述将参考附图来描述本发明，其中

图1和9是根据本发明的货架的透视图；图2、3和4说明RFID读出器天线和RFID标记之间的空间关系；图5A、5B、5C和5D是根据本发明的、抓住货架的铲车从四个相对的方向中之一的顶视图；图6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6J和6K是根据本发明的、具有位于各种位置的方向的RFID标记的货架的顶视图；图7是根据本发明的、配备一组读出器天线的铲车的正面透视图；以及图8是根据本发明的、在具有加强筋的板中形成的槽中提供的RFID标记的底视图。
本发明的详细说明A.加RFID标记的货架许多公司都有自己的货架，而某些货架的所有者把货架出租给其它公司供其它公司使用。随着使用货架把货物运输到目的地，必须把货架返回货架所有者、另一个实体或用于检查、再使用、重新调整、修理或丢掉的一个特定位置。如果货架具有RFID标记，以及把包括与货架有关的信息的最新信息写入标记，则标记可以包含有关货架或它的内容，或两者，的当前状态和历史的信息。因此，加标记的货架可以帮助记录货架的位置、货架的情况、货架的内容、在任何特定货架处理器处货架花费的时间、目的地和路由计划、以及包括货架维修的货架历史以及对用户或所有者，或两者感兴趣的其它信息。可以通过简单地使用RFID读出器询问与货架相关联的RFID标记而快速和容易地从每个货架得到这些和其它信息。从这种标记读出信息的一种方便的方法是把RFID读出器附加到铲车运输车上，以致可以询问与一个或多个货架相关联的RFID标记，以及可以跟踪在仓库、发货中心或其它设施内的特定货架的位置。在本发明的范围内包括对于这种类型的系统和方法的许多相关的改进，相信这些系统和方法在尝试实施如此的系统方面克服了某些复杂问题。
传统的货架是正方形或矩形的，并且包括加强区域，铲车的铲叉可以进入所述加强区域的下面而铲起货架。某些传统货架只可以从货架的两个相对侧面接受铲车的铲叉，并称之为“两—方向”货架。其它货架可以从它的四个侧面中的任何一个侧面接受铲车的铲叉，并称之为“四—方向”货架。在图1中示出一个示例的四—方向货架10。一般，用诸如杉木或松木之类的木材或人造材料来构成货架10，并且把货架的各个块用钉子、钩环，或用其它方式紧固在一起。在其它实例中，可以提供例如由塑料制成的、整体的货架。装配式货架可以包括被称为层面板20的水平木板。在货架10的顶部，通常通过纵向加强筋板30在中间和沿每个边缘处支撑层面板20。可以通过至少在货架10的四个角或角顶50处，或可能沿货架的外缘60或它的内缘，或两者，提供的块40依次支撑纵向加强筋板30。可以把其它层面板20(底部层面板)紧固到块40的下侧，以保持它们到位，这可以增加刚性，并且根据这些板的配置，如果把货架翻过来，则可以提供货架的顶部表面。
装配式货架通常包括在或接近货架10的侧面60处的至少一块板20。把如此的板称为“终端板”80。可以由木材、塑料或一种或多种其它已知材料来制造层面板。通常每个货架10有两块终端板80，但是，例如在四—方向货架上，可以提供四块终端板。因为终端板的位置，所以铲车的铲叉的前端经常会损伤终端板80，并且为了这个和其它原因，有时最好使用模压的塑料终端板。塑料板20还可以有更一致性的尺寸，并且还可以对诸如发霉或腐烂之类的潮湿的负面效应提供较大的抵抗力。本发明包括在层面板20中或上以及货架10的某些其它位置上的REID标记的特定布局。在描述布局的关键方面以及本发明的其它部分之前，将提供合适的RFID标记的简短说明。
B.RFID标记和读出器现在，RFID标记是众所周知的，并且一般包括可操作地耦合到天线(标记天线)的集成电路(IC)。标记还可以有电池，或它可以没有电池，作为替代而从外部读出器得到能量。没有电池的RFID标记可能对于较低成本是主要因素的应用是优先选择，而对于优先选择较长读出范围的应用，有电池的REID标记可能是优先选择。每一种或两者都可以连同本发明一起使用。本发明的RFID标记最好在UHF或微波频带中谐振，每一种都使RFID读出器能够从有用的足够长的读出范围来询问标记。
