專利名稱：使用無源rfid標(biāo)簽定位對(duì)象的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及定位對(duì)象的方法和系統(tǒng)，具體地說，涉及在一組具 備無源RFID標(biāo)簽的堆疊的類似對(duì)象中定位某個(gè)對(duì)象的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在過去的一千年以來，媒體圖書館(mediatheque)只是擁有裝滿了圖 書的書架的圖書館。在圖書館中查找書籍一直以來都不是一件輕松的工作， 但是，由于圖書具有不同的格式、顏色、大小和材質(zhì)，因此使這項(xiàng)工作變 得相對(duì)容易。因此，區(qū)分烹飪書籍、詞典、連環(huán)畫、地圖集、教科書、畫 冊(cè)、祈禱書、現(xiàn)金賬簿、會(huì)計(jì)簿并不太困難。隨著近期電子媒體的迅猛發(fā) 展，現(xiàn)在根據(jù)外形因素、大小，甚至顏色的全球性標(biāo)準(zhǔn)查找所有這些在常 用媒體上記錄的各種書籍非常普遍。CD或DVD能記錄任何類型的信息， 不僅包括書本上的文字和圖像，而且還包括聲音和視頻。結(jié)果是最新媒體 圖書館中的書架上的對(duì)象現(xiàn)在都具有相同的格式。在這樣的媒體圖書館中 查找給定的對(duì)象又變得像過去那樣非常費(fèi)力。
為了克服這種困難，RFID技術(shù)提供了一種非常吸引人的能力，允許 唯一地識(shí)別RFID標(biāo)簽，進(jìn)而識(shí)別附加有標(biāo)簽的對(duì)象。例如，美國專利 6，693，539披露了 一種用于圖書等物品的物品清單控制系統(tǒng)，它使用附加到 物品的射頻標(biāo)識(shí)符(RFID)標(biāo)簽。每個(gè)標(biāo)簽都具有標(biāo)識(shí)各個(gè)物品的唯一標(biāo) 識(shí)或序列號(hào)。清單數(shù)據(jù)庫跟蹤所有帶標(biāo)簽的物品并維護(hù)每個(gè)物品的流通狀 態(tài)信息。用戶使用自助借閱系統(tǒng)從圖書館中借出圖書。以后通過自助歸還 設(shè)備將借出的圖書歸還圖書館。將使用移動(dòng)式RFID掃描器定期掃描書柜 來更新庫存狀態(tài)。當(dāng)前的RFID技術(shù)允許為RFID標(biāo)簽指定唯一的標(biāo)識(shí)符，以便RFID 讀取器在讀取標(biāo)簽時(shí)可以唯一地標(biāo)識(shí)該標(biāo)簽。通過在RFID標(biāo)簽和它所附 加的對(duì)象之間建立一對(duì)一的關(guān)系，可以隨后從一組對(duì)象中唯一地標(biāo)識(shí)給定 對(duì)象。因此，在書架中定位對(duì)象的有效解決方案包括將RFID標(biāo)簽貼附到 每個(gè)對(duì)象，以使每個(gè)對(duì)象與所附加的RFID標(biāo)簽關(guān)聯(lián)，然后由RFID讀取 器讀取RFID標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符。為了使此解決方案成本低廉，RFID標(biāo)簽必須 便宜、耐用、細(xì)薄，所以只考慮無源RFID標(biāo)簽。此限制帶來了不便的約 束，因?yàn)闊o源RFID標(biāo)簽的讀取范圍非常有限，通常只有幾英寸。為了在 一組書架中定位給定對(duì)象，讀取器必須靠近每個(gè)書架，掃描整個(gè)書架。這 或者需要大量細(xì)致的人工操作，或者需要將昂貴的機(jī)器布置到位。有源 RFID標(biāo)簽不受這種較短讀取范圍的限制，但是它們價(jià)格昂貴，更重要的 是它們必須帶有電源(如電池)，從而帶來了嚴(yán)格的外形因素約束，所以 并不很適合使用。
因此，需要一種使用無源RFID標(biāo)簽標(biāo)識(shí)媒體圖書館中的對(duì)象的方法
和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目標(biāo)是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)。 本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供改進(jìn)的RFID讀取器，其中包括多個(gè)可按順 序激活的天線。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目標(biāo)是提供改進(jìn)的RFID讀取器，其中包括多個(gè)可 按順序激活的天線，以便在一組無源RFID標(biāo)簽中定位某個(gè)無源RFID標(biāo)簽。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目標(biāo)是提供改進(jìn)的RFID讀取器，其中包括多個(gè)可 按順序激活的天線，并且適于為具備可視指示裝置的無源RFID標(biāo)簽提供 足夠的能量來激活此類指示i殳備。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目標(biāo)是提供改進(jìn)的無源RFID標(biāo)簽，其具有可視指 示裝置來改進(jìn)標(biāo)簽定位。上述及其他相關(guān)目標(biāo)通過一種在電子標(biāo)簽讀取器中的用于在一組電子 標(biāo)簽中定位具有預(yù)定標(biāo)識(shí)符的電子標(biāo)簽的方法實(shí)現(xiàn)，所述電子標(biāo)簽讀取器
