可穿戴的rfid系统的制作方法

文档序号:6349718阅读:307来源:国知局
专利名称:可穿戴的rfid系统的制作方法
可穿戴的RFID系统相关申请的交叉引用本申请声明如下申请的权益序列号为61/171,516、申请日为2009年4月22日的美国临时申请和序列号为61/324,044、申请日为2010年4月14日的美国临时申请。两个临时申请的整体通过引用并入本发明,包括所有的数据、表格和附图。
背景技术
射频识别技术(RFID)采用射频信号自动识别特定的物品。一个典型的RFID系统包括标签、阅读器、天线,和主机系统。阅读器通过天线与贴在对象上的标签通信,以收集关于对象的信息。然后,主机系统处理阅读器收集的数据,以获得与被标识对象有关的信息。RFID系统的阅读和询问范围通常较广,这样就会产生如何从一大堆被标识物品中区分出一件单独的产品或一个箱子的问题。在同时解读在场的其他标签的信号时,RFID门闸受限于它们只能区分穿过门闸(例如码头闸口门)的物品。另一方面,某些阅读范围更小、方向性更强的RFID系统,例如高频系统或手持设备,天线必须非常接近、几乎是瞄准的情况下才能阅读标签。必须瞄准才能阅读的情况,损害了使用RFID系统的至少一些效益。 而且,由于其他不必要的标签被读取的可能性很大,所收集到的数据仍然需要被甄别。这些瞄准设备还占用了工人的手,使得物品的处理变得更加困难和费时。现有的可穿戴的RFID系统的天线的设计严重限制了它们的询问或阅读范围。有限的询问或阅读范围,有时候只有1到2英寸,并要求系统瞄准所需要的标签以保证有效的询问。这种瞄准会破坏工人对被标识物品的正常处理,降低处理的准确性或效率。初步研究表明,在处理物品时,瞄准会显著地增加所要求的处理时间。于是,对于下述方法和系统存在一种需求所述方法和系统在个别处理夹杂在其他物品之中的RFID被标识物品时(例如典型的仓库或零售商店中准备订单、使托盘或箱子解体或者使箱子与托盘联系的处理过程中),能在不破坏处理过程的情况下询问RFID被标识物品。特别地,对于一个可穿戴的RFID系统存在一种需求,所述RFID系统具有更大的询问和阅读范围,且不会失去在所述询问范围内将RFID标签从共存的其他标签中区分出来的能力。

发明内容
本发明实施方式的一个方面,提供一个可穿戴的RFID系统,包括一个天线,一个 RFID阅读器,一个主机系统,和一个支座,所述支座至少能固定所述的天线和阅读器。在特定的实施方式中,所述的可穿戴的RFID系统还包括设置在支座上的一个发射天线或询问器,用于产生询问射频信号,所述的询问射频信号在碰到一个RFID标签或应答器后就产生一个响应射频信号。所述的RFID阅读器能驱动发射天线或提供一个单独的发射机。在一种特定的实施方式中,一个天线兼做发射天线和接收天线。在供替代的实施方式中,所述的发射天线可以从支座上分离,和/或不设置在所述支座的穿戴者身上。类似地,所述的主机系统可以位于所述的支座上、穿戴在使用者身上或位于远离使用者的地方,在这种情况下,所述的RFID阅读器与所述的主机系统远程通信。在一种实施方式中,所述的RFID阅读器包括至少部分主机系统。所述的天线从一个或多个RFID标签接收射频信号。所述的阅读器从所述天线收集信号,所述的主机系统处理这些信号以提取关于所述RFID标签的信息。在本发明实施方式的另一方面,还提供了一种使用所述的系统识别附着有RFID 标签的对象的方法,所述方法中,当使用者将对象从一个地方移至另一个地方时,使用者穿戴所述的支座。当所述的支座拿起或移动一个附着有RFID标签的对象时,所述的RFID阅读器扫描由天线接收的来自对象的RFID标签的信号。所述的扫描可以自动启动或由来自例如使用者和/或传感器的一个输入触发。当所述的天线接收到一个射频信号,所述的RFID 阅读器收集所述的信号并将信号传送至上述的主机系统。然后主机系统处理所述的信号以获得关于RFID标签的信息。在一种特定的实施方式中,使用者附加的或特定的行为对于启动询问和扫描不是必须的。因此,使用者能够正常处理对象,而无需任何无关的运动或时间。事实上,本发明一些实施方式中,使用者甚至可以不知道其穿戴的支座包括一个RFID 系统。本发明的实施方式相比于先前的可穿戴RFID系统显示出显著的改进,它们在处理多个物品时,不要求将射频天线直接指向每一个物品的标签。作为一种替代,根据本发明的实施方式,设置一种射频天线,以便在被标识物品的处理过程中,所述的天线通常指向被处理的物品。阅读范围的增加和其他改进使得标签的阅读更加方便,而无需使用者进行“瞄准”或其他无关动作。本发明实施方式中,所述的系统通过加入传感器得到进一步增强,所述的传感器指示何时开始询问一个特定的物品或一组物品,从而提高阅读准确性和节省电池寿命。在进一步的实施方式中,所述的RFID系统包含其他识别装置(例如一个条形码扫描仪),以印证被处理物品的射频识别。需要注意的是,这个概要说明是以一种简化形式向读者一般性地介绍在下面具体实施方式
中描述的一个或更多个精选概念。所述概要并不等同于本发明请求保护的主题的关键和/或必要特征。本发明由权利要求所限定。


图1显示本发明一种实施方式所述的一个系统的功能性结构图。图加和2b显示本发明一种实施方式所述的分形贴片天线。图3a和北显示本发明一种实施方式所述的一种天线的辐射方向图。图4显示本发明一种实施方式所述的与人的前臂相吻合的一个共形天线。图如和恥显示本发明一种实施方式所述的包含一个阅读器和柔性偶极天线的袖套支座。图6显示本发明一种实施方式所述的包含一个阅读器和半柔性偶极天线的袖套支座。图7显示本发明一种实施方式所述的连接到一个阅读器上的一个刚性偶极天线。图fe和8b显示本发明一种实施方式所述的一个袖套支座。图9显示本发明一种实施方式所述的图8a所示的袖套支座,其上设置有一个阅读器和刚性天线。图IOa显示本发明一种实施方式所述的置于人的前臂上的图8a所示的袖套支座。
图IOb显示本发明一种实施方式所述的图IOa所示的袖套支座,其上设置有一个天线和阅读器。图11显示本发明一种实施方式所述的一个背心支座。图12显示本发明一种实施方式所述的一个背心和一个用于存储所述背心的设备。图13描述了一种使用本发明一种实施方式的方法。图14描述了一种使用本发明一种进一步的实施方式(包含一个可穿戴的主机系统和阅读触发传感器)的方法。图15显示本发明一种实施方式所述的方法的流程图。图16a和16b显示本发明一种实施方式所述的为语音指令和功率输出调整而配置的一个可穿戴的RFID阅读器。