与RFID标记相关联的IC一般包括一定量的存储器，在所述存储器中存储标记识别符，以及也许与标记有关的其它信息，和/或标记要关联的项目或一些项目。当RFID读出器(还称为询问器，它的每一个都能对于RFID标记读出和写入信息)经由它的读出器天线发送能量以询问REID标记时，标记用信息来响应，读出器可以从所述信息得到RFID标记识别符或其它信息。然后对RFID读出器得到的数据、识别符或信息与识别符数据库中的输入或与RFID标记相关联的信息进行比较。如此，可以得到、更新关于加RFID标记的项目的信息，以及提供给用户，和/或写入到RFID标记中，也许甚至是按实时的。
许多RFID读出器和标记可用于本发明，包括在牌号U519 INSTASCAN下的扫描器、当前从加利福尼亚的圣第亚哥的Single Chip System公司(SCS)可得到的一种。当前还可以在牌号“DURA-LABEL”下，特别在牌号DL-100、DL-400、DL-1000以及DL-900下，从SCS得到可用于这种和其它RFID读出器的一种类型的RFID标记。
C.RFID标记相对于读出器天线的较佳取向和位置在RFID标记、标记天线、读出器天线、货架和货架板的下列说明中，目标的最长尺寸是指长度，并且是沿中央纵向轴测量的。目标的最短尺寸是指厚度，并且是沿中央z轴测量的。其它尺寸是指宽度，并且是沿中央横向轴测量的。目标的横向轴和目标的纵向轴一起定义一个平面。例如，在RFID标记的情况下，通过纵向轴和横向轴定义的平面是指RFID标记平面。在读出器天线的情况下，通过读出器天线的纵向和横向轴定义的平面是指读出器天线的平面。
存在数个因素，相信这些因素与RFID读出器成功地询问RFID标记的能力相关，尤其，与铲车成功地询问与货架等相关联的RFID标记相关联的RFID读出器的能力相关。这些因素包括标记天线平面相对于读出器天线平面的角度(最好是最小)；标记天线相对于读出器天线平面是“在轴上”的程度；以及标记天线和读出器天线之间的距离。在使用线性极化天线的情况中，附加的因素是标记的纵向轴相对于读出器天线的极化轴的对准程度。当标记的纵向轴与天线的极化轴平行时，相信有最优的性能。
因此，本发明提供一种货架，这种货架在以前未曾识别为有利的一些位置处具有RFID标记，结果，当RFID读出器询问RFID标记时，更容易和更可靠地得到存储在RFID标记中的信息。更具体地，这里描述四—方向货架，其中当使铲车从四个方向中的任何一个方向接近货架时，可以容易地和可靠地读出相关联的RFID标记，但是只要求每个货架上的两个标记如此进行。当通过铲车同时运输多个装货的货架、或货架堆叠、或其它加标记的项目的堆叠时，这个特征特别有用。
图2示意地示出标记天线90相对于示例读出器天线110的平面100的取向和位置。示意地示出标记天线90的外形为两维平面矩形。当然，实际的RFID标记具有厚度，并且可能与所示出的理想标记具有不同的形状。在图2中还示出标记天线的轴130。虽然通常RFID标记的各个轴与标记天线的对应轴一致，或至少平行(例如，RFID标记的纵向轴通常与标记天线的纵向轴一致或平行)，并且将如此描述，并非始终是这种情况。改变也在本发明的范围内。在图2中，一般示出读出器天线110的平面和标记天线90的纵向轴130之间的角度为θ。在图2中的读出器天线110，一般，但是不是必须，包括介质层140以及接地平面150。在图2中示意地作为例子示出读出器天线110为具有纵向轴120的、近似平面，并且是线性极化的。然而，本发明的读出器天线110不必须是线性极化的。例如，它可能是园极化的。
在图3中，标记天线90的纵向轴130与读出器天线110的平面100平行。在图3中，角度θ是零度，意味着读出器天线110的平面100和标记天线90的轴130是平行的。在图2和3两者中，认为标记天线90相对于读出器天线110是“在轴上”的，因为标记天线90在读出器天线110的z—轴方向到平面100的投影160是在天线110的边界内的。
在图4中，示出标记天线90对于读出器天线100是“不在轴上”的。投影160的中心170和读出器天线110的中心180相互离开偏离距离“D”。当标记天线投影到读出器天线时，可以把前者和后者的相对位置概述如下不在轴上(当标记天线的整个投影落在读出器天线的外面时)，部分在轴上(当标记天线的一部分投影落在读出器天线的里面，但是投影的中心落在读出器天线的外面时)，基本在轴上(当标记天线的投影中心落在读出器天线的里面时)，以及在轴上(当标记天线的投影中心与读出器天线的中心对准时)。读出器天线和标记天线的这些相对位置是按照优先选择的增加排序的，在轴上标记定位是最优先选择，然而并不要求。虽然标记天线相对于读出器天线不可能始终正确地在轴上，但是当角度θ是零度以及标记至少基本在轴上时，相信可得到较佳的询问性能，意味着标记天线的投影中心落在读出器天线110的边界内的某处。对于在轴上询问，在θ约为30度或甚至约45度处，询问性能是可接受的，但是在角度θ增加到约55或60度以上之后，要成功地询问标记是极困难的。如果角度θ大于零度，则可以得到标记位置不在轴上的可接受的询问性能；较佳角度取决于一些因素，包括标记和天线之间的距离以及距离D。