包括多個(gè)天線，所述方法包括以下步驟 在所述多個(gè)天線中選擇至少一個(gè)天線； 為所選擇的至少一個(gè)天線供電；
詢問位于所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽；以及 如果未在所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有所述預(yù)定標(biāo) 識(shí)符的所述電子標(biāo)簽，則停止為所選擇的至少一個(gè)天線供電，取消選擇所 選擇的至少 一個(gè)天線，從所述多個(gè)天線中選擇與先前所選擇的至少 一個(gè)天 線不同的至少一個(gè)天線，然后重復(fù)緊接此前的兩個(gè)步驟；
目標(biāo)，所述無源電子標(biāo)簽包括適于在激活所述無源電子標(biāo)簽時(shí)指示所述無
源電子標(biāo)簽的位置的可視指示裝置。
在所附的從屬權(quán)利要求中提供了本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例。 通過查看附圖及詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員
將顯而易見。本發(fā)明的任何其他優(yōu)點(diǎn)都旨在被結(jié)合在其中。


圖1示出了無源RFID標(biāo)簽的體系結(jié)構(gòu)實(shí)例；
圖2包括圖2a和2b，圖2a示出了具有帶有天線的讀取器和帶有偶極 天線的RFID標(biāo)簽的RF1D系統(tǒng)，圖2b示出了由讀取器天線發(fā)射的信號(hào)和 由RFID標(biāo)簽反射的調(diào)制后的信號(hào)；
圖3包括圖3a到3d,其中示出了具有發(fā)光設(shè)備的無源RFID標(biāo)簽和 將此類RFID標(biāo)簽附加到CD盒的實(shí)例；
圖4示出了如何按順序激活根據(jù)本發(fā)明的RFID讀取器的多個(gè)天線以 及RFID如何響應(yīng)RFID讀取器的激勵(lì)；
圖5示出了本發(fā)明的用于掃描RFID以搜索特定RFID標(biāo)識(shí)符的方法 的算法實(shí)例；圖6示出了每個(gè)盒都具備標(biāo)準(zhǔn)無源RFID標(biāo)簽的一組CD盒和具有可 根據(jù)圖5中示出的算法按順序激活的多個(gè)天線的RTID讀取器。
具體實(shí)施例方式
如上所述，所提出的發(fā)明旨在解決使用允許較短讀取范圍(通常小于 10英寸)的無源RFID標(biāo)簽標(biāo)識(shí)媒體圖書館對(duì)象的問題。根據(jù)第一實(shí)施例， 新的無源RFID標(biāo)簽包括可視指示裝置，例如發(fā)光二極管(LED)。在下 面的描述中，此改進(jìn)的無源RFID標(biāo)簽稱為"Led RFID標(biāo)簽"或簡稱為 LRFID。
RFID系統(tǒng)
任何RFID系統(tǒng)的核心都是"標(biāo)簽"或"應(yīng)答器"，所述標(biāo)簽或應(yīng)答 器可以附加到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)象或嵌入其中。RFID讀取器(在下文中通常 稱為讀取器)將射頻信號(hào)發(fā)出到RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽然后將它存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù)廣播回讀取器。所述系統(tǒng)基本上作為兩個(gè)單獨(dú)的天線工作， 一個(gè)位于
RFID標(biāo)簽上，另一個(gè)位于讀取器上。所讀取的數(shù)據(jù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口直 接傳輸?shù)街T如主計(jì)算機(jī)之類的另 一 系統(tǒng)，也可以存儲(chǔ)在便攜式讀取器中并 在以后上載到計(jì)算機(jī)上以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。RFID標(biāo)簽系統(tǒng)可以在具有大量 塵土、灰塵、濕氣和/或能見度很低的環(huán)境中有效工作。它通常克服了其他 自動(dòng)識(shí)別方法的限制。