具体实施例方式本发明的实施方式包括改进的射频识别(RFID)系统和方法,所述系统和方法使用一个可穿戴的RFID天线。在本发明一种实施方式中,提供一个可穿戴的RFID系统,包括一个天线、一个RFID阅读器、一个主机系统和一个至少可固定所述天线和阅读器的支座。 在特定的实施方式中,所述可穿戴的RFID系统还包括一个置于支架中的发射天线或询问器,用于产生一个询问射频信号,所述询问射频信号在碰到一个RFID标签或应答器后会就产生一个响应射频信号。所述的RFID阅读器或主机系统可驱动发射天线或者可提供一个单独的发射器。在一种特定的实施方式中,一个天线兼做发射天线和接收天线。在一种替代实施方式中,所述的发射天线可从所述支座中分离,和/或不设置在支座的穿戴者身上。 类似地,所述的主机系统可位于所述支座上、穿戴在使用者身上的其他地方或位于远离使用者的地方,这种情况下所述RFID阅读器与所述主机系统远程通信。所述的天线接收来自一个或更多个RFID标签的射频信号。所述的阅读器收集来自所述天线的信号,所述主机系统处理这些信号以提取关于RFID标签的信息。本发明的实施方式还提供了一种使用所述系统识别附着有RFID标签的对象的方法,其中工作者在将对象从一处移到另一处的过程中穿戴所述的支座。当工作者拿起、放下或移动一个附着有RFID标签的对象时,所述的RFID阅读器扫描由天线接收的来自对象的 RFID标签的信号。所述的扫描可以自动启动或由来自例如使用者和/或传感器的一个输入而触发。如上所述,当所述天线接收到一个射频信号,所述RFID阅读器收集所述信号并将其传送到主机系统。然后主机系统处理所述的信号以获得关于RFID标签的信息。在一种特定的实施方式中,工作者附加的或特定的行为对于启动询问和扫描不是必须的。因此,工作者能正常处理所述对象,而无需任何无关的运动或时间。事实上,在本发明一些实施方式中,工作者甚至不知道其穿戴的支座包括一个RFID系统。在一种实施方式中,一个RFID系统的功率输出电平或其它设置根据来自使用者和/或传感器的输入进行设定或调整。在一种实施方式中,使用者通过一个输入按钮或其它直接控制器选择功率输出电平或其它设置。在一种实施方式中,使用者根据所述RFID 系统将进行的使用选择一种应用或用例场景(例如可以从一个可能选择菜单选择一种应用),并根据所选择的使用设定或调整合适的设置。在一种实施方式中,所述的RFID系统根据对象或使用者的运动模式识别一个特定的应用或用例场景。在一种实施方式中,所述的系统为识别应用设定或调整功率输出电平或其它设置。在一种实施方式中,工作者附加的或特定的行为对于启动所述调整不是必须的。因此,工作者能够启动和改变任务,而无需任何无关的运动或时间。本发明的实施方式相比于先前的可穿戴RFID系统,具有显著的改进,表现在它们不要求射频天线直接指向进行处理的每一个物品的标签。作为一种替代,根据本发明的实施方式,设置一个射频天线,使得在被标识物品的正常处理过程中,所述天线通常指向所处理的物品。阅读范围的变大和其他增强便于工作者在无需“瞄准”或采取其他无关动作的情况下阅读标签。在本发明的实施方式中,所述系统通过加入传感器而得到进一步增强,所述传感器指示何时该启动对一个特定物品或一组物品的询问,因此提高了阅读准确性并节约了电池寿命。在进一步的实施方式中,所述RFID系统包括其他识别设备(例如一个条形码扫描仪),以印证所处理的物品的射频识别。在本发明一种实施方式中,一个RFID系统使用多个天线。在一种实施方式中,所述多个天线中的第一个天线是能询问RFID标签的发射天线,第二个天线是能接收射频信号的接收天线。在一种实施方式中,第一个天线还兼做接收天线。在一种实施方式中,第二个天线还兼做发射天线。在一种实施方式中,两个天线是单静态的兼用作发射和接收。在一种实施方式中,第二个天线以可移除的方式连接到RFID系统上,使得所述的系统可在第二个天线存在或不存在的情况下使用。在一种实施方式中,第二个天线置于使用者身上。在一种实施方式中,第二个天线通过一个系带(harness)置于使用者身上。在一种实施方式中,第一和第二个天线都通过所述的系带置于使用者身上。在一种实施方式中,第二个天线是一种手持式天线。在一种实施方式中,第二个天线是一个定向天线。在一种实施方式中, 使用者可调整定向天线的方向以询问和/或接收来自至少一个特定RFID标签的信号。在一种实施方式中,所述的第一和第二个天线各自放置或配置成询问和/或接收来自不同RFID标签的射频信号。因此,第一个天线被配置成询问和/或接收来自第一种类型的RFID标签的射频信号,第二个天线被配置成询问和/或接收来自另一种类型的RFID 标签的射频信号。例如,第一个天线被配置成询问和/或接收对象RFID标签的射频信号, 所述对象RFID标签附着在使用者处理的对象上;而第二个天线被配置成询问和/或接收来自位置RFID标签的射频信号,所述位置RFID标签置于使用者经过的位置;或反之亦然。 在一特别的用例场景中,第一个天线可置于使用者手臂的内侧以询问和/或接收来自对象 RFID标签的射频信号,所述对象RFID标签附着在使用者处理的对象上;而第二个天线可置于使用者手臂的外侧以询问和/或接收来自使用者经过的位置RFID标签的射频信号。因此,所述的RFID系统可将使用者携带的对象与使用者的位置关联。在一种实施方式中,如上所述,当两个或更多个射频信号接收的时间或空间在一定程度上接近时,可将来自所述两个或更多个射频信号的信息关联。在一种实施方式中,如上所述,使用一个阅读关联模块关联接收到的来自一个或更多个信号的信息。在替代实施方式中,所述的第一和第二天线可采用适于它们使用的其他方式放置。在实施方式中,还可根据每一个天线的使用调整其他的设置。在一种实施方式中,使用一个单天线接收来自不同RFID标签的射频信号。在一种实施方式中,所述的单天线通过不同的方式驱动以接收来自不同RFID标签的射频信号。例
10如,可以改变所述天线的方向、用于驱动所述天线的功率输出电平或所使用的波长等等。在一种实施方式中,所述单天线的阅读范围对于不同类型的RFID标签是不同的。例如,对于被动式RFID标签的阅读范围要大于对于主动式RFID标签的阅读范围。本发明说明书中,使用一些缩略词和速记符号以帮助理解某些关于相关系统和服务的内容。提供这些缩略词和速记符号的目的仅仅是提供一种简单的交流观点的方法,而绝不意味着限制本发明的范围。所述的缩略词列举如下RF 射频LF 低频HF高频UHF 甚高频RFID 射频识别本发明的主题用特征进行描述以满足法定要求。但是本说明书的目的并不是限制本发明的范围。恰恰相反,发明人已经预期请求保护的主题也可以用其他方式实施,包括不同的但与本申请文件中描述的相类似的步骤或步骤组合,连同其他的现在或将来的技术。 另外,尽管术语“步骤”在此处使用意味着所使用方法的不同元素,但该术语不应该理解为意味着此处公开的各种步骤中或之间的任一种特定次序,除非个别步骤的次序被明确地描述。进一步,本发明下面将对附图进行具体描述。本发明各个方面将在计算机可执行指令的一般语境下进行描述,例如程序模块, 被一个计算机执行。通常,程序模块包括可执行特定任务或实现特定的抽象数据类型的程序、程序集、对象、组件、数据结构等等。而且,本领域普通技术人员将可以理解本发明的实施可使用各种计算机系统配置,包括多处理器系统、基于多处理器的或可编程的消费类电子产品、小型计算机、大型计算机等等。许多计算机系统和计算机网络适用于本发明。为充分理解本发明,本发明对特定的硬件装置、编程语言、组件、进程、协议和很多细节(包括操作环境等等)进行阐述。在其他例子中,结构、装置和进程以方块图的形式显示,而非详细说明,以免模糊本发明。但是本领域普通技术人员可以理解在缺少这些特定细节的情况下可以实施本发明。计算机系统、服务器、工作站和其他机器可以通过通信媒体彼此连接,所述通信媒体例如一个网络或多个网络。本领域普通技术人员可以理解,本发明的实施方式可呈现为一种方法、系统或计算机程序产品等等。于是,所述的实施方式可采用下列形式硬件实施方式、软件实施方式或软硬件结合的实施方式。