在本发明的一个实施例中，提供标记(因此也是标记天线)在货架上的优先选择位置，当具有本发明的天线阵列的铲车抓住货架时，这导致偏离距离D减小。在另一个实施例中，描述货架上某些标记取向，这些取向促进这些标记的询问而与铲车接近货架(诸如四—方向货架)的方向无关。下面更详细地描述本发明的这些和其它方面。
图5A是矩形四—方向货架10的顶视图，具有铲车可以抓住货架10的四个可能位置中的一个位置。图5B、5C和5D示出其它三个可能的铲车位置，并且将在下面依次描述。在每个位置上，铲车运输车相对于货架10上面向铲车前方的侧面60定中心。每个天线通过发送一般按圆锥形图案200的信号来询问天线范围内的RFID标记，如图所示。
因此，如在图5A中所示，当铲车接近货架时，天线中的至少一个天线询问位于货架的相邻部分上的RFID标记。此外，如果一般使RFID标记定位如图所示，在相对于货架的侧面60的约45—度角度处，则RFID标记相对于RFID读出器天线将优先选择地在轴上，也许基本在轴上，或至少一部分在轴上。然后从图5B、5C和5D可以明白本发明的特别有利方面。在每种情况中，在约45—度角度处的RFID标记的位置使铲车天线能够询问RFID标记在轴上，或也许基本在轴上，或至少一部分在轴上。更具体地，在图5B中，右边的读出器天线可以询问在货架的右下象限中的RFID标记；在图5C中，左边的读出器天线可以询问在货架的左上象限中的RFID标记；以及在图5D中，右边的读出器天线可以询问在货架的左上象限中的RFID标记。描述在货架中或上的RFID标记的位置的另一种方式是一般在货架的相对的(而不是相邻的)象限中提供它们，如图所示。只用铲车上的两个RFID天线和两个RFID标记(一般按图示的定位，或如下所述和所示)就可以完成铲车和货架的这种一般配置，如果需要，按需要可以具有更多的天线和/或标记。在图中参考和示出的45—度角度是优先选择的，但是如果使用其它角度RFID读出器天线仍能够成功地询问RFID标记，则也可以使用其它角度。
在图5中示出的货架上的RFID标记的特定配置是有用的，但是这并不是本发明的范围内仅有的配置。图6A到6K说明一些实施例，这些实施例对于包括图5中示出的一种应用也是有用的。图6A、6B、6C和6D示出一些实施例，其中RFID标记的横向轴一般与货架的z—轴平行，图6E、6F、6G和6H示出一些实施例，其中RFID标记的横向轴一般与货架的平面平行，以及图6I、6J和6K示出一些实施例，其中RFID标记的纵向轴一般与货架的z—轴平行。在这些情况的每个情况中，应该相对于货架中的标记的纵向轴良好地对准阵列中的每个天线的极化轴，以使读出性能最佳。
在询问与单个货架相关联的RFID标记方面，上面描述的一般类型的天线配置是有用的。即，图5中说明的两个天线(或诸如选择的其它数目的天线)可以适用于按上述方式成功地询问在货架上提供的一个或多个RFID标记，不管货架是空的还是装货的。然而，在许多应用中，铲车可以输送不止一个货架，因此本发明包括一些实施例，其中提供按阵列的RFID读出器天线，使系统能够成功地询问多个货架。这些货架可以是一堆空货架(例如，20个堆叠的空货架)，或侧面—对—侧面堆叠的空货架(例如，20个空货架的两个堆)。后者，可以把它称之为双叠货架，可能需要铲车上的第二组铲叉，因此，需要第二阵列的RFID读出器天线。在另一个例子中，使多个装货的货架相互堆叠在顶上而通过铲叉同时移动，如在诸如木材、干墙或水泥制品之类的建筑材料的货架的情况中，以及顶部表面是相当水平的、坚硬的和稳固的、诸如纸板箱之类的其它堆叠配置的货架的情况中。再次，天线阵列对于使RFID铲车系统最好实质上同时询问所有这些货架是有用的。
