用于射频识别(rfid)数据传送的方法和装置制造方法
【专利摘要】用于在非RFID使能设备的虚拟读取区域中获取射频识别(RFID)标签的数据的方法和装置。该方法包括确定(505)该非RFID使能设备的位置，采用非RFID使能设备的至少该位置确定(510)该非RFID使能设备的虚拟读取区域，识别(515)具有至少部分地包括该虚拟读取区域的RFID读取区域的至少一个固定的读取器设备，使用该至少一个固定的读取器设备读取(520)该RFID标签的数据，以及发送(525)来自该至少一个固定的读取器设备的该RFID标签的数据至该非RFID使能设备。
【专利说明】用于射频识别(RFID)数据传送的方法和装置
相关申请
[0001]本申请涉及由Motorola Solut1ns公司共同拥有且于2011年12月29日提交的序列号为13/339467并且标题为“一种用于识别数据标签位置的便携式数据标签读写器装置、系统及方法(PORTABLE DATATAG READER DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR IDENTIFYINGA LOCAT1N OF A DATA TAG) ”的美国专利申请，该申请的全部内容被引入本文作为参考。
发明领域
[0002]本公开通常涉及射频识别(RFID)标签，更具体地涉及在非RFID使能设备的虚拟读取区域中获取RFID标签的数据。
【背景技术】
[0003]射频识别(RFID)标签现在被广泛用于标记、库存和跟踪各种产品。RFID标签通常发送包括产品信息的射频(RF)信号到读取器设备的。RFID标签一般包括:用于存储和处理信息的集成电路，用于发送和接收RF信号的收发器，以及天线。有些RFID标签是有源RFID标签，并包括自己的电池电源。无源RFID标签没有自己的电源，需要从读取器接收功率信号以便进行操作。为了询问无源RFID标签，读取器通常发送连续波(CW)或调制RF信号到标签。标签接收到信号，并通过调制该信号来响应，然后“反向散射”信息响应信号至读取器设备。读取装置从标签接收响应信号，并且该响应信号被解调、解码以及进一步进行处理。
[0004]手持式RFID读取器设备现在普遍用于识别、分类和定位不同类型的对象，该对象标记有RFID标签。这些对象包括比较大的产品，如货盘、箱、容器及大型零件或部件；和相对较小的产品，如紧固件、电子元件，以及存储在箱中的具有大量类似元件的小元件。
[0005]虽然RFID标签被普遍使用，但RFID读取器设备在储存和库存管理应用之外相对罕见。
[0006]因此，有必要针对RFID数据传输改进方法和装置。
附图的简要说明
[0007]附图与下面的详细描述一起，结合并且形成说明书的一部分，并用于进一步说明包括所要求保护的发明的实施方案的概念，以及解释这些实施例的各种原理和优点，其中在分开的视图中相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。
[0008]图1是根据一个实施例的用于获得RFID标签的数据的系统的框图。
[0009]图2是根据一个实施例的固定的RFID模块的框图。
[0010]图3是根据另一实施例的固定的RFID模块的框图。
[0011]图4是根据一个实施例示出虚拟读取区域的产生的示意图。
[0012]图5是根据本发明的一个实施例示出在非RFID使能设备的虚拟读取区域中获得RFID标签的数据方法的流程图。
[0013]熟练的技术人员将会理解，附图中的元件被图示以用于简单和清楚起见，并没有必要按比例绘制。例如，某些附图中元件的尺寸相对其他元件可能被夸大了，以帮助提高对本发明实施例的理解。
[0014]装置和方法组件已在附图中被适当地表示为常规符号，仅示出一些与理解本发明的实施例相关的具体细节，以便于这些细节的公开不会造成不清楚，这些细节的公开对于获益于本说明书的本领域技术人员来说将是显而易见清楚的。
【具体实施方式】
[0015]根据一些实施例，提供一种用于在非RFID使能设备的虚拟读取区域中获取RFID标签的数据的方法。该方法包括:确定该非RFID使能设备的位置，确定该非RFID使能设备的虚拟读取区域，以及识别具有至少部分地包括该虚拟读取区域的RFID读取区域的至少一个固定的读取器设备。采用非RFID使能设备的至少该位置确定该非RFID使能设备的虚拟读取区域。接着使用该至少一个固定的读取器设备读取RFID标签的数据，并且发送来自该至少一个固定的读取器设备的该RFID标签的数据至该非RFID使能设备。