當(dāng)前有多種RFID可用，例如壓電RFID和電子RFID。例如，無源 RFID標(biāo)簽不需要電池即可進(jìn)行傳輸，因?yàn)橐话愣?，它們由使用感?yīng)機(jī) 制(電磁場(chǎng)由讀取器天線發(fā)射并且由位于RFID標(biāo)簽本地的天線接收)的 讀取器供電。RFID標(biāo)簽使用該電力將信號(hào)(承載了 RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù))傳輸回讀取器。有源RFID標(biāo)簽包括用于將信號(hào)傳輸?shù)阶x取器的電 池。信號(hào)按照預(yù)定的間隔發(fā)送或僅當(dāng)由讀取器處理時(shí)才傳輸。
當(dāng)要讀取無源高頻(HF) RFID標(biāo)簽時(shí)，讀取器將電源脈沖(例如， 134.2KHz電源脈沖)發(fā)送給RTID天線。由調(diào)諧到同一頻率的RFID標(biāo)簽中的天線"收集"產(chǎn)生的磁場(chǎng)。此接收的能量被進(jìn)行整流并存儲(chǔ)在RFID 標(biāo)簽內(nèi)的小型電容器中。當(dāng)電源脈沖結(jié)束時(shí)，RFID標(biāo)簽使用其電容器內(nèi) 存儲(chǔ)的能量作為電源來立即將其數(shù)據(jù)傳回。通常，包括錯(cuò)誤檢測(cè)信息的128 個(gè)位在20ms內(nèi)完成傳輸。該數(shù)據(jù)由接收天線接收并由讀取器解碼。 一旦 已傳輸所有數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)電容器將放電，重置RFID標(biāo)簽以使其為下一M 取做好準(zhǔn)備。傳輸脈沖之間的時(shí)段稱為"同步時(shí)間"并持續(xù)20ms到50ms, 具體取決于系統(tǒng)設(shè)置。在RFID標(biāo)簽和讀取器之間使用的傳輸技術(shù)是頻移 鍵控(FSK)且所涉及的傳輸通常介于124.2KHz與134.2KHz之間。這種 方法具有相當(dāng)良好的抗噪性，同時(shí)可以以非常經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)。
RFID標(biāo)簽可以是只讀的、寫入一次的或讀寫的。只讀RFID標(biāo)簽包 括在制造過程中加載的只讀存儲(chǔ)器。其內(nèi)容是不可修改的。寫入一次的 RFID標(biāo)簽與只讀RFID標(biāo)簽的不同之處在于，它們可以由最終用戶使用 例如部件號(hào)或序列號(hào)之類的必要數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。讀寫RFID標(biāo)簽具有完全 的讀寫能力，允許用戶在存儲(chǔ)技術(shù)的限制內(nèi)盡可能頻繁地更新標(biāo)簽中存儲(chǔ) 的信息。通常，寫入周期數(shù)纟皮限制為大約500,000次，而讀取周期數(shù)沒有 限制。例如，Steven Shepard所著的RFID (McGraw-Hill Networking Professional,精裝版)中披露了對(duì)RFID標(biāo)簽的詳細(xì)技術(shù)分析。
圖l示出了無源高頻或超高頻(UHF) RFID標(biāo)簽100的體系結(jié)構(gòu)的 實(shí)例。如圖所示，包括105-1和105-2兩個(gè)部分的偶極天線與電力產(chǎn)生電 路110相連，后者將來自所接收信號(hào)的電流提供給邏輯和存儲(chǔ)電路115、 解調(diào)器120和調(diào)制器125。解調(diào)器120的輸入與天線(105-1和105-2 )相 連，以便接收信號(hào)以及在已解調(diào)接收的信號(hào)之后將所接收的信號(hào)傳輸給邏 輯和存儲(chǔ)電路115。調(diào)制器125的輸入與邏輯和存儲(chǔ)電路115相連以便接 收要傳輸?shù)男盘?hào)。調(diào)制器125的輸出與天線(105-1和105-2 )相連以便傳 輸已在調(diào)制器125中調(diào)制的信號(hào)。
半無源RFID標(biāo)簽的體系結(jié)構(gòu)與圖1中示出的體系結(jié)構(gòu)類似，主要區(qū) 別在于包含了可使其以非常低的信號(hào)功率水平工作的電源，從而增加了閱 讀距離。與有源標(biāo)簽相反，半無源標(biāo)簽沒有集成的發(fā)射器，有源標(biāo)簽包括電池和有源發(fā)射器，這允許有源標(biāo)簽產(chǎn)生高頻能量以及將其施加到天線。