为了着手于这些和其它情况，可以把图5中示出的读出器天线安排成天线阵列，在图7中示出其一个例子。在该说明中，提供两个较低的RFID读出器天线、在较低天线上面提供两个中间的RFID读出器天线，在中间天线上面提供两个较高的RFID读出器天线。而在较高的天线上面提供二个顶部的RFID读出天线。这些天线最好，但是不是必须，在垂直方向上对准，因此离开近似一致距离的间隔。在下面进一步详细描述的一个实施例中，在铲车可垂直移动的部分上提供至少一个天线以及在铲车相当固定的部分上提供至少一个天线。在如此的情况中，提供天线的垂直对准可能是有困难的或是不可能的。在这些和其它情况中，不会有天线中的某一些可以垂直对准，以致，例如，在如图7的一个实施例中，对较上面的和顶部的天线进行垂直对准，但是两者比中间和较低天线都远离铲车的中心线，所述中间和较低天线也在铲车的每侧相互垂直对准。如果需要的话，则按一般的水平对准还可以提供成对的读出器天线，如在图7中所说明。
例如，当提供天线阵列280如在图7中所示时，则当作为负载提起多个货架时，不止一个天线可以询问每个加RFID标记的货架。本技术领域中已知的软件程序都可以处理任何重复的询问。虽然在本发明的说明性实施例的RFID读出器天线具有垂直于铲车的中心线的平面，但是如果需要，可以使读出器天线有一个角度以产生有利的效果。例如，在铲车的固定部分上提供的天线可以向着铲车中心线成一个角度，而在可移动部分上提供的天线可以离开中心线成一个角度，或相反，任何有用的成角度的以及垂直的天线的组合。
描述图7所说明类型的RFID天线阵列的另一种方式如下。RFID天线的较佳安装区域可以在最好相对于铲车的中心线对称的两个列柱中。这些列的边界最好在每侧上从铲车支座(mast)290的外缘到铲车本身的外缘，以及从铲车支座290的后缘到负载靠背的前缘，横向延伸。任何时候需要得到合适的询问性能可以把RFID天线放在这些列柱中，这可以取决于正常运输的货架是空的还是装货的(如果装货的话，装什么货)。还最好的是，把位置在负载靠背295顶部之上的任何天线安装在铲车支座290上作为固定天线，把安装在负载靠背295的顶部之下的任何天线安装在铲车的可移动部分上。相信当按这种柱状配置安排RFID天线时可得到加强的RFID询问性能，或如果不能够在铲车中心线的每侧上提供天线的一个列，则在货架上RFID标记的预期位置处垂直对准尽可能多的RFID天线。
D.在货架上安装RFID标记可以按数种不同方法在货架中或上安装RFID标记。例如，把RFID标记330附加到货架的板20上，以致，例如，使标记和板的相对位置固定在45—度角度，可能是有用的。可以在引导板或终端板上，或在任何其它合适的板或等价物上，提供RFID标记。通过用具有附加RFID标记330的塑料或木材制成的板来代替一块或多块板20可以容易地修改传统的货架10。在另一个实施例中，把标记330固定到塑料板20上，如在图8中所示，其中在塑料板下面的加强筋345之间提供标记的插入槽335。
最好，使RFID标记330与任何连接区域隔开，这些连接区域是货架10的一些部分，货架的部件在这些部分处用钉子、螺钉、钩环或其它金属紧固件固定在一起。还最好的是，使RFID标记330与任何表面隔开，以致在标记和表面之间不会集结潮气，所述潮气可能导致影响标记的腐蚀、细菌或发霉。因此，RFID标记330需要与连接区域或其它表面隔开一个距离，该距离取决于标记以及接近标记的材料的特征。
货架10可以是桁条型的或块型的(在图1中示出块型货架的一个例子)。图9示出四—方向桁条货架10的一个例子。一般两者都是矩形的，总体的可装载区域通常为102厘米×122厘米(40×48英寸)。桁条型货架可以是两—方向或四—方向的。可以有利地把标记330安装在每种类型的货架的引导板上，或第二板190上。
本发明的RFID标记的特别有利位置是在内表面上，最好在块的刻槽的内角上，例如，图5C中的400处所示。可以在该相同位置处使用不同的标记取向，诸如在图6A到6K中所示。一个实施例是包括具有与货架的z轴平行的纵向轴(因此具有标记天线的纵向轴)的RFID标记，并且附加到与货架的两个相对的象限相关联的块的刻槽的内角处。
E.本发明的其它实施例本发明的另外方面涉及按特定方式提供铲车上的天线。如在图7中所示，读出器天线阵列280包括在诸如铲车的支座290之类的固定位置上的至少一个读出器天线110以及在铲车的可垂直移动部分300上的至少一个读出器天线。铲车的固定部分可以包括提起移动部分所需要的液压件，或可以是铲车的框架或升降机箱或其它如此的结构的一部分。铲车可垂直移动的部分把货架和它们里面的东西，如果有的话，举起到所要求的高度，或简单地使铲车与货架一起移动，或把货架提起到架高的存储位置。铲车可垂直移动的部分还可以水平或横向移动，或从铲车伸出，或两者，如本技术领域中众知。