在一种实施方式中,本发明采用计算机程序产品的形式,包括呈现在一个或更多个计算机可读媒体上的计算机可用指令。计算可读媒体包括易失性媒体和非易失性媒体,可移动媒体和非可移动媒体,以及一个数据库、交换机和各种其他网络装置可读的内容模板媒体(contemplate media)。计算机可读媒体的例子包括但不限于在任一种存储信息的方法或技术中应用的媒体。所存储的信息的例子包括计算机可用指令、数据结构、程序模块和其他数据表示法。媒体的例子包括,但不限于信息传递媒体、RAM、ROM、EEPR0M、闪速存取器或其他存储器技术、CD-ROM、 DVD、全息媒体或其他光盘存储器、盒式录音磁带、磁带、磁盘存储器和其他磁存储器装置。 这些技术可以随时、临时或永久存储数据。在一种实施方式中,使用非短暂性媒体。本发明可在分布式计算环境中实施,在该环境中通过一个通信网络连接的远程处理装置执行任务。在一个分布式计算环境中,程序模块可位于本地和远程两种计算机存储媒体中,所述的计算机存储媒体包括存储装置。所述的计算机可用指令形成一个界面,允许计算机根据输入来源进行应答。所述的指令协同其他代码段启动各种任务对所收到的数据连同所收到数据的来源做出应答。本发明可在一个网络环境中实施,例如在一个通信网络中。所述的网络广泛用于连接各种类型的网络元件,例如路由器、服务器、网关等等。进一步,本发明可在一个多网络环境中实施,所述的多网络环境包含各种连接的公共和/或私人网络。网络元件之间的通信可以是无线的或通过电缆(有线的)。本领域普通技术人员可以理解,通信网络可以采用各种不同形式并可以使用各种不同的通信协议。并且,本发明不限于此处描述的形式和通信协议。一个典型的RFID系统包括一个标签、一个阅读器、一个天线和一个主机系统。所述的阅读器通过天线与附着在对象上的标签通信,从而收集关于该对象的信息,所述的主机系统处理阅读器收集的数据。所述的主机系统可设置在阅读器上或所述的阅读器将信息传输给主机系统做附加处理。RFID标签包括一个存储器,其典型地存储关于对象的数据。所存储的数据在不同的应用中会变化。例如,在简单应用中,所存储的数据可以是单一的一点数据,指示对象的存在。在其他应用中,可存储关于标签或一个被标识对象的一个序列或其他识别号。在进一步的应用中,可将环境数据存储在所述标签上,例如最低温度、最高湿度或所述对象遭受的其他变量。通过一个射频天线可阅读标签上存储的数据,有时候可通过射频天线将数据写入标签。本发明的实施方式可使用任意个数的本领域公知的RFID标签。典型地,发射一个询问射频信号以启动与一个RFID标签的通信。当所述的询问射频信号碰到所述标签并且所述的询问射频信号的电磁场、磁场或两者同时激发标签时,其造成标签处于“激发态”。然后所述的标签产生一个用存储在标签上的数据编码的响应射频信号。所述的响应射频信号可由发射所述询问射频信号的同一射频天线或一个不同的接收射频天线接收。不管采用何种方式,一个RFID阅读器收集来自接收天线的响应射频信号并将该信号传送给一个主机系统进行信号解码以获得关于所述标签的信息。例如,RFID可用于识别、鉴定、分类、产品/案例存储、追踪、库存管理、供应连锁管理、定价、质量控制(通过处理,例如,标签上的温度或湿度数据)、以及收到的或船运的产品的接收/拒绝,等等。此处给出的例子仅用作举例说明。其它RFID的应用是本领域公知的并可用于本发明。本发明的RFID系统设计成可穿戴在身体的各种部位。例如,所述的系统可包含在一个帽子、背心、夹克、鞋子或处理被标识物品的人常穿戴的其它服装里。在其它实施方式中,工作者在处理被标识物品过程中,所述的系统可包含在其穿戴或使用的工具或装置中, 例如手套、条形码扫描仪或配重带。在进一步的实施方式中,所述系统被包含在它自己的系带或支座中,其可穿戴在身体的各种部位上,例如附属器、躯干或其它身体部位。为适应不同尺寸的工作者,所述的支座可调整大小和/或制成许多标准尺寸(例如xs,S,M, L,和 XL)。在一种特定的实施方式中,提供一个袖套支座,可置于处理被标识物品的工作者的手臂或腿上。所述的袖套支座可以设置和重新设置在不同的工作者上并可为不同的工作者设定尺寸。所述的袖套支座可穿戴到例如前臂上,如图恥所示。所述的天线和阅读器可包含在袖套支座本身中或它们使用粘扣带、同步带(synch straps)、搭扣、或本领域已知的其它扣紧或拉紧机构以可移除的方式固定到袖套支座上。在一种进一步实施方式中,一个系带置于工作者的身体上并且天线置于所述的系带上,使得工作者在正常处理被标识物品过程中,天线在工作者拿起、持有、移动、放下或处理所述物品时通常指向所述的物品。在另一种实施方式中,所述的系带被包含在一双鞋中并且天线放置在所述鞋子的鞋背上使其正面朝上指向工作者携带的一个箱子。在另一种实施方式中,一个支座包含在一个背心的前面部分,并且所述的天线放置在所述背心盖住胃或胸的部分,使所述天线向外指向工作者携带的一个箱子。参见图11。在附加实施方式中, 所述的支座可包含在一个项圈、领带、肩带或其它戴在工作者脖子上的物件中。在其它实施方式中,所述天线可设置在前臂的外侧部位,使当工作者穿过一个门框时,所述天线通常指向设置在门框上的一个RFID标签。在另一种实施方式中,所述的天线可置于使用者的肩上或头上,从而所述的天线通常指向设置在天花板或其它头顶上的表面上的多个RFID标签。因为工作者在移动过程中通常穿戴着所述的支架,所述的天线和阅读器可利用工作者移动产生的动能进行充电(或部分充电)。利用人体产生的动能并将所述动能转化成适用于电力电子装置的电能的方法是本领域公知的。图1显示本发明一种实施方式所述的一个系统101的功能性结构图。这个图仅仅描述了这个系统的一个实例。本发明的实施方式可以包括此处未显示的附加元件,可以不包括所有此处存在的元件,或者所显示的元件可以不同方式布设。在本发明一种实施方式中,RFID阅读器103接收来自接收天线105的响应信号, 并仅将信号传送到主机系统107进行进一步的处理。所述的主机系统107可以设置在阅读器103中,或者所述的信号或与信号相关的信息可以由阅读器103传送给主机系统107进行进一步处理。在本发明另一种实施方式中,RFID阅读器103负责驱动发射和接收天线。发射天线能用于发送询问信号,这是本领域公知的。在一些实施方式中,发射和接收天线合一。在图1中,两个天线都用天线105表示。在一个进一步的实施方式中,天线105可以由阅读器 103驱动以将信息写到一个RFID标签上。在一种实施方式中,所述的主机系统本身或主机系统的一个组件,例如一个天线驱动模块或一个RFID阅读器,能被用于驱动天线。在另一种实施方式中,可使用多个天线。在一种实施方式中,多个天线中,第一个是发射天线,第二个是接收天线。在一种实施方式中,第一个天线兼做接收天线。在一种实施方式中,第二个天线兼做发射天线。在一种实施方式中,两种天线都是单静态的兼做发射和接收。在一种实施方式中,第二个天线以可移除的方式与系统101连接,使所述的系统可以在存在或不存在第二个天线的情况下使用。在一种实施方式中,第一个和第二个天线各自放置或配置成询问和/或接收来自不同的RFID标签射频信号。