如Laran RFID的白皮書"A basic introduction to RFID technology and its use in the supply chain(RFID才支術(shù)及其在供應(yīng)鏈中的4吏用的基本介 紹)"中披露的，當(dāng)來自讀取器的傳播波與偶極形式的標(biāo)簽天線碰撞時(shí)， 部分能量被吸收以便為標(biāo)簽供電并使用稱為反向散射的技術(shù)將小部分能量 反射回讀取器。理論規(guī)定為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)能量傳輸，偶極子的長度必須等于 波長的一半，或入/2。通常，偶極子由兩個(gè)入/4長度組成。通過隨要傳輸 的數(shù)據(jù)流更改天線輸入阻抗來實(shí)現(xiàn)從標(biāo)簽到讀取器的通信。這導(dǎo)致反射回 讀取器的電能隨數(shù)據(jù)而更改，即，其已被調(diào)制。
包括圖2a和2b的圖2示出了 RFID系統(tǒng)200。如圖2a所示，RFID 系統(tǒng)200包括帶有天線210的讀取器205。天線210發(fā)射由RFID標(biāo)簽220 接收的信號(hào)215。信號(hào)215在RFID標(biāo)簽220中反射并按照所示的標(biāo)為225 的虛線重新發(fā)射。圖2b示出了由讀取器205的天線210發(fā)射的信號(hào)215 以及由RFID標(biāo)簽220反射的信號(hào)225。如圖2b所示，反射的信號(hào)225被 調(diào)制。
標(biāo)識(shí)書架中的對(duì)象的Led RFID標(biāo)簽 LRFID標(biāo)簽的主要特性包括 -較短的閱讀范圍，通常小于10英寸；
-目標(biāo)LRFID標(biāo)簽的可視標(biāo)識(shí)(借助內(nèi)嵌的微型LED實(shí)現(xiàn))；
-合適的外形因素，允許將LRFID標(biāo)簽附加到對(duì)象或?qū)⑵淝度雽?duì)象；
-制造成本低廉；以及
-基于RFID天線所接收的能量的供電方案
通過參考圖3將更佳地理解上述特征，圖3包括圖3a到3d并示出了 LRFID標(biāo)簽和附加到一個(gè)對(duì)象和一組對(duì)象的LRFID標(biāo)簽。圖3a示出了 LRFID標(biāo)簽本身，而圖3b和3c示出了其上附加有LRFID標(biāo)簽的光盤(CD ) 盒，圖3d示出了其上附加有LRFID標(biāo)簽的CD盒的盒脊。
如圖3a所示，LRFID 300包括RTID芯片305、天線310以及LED 315或任何等價(jià)的發(fā)光設(shè)備。如上所述，RFID芯片305與天線310相連以接 收數(shù)據(jù)和/或控制命令以及接收電力。LED 315由RFID芯片305控制，以 便在出現(xiàn)由收到的指令和其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)所確定的條件時(shí)，可以為LED 315供電。例如，如果接收的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)匹配，則在預(yù)定延遲期間 為LED供電。
圖3b和3c示出了其中LRFID 300附加到CD盒320的實(shí)例。LRFID 300優(yōu)選地粘貼在CD盒320的盒脊上，以便當(dāng)CD盒相互堆疊時(shí)可以看 到LED 315。如圖3d所示，當(dāng)疊放CD盒320-1到320-n時(shí)，可以看到 LED,例如附加到CD盒320-1的LRFID標(biāo)簽300-1的LED 315-1。這種 排列使得LED組顯示為一列，這樣RFID讀取器所激勵(lì)的任何被搜索的 LRFID都會(huì)使LED發(fā)光以便凈皮輕;^識(shí)別。
使用圖3的排列，對(duì)給定CD盒的標(biāo)識(shí)將變得很容易。用戶必須首先 選擇要搜索的CD。然后，用戶必須借助于CD盒與標(biāo)識(shí)符之間的某個(gè)定 義的關(guān)系來標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符。此類關(guān)系不在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，但是在 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中通常對(duì)應(yīng)于與電子產(chǎn)品代碼(EPC)的關(guān)聯(lián)。然后， 用戶使用RFID讀取器提供標(biāo)識(shí)符，以便范圍內(nèi)的所有LFRID接收讀取觸 發(fā)脈沖(trigger)。每個(gè)接收此承載有標(biāo)識(shí)符的讀取觸發(fā)脈沖的無源RFID 將收到的標(biāo)識(shí)符與其自己的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較。如果不匹配，則無源RFID 不做任何反應(yīng)。如果匹配，則無源RFID通過響應(yīng)讀取器來做出反應(yīng)，并 且在可以的情況下通過使其LED發(fā)光來做出反應(yīng)。這允許用戶立即標(biāo)識(shí)被 搜索的CD。