在图7中示出的实施例中，使铲车配备一个或多个RFID读出器以及连接到一个或多个RFID读出器而可操作的两个或多个读出器天线110。把一个天线位于保留在固定位置处的铲车的一个部分上，诸如支座290，把第二天线位于铲车的一个可移动部分300上，如下所述。如在图7中所示，可移动部分300包括至少两个铲叉340、连接铲叉的后框架295以及机械或液压提升系统，所述机械或液压提升系统是与提起框架从而提起铲叉使之提升负载的支座290相关联的。提升系统还能够从一侧到一侧移动框架和铲叉，并且一般铲叉本身可横向调节以使它们能够配合在不同尺寸的货架下或货架中。框架和铲叉是可移动的，在本部分中描述的本发明方面，包括至少一个RFID天线，用于读出与货架相关联的RFID标记，或携带在货架上的一个或多个项目，或两者。提升系统在相对于铲叉其余部分为固定的位置上，虽然提升系统的一部分必须移动以提高铲叉和货架，但是考虑到为了本发明而置于固定部分。
这种类型的天线配置(特别是一种配置，在该配置中，当货架和铲叉在它们的较低位置处时，使在铲车的固定部分上提供的天线位于货架和铲叉之上)的一个特定优点在于通过天线阵列中的至少一个天线几乎可以同时询问基本上所有空的加RFID标记的货架堆。因此，本发明的一个方面是在铲车的固定和移动部分的每一个上配备RFTD读出器和至少一个RFID天线的铲车，以及每个配备RFID标记的至少一个货架堆的组合。
图7中所示出的天线的定位提供数个优点。首先，使天线定位，为的是不阻挡铲车操作员的前方视野以致不削弱驾驶员的操作能力。第二，使天线包含在铲车的外围之内。这是为了限制当铲车移动时天线绊住和接触目标的危险性。
本发明的这个方面的许多变型都是可能的。第一，铲车可以具有不止一个RFID读出器，甚至一个RFID读出器与每个RFID天线相关联。第二，RFID读出器还能够进行编程或把信息写入RFID标记，并且还可以如此进行，当读出器用于从RFID标记得到信息时使用相同的RFID天线。第三，RFID读出器可以具有整体数据存储装置、可移动数据存储装置(诸如快闪存储卡或其它可移动的媒体)，或可以通过有线或无线链路连接到外部数据库和计算机。第四，铲车可以包括比标准的两个铲叉更多的铲叉，在一个实施例中，包括有适当间隔的四个铲叉，使铲车能够传送两个垂直的货架堆，每个堆包括一个或多个货架。货架可以装满货物、部分装货或是空的。可以使铲车运输车配备极高的支座，使货架10可以定位在极高位置处。一般把这种铲车运输车称为够得到(reach)运输车。如果需要铲车系统读出货架10上的标记330，而对于图6中示出的货架—标记配置，其中每货架的标记少于四个，则最好具有如图7所示的、在铲叉的两侧上具有一个或多个天线的天线阵列。还有最好，对于四—方向货架，每个货架具有的标记不多于两个。这是因为，如此，始终有一个天线阵列邻近或接近货架RFID标记。这给出了改进的标记可读出性。对于具有两对前—安装铲叉的铲车，图7中示出的天线配置是安装在铲车上的天线配置的一个例子。其它配置也在本发明的范围内。
用于连接本发明的各个部件(包括RFID读出器、RFID天线、电源、触摸屏显示器或其它用户接口)的电缆或其它连接装置应该具有足够的耐用性，并且防止铲车在所期望的露天条件下受到损伤。在铲车方面，对于承受和遭受损伤是众所周知的，并且应该在最大可能程度上覆盖或保护部件和连接。就电缆把铲车的固定部分上的部件连接到移动部分上的部件方面来说，可以通过滑轮或其它合适的结构来装饰(festoon)电缆，以保持它们的位置以及合适的张力。另一方面，如果需要，可以在读出器天线、读出器和主计算机之间提供无线通信系统。为了使操作读出器所需要的功率最小，可能要求使RFID读出器天线之间的询问信号进行多路复用，而不是通过所有天线广播恒定的询问信号。在本技术领域中众知这些类型的信号多路复用配置。
在另一个实施例中，铲车可以包括一个或多个RFID读出器天线，使所述一个或多个RFID读出器天线适宜于询问在建筑物或其它位置中定位的位置RFID标记。这些位置标记可以把有关在何处寻找货架、在何处取得货架(诸如通过港区的哪个门或其它入口)、以及在何处离开的位置信息提供给RFID询问系统。例如，可以把用于读出位置RFID标记的读出器天线位于铲车的顶上，而RFID标记位于该天线水平处或之上。该天线还可以与这里描述的其它天线一起处于多路复用序列中。
