专利名称：一种对多层箱体中存放物品的识别与定位方法
技术领域：
本发明涉及用RFID系统进行搜寻物品，尤其是一种对多层箱体中存放物品的识别与定 位方法，它能将在多层箱体中不同空间区域上的RFID标签识别出来并确定其确切位置。
技术背景典型的射频识别RFID系统包括RFID标签(也称电子标签，应答器)、RFID阅读器(也称 读写器，读头)以及主系统数据处理单元(通常为计算机(PC机))。RFID阅读器通过天线发 送一定频率的射频信号，若RFID标签在RFID阅读器的天线工作区域中，RFID标签天线会接 收到信号，并在电路中产生感应电流，RFID标签获得能量被激活；RFID标签将其专用集成 芯片中的编码信息调制到载波上，通过RFID标签天线发送出去；RFID阅读器的天线接收到 从RFID标签发送来的信号，并送到RFID阅读器进行解调和解码，然后送到后台主系统数据 处理单元进行相关处理；主系统根据读取的信息判断该RFID标签的合法性，完成目标物体 的识别和管理。在不少场合下，除了要知道附着有RFID标签的物品的信息外，还要知道该 物品的位置信息。在多层箱体结构中，物品是分层存放的，通常的RFID系统方案，因RFID 阅读器天线工作区域过大或过小，无法对箱体中分层存放的物品进行定位。 发明内容为了实现对箱体空间中分层存放物品的射频识别与定位并节约成本较高的RFID阅读 器的数目，本发明提出了一种对多层箱体中存放物品的识别与定位方法，采用单RFID阅读 器、多天线的分离式装置，S卩RFID阅读器的主体(除天线外的RFID阅读器其他组成部分) 通过多天线寻读电路接口与多付天线连接。这些天线在空间上顺序放置，均有各自的工作 区域，在被RFID阅读器寻读后仅识别在自己工作区域内的物品，获取RFID标签内的物品信 息，通过各天线对箱体内空间分隔来标示物品的位置。本发明上述目的通过以下方法实现 一种对多层箱体中存放物品的识别与定位方法， 箱体中设有存放物品的多层抽屉并设有内嵌RFID射频识别系统，包括电子标签、阅读器 以及主系统数据处理单元，电子标签与其所依附的物品一一对应，阅读器通过天线发送射 频信号，，RFID标签天线接收到信号，RFID标签获得能量被激活；RFID标签将其专用 集成芯片中的编码信息调制到载波上，通过RFID标签天线发送出去，RFID阅读器的天 线接收到从RFID标签发送来的信号，并送到RFID阅读器进行解调和解码，然后送主系 统数据处理单元，主系统根据读取的信息判断该RFID标签的合法性，完成目标物体的识 别和管理，其特征是设置一个阅读器与多付空间分离的阅读器天线通过多天线寻读接口 电路相连，每付天线有各自工作区域并都有一个自己的子地址号码，配合RFID阅读器标 识地址构成物品的完全地址，该地址码与其实际的物理位置一一对应。多付空间分离的阅 读器天线可嵌入在多层箱体摆放物品的分层抽屉底层或其它设有分层结构的桌子、物品 架、盒子中。本发明的优点及效果采用单阅读器与多天线的分离，即RFID阅读器的主体(除天线外的阅读器其他组成部分)通过多天线寻读电路接口与多付检测天线连接。这些检测天 线的空间位置经过合理安排，均有各自的工作区域，在被阅读器寻读后仅识别在自己工作 区域内的物品，获取标签内的物品信息，通过各天线对箱体内空间分隔来标示物品的位置。 本技术方案中，每一付检测天线都由一个子地址码来标识(配合RFID阅读器标识地址构 成物品的完全地址)，该地址码与其实际的物理位置一一对应，这样每付天线的工作区域 所包含的空间就有它自己唯一的标识信息或地址码。这些唯一的地址码被编程输入RFID 后台数据库系统，这样通过查询天线的地址码和其物理位置的对应关系就可以找到物品所 处的确切位置，从而实现物品的识别与定位。本发明不仅能确定在阅读器各天线工作区域 中的RFID标签的确切位置，为多层箱体结构中物品的定位识别提供了可能，还将单个RFID 阅读器的工作区域扩大了，降低了RFID系统的成本。