多天線RFID讀取器
如上所述，與無源RFID配合使用的讀取器天線必須與RFID天線非 常接近，并且具有非常短的覆蓋范圍。因此，根據(jù)本發(fā)明，RFID讀取器 325包括多個(gè)天線330-1到330-p，用于覆蓋一組CD盒的所有子集，例如， 天線330-1適于訪問CD盒320-1到320-5的LFRID。按順序?yàn)樗鎏炀€ 供電。當(dāng)無源RFID響應(yīng)時(shí)，讀取器確定所收到的信號(hào)的強(qiáng)度并存儲(chǔ)該強(qiáng)度及相應(yīng)的天線。然后，讀取器對(duì)鄰近的天線供電以確定哪個(gè)天線距離做
出響應(yīng)的RFID最近，即，哪個(gè)天線可以從RFID標(biāo)簽接收最強(qiáng)的響應(yīng)。 然后將能量發(fā)送到所確定的天線，以便做出響應(yīng)的RFID仍接收電力以便 為其LED供電。應(yīng)指出的是，由于RFID的標(biāo)識(shí)符是唯一的，因此只有一 個(gè)RFID標(biāo)簽對(duì)特定的請(qǐng)求做出響應(yīng)。EN 302 208-1標(biāo)準(zhǔn)在歐洲允許2瓦 特的EIRP發(fā)射(在美國允許4瓦特的EIRP)，這允許為無源RFID提供 足夠的能量來使其LED發(fā)光。備選地，可以在RFID標(biāo)簽響應(yīng)時(shí)立即停止 天線供電序列，如圖4b所示(為進(jìn)行示例)。
圖4a和4b分別示出了當(dāng)LRFID未響應(yīng)和當(dāng)LRFID響應(yīng)時(shí)RFID讀 取器按順序激活其天線的行為。水平軸表示時(shí)間，而垂直軸表示天線標(biāo)號(hào)。 為了示例，RFID讀取器包括三個(gè)天線。轉(zhuǎn)到圖4a，在時(shí)間段400期間， 為第一天線供電。經(jīng)過設(shè)置時(shí)間段Ts (440)之后，RFID讀取器傳輸激活 具有預(yù)定標(biāo)識(shí)符的LRFID標(biāo)簽的讀取命令(405 )并在響應(yīng)時(shí)間段Tr( 445 ) 內(nèi)等待響應(yīng)。如果在時(shí)間段tr內(nèi)沒有任何LRFID標(biāo)簽做出響應(yīng)，則停止 為天線供電，然后選擇下一天線并進(jìn)行供電。類似地，在時(shí)間段410內(nèi)， 為第二電線供電。經(jīng)過設(shè)置時(shí)間段之后，RFID讀取器傳輸讀取命令(415 ) 并在預(yù)定的響應(yīng)時(shí)間段內(nèi)等待響應(yīng)。如果沒有任何LRFID標(biāo)簽做出響應(yīng)， 則停止為天線供電，然后選擇下一天線并進(jìn)行供電。同樣在時(shí)間段420內(nèi)， 為第三電線供電。經(jīng)過設(shè)置時(shí)間段之后，RFID讀取器傳輸讀取命令(425 ) 并在預(yù)定的響應(yīng)時(shí)間段內(nèi)等待響應(yīng)。如果沒有任何LRTID標(biāo)簽做出響應(yīng)， 則停止為天線供電，然后選擇下一天線(即，第一天線)并進(jìn)行供電。此 過程循環(huán)以便按順序?yàn)槊總€(gè)天線供電，在選擇最后一個(gè)天線并且沒有任何 LRFID做出響應(yīng)之后返回到第一天線。
轉(zhuǎn)到圖4b，在時(shí)間段400，期間，為第一天線供電。經(jīng)過設(shè)置時(shí)間段之 后，RFID讀取器傳輸激活具有預(yù)定標(biāo)識(shí)符的LRFID標(biāo)簽的讀取命令 (405，)并在響應(yīng)時(shí)間段內(nèi)等待響應(yīng)。如果在響應(yīng)時(shí)間段內(nèi)沒有任何LRFID 標(biāo)簽做出響應(yīng)，則停止為天線供電，然后選擇下一天線并進(jìn)行供電。類似 地，在時(shí)間段410，內(nèi)，為第二電線供電。經(jīng)過設(shè)置時(shí)間段Ts (440，)之后，RFID讀取器傳輸讀取命令(415，)并在預(yù)定的響應(yīng)時(shí)間段Tr (445，)內(nèi) 等待響應(yīng)。如果具有預(yù)定標(biāo)識(shí)符的LRFID標(biāo)簽j故出響應(yīng)(450)，則在時(shí) 間段420，內(nèi)保持為天線供電，過程將繼續(xù)而不選擇其他天線。經(jīng)過設(shè)置時(shí) 間段之后，RFID讀取器傳輸讀取命令(425，)并在預(yù)定的響應(yīng)時(shí)間段內(nèi)等 待響應(yīng)。再次地，具有預(yù)定標(biāo)識(shí)符的LRFID標(biāo)簽^L出響應(yīng)(455)。此過 程可以由用戶手動(dòng)停止，或在預(yù)定延遲之后停止，所述預(yù)定延遲的確定必 須使用戶有足夠的時(shí)間看到發(fā)光的LED。