[0016]图1是根据一个实施例的用于获得RFID标签的数据的系统100的框图。
[0017]系统100包括一个非RFID读取器设备105和多个RFID标签110_n。非RFID读取器设备105可以包括例如移动电话，移动计算设备，通信设备或任何其他合适的通信设备。
[0018]非RFID读取器设备105包括一个激活按钮115。激活按钮115是用来激活一个RFID标签数据的获得。激活按钮可以是物理按钮，或构成用户界面的一部分的虚拟按钮。另外，非RFID读取器设备105可具有各种功能或应用，并且激活按钮115可以有多种用途。根据某些实施例，仅当打开了一个特定的应用，如RFID读取器应用时，可由激活按钮115激活RFID标签数据的获得。由此激活按钮115可以被用来激活多个功能，例如，当处于相机应用时激活相机，当处于手电筒应用时打开灯光，以及当处于RFID读取器应用是获得RFID标签的数据。
[0019]可选地，非RFID读取器设备105可以包括，例如，手指触发机构，键盘，图形用户界面(GUI)，和/或语音激活机构，其中非RFID读取器设备105的用户可以与之进行交互。可替代地，RFID标签数据的获取可以通过条形码扫描或通过使用非RFID读取器设备105的相机捕获图像来被激活。
[0020]非RFID读取器设备105具有一个虚拟读取区域120。虚拟读取区域120可以，例如，模拟一个读取区域，若它是一个RFID读取器设备则非RFID读取器设备105可以拥有该读取区域。RFID读取器设备的读取区域是直接围绕RFID读取器的可以读取RFID标签的区域。虚拟读取区域120可以是定向的，如图1所示，或全向的。虚拟读取区域120是使用非RFID读取器设备105的位置来确定的，根据某些实施方案，是使用非RFID读取器设备105的取向来确定的。在虚拟读取区域120是全向的情况下，非RFID读取器设备105的位置就可以单独满足虚拟读取区域120的确定。
[0021]此外，虚拟读取区域120可以使用另外的输入(例如，虚拟询问信号强度输入)来确定，该输入对应于相应的RFID读取器设备的询问信号的强度。增加了虚拟询问信号强度就增加了虚拟读取区域的大小，尤其是当读取无源RFID标签时。
[0022]根据一个实施例，激活按钮115包括一个压力传感器，其中虚拟询问信号强度输入是基于压力传感器的压力信号来确定的。可替换地，虚拟询问信号强度输入可以基于在激活按钮115被激活期间通过用户定义的设置或通过任何其它合适的方式的持续时间来确定。
[0023]可选地，可以通过用户输入设备接受来自用户的相关于虚拟读取区域的大小或形状的输入。用户输入设备可以包括键盘，虚拟键盘，或任何其他合适的用户输入设备。由此非RFID使能设备105的虚拟读取区域可以基于来自用户的输入进行更新。
[0024]非RFID读取器设备105的位置可以，例如，使用内置于非RFID读取器设备105的全球定位系统(GPS)模块(未示出)，超声波识别模块(未示出)，或通过基于定位技术的无线局域网(WLAN)，被确定。非RFID读取器设备105的位置不需要在全球或绝对位准来确定，而是替换地能够相对于系统100中的其他实体被确定。例如，非RFID读取器设备105的位置可以相对于超声识别模块来确定。
[0025]根据某些实施方案，非RFID读取器设备105的取向被确定并用来产生虚拟读取区域120。该取向可以通过使用陀螺仪，加速计和/或指南针，或者任何其他等效装置或方法来确定。
[0026]可选地，非RFID读取器设备105的位置和/或取向，可以利用照相机以及例如与预定的图像的比较来确定。
[0027]虚拟读取区域120可以由非RFID读取器设备105来确定或者从其外部来确定，例如，通过前面提到的超声波识别模块、接入点或服务器。
[0028]本发明可应用于任何类型的RFID标签110-n中。通常，RFID标签ll_n包括一个小的射频发射机和接收机。RFID读取器发送编码的无线电信号到RFID标签110_n中，以便该标签进行响应。在RFID标签110-n是无源的情况下，RFID标签110_n使用由阅读器发送的无线能量作为其能量源。