因此,第一个天线被配置成询问和/或接收来自第一种类型的RFID标签的射频信号,第二个天线被配置成询问和/ 或接收来自另一种类型的RFID标签的射频信号。例如,在一种实施方式中,第一个天线被配置成询问和/或接收来自对象RFID标签的射频信号,所述对象RFID标签附着在使用者处理的对象上;而第二个天线被配置成询问和/或接收来自位置RFID标签的射频信号,所述位置RFID标签置于使用者经过的位置;或反之亦然。在另一种实施方式中,第二个天线被配置成询问和/或接收来自集装箱RFID标签的射频信号,所述集装箱RFID标签置于用于容纳所述对象的集装箱上。在本发明另一种实施方式中,主机系统107将响应射频信号解码以获得关于RFID 标签、附着有RFID标签的对象或位置、或者对象和位置两者的信息。例如,主机系统107可以将来自一个RFID标签的响应射频信号解码以获得存储在标签上的数据,比如与附着有所述标签的一个产品相一致的序列号、存储在标签上的温度或其它环境数据、或其它在各种RFID应用中有用的数据。在本发明进一步的一种实施方式中,主机系统107还编码射频信号,所述射频信号用于将数据写到RFID标签上。然后RFID阅读器103可以驱动天线105将这些信号写入 RFID标签。例如,所述的RFID阅读器可以将环境信息存储在一个标签上,比如被标识对象承受过的最高温度。稍后这条信息可以采用本领域熟知的或上述方法从所述标签提取。例如,系统101可用于阅读一个Gen2温度标签,然后根据保存期模型,主机系统107可向使用者输出一条消息,说明一种关联产品是好的或坏的。在一种实施方式中,所述的主机系统本身或主机系统的一个组件,例如一个天线驱动模块或一个RFID阅读器,可用于驱动天线。在进一步的实施方式中,所述的主机系统107执行更复杂的信息处理。所述的主机系统107可包括一个数据库或其它存储器,用于存储与被标识物品相关的数据或处理参数。例如,可以在数据库中搜索从一个标签获得的序列号以获得被标识产品的价格或其它关于所述产品的存储信息。或者,从所述标签获得的信息可以存储在主机系统的存储器备用。本领域普通技术人员公知,这样一个存储器可以包含在主机系统107中或可以通过网络很容易获得。在一种实施方式中,主机系统107包括一个阅读关联模块117。在一种实施方式中,阅读关联模块117使由RFID阅读器103接收的一个或多个响应信号解码获得的信息便于与其它可获得的信息关联。例如,在一种实施方式中,如上所述,所述的阅读关联模块将从一个RFID标签获得的产品序列号信息或其它信息与存储在数据库中的关于产品的信息相关联。在一种实施方式中,所述的模块将从一个响应信号接收的信息与特定的时间或位置相关联。在一种实施方式中,响应信号与接收到响应信号的时间相关联。在一种实施方式中,响应信号与接收到响应信号时RFID阅读器103或天线105的位置相关联。在一种实施方式中,RFID阅读器103或天线105的位置根据RFID阅读器103或天线105的无线传输通过三角测量法测量。在一种实施方式中,从两个或更多个响应信号获得的信息被关联。在一种实施方式中,编码在响应信号中的标签ID和/或其它信息被用于关联所述信号。在一种实施方式中,从两个或更多个响应信号获得的信息被关联,所述的两个或更多个响应信号是在彼此的某一距离内或某一面积内接收的。一种响应信号的位置可通过上述多种方式确定。在一种实施方式中,两个或更多个响应信号接收的顺序被用于关联一个或更多个信号与时间、位置、彼此或其它可获得的信息。在一种实施方式中,接收来自至少一个标签的响应信号的速度用于关联所述的至少一个标签与时间、位置、彼此、或其它可获得的信息。在一种实施方式中,由两个或更多个响应信号获得的信息被关联,所述的两个或更多个响应信号是在彼此的某一时间内或某一时段内接收的。例如,下面做进一步阐述,当接收一个来自于附着在一个对象上的对象RFID标签的对象响应信号与接收一个来自于附着在一个门口上的位置RFID标签的位置响应信号在时间上接近时,可将从对象RFID标签获得的信息与从位置RFID标签获得的信息关联。因此,关于对象的信息和关于位置的信息被关
14联。类似地,关于一个对象的信息可与从集装箱RFID标签接收到的信息关联,所述集装箱 RFID标签附着在对象附近的一个集装箱上。在一种实施方式中,当所述的对象放置在一个集装箱上、集装箱中或集装箱附近时,将所述的对象与所述的集装箱关联。在一种实施方式中,当所述的对象从一个集装箱中取出时,将所述的对象与所述的集装箱关联。在一种实施方式中,在关联形成之前,阅读顺序、阅读速度、和/或其它信息用于在阅读场所区分从多个标签接收的信号。本领域已知的,阅读关联模块117的多种功能可以采用各种方式分配。 例如,整个或部分阅读关联模块可在主机系统107、RFID阅读器103或其它与RFID阅读器 103通信的装置上存储或执行。在一种特定的实施方式中,主机系统107包括一个输出模块109,用于将信息呈现给系统101的一个或更多个使用者。输出模块109可使用各种输出装置(例如可见显示器,扬声器,打印机、或其它本领域熟知的输出装置)呈现这些信息。所述的信息可用于确认被标识物品的正确处理或进一步直接处理,等等。在进一步的实施方式中,所述的主机系统还包括一个输入模块111,输入模块111可利用各种本领域熟知的输入装置,以使与存储数据、将信息写入RFID标签、和/或其它应用的配合更加方便。如上所述,在本发明各种实施方式中,主机系统107的至少一部分被包含在RFID 阅读器103中或者RFID阅读器103与所述的主机系统通过已知的无线(例如蓝牙)或有线(例如一种同轴或以太电缆)通信方法进行通信。在本发明一种特定的实施方式中,蓝牙被用于在一个RFID阅读器和一个主机系统之间进行信息交流并将启动时间减至最少。在这一种实施方式中,在系统使用期间,蓝牙保持在开的状态。除蓝牙以外,可使用其它通信方法,例如GSM/GPRS,卫星,WIFI,Zigbee,或其它有线或无线通信方法。此处提供的例子仅用于列举说明。其它通信方法是本领域公知的并可用于本发明。主机系统107可被包含在或以可移除的方式设置在此处描述的一个支座上,或可被包含在或以可移除的方式设置一个单独的支座上,所述单独的支座穿戴在同一个或不同的使用者身上。主机系统107还可被包含在一个个人或其它电脑系统中,例如一个桌面或一个笔记本电脑或服务器。在本发明一种进一步的实施方式中,RFID系统101用于物品识别,所述的RFID阅读器或主机系统包括其它的识别仪器,例如一个条形码扫描仪,以印证被处理物品的射频识别。收集的信息可如上所述在一个主机系统上呈现和操作。例如,在本发明一种实施方式中,使用者可通过主机系统校正从多个来源接收的不一致的信息。识别仪器可被包含在阅读器装置或主机系统的主体中或者通过一种有线或无线连接通信。例如,一个条形码扫描仪可以通过一个USB端口连接到所述的阅读器。其它外围装置也可以连接到所述的RFID 阅读器或主机系统进行操作、处理、存储或呈现。例如,可包含输入和输出装置,例如打印机、扬声器、麦克风、键盘、按键、触摸屏等等。输入和输出模块111和109可使得与这些装置的通信更加方便。还可以包含其它存储媒体或装置。一个电池可被包含在所述的RFID 阅读器、一个天线或所述RFID系统的其它部分中,以给所述的RFID系统提供电源。