圖5示出了在RFID讀取器中實(shí)現(xiàn)的用于按順序激活其天線，搜索由 標(biāo)識(shí)符"X"標(biāo)識(shí)的特定RFID標(biāo)簽的算法實(shí)例。此方法基于下列函數(shù)和 消息
SearchRFID (X)，其是指定搜索具有標(biāo)識(shí)符X的LRFID標(biāo)簽的請(qǐng) 求。當(dāng)指定Null參數(shù)X時(shí)，此函數(shù)用于停止先前任何未完成的搜索；
RFIDfound (X, FoimdA)，其是對(duì)先前函數(shù)做出的響應(yīng)，指定已在 具有索引"FoundA，，的天線上找到具有標(biāo)識(shí)符"X"的LRFID標(biāo)簽；
ReadRFID ( X)，其H送到天線上用于詢問天線范圍內(nèi)的LRFID 標(biāo)簽以定位具有標(biāo)識(shí)符"X"的LRFID標(biāo)簽的消息；
RFIDAnswer (X， newRSSI),其是對(duì)先前消息的響應(yīng)，指定具有標(biāo) 識(shí)符"X"的LRFID標(biāo)簽已經(jīng)應(yīng)答，并且收到的應(yīng)答的信號(hào)強(qiáng)度等于 腳RSSI。
根據(jù)圖5，天線激活方法對(duì)應(yīng)于以下步驟 步驟501:方法開始； 步驟502:對(duì)參數(shù)進(jìn)行初始化， 參數(shù)N代表天線數(shù)；
參數(shù)A,標(biāo)識(shí)活動(dòng)的天線，設(shè)置為0 (此參數(shù)可以在0和N-l之 間變化)；
參數(shù)FoimdA,標(biāo)識(shí)在哪個(gè)天線上找到RFID標(biāo)簽，設(shè)置為Null; 參數(shù)RFIDFound，指定是否找到搜索RFID標(biāo)簽的布爾值，設(shè)置 為值FALSE;參數(shù)RSSI，指定收到的RFID標(biāo)簽應(yīng)答的信號(hào)強(qiáng)度，設(shè)置為O，
以及
RFID參數(shù)，標(biāo)識(shí)被搜索的RFID標(biāo)簽，i殳置為Null; 步驟503:啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，超時(shí)時(shí)間等于Ts;
步驟504:為具有索引A的天線供電，以便此天線范圍內(nèi)的所有RFID
接收輻射能量；
步驟505:進(jìn)入等待狀態(tài)，等待事件繼續(xù)，與步驟506或步驟510對(duì)
應(yīng)；
步驟506:收到超時(shí)事件；通知在步驟503啟動(dòng)的計(jì)時(shí)器已經(jīng)經(jīng)過了 時(shí)間段Ts;
步驟507:啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，超時(shí)時(shí)間等于TR;
步驟508:執(zhí)行測(cè)試以檢查參數(shù)RFID是否等于Null。如果是，則控 制被給予步驟512;否則，控制被給予步驟509;
步驟509:在當(dāng)前天線上發(fā)出消息ReadRFID (X )，詢問具有標(biāo)識(shí)符 "X"的RFID標(biāo)簽。然后控制被給予步驟512;
步驟510:接收SearchRFID (X)消息，要求搜索具有標(biāo)識(shí)符"X" 的RFID標(biāo)簽；
步驟511:更新某些局部變量。將標(biāo)識(shí)在哪個(gè)天線上找到RFID標(biāo)簽 的參數(shù)FoundA設(shè)置為Null。將指定是否找到搜索RFID標(biāo)簽的布爾值參 數(shù)RFIDFound設(shè)置為值FALSE。將指定收到的RFID標(biāo)簽應(yīng)答的信號(hào)強(qiáng) 度的參數(shù)RSSI設(shè)置為0。將標(biāo)識(shí)被搜索的RFID標(biāo)簽的RFID參數(shù)設(shè)置為 X;
步驟512: i^等待狀態(tài)，等待事件繼續(xù)，與步驟513或步驟515對(duì)
應(yīng)；
步驟513:收到超時(shí)事件；通知在步驟507啟動(dòng)的計(jì)時(shí)器已經(jīng)經(jīng)過了 時(shí)間段TR;
步驟514:執(zhí)行測(cè)試以檢查布爾參數(shù)RFIDfound是否等于TRUE以及 參數(shù)FoundA是否等于Null。如果是，則控制被給予步驟503;否則，控制被給予步驟521;