[0029]相关领域的技术人员可以认识到该RFID标签110-n可以包括任意数量的调制器，解调器，电荷泵，以及天线。RFID标签110-n可以额外地包括另外的元件，包括一个阻抗匹配网络和/或其他电路。
[0030]系统100还包括一个固定RFID读取器模块125。固定RFID模块125包括服务器130和多个RFID读取器设备135-n。
[0031]非RFID读取器设备105发送该虚拟读取区域120的细节到服务器130。虚拟读取区域120的细节被发送到服务器130。该细节可以包括非RFID读取器设备105的取向和/或非RFID读取器设备105的位置。可替换的，非RFID读取器设备105的位置可以由服务器130例如通过超声波识别来确定。
[0032]服务器130可识别至少一个具有RFID读取区域140_n的固定的RFID读取器设备135-n, RFID读取区域140_n至少部分地包括虚拟读取区域120。服务器130然后使用至少一个固定的读取器设备135-n读取RFID标签110_n的数据。
[0033]服务器130接下来执行进一步的处理以确定是否有RFID标签110_n位于虚拟读取区域120内。例如，服务器130可激活一个或多个RFID读取器设备135_n，其包括虚拟读取区域120之外的RFID读取区域140-n。服务器130可接着基于具有包含虚拟读取区域之外的RFID读取区域140-n的一个或多个RFID读取器设备135_n的数据确定，由至少一个固定的RFID读取器设备135-n读取的RFID标签110_n不包括在虚拟读取区域120内。
[0034]RFID标签110-n的数据然后被发送到非RFID读取器设备105。服务器130和非RFID读取器设备105之间发送的数据可以有利地使用无线传输，例如采用无线局域网(WLAN)连接(未示出)或移动无线技术，如第三代合作伙伴计划(3GPP)高速分组接入(HSPA),可在 3gpp.0rg 获得。
[0035]RFID标签110_n的数据可以，例如，接着在显示屏幕145上显示给用户、打印，或用作应用的输入。
[0036]图2是根据一个实施例的固定的RFID模块200的框图。固定的RFID模块200可以类似于或相同于图1的固定的RFID读取器模块125。固定的RFID模块200包括网络接口 205，处理器210，存储器215，RFID收发器220和多个天线225_n。三天线225_n被示出，但可以实施为任何数量的天线225-n。
[0037]处理器210和存储器215可以由专用硬件代替，以及固定的RFID模块200可以包括软件，硬件或固件或其任何细合。
[0038]处理器210处理存储在存储器215的计算机可读程序代码组件，并实现如本文所描述的固定的RFID模块200的各种方法和功能。
[0039]该固定的RFID模块200可以包括耦合各种系统组件的系统总线(未示出)，包括将存储器215连接到处理器205。该系统总线可以是多种类型总线结构的任何，包括存储器总线或存储器控制器，外围总线，以及使用任何各种总线体系结构的局部总线。
[0040]系统存储器215的结构对于本领域技术人员是众所周知的，可以包括存储在只读存储器(ROM)中的基本输入/输出系统(B1S)和存储在随机存取存储器(RAM)的一个或多个程序模块，例如操作系统，应用程序和程序数据。
[0041]该固定的RFID模块200可以在联网环境中操作，该联网环境使用逻辑连接一个或多个远程计算机或其他设备，诸如服务器(未示出)、路由器(未示出)，网络个人计算机(未示出)，对等设备或其它常见的网络节点(未示出)，无线电话(未示出)或无线个人数字助理(未示出)。
[0042]固定的RFID模块200的操作可通过多种不同的程序模块来控制。程序模块的示例是例程，程序，对象，组件，以及执行特定任务或实现特定抽象数据类型的数据结构。本发明的实施例也可以被实施为其它计算机系统配置，包括手持式设备，多处理器系统，基于微处理器或可编程消费电子产品，网络PC，小型机，大型计算机，个人数字助理等。此外，本发明的实施例也可以被实施在分布式计算环境中，其中由通过通信网络链接的远程处理设备执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备中。