可供选择地,可使用已知方法将一个电池或其它电源来源连接到所述RFID系统。此处提供的例子仅用于举例说明。其它外围装置使本领域公知的并可用于本发明。在本发明一种实施方式中,提供传感器113,用于感测物理环境的变化并将事件消息传输到RFID阅读器103。在一种替代实施方式中,传感器113将所述的事件消息传送到主机系统107,主机系统107进一步处理传感器输入和/或将所述的事件消息传送到RFID 阅读器103。在一种实施方式中,传感器113发送信息到一个事件识别模块115,事件识别模块115处理所述的传感器信息以识别一个事件并产生和传递事件消息。在一种实施方式中,传感器113或事件识别模块115能启动所述的事件消息到所述的RFID阅读器103、主机系统107、或其它关于识别一个事件的系统组件的传送。在一种实施方式中,所述的RFID阅读器、主机系统107或其它系统组件可就一个或更多事件的发生周期性地轮询传感器113或事件识别模块115。不管所选择的实施方式,传感器113和/ 或事件识别模块115的目的是识别出事件并提供相应的事件消息,所述的事件消息可以是在下一个可获得的机会中对轮询请求的响应(例如对下一个轮询请求的响应)。传感器113可以是本领域已知的许多传感器,可以感测许多变化,例如温度变化、 湿度变化、照明变化、酸度变化、一个对象与所述RFID系统的一部分的接近度变化、一个对象的存在或运动、一个指令的发布,所述指令的发布包括但不限于按一个按钮或一个语音指令。此处提供的例子仅用作举例说明。其它的传感器是本领域公知的并可用于本发明。 各种事件可以被识别,例如温度变化,照明变化,等等。在一种实施方式中,所述的变化包括一个RFID阅读器、使用者或其它对象的运动。各种检测运动的方法是本领域已知的。例如,可使用陀螺仪或加速度计检测运动。在一种实施方式中,使用一个陀螺仪检测一个被标识对象方向的变化。在一种实施方式中,使用一个或更多陀螺仪检测在一特定方向上的方向变化。在一种实施方式中,使用一个或更多陀螺仪检测一个特定大小(magnitude)的方向变化。在一种实施方式中,使用一个加速度计检测一个被标识对象的加速度。在一种实施方式中,所述的加速度计检测在特定方向上的加速度。在一种实施方式中,所述的加速度计检测一个特定大小(magnitude)的加速度。在一种实施方式中,使用多个这样的加速度计。在一种实施方式中,使用一个传感器检测两个或更多对象的接近度的变化,所述的接近度的变化隐含一种运动。在一种实施方式中,使用一个光传感器检测照明的变化,所述照明的变化隐含一种运动。在一种实施方式中,获取一个或更多物理环境的图像,对所述图像进行处理以检测一种运动。在一种实施方式中,使用光流法图像配准或其它已知技术检测、追踪、或测量在多种物理环境的图像中描绘的运动。在一种实施方式中,可使用一个应变计检测一个对象的位移或变形。本领域熟知的其它用于检测、追踪或测量运动的方法也可以用于本发明。在一种实施方式中,检测、 追踪或测量运动的功能可设置在事件识别模块115中。在一种实施方式中,所述的变化包括由所述的RFID阅读器、使用者或其它对象展示的一种特定运动模式的识别。各种本领域熟知的识别运动模式的方法与一个特定的运动 (例如人体运动)关联。在本发明一种实施方式中,一个指示性运动模式是由一个人在训练期间指示并确定。在一种实施方式中,所述的运动模式可以重复指示。在一种进一步的实施方式中,所述的指示性运动模式被预先确定并加载到传感装置或事件识别模块。在一种实施方式中,为每个使用者训练一个单独的运动模式。在一种实施方式中,根据对象的一种或更多种检测到的运动,识别经确定的运动模式。在一种实施方式中,一个运动模式被定义成多种加速度或其它运动。在一种实施方式中,考虑在一个特定方向上连续运动特定距离或时间。如上所述,这些运动可以使用各种方法检测、追踪和/或测定。在一种实施方式中,多种运动中的一种或更多种的次序或顺序对于运动模式的确定和/或识别很重要。在一种实施方式中,一种或更多种运动的方向或大小(magnitude)很重要。在一种实施方式中,一种或更多种运动的绝对或相对时间选择很重要。在一种实施方式中,通过存储多种运动的时间选择、次序、大小(magnitude)、方向和/或其它测量结果确定一种指示性运动模式。例如一个挥手可以被存储为一只手在第一个方向上加速,手连续运动第一段距离或时间,一只手在与第一个方向相反的第二个方向上加速,随后手连续运动第二段距离或时间。在一种实施方式中,所述的挥手还可以包含手的角加速,即,手在手腕处扭动作为挥手的一部分。在一种实施方式中,所述的运动模式由一个被试演示。在一种进一步的实施方式中,所述的被试或另一个人可以向所述系统指示运动模式的开始或结束。在一种实施方式中,重复指示性运动模式以完善所述的模式。例如,通过重复可以确定距离或时间量值的可接受范围,或确定方向变化的偏差度,即所述挥手的第二个方向可以不是精确地与第一个方向相反。在一种实施方式中,所述的指示性运动模式可以由多个被试演示。在一种实施方式中,可为每个被试和/或每次重复存储一种运动模式。在一种实施方式中,每个被试和/或每次重复的运动模式可进行对照以确定可接受的范围或偏差。在一种实施方式中,每个被试和/或每次重复的动作模式可进行比较以排除假运动。在一种实施方式中,可使用各种分类技术确定或完善运动模式。在一种实施方式中,使用一种监督分类技术,其中一种机器学习技术记住了一种由训练数据进行分类的函数,所述的训练数据包括分类所依据的测量结果,所述测量结果(输入)与它们对应的类别 (输出)配对。在一种实施方式中,输入为多种运动的各种测量结果,输出或类别为待识别的一种或更多种运动模式。各种学习技术可被使用,例如朴素贝叶斯分类器,随机森林分类器。所述的朴素贝叶斯分类器是基于贝叶斯定理并建立了关于输入的强独立性假设。一个朴素贝叶斯分类器还假定所有的输入在类别区分的能力上同样强大。在一种实施方式中, 随机森林可产生精确的分类器,因为它能够在分类中评估变量的重要性(即,所有的输入不再像朴素贝叶斯分类器中一样被认为是同样重要的)。下面做进一步的讨论,当在多种被检测的运动的测量结果与一种或多种经识别的运动模式之间存在很好的一致性时,多种被检测的运动然后可以被归类到一种或更多种经识别的运动模式中。在一种实施方式中,通过将所述的多种被检测运动的时间选择、次序、大小 (magnitude)、方向和/或其它测量结果与存储的运动模式进行比较或相关来识别一种运动模式。在一种实施方式中,使用如上所述的一种分类技术。在一种实施方式中,一个被试的存储的运动模式与所述被试的运动进行比较以识别所述的运动模式。在一种实施方式中,一个被试的存储的运动模式与不同被试的运动相比较。在一种实施方式中,从多个被试的运动发展而来的一种运动模式与多个被试中的一个的运动进行比较。在一种实施方式中,由多个被试的运动发展而来的运动模式与多个被试之外的一个被试的运动进行比较。 在一种实施方式中,非线性统计数据建模算法,例如人工神经网络,被用于改进运动模式的确定或识别。在一种实施方式中,所述确定或识别指示性运动模式的功能可设置在事件识别模块115中。在一种实施方式中,事件识别模块115是或包括一个运动模式识别模块(未显示)。如上所述,事件识别模块115和/或运动模式识别模块可设置在主机107中、传感器