步驟515:接收RFIDAnswer ( X， newRSSI)消息，指定具有標(biāo)識(shí)符 "X"的RFID標(biāo)簽已經(jīng)應(yīng)答，并且收到的應(yīng)答的信號(hào)強(qiáng)度等于newRSSI; 步驟516:停止在步驟507啟動(dòng)的計(jì)時(shí)器；
步驟517:執(zhí)行測(cè)試以檢查布爾參數(shù)RFIDfound是否等于TRUE以及 參數(shù)FoundA是否等于Null。如果是，則控制被給予步驟503;否則，控 制被給予步驟518;
步驟518:將布爾參數(shù)RTIDfound設(shè)置為TRUE;
步驟519:執(zhí)行測(cè)試以檢查參數(shù)newRSSI的值是否大于參數(shù)RSSI的 值。如果是，則控制被給予步驟520;否則，控制被給予步驟521;
步驟520:將參數(shù)FoundA設(shè)置為等于參數(shù)A，將參數(shù)RSSI設(shè)置為等 于參數(shù)newRSSI;
步驟521:將參數(shù)A遞增1并計(jì)算以N為^^的余數(shù)。這意味著在A先 前等于N-1時(shí)，它的下一個(gè)值將變?yōu)镺;
步驟522:執(zhí)行測(cè)試以檢查參數(shù)FoundA是否等于參數(shù)A。如果是， 則控制被給予步驟523;否則，控制被給予步驟503;
步驟523:發(fā)出消息RFIDfound (X， FoundA),指定已在具有索引 "FoundA"的天線上找到具有標(biāo)識(shí)符"X"的RFID標(biāo)簽；
步驟524:將參數(shù)FoundA設(shè)置為Null。然后控制返回步驟503;
根據(jù)上面披露的算法，將按順序?qū)FID讀取器的不同天線供電，直 到標(biāo)識(shí)了4皮搜索的RFID標(biāo)簽并且接收的信號(hào)最強(qiáng)。當(dāng)標(biāo)識(shí)了信號(hào)最強(qiáng)的 被搜索RFID標(biāo)簽時(shí)，將停止對(duì)天線進(jìn)行按順序供電的過程，并且保持對(duì) 標(biāo)識(shí)的接收信號(hào)最強(qiáng)的具有被搜索RFID標(biāo)簽的天線供電。
備選實(shí)施例
為了降低附加到CD盒的RTID的成本(第一實(shí)施例中的LRFID )， 或更一般地說，為了降低附加到被搜索對(duì)象的RFID的成本，可使用簡單、經(jīng)濟(jì)、常用的無源RFID。在此類情況下，RFID讀取器包括與每個(gè)讀取器 天線關(guān)聯(lián)的可視指示裝置。
基本上，用戶使用多天線RFID讀取器提供標(biāo)識(shí)符，以便天線讀取范 圍內(nèi)的所有無源FRID標(biāo)簽按順序接收讀取觸發(fā)脈沖。每個(gè)接收此承載有 標(biāo)識(shí)符的讀取觸發(fā)脈沖的無源RFID都將收到的標(biāo)識(shí)符與其自己的標(biāo)識(shí)符 進(jìn)行比較。如果不匹配，則無源RFID不做任何反應(yīng)。如果匹配，則無源 RFID通過響應(yīng)讀取器來做出反應(yīng)，在為每個(gè)天線供電時(shí)，讀取器將記錄 收到的RFID標(biāo)簽信號(hào)水平來確定哪個(gè)天線距離做出響應(yīng)的RFID最近并 使與此天線關(guān)聯(lián)的LED發(fā)光。這允許用戶立即標(biāo)識(shí)被搜索對(duì)象所在的位 置。
圖6示出了其中每個(gè)都具備標(biāo)準(zhǔn)無源RFID標(biāo)簽的一組CD盒以及包 括多個(gè)可根據(jù)上述算法按順序激活的天線的RTID讀取器。RFID讀取器 與一組LED或任何等價(jià)的發(fā)光設(shè)備相連，所述設(shè)備適于標(biāo)識(shí)與每個(gè)讀取器 天線對(duì)應(yīng)的每個(gè)CD盒子集。當(dāng)RFID讀取器的天線檢測(cè)到具有被搜索的 標(biāo)識(shí)符的RFID時(shí)，將存儲(chǔ)響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度及相應(yīng)的天線。然后，讀取器對(duì) 鄰近的天線進(jìn)行供電以確定哪個(gè)天線距離做出響應(yīng)的RFID最近，即，哪 個(gè)天線可以從RFID標(biāo)簽接收最強(qiáng)的響應(yīng)，然后使與此天線關(guān)聯(lián)的LED發(fā) 光。如果接收的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)于兩個(gè)天線而言幾乎相同，則可以同時(shí)使與這 兩個(gè)天線關(guān)聯(lián)的LED發(fā)光。亮起的LED沒有給出做出響應(yīng)的RFID的確 切位置，只是給出了其所在的位置的指示。