在本发明的一个实施例中，铲车配备有诸如接近传感器之类的传感器，所述接近传感器当铲车的前端进入目标的预定距离时激励RFID询问系统。如此，RFID询问系统不需要永久地激励，而是当铲车接近货架或货架堆时得到激励。光学接近传感器是为了这些用途的一种合适类型的传感器，但是也可以想象其它的传感器。如果在预定时间周期中未曾连续地询问RFID标记，则也可以或作为替代而关断铲车RFID系统，以致再次不需要永久地激励RFID询问系统。例如，如果RFID询问系统未曾成功地询问RFID标记(该标记可能是货架标记、位置标记或其它标记)达10分钟，则RFID询问可以进入“睡眠”模式，并且等待命令它再次激励的一个信号。
本发明的系统最好还包括用户接口，诸如铲车的操作员可看到的显示器500(它可能是触摸屏显示器)、键盘、可移动的数据存储装置(诸如软盘驱动器或快闪存储卡)。最好使用户接口适宜于向用户显示信息，有关RFID读出器天线所询问的货架、货架的内容(从RFID标记、数据库或两者的组合可得到这个信息)、成功地询问了多少RFID标记、标记最接近哪个位置、货架所要求的位置、铲车正在接近正确的还是不正确的位置标记的一个指示(根据铲车传送的货架以及它们的指定位置)以及以前所描述类型的其它信息。用户接口使操作员能够输入附加数据(例如，通过触摸屏显示器或键盘)，诸如货架或它的内容的情况、取起货架或放下货架的时间、操作员的身份或其它诸如此类的信息。触摸屏显示器还可以包括校准系统，以致当维修或替换屏幕时不需要键盘。
本发明的优点是很多的并且是实质性的。尤其是成功地询问多个货架(装货的或不装货的)的能力，以及接近和询问多个货架的能力或多个货架从四个方向中的任何一个方向装货同时使每个货架所需要的标记数量最少的能力。虽然已经主要参考了货架来描述本发明，但是熟悉本技术领域的人员会理解，还可以把这些学说应用于容器、料箱、框架、装运物(tote)或其它存储装置。
权利要求
1.一种资产跟踪系统，包括a)位于铲车的固定部分上的至少一个RFID读出器天线；b)位于相对固定部分垂直移动的铲车的一部分上的至少一个RFID读出器天线；c)包括至少两个RFID标记的货架，其中使一个RFID标记位于货架的一个象限中，而使另一个RFID标记位于货架的相对象限中，以使与货架的四个侧面中的任何一个侧面邻近的RFID读出器天线能够询问至少一个RFID标记。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括位于铲车的垂直移动部分上的至少两个实质上水平对准的RFID读出器天线，以及位于铲车的固定部分上的至少两个实质上水平对准的RFID读出器天线。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述货架只包括两个RFID标记。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个RFID标记具有纵向轴，所述纵向轴位于相对货架一侧约45-度角度处。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，使所述至少一个RFID标记固定在货架的开口上。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述铲车包括至少一个传感器，以自动地激励RFID询问系统，以及去除激励系统，如果没有成功地询问RFID标记达预定的时间周期，则自动关断RFID询问系统。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，提供读出器天线的阵列，至少两个阵列是水平对准的，以及至少两个阵列是垂直对准的。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，与铲车组合在一起。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，与多个货架组合在一起。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，与货架的两个堆组合在一起，其中所述系统进一步包括一组RFID读出器天线，用于读出与第一堆货架相关联的RFID标记，以及第二组RFID读出器天线，用于读出与第二堆货架相关联的RFID标记。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括天线，使所述天线适宜于对位置RFID标记进行询问而把信息提供给与特定位置有关的系统。