17113中、RFID阅读器103中或另一个网络可存取装置上。一接受到事件消息,RFID阅读器103或主机系统107就可采取各种行动。在本发明一种实施方式中,一接收到一条触发消息,RFID阅读器103就驱动天线105产生一个询问信号。在一种实施方式中,所述的主机系统本身或主机系统的一个组件,例如一个天线驱动模块或一个RFID阅读器,可用于驱动天线。在进一步的实施方式中,如果在一特定时段没阅读到标签(即,没接收到响应信号),RFID阅读器103切换到“待机”模式,不进行询问或扫描。当接收到触发消息,所述的RFID阅读器退出待机模式并开始再次扫描响应信号。 这些实施方式可以降低电源消耗和延长电池运行时间。在另一种实施方式中,一接收到所述的事件消息,RFID阅读器103或其它系统组件驱动天线105产生一个写入射频信号,将数据写入一个或更多个可写的RFID标签。这种实施方式具有许多有用的应用。例如,所述的阅读器可以将从温度追踪RFID标签收集的信息重新写入易腐坏物品的标签中,所述标签指示它们预期的保质期。在另一种实施方式中,传感器113可配置成当室温到达一个危险水平时产生一个事件信息。RFID阅读器103然后可产生一个写入射频信号以将这个信息指示在易腐坏物品上的可写RFID标签上。此处提供的例子仅用作举例说明。其它应用对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。在一种实施方式中,一接收到一个特定的事件消息,系统101设定或调整一个或更多个系统设置,在下面做进一步讨论。在另一种实施方式中,提供一个阅读指示器指示系统101何时阅读一个RFID标签。所述的指示器可以采用各种形式,包括但不限于光,闪光灯,声音,震动,或其它触觉效果,可见显示器,等等。这样一个指示器为使用者提供了阅读器103正在工作和阅读标签的快速确认。当所述的指示器与一个传感器连接时,它还可以用作一个警告信号。例如,如果一个传感器,例如一个接近传感器,感测到一个包裹在使用者前方并且没有阅读到标签,一个闪关灯或声音可以提醒使用者注意这个显而易见的问题。在另一种实施方式中,RFID系统101能区分一个所期望的标签或接收天线阅读范围内的其它标签。例如,在一个特定的时间范围内,一个RFID阅读器可以从多个射频标签接收响应射频信号。RFID系统101从这些标签中选择一个子集做特定的应用,于是对这些相应的射频信号进行处理。然后其它的射频信号进行不同的处理,存储以备后续处理或全部丢弃。各种选择算法可被使用。选择可以在各种信息的基础上进行,所述的信息包括但不限于标签类型,标签ID或其它编码在所述标签上或与所述标签有关的信息;信号波长, 信号强度,和其它信号特性;阅读次序,阅读速度,阅读时间和阅读位置;等等。可以结合选择标准以完善选择结果。在一种实施方式中,使用响应射频信号的信号强度获知哪个标签离接收天线最近。在一种实施方式中,选择具有最高阅读速度的一个或更多个标签。在一种实施方式中,主机系统107忽视响应射频信号直至它接收到一个包含标签ID的射频信号,所述的标签ID与附着在被处理的包裹上的标签的ID匹配。并且,上述运动模式识别算法通过确定包裹处理运动也可用在标签区分上。在一种进一步的实施方式中,如上所述包含一个传感器以缩短阅读射频信号的时间范围。这种实施方式不仅节能,而且有助减少所述系统必须区分的响应射频信号。此处提供的例子仅仅用作举例说明。而且,从这些实施方式中获得数据,例如所述的射频信号强度或阅读器输出可使用各种复杂程度的机器学习技术(范围从简单的维纳滤波到更复杂的神经网络方法)做数学分析以在标签之间进行区分。其它选择算法也可用于本发明。
本发明的实施方式可使用一种或更多种天线或天线阵列发射和接收磁或电磁信号。这些天线可包含在一个像RFID阅读器一样的箱体中,例如一个刚性或柔性的隔间。天线还可使用一个同轴电缆或其它本领域已知的连接技术连接到一个RFID阅读器。为了隐藏电缆不被使用者发现以及出于安全和审美考虑,可使用弹性带。作为弹性带的替代品,可使用可调带或塑料带。所述的RFID阅读器或其它系统组件可驱动天线在许多频率产生或接收磁或电磁信号,包括但不限于低频,高频,甚高频和微波。发送或接收的信号可使用许多已知调制方法进行编码,包括但不限于AM,SSB, FM, PM, SM, 00K, FSK, ASK, PSK,QAM, MSK, CPM,PPM, TCM,OFDM, HISS,和DSSS。此处提供的例子仅用作举例说明。其它信号传递和编码方法也可用于本发明。本发明的实施方式可使用各种天线设计,包括但不限于贴片天线和偶极天线。所述的天线可以是柔性的、半柔性的或刚性的,取决于所使用材料的介电常数和厚度。在一种实施方式中,使用一种半柔性天线,其可以是弯的然后保持它的形状。例如,图4描绘了一个共形天线412,依照本发明一种实施方式,设计成与人的前臂吻合。图fe包括一个柔性偶极天线503,依照本发明一种实施方式,包含在一个袖套支座501上。图6显示半柔性偶极天线,包括一个刚性部分616,其与一个柔性基底615结合,所述柔性基底615用于将所述天线贴合到一个袖套支座617上。图7显示一个刚性偶极天线723,依据本发明另一种实施方式,连接到一个RFID阅读器719上。所述的天线可以是线极化或圆极化。在一种实施方式中,当可预告待阅读的标签的方向时,使用线极化提供一个更有方向性和强有力的信号。分形贴片天线是本领域已知的,参见[I.Kim, Τ. Yoo, J. Yook, H. Park, "The Koch Island Fractal Patch Antenna,,IEEE, Antennas and Propagation Society International Symposium,2001 年卷 2,第 736-739 页,2001 年 7 月],并可用于本发明的实施方式中。分形微带贴片天线在现有的正方形微带贴片天线上使用分形几何学的空间填充性能。通过使用分形图案,在同样的贴片尺寸下可降低共振频率。这使得一个天线用更小的占用空间就能产生同样的共振频率,从而使得天线能够设置在人体的各个部位进行工作。下面是对于生产的各种在915MHz共振的微带贴片天线的测量结果(单位为mm)
权利要求
1.一种射频识别(RFID)系统,包括一个RFID阅读器;一个发射天线,在受到所述的RFID阅读器的驱动之下发射询问射频信号;一个传感器,所述传感器感测物理环境的变化并产生传感器信息;一个事件识别模块,事件识别模块用于处理传感器信息以识别触发事件,当事件识别模块识别到触发事件,一个触发事件消息送达RFID阅读器,一接收到触发事件消息,RFID 阅读器就驱动发射天线发射询问射频信号,当所述的询问射频信号碰到一个RFID标签,就产生一个响应射频信号;和一个接收天线,接收天线用于接收所述的响应射频信号,所述的RFID阅读器从接收天线接收所述的响应射频信号。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述的发射天线兼作接收天线。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述的事件识别模块通过一个无线或有线接口向RFID阅读器传送事件触发消息。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述的事件识别模块通过一个背板向RFID 阅读器传送事件触发消息。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述的事件识别模块也处理传感器信息以识别一个应用事件,当所述的事件识别模块识别出应用事件,一个应用事件消息送达所述的RFID阅读器,一接收到所述的应用事件消息,所述的RFID阅读器就引发至少一个系统设置的调整。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于所述的至少一个系统设置包括用于驱动发射天线的功率输出电平。