图l是内嵌RFID射频识别系统的多层箱体示意图；图2是内嵌多付空分天线的一个分层抽屉的示意图；图3是配有多付内嵌天线的阅读器的数据寻读示意图；图4是多天线寻读电路的端口排序；图5是多天线巡读电路接口功能示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本技术方案的方法进一步说明。 参看图1、 2， 一个多层箱体仅使用一个箱体阅读器1，在每个箱体中有多层抽屉2 可以存放物品，为了识别每层抽屉2中存放的物品，在抽屉底面上内嵌多付阅读器天线3。 这些天线平铺保证所有天线的工作区域覆盖整个抽屉底面，每付天线均用一个子地址码来 标识(配合箱体阅读器标识地址和物品的识别码构成物品的完全地址)，这样每付多层箱体 中的天线的工作区域都有它自己唯一的标识信息或地址码。内嵌天线数目由多层箱体中需 分隔的区域数目决定，抽屉底面(也可以是其它更好的位置)可内嵌多付阅读器天线，每付 天线的工作区域与其他天线的工作区域相互不干扰(天线间不重叠)，保证内嵌天线只读 取天线工作区域内的标签，所有的天线的工作区域覆盖整个层面。图3是配有多付内嵌分离天线3的箱体阅读器1的数据寻读示意图。图中多付分离天 线3与箱体阅读器1之间采用多天线寻读电路4连接，箱体阅读器l发出阅读命令后，多 天线寻读电路4按其上的端口排序(见图4，左侧端口6是与阅读器相连接的端口，上下 二排共8个端口 7是与分离天线相连接的端口 )对各分离天线3进行数据寻读，被寻读的 分离天线上有电流流过，并在分离天线的周围产生电磁场。该电磁场给物品上粘贴的RFID 标签物品标签5提供了驱动标签芯片工作的能量。具有能量的标签依据贮存在芯片中的数 据反射分离天线的能量，分离天线感应到这个能量经多天线电路传送到箱体阅读器。箱体 阅读器的数据解调电路解调出标签中的数据，并将读到该标签的天线的物理位置和解调出 的标签内的数据存贮在箱体本地物品数据库中，完成了对贴有RFID标签的物品的识别与 定位。图5是多天线寻读电路接口功能示意图。图中的微处理单元11接收到RFID阅读器发来的巡读命令19后，设置与微处理单元11各输出端口相连的延时器12的值(例如，第 一个天线支路的延时器的设置为接通20ms后断开，第二个天线支路的延时器设置为延时 20ms后接通20ms再断开，第三个天线支路的延时器的设置为延时40ms后接通20ms， 断开，...，依次类推，直到最后一个天线支路)。在各延时器接通时，该延时器控制的天 线支路的选通开关14闭合，阅读器发出的射频信号17经闭合的选通开关14到达天线3， 有电流通过的天线3就会产生电磁场。该电磁场给在天线工作区域中的标签提供了驱动标 签芯片工作的能量。具有能量的标签依据贮存在芯片中的数据反射天线3的能量，天线将 感应到的这个能量信号16传送给RFID阅读器以解码，同时通过多端口选择电路15将支 路的编码传送回微处理单元ll，通过端口 18将该支路的编码回送给阅读器。单个多天线 寻读电路接口最少可连接1付天线3，最多可连接8付天线，通过扩展最多可连接64付 天线。
权利要求
1. 一种对多层箱体中存放物品的识别与定位方法，箱体中设有存放物品的多层抽屉并设有内嵌RFID射频识别系统，包括电子标签、阅读器以及主系统数据处理单元，电子标签与其所依附的物品一一对应，阅读器通过天线发送射频信号，RFID标签天线接收到信号，RFID标签获得能量被激活；RFID标签将其专用集成芯片中的编码信息调制到载波上，通过RFID标签天线发送出去，RFID阅读器的天线接收到从RFID标签发送来的信号，并送到RFID阅读器进行解调和解码，然后送主系统数据处理单元，主系统根据读取的信息判断该RFID标签的合法性，完成目标物体的识别和管理，其特征是设置一个阅读器与多付空间分离的阅读器天线通过多天线寻读接口电路相连，每付天线有各自工作区域并都有一个自己的子地址号码，配合RFID阅读器标识地址构成物品的完全地址，该地址码与其实际的物理位置一一对应。
2、 根据权利要求1所述的对多层箱体中存放物品的识别与定位方法，其特征是多 付空间分离的阅读器天线嵌入在多层箱体摆放物品的分层抽屉底层或其它设有分层结构 的桌子、物品架、盒子中。
全文摘要
一种对多层箱体中存放物品的识别与定位方法，箱体中设有内嵌RFID射频识别系统，电子标签与其所依附的物品一一对应，阅读器通过天线发送信号，RFID标签天线接收到信号，标签获得能量被激活，调制后通过标签天线发送出去，阅读器天线接收到标签信号，并进行解调和解码，然后送主系统数据处理单元，根据读取的信息判断该RFID标签的合法性，完成目标物体的识别和管理，其特征是设置一个阅读器与多付空间分离的阅读器天线通过多天线寻读接口电路相连，每付天线有各自工作区域并都有一个自己的子地址号码，配合RFID阅读器标识地址构成物品的完全地址，该地址码与其实际的物理位置一一对应。
文档编号G06K7/00GK101271509SQ200810025328
公开日2008年9月24日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者刚 王, 王洪金 申请人:江苏大学