12.如权利要求1所述的系统，进一步包括多路复用电路，用于对天线之间的询问信号进行多路复用。
13.一种货架，包括(a)在货架的第一象限中提供的第一RFID标记；以及(b)在货架的相对的第二象限中提供的第二RFID标记，以致从货架的四个侧面中的任何一个侧面接近货架的RFID读出器天线可以询问至少一个RFID标记。
14.如权利要求13所述的货架，其特征在于，所述至少一个RFID标记具有纵向轴，所述纵向轴位于相对货架一侧约45-度角度处。
15.如权利要求13所述的货架，其特征在于，所述货架只包括两个RFID标记。
16.如权利要求13所述的货架，其特征在于，所述货架包括两块终端板，每一块包括一RFID标记，所述RFID标记位于终端板上或终端板中相对终端板的纵向轴约45-度角度处。
17.如权利要求16所述的货架，其特征在于，所述终端板包括塑料。
18.如权利要求16所述的货架，其特征在于，所述终端板是木材制造的。
19.如权利要求13所述的货架堆。
20.如权利要求13所述的货架，其特征在于，使RFID标记包含在密封的外壳中。
21.如权利要求20所述的货架，其特征在于，使密封的外壳收纳在终端板的开口中。
22.一种铲车RFID系统，包括a)位于铲车的固定部分上的至少一个RFID天线；b)位于相对固定部分垂直移动的铲车的一部分上的至少一个RFID天线；
23.如权利要求22所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述系统包括在铲车的固定部分上的至少四个隔开的天线，以及在铲车的垂直移动部分上的至少四个隔开的天线。
24.如权利要求22所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述铲车进一步包括天线，用于询问存储区域中的RFID位置标记。
25.如权利要求24所述的铲车RFID系统，其特征在于，用于询问存储区域中的RFID位置标记的天线位于铲车的顶部，以及至少一个RFID位置标记位于天线之上的存储区域中。
26.如权利要求22所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述系统进一步包括多路复用电路，用于对至少两个天线之间的询问信号进行多路复用。
27.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括用户接口，所述用户接口包括触摸屏显示器。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括软件，使所述软件适宜于把描述天线已经询问了哪个RFID标记的信息提供给显示器。
29.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括软件，使所述软件适宜于把有关货架的信息提供给用户接口。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述软件把加RFID标记的货架与一个RFID位置标记相关联。
31.如权利要求27所述的系统，其特征在于，当传送加RFID标记的货架的铲车接近正确的RFID位置标记时，所述软件通过用户接口把一信号提供给用户。
32.如权利要求27所述的系统，其特征在于，当传送加RFID标记的货架的铲车接近不正确的RFID位置标记时，所述软件通过用户接口把一信号提供给用户。
33.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述铲车包括至少一个传感器，以自动地激励RFID询问系统。
34.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述铲车包括去除激励系统，如果没有成功地询问RFID标记已经达预定的时间周期，则自动关断RFID询问系统。
35.一种铲车RFID系统，包括(a)具有支座和负载靠背的铲车；以及(b)位于铲车的每侧上的列柱中的至少一个RFID天线，通过(i)铲车支座的外缘；(ii)铲车的外缘；(iii)铲车支座的后缘；以及(iv)负载靠背的前缘来定每个列柱的边界。