7.如权利要求5所述的系统,其特征在于所述的至少一个系统设置包括用于发射询问射频信号的一个波段。
8.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述的传感器包括一个使用者输入接口,所述的触发事件包括通过所述的使用者输入接口接收某种输入。
9.如权利要求8所述的系统,其特征在于所述的某种输入包括对使用者输入接口的一个控制的驱动。
10.如权利要求8所述的系统,其特征在于所述的某种输入包括一个语音命令。
11.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述的物理环境的变化选自下列之一温度变化;湿度变化;照明变化;酸度变化;对象与系统的一部分的接近度的变化;对象的运动;使用者的运动。
12.如权利要求11所述的系统,其特征在于所述的传感器以可移除的方式附着在使用者身上,所述的触发事件包括所述传感器的运动。
13.如权利要求12所述的系统,其特征在于所述的传感器包括一个加速度计,所述的触发事件包括传感器的加速度。
14.如权利要求12所述的系统,其特征在于所述的传感器包括一个陀螺仪,所述的触发事件包括传感器方向的变化。
15.如权利要求12所述的系统,其特征在于所述的事件识别模块包括一个运动模式识别模块,所述的运动模式识别模块处理传感器信息以识别指示使用者移动一个对象的运动模式,当运动模式识别模块识别出指示使用者移动对象的运动模式时,所述的触发事件消息被送达所述的RFID阅读器。
16.如权利要求15所述的系统,其特征在于所述的运动模式在训练阶段按照人的指示确定,并籍由比较所述传感器的运动与所述的运动模式来识别运动模式。
17.如权利要求15所述的系统,其特征在于所述的运动模式由使用者在训练阶段指7J\ ο
18.如权利要求15所述的系统,其特征在于所述的运动模式识别模块处理所述的传感器信息以识别指示使用者拿起、携带、和/或放下对象的一种运动模式,当所述的运动模式识别模块识别出指示使用者拿起、携带、和/或放下对象的运动模式时,所述的触发事件消息被送达所述的RFID阅读器。
19.如权利要求15所述的系统,其特征在于所述的RFID标签附着在对象上,并且在接收响应射频信号过程中,所述的接收天线以可移除的方式设置在使用者身上。
20.如权利要求19所述的系统,其特征在于在接收响应射频信号过程中,所述的RFID 阅读器以可移除的方式设置在使用者身上。
21.如权利要求19所述的系统,其特征在于进一步包括一个支座,所述支座适于以可移除的方式设置在使用者身上并在接收响应射频信号过程中固定接收天线。
22.如权利要求21所述的系统,其特征在于在接收响应射频信号过程中,所述的支座还适于固定所述的RFID阅读器。
23.如权利要求22所述的系统,其特征在于所述的接收天线和RFID阅读器以可移除的方式设置在所述的支座上。
24.如权利要求21所述的系统,其特征在于所述的接收天线是柔性的,以顺应使用者身上设置支座处的外形。
25.如权利要求21所述的系统,其特征在于在所述的询问射频信号发射过程中,所述的支座还适于固定所述的发射天线。
26.如权利要求25所述的系统,其特征在于所述的支座包括一种射频屏蔽材料以减少在所述的询问射频信号发射和/或射频信号接收过程中使用者所遭受的辐射量。
27.如权利要求沈所述的系统,其特征在于当所述的发射天线设置在支座上时,所述的支座包括一种绝缘材料,所述绝缘材料位于射频屏蔽材料和发射天线之间。
28.如权利要求21所述的系统,其特征在于所述的支座包括一个袖套,所述袖套适于以可脱卸的方式设置在使用者的手臂上,所述的接收天线设置在所述的袖套上,使当所述袖套以可脱卸的方式设置在手臂上时,所述的接收天线设置在手臂的内侧。
29.如权利要求15所述的系统,其特征在于所述的响应射频信号用信号信息编码,一个处理单元接收并解码所述的响应射频信号,以获得所述的信号信息。
30.如权利要求四所述的系统,其特征在于所述的信号信息保存在所述的RFID标签上。
31.如权利要求四所述的系统,其特征在于所述系统进一步包括一个含有存储器的主机系统,所述的主机系统在存储器中根据从响应射频信号获取的信号信息识别对象,并且从所述的存储器加载更多的关于对象的信息。
32.如权利要求31所述的系统,其特征在于所述的主机系统包括一个输出接口,所述的输出接口被配置成呈现至少一些关于对象的信息。
33.如权利要求31所述的系统,其特征在于所述的RFID阅读器包括所述的处理单元,并且,所述的RFID阅读器通过无线接口或有线接口或背板向主机系统传送信号信息。
34.如权利要求31所述的系统,其特征在于所述的主机系统包括所述的处理单元,所述的RFID阅读器通过无线接口或有线接口或背板向主机系统传送所述的响应射频信号。
35.如权利要求31所述的系统,其特征在于所述的运动模式识别模块也处理传感器信息以识别使用者的运动模式,所述运动模式指示所述系统在特定应用中的使用,当所述的运动模式识别模块识别出指示所述系统在特定应用中的使用的使用者的运动模式时,一个应用事件消息送达所述的主机系统,一接收到所述的应用事件消息,所述的主机系统就引发至少一个系统设置的调整。
36.如权利要求35所述的系统,其特征在于所述的至少一个系统设置包括用于驱动所述的发射天线的功率输出电平。
37.如权利要求35所述的系统,其特征在于进一步包括一个附加天线,所述的附加天线发射附加询问射频信号,当所述的附加询问射频信号碰到一个附加RFID标签,就产生一个用附加信号信息编码的附加响应射频信号,所述的附加天线接收所述的附加响应射频信号,并将接收到的附加响应射频信号传送到所述的RFID阅读器,所述的处理单元接收所述的附加响应射频信号,并将所述的附加响应射频信号解码以获得所述的附加信号信息。
38.如权利要求37所述的系统,其特征在于所述的附加天线在发射附加询问射频信号和接收所述的附加响应射频信号的过程中,以可移除的方式设置在使用者身上。
39.如权利要求38所述的系统,其特征在于所述的主机系统包括一个阅读关联模块, 其中当所述的阅读关联模块识别出响应射频信号与附加询问射频信号相关联。