[0043]网络接口 205可以有利于非RFID读取器设备105和处理器210之间的通信。此夕卜，网络接口 205可以将处理器210耦接到局域网(LAN)。可选地，网络接口 205可以将处理器210耦接到广域网(WAN)，例如因特网。
[0044]根据一个实施方式，网络接口 205包括一个网络接口(未示出)，通过该网络接口可获得该多个组件。该组件有利地为超文本标记语言(HTML)组件，并用于接收和发送数据。
[0045]应当理解，这里所描述的网络连接是示例性的，也可采用其他方法建立通信链路。可以使用已有的任何各种公知的协议，如TCP/IP，帧中继，以太网，FTP, HTTP等，固定的RFID模块200可以在客户端-服务器配置中与图1的非RFID读取器设备105进行操作。
[0046]根据一些实施方案，图1的非RFID读取器设备105经由网络接口 205请求来自固定的RFID模块200的RFID数据。请求可以包括非RFID读取器设备105的虚拟读取区域120，如上关于图1所讨论的。RFID收发器220然后激活多个天线225-n的一个或多个。一个或多个天线225-n接着由RFID收发器220使用以用于与RFID标签110-n的通信，如上关于图1所讨论的。天线225-n可以是任何类型的相关领域的技术人员已知的读取器天线，包括但不限于，偶极子，环，八木宇田天线(Yag1-Uda)，槽，或者贴片天线类型。
[0047]RFID收发器220接收经由多个天线225-n的一个或多个标签响应。RFID收发器220输出自标签响应所产生的解码数据信号至处理器210。该处理器210首先可选地处理该解码后的数据信号的数据，然后通过网络接口 205发送到非RFID读取器设备105。
[0048]例如，在一个循环式的方式中，作为连接到一个单一 RFID收发器220的多个天线225-n,该天线225-n有利地进行单独操作。在这种情况下，RFID解调可以用最少的存储器来执行，无需排队，也没有必要进行并行化。
[0049]网络接口 205可实现与非RFID读取器设备105的有线和/或无线连接。例如，该网络接口 205可以使能一个无线局域网(WLAN)链路(包括根据电气和电子工程师协会(IEEE) 802.11无线局域网标准的链接,可在standards, ieee.0rg获得)，短距离无线通信链路和/或其它类型的无线通信链路。网络接口 205可以是局域网(LAN)，广域网(WAN)(例如因特网)，和/或个人区域网(PAN)。
[0050]图3是根据本发明另一实施例的一个固定的RFID模块300的框图。固定的RFID模块300包括一个网络接口 305a，处理器310，存储器315，和多个外部RFID读取器317_n。每个外部RFID读取器317-n包括一个网络接口 305b_n，一个RFID收发器320_n和天线225-n。处理器310与多个外部RFID读取器317经由网络接口 305a和305b_n进行通信。
[0051]该固定的RFID模块300类似于图2的固定的RFID模块200。不像图2中的处理器210与RFID收发器220直接通信，处理器310经由网络接口 305a和305b_n与RFID收发器320-n进行通信。RFID收发器320-n的其它方面与图1的RFID收发器220相同，处理器310在其他方面与图2的处理器210相同。
[0052]网络接口 305a可以与图1的非RFID读取器设备105以与图2的网络接口 205相同的方式进行通信。
[0053]网络接口 305a和305b_n以类似于网络接口 305a和非RFID读取器设备105的方式进行通信。
[0054]图4是根据本发明一个实施例示出虚拟读取区域的产生的示意图。示出了一个标准的读取区域405和扩展的读取区域410。扩展的读取区域410可以如上文所讨论的基于触发的压力被激活，或通过任何其它合适的方式。扩展的读取区域410模拟一个等效RFID使能设备的更高的功率输出，但可以执行读取区域405的任何改变，例如改变读取区域405的形状或尺寸。
[0055]采用已知的基于位置的技术来确定一个设备或它的一部分的位置415。已知的基于位置的技术的例子包括GPS和超声波识别，如以上所讨论的。