36.如权利要求35所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述系统包括至少四个RFID天线，在支座的每侧上放置其中的两个天线。
37.如权利要求35所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述系统包括至少八个RFID天线，在支座的每侧上放置其中的四个天线。
38.如权利要求35所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述系统包括在铲车的固定部分上的至少一个天线，以及在铲车的可垂直移动部分上的至少一个天线。
39.如权利要求35所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述铲车进一步包括天线，所述天线用于询问在存储区域中的RFID位置标记。
40.如权利要求39所述的铲车RFID系统，其特征在于，使询问在存储区域中的RFID位置标记的所述天线位于铲车的顶部，以及至少一个RFID位置标记位于天线之上的存储区域中。
41.如权利要求35所述的铲车RFID系统，其特征在于，所述系统进一步包括多路复用电路，用于对至少两个天线之间的询问信号进行多路复用。
42.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括用户接口，所述用户接口包括触摸屏显示器。
43.如权利要求42所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括软件，使所述软件适宜于把信息提供给描述天线已经询问了哪个RFID标记的显示器。
44.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括软件，使所述软件适宜于把有关货架的信息提供给用户接口。
45.如权利要求44所述的系统，其特征在于，所述软件把加RFID标记的货架与一个RFID位置标记相关联。
46.如权利要求44所述的系统，其特征在于，当传送加RFID标记的货架的铲车接近正确的RFID位置标记时，所述软件通过用户接口把一信号提供给用户。
47.如权利要求44所述的系统，其特征在于，当传送加RFID标记的货架的铲车接近不正确的RFID位置标记时，所述软件通过用户接口把一信号提供给用户。
48.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述铲车包括至少一个传感器，以自动地激励RFID询问系统。
49.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述铲车包括去除激励系统，如果没有成功地询问RFID标记已经达预定的时间周期，则自动关断RFID询问系统。
50.用于货架的一种板，其特征在于，所述板包括边缘以及位于相对于所述边缘约45一度角度处的RFID标记。
51.如权利要求50所述的板，其特征在于，所述板是木材。
52.如权利要求50所述的板，其特征在于，所述板是塑料。
53.如权利要求50所述的板，其特征在于，使所述RFID标记位于形成在所述板上的一个槽中。
54.如权利要求50所述的板，其特征在于，使所述RFID标记位于附加到所述板上的一个外壳中。
55.包括有拐角的块的一种货架，其特征在于，所述有拐角的块包括具有RFID标记附加在其上的刻槽的内角。
56.如权利要求55所述的货架，其特征在于，所述RFID标记具有与货架的z轴平行的纵向轴。
57.如权利要求55所述的货架，其特征在于，所述货架包括两个有拐角的块，以及每个有拐角的块包括具有RFID标记附加在其上的刻槽的内角。
全文摘要
提供一种资产跟踪系统，通过配备一个或多个RFID读出器天线(110)的铲车连同加RFID标记的货架而具有特定的用途。描述了加RFID标记的货架(10)的一个有用的实施例，还一起描述了这种系统的其它有利部件。
文档编号G06K17/00GK1628319SQ02827082
公开日2005年6月15日 申请日期2002年10月22日 优先权日2001年11月12日
发明者E·R·西布尔斯基, F·D·德恩, R·C·弗兰西斯, P·B·豪格顿, M·C·卡勒斯塔德, K·M·克罗普, J·P·麦克基, S·-K·童 申请人:3M创新有限公司