40.如权利要求31所述的系统,其特征在于进一步包括一个附加RFID阅读器;一个附加天线,所述的附加天线发射一个附加询问射频信号,当所述的附加询问射频信号碰到所述的附加RFID标签,就产生一个用附加信号信息编码而成的附加响应射频信号,所述的附加天线接收所述的附加响应射频信号,并且将接收到的附加响应射频信号传送到所述的附加RFID阅读器,所述的处理单元接收并解码所述的附加响应射频信号,以获得所述的附加信号信息;一个阅读关联模块,当所述的阅读关联模块识别出所述的RFID阅读器和附加RFID阅读器分别在彼此的某一时段内接收到响应射频信号和附加响应射频信号,所述的阅读关联模块在存储器中将信号信息与附加信号信息关联。
41.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述的发射天线和RFID阅读器配置成在多个波段发射射频信号,所述的多个波段包括至少两个下列波段甚高频、高频、低频、微波。
42.如权利要求41所述的系统,其特征在于所述的接收天线和RFID阅读器配置成在多个波段接收射频信号。
43.如权利要求42所述的系统,其特征在于所述的接收天线和RFID阅读器配置成从多种RFID标签类型接收射频信号,所述的多种RFID标签类型包括符合至少两种下列标准的标签:UHF Class 0 ;UHF Class-I Generation—2 ;和 UHF Class 3。
44.一种当使用者移动对象时识别对象的方法,包括 提供一个包括处理单元和存储器的主机系统;驱动一个发射天线发射询问射频信号,当所述的询问射频信号碰到一个附着在一个对象上的RFID标签时,就产生一个响应射频信号,所述的响应射频信号由信号信息编码而成;将一个RFID系统布设在一个使用者身上,所述的RFID系统包括 一个接收天线,用于接收所述的响应射频信号;一个RFID阅读器,用于从所述的接收天线接收响应射频信号,并将所述的响应射频信号传送到主机系统;并且令所述的使用者移动所述的对象,其中,当所述的使用者移动对象时,所述的发射天线自动驱动以发射询问射频信号,不依赖于使用者任何附加的有意运动;所述的主机系统接收所述的响应射频信号,所述的处理单元将响应射频信号解码以获得信号信息,并且,所述的主机系统在存储器中根据从响应射频信号获得的信号信息识别出所述的对象。
45.如权利要求44所述的方法,其特征在于所述的接收天线兼作接收天线。
46.如权利要求45所述的方法,其特征在于所述的RFID阅读器驱动所述的发射天线发射询问射频信号。
47.如权利要求46所述的方法,其特征在于进一步包括 提供一个传感器,用于感测物理环境的变化并产生传感器信号;提供一个事件识别模块,所述的事件识别模块处理传感器信息来识别触发事件,当所述的事件识别模块识别出触发事件,一个触发事件消息被送达所述的RFID阅读器,一接收到所述的触发事件消息,所述的RFID阅读器就驱动发射天线发射询问射频信号。
48.如权利要求47所述的方法,其特征在于进一步包括在使用者身上设置射频屏蔽材料,所述的射频屏蔽材料设置在所述的发射天线与使用者之间。
49.一种或多种计算机可读媒体,所述的计算机可读媒体包括计算机可用的操作指南, 所述的操作指南用于实施一种询问一个RFID标签的方法,所述的方法包括确定触发事件已经发生;驱动发射天线发射一个询问射频信号,当所述的询问射频信号碰到一个RFID标签,就产生一个响应射频信号;通过一个接收天线接收所述的响应射频信号。
50.如权利要求49所述的媒体,其特征在于所述的触发事件包括对象的运动,所述对象的运动使用一个或多个传感器进行感测。
51.如权利要求50所述的媒体,其特征在于 所述的RFID标签附着在对象上;所述的响应射频信号由信号信息编码而成;所述的方法进一步包括将所述的信号信息传送到一个主机系统以获得关于对象的信肩、ο
52.如权利要求51所述的媒体,其特征在于所述的触发事件包括对指示使用者移动对象的运动模式的识别。
53.如权利要求52所述的媒体,其特征在于指示性运动模式在训练过程中由人指示并确定,并且籍由比较对象的动作与所述的运动模式来识别所述的运动模式。
54.如权利要求53所述的媒体,其特征在于所述的运动模式在训练过程中由所述的使用者指示并确定。
55.如权利要求51所述的媒体,其特征在于感测所述的对象已经移动,包括从所述的接收天线的阅读范围内的多种RFID标签中选择附着在所述对象上的RFID标签。
56.如权利要求55所述的媒体,其特征在于根据RFID标签与发射天线和/或接收天线的接近度,选择RFID标签。
57.如权利要求55所述的媒体,其特征在于根据RFID标签相比于发射天线和/或接收天线的方向,选择RFID标签。
58.一种询问一个或多个RFID标签的方法,包括在第一功率电平上驱动发射天线发射第一询问射频信号,当第一询问射频信号碰到零或更多组RFID标签,就产生一个对应的零个或更多个第一响应射频信号;在某一时段内,通过一个接收射频天线,接收零个或更多个第一响应射频信号中的至少零个第一响应射频信号;根据在某一时段内接收的零个或更多个第一响应射频信号中的至少零个第一响应射频信号,选择第二功率电平用以驱动所述的发射天线;在第二功率电平上驱动所述的发射天线发射第二询问射频信号,当所述的第二询问射频信号碰到一或更多组RFID标签,产生对应的一个或多个响应射频信号;通过所述的接收射频天线,接收所述一个或多个响应射频信号中的至少一个响应射频信号。
59.如权利要求58所述的方法,其特征在于所述的第二功率电平高于第一功率电平, 因为在某一时段内接收的零个或更多个第一响应射频信号中的至少零个第一响应射频信号的计数太低。
60.如权利要求58所述的方法,其特征在于所述的第二功率电平低于第一功率电平, 因为在某一时段内接收的零个或更多个第一回复射频信号中的至少零个第一响应射频信号的计数太高。
61.一种询问多个RFID标签的方法,包括发射第一询问射频信号,当所述的第一询问射频信号碰到第一 RFID标签,就产生第一响应射频信号;接收所述的第一响应射频信号,所述的第一响应射频信号由第一信号信息编码而成; 发射第二询问射频信号,当所述的第二询问射频信号碰到第二 RFID标签,就产生第二响应射频信号;接收所述的第二响应射频信号,所述的第二响应射频信号由第二信号信息编码而成; 确定所述的第一响应射频信号和第二响应射频信号在彼此的某一时段内被接收; 将所述的第一信号信息与第二信号信息关联。
全文摘要
本发明提供了在被标识对象移动时,使用射频识别(RFID)自动询问被标识对象的设备和方法。在一种实施方式中,工作者装备一个可穿戴的RFID系统,所述RFID系统包括一个射频天线,一个RFID阅读器和一个支座,所述支座在操作中用于固定天线和阅读器。工作者在将对象从一处移至另一处过程中穿戴所述的RFID系统。当工作者移动附着有一个RFID标签的对象时,天线自动开始扫描来自所述对象的RFID标签的信号,并将信号传送给一个主机系统,所述主机系统处理所述的信号以获得关于附着有RFID标签的对象的信息。
文档编号G06K7/00GK102487608SQ201080027805
公开日2012年6月6日 申请日期2010年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者A·E·阿尔通巴什, D·达格德伦尤赛尔, J·L·威尔斯 申请人:富兰威尔公司
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