[0056]接着，确定设备的取向。例如，如图所示，非RFID读取器设备105的读取方向420和预定方向425之间确定角度Θ。预定方向425的示例包括罗盘方向正北和重力矢量。
[0057]然后，读取区域可以通过位置415，该角度Θ，强度或读取区域的类型被发送到服务器。
[0058]本领域技术人员可以容易理解,另一个读取区域可以使用第一和第二角度来确定，从而使得读取区域可以在任何方向上从非RFID读取器设备105延伸出。
[0059]图5是根据本发明的一个实施例示出在非RFID使能设备的虚拟读取区域中获得RFID标签数据方法500的流程图。
[0060]在505中，确定非RFID使能设备的位置。如上面所讨论的，该位置可以由非RFID使能设备，或由另一实体来确定。
[0061]在510中，采用在505确定的非RFID使能设备的至少该位置确定非RFID使能设备的虚拟读取区域。示例性的虚拟读取区域示于图4。
[0062]在515中，识别具有至少部分地包括虚拟读取区域的RFID读取区域的至少一个固定的读取器设备。
[0063]在520中，采用至少一个固定的读取器设备读取RFID标签的数据。
[0064]在525中，来自该至少一个固定的读取器设备的该RFID标签的数据被发送到非RFID使能设备。
[0065]在上述说明中，描述了特定的实施例。然而，本领域的普通技术人员应当理解，可以进行各种修改和变化而不脱离如下面的权利要求书记载的本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被视为说明性的，而非限制性的，并且所有这样的修改意在被包括在本教导的范围之内。
[0066]该益处、优点、问题的解决方案和可以带来各种益处、优点或使得解决方案发生或变得更明显的任何部分，不应当被解释为任何或所有的权利要求中的关键的，必需或必要的特征或元素。本发明是单独由所附的权利要求来限定的，包括在本申请待决期间进行的任何修改和相关权利要求的所有等同物。
[0067]此外本文档中，相关的术语，例如第一和第二，顶部和底部等，仅用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不一定要求或暗示这样的实体或动作之间的任何实际的关系或顺序。术语“包括”，“具有”，“包含”，“含有”或其任何其它变体，旨在涵盖非排他性的包括，使得包括列出部件的过程，方法，物品或装置并不只包括这些部件，而是可以包括未明确列出的或这些过程，方法，物品或装置所固有的其他的部件。在“包括...”，“具有...”，“包含...”，“含有...”之后的部件当没有更多的限制时，不排除在包括、具有、包含或含有该部件的过程，方法，物品或装置中具有额外的相同部件的存在。本文中术语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非明确说明。术语“基本上”，“本质上”，“近似”，“大约”或任何其他版本的表述，被定义为接近本领域的普通技术人员所理解的那样，在一个非限制性实施例的术语是定义为在10%以内，在另一个实施例中定义为5%以内，在另一个实施例中定义为在I %之内，以及在另一个实施例中定义为在0.5 %以内。如本文所使用的“耦合”的术语被定义为连接，虽然不一定是直接也不一定是物理上的连接。被“配置”为某种方式的装置或结构被配置为至少这种方式，但也可以用未列出的方式来配置。
[0068]应当理解，一些实施例可以包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，例如，微处理器，数字信号处理器，定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储程序指令(包括软件和固件)，与某些非处理器电路相结合，来控制一个或多个处理器来执行的一些，大部分或所有本文所述的方法和/或装置的功能。可选的，一些或所有功能可以由没有存储的程序指令的状态机，或在一个或多个特定应用集成电路(ASIC)来实现，其中，每个功能或某些功能的一些组合被作为用户逻辑来实现。当然，可以使用两种方法的组口 O
[0069]此外，一个实施例可以被实现为计算机可读存储介质，具有存储于其上的用于编程计算机(例如，包括处理器)以执行如本文所描述和要求保护的方法的计算机可读代码。这样的计算机可读存储介质的示例包括，但不限于，硬盘，CD-ROM，光存储设备，磁存储设备，ROM(只读存储器)，PROM(可编程只读存储器器)，EPROM(可擦除可编程只读存储器)，EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和闪速存储器。进一步，普通技术人员，尽管可能通过显著努力和通过例如可用时间，当前技术，和经济上的考虑来激励出许多设计选择，但当由这里公开的概念和原理的所引导时，可以最少的实验将容易地能够生成这样的软件指令和程序以及1C。
[0070]本公开的摘要被提供以允许读者快速地确定本技术公开的本质。它被提交的原意是，它不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前面的详细描述可以看出，各种特征集中在各个实施例中都是为了简化本公开的目的。这种公开方法不应当被解释为要求保护的实施例意图比明确陈述于每一权利要求的方案需要更多的功能。相反，如以下权利要求所反映的，发明主题少于单个公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求由此被结合到详细说明中，每个权利要求自身作为单独要求保护的主题。
【权利要求】
1.一种在非RFID使能设备的虚拟读取区域中获取射频识别(RFID)标签的数据的方法，该方法包括: 由处理器确定该非RFID使能设备的位置； 采用该非RFID使能设备的至少该位置由该处理器确定该非RFID使能设备的虚拟读取区域； 通过该处理器识别具有RFID读取区域的至少一个固定的读取器设备，该RFID读取区域至少部分地包括该虚拟读取区域； 使用该至少一个固定的读取器设备读取该RFID标签的数据；以及 发送来自该至少一个固定的读取器设备的该RFID标签的数据至该非RFID使能设备。
2.根据权利要求1的方法，其中该非RFID使能设备的位置是使用下列之中的至少一个而确定的:超声波识别，无线局域网跟踪技术，以及全球定位系统(GPS)信息。
3.根据权利要求1的方法，其中采用该非RFID使能设备的取向来确定该非RFID使能设备的虚拟读取区域。
4.根据权利要求3的方法，其中部分地使用陀螺仪、相机、指南针和加速计中的至少一种来确定该非RFID使能设备的取向。
5.根据权利要求1 的方法，还包括: 通过用户输入设备接收来自用户的与虚拟读取区域的大小或形状有关的输入；以及 由该处理器根据来自用户的输入调整该非RFID使能设备的虚拟读取区域。
6.根据权利要求5的方法，其中该虚拟读取区域被调节以模拟下列之中的至少一项:RFID功率增加，RFID功率降低，从广域变焦到窄域，和从窄域缩小到广域。
7.根据权利要求1的方法，还包括: 由用户输入设备接收来自用户的请求RFID数据的输入；以及 接收请求RFID数据的输入之后，由处理器激活该至少一个固定的读取器设备。
8.根据权利要求1该的方法,其中读取RFID标签的数据包括: 由至少一个固定的读取器设备读取位于该至少一个固定的读取器设备的RFID读取区域内的多个RFID标签；以及 由该处理器确定该RFID标签位于该非RFID使能设备的虚拟读取区域内。
9.一种用于在非RFID使能设备的虚拟读取区域中获取射频识别(RFID)标签的数据的系统，该系统包括: 非RFID使能设备； 至少一个固定的RFID读取器设备； 服务器，包括: 处理器，可操作地耦合到该至少一个固定的RFID读取器设备和该非RFID使能设备；以及 可操作地耦合到该处理器的存储器，其中该存储器包括计算机可读程序代码组件，用于: 确定非RFID使能设备的位置； 采用非RFID使能设备的至少该位置确定非RFID使能设备的虚拟读取区域； 识别具有至少部分地包括虚拟读取区域的RFID读取区域的至少一个固定的读取器设备; 采用至少一个固定的读取器设备读取RFID标签的数据；以及 发送来自该至少 一个固定的读取器设备的该RFID标签的数据到非RFID使能设备。
【文档编号】G06K17/00GK104205130SQ201280064699
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月29日
【发明者】D·E·贝洛斯, M·奥海尔, P·V·萨布拉马尼安 申请人:讯宝科技公司