應(yīng)該理解，所披露的兩個(gè)實(shí)施例(標(biāo)準(zhǔn)無源RFID標(biāo)簽和改進(jìn)的具有 LED或任何等價(jià)發(fā)光設(shè)備的RFID標(biāo)簽)是完全兼容的，并且可以一起實(shí) 現(xiàn)。
自然地，為了滿足局部和特定的要求，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以將許 多修改和更改應(yīng)用于上述的解決方案，但是，所述修改和更改都包括在如 以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種在電子標(biāo)簽讀取器中的用于在一組電子標(biāo)簽中定位具有預(yù)定標(biāo)識(shí)符的電子標(biāo)簽的方法，所述電子標(biāo)簽讀取器包括多個(gè)天線，所述方法包括以下步驟在所述多個(gè)天線中選擇至少一個(gè)天線；為所選擇的至少一個(gè)天線供電；詢問位于所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽；以及如果未在所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有所述預(yù)定標(biāo)識(shí)符的所述電子標(biāo)簽，則停止為所選擇的至少一個(gè)天線供電，取消選擇所選擇的至少一個(gè)天線，從所述多個(gè)天線中選擇與先前所選擇的至少一個(gè)天線不同的至少一個(gè)天線，然后重復(fù)緊接此前的兩個(gè)步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述詢問位于所選擇的至少一個(gè)天線 的讀取范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽的步驟包括傳輸所述預(yù)定標(biāo)識(shí)符的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，還包括以下步驟 如果在所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有所述預(yù)定標(biāo)識(shí)符的所述電子標(biāo)簽，則將對(duì)所選擇的至少一個(gè)天線供電保持預(yù)定的延遲。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括以下步驟如果在所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有所述預(yù)定標(biāo)識(shí) 符的所述電子標(biāo)簽，則激活可視裝置來定位具有所述預(yù)定標(biāo)識(shí)符的所述電 子標(biāo)簽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，還包括以下步驟 如果在所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有所述預(yù)定標(biāo)識(shí)符的所述電子標(biāo)簽，則存儲(chǔ)所選擇的至少一個(gè)天線的標(biāo)識(shí)符。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括以下步驟激活與所選擇的至少 一個(gè)天線的所存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的可視裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，還包括以下步驟 如果在所選擇的至少一個(gè)天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有所述預(yù)定標(biāo)識(shí)符的所述電子標(biāo)簽，則測(cè)量所選擇的至少一個(gè)天線接收的信號(hào)的強(qiáng)度，并存儲(chǔ)所述信號(hào)的強(qiáng)度和所選擇的至少一個(gè)天線的標(biāo)識(shí)符；以及確定所述多個(gè)天線或所述多個(gè)天線的子集中的哪個(gè)天線從具有所述預(yù) 定標(biāo)識(shí)符的所述電子標(biāo)簽接收到強(qiáng)度更大的信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述多個(gè)天線的所述子集包括所選擇 的至少一個(gè)天線的相鄰天線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，還包括以下步驟 如果所述多個(gè)天線中的至少一個(gè)天線從具有所述預(yù)定標(biāo)識(shí)符的所述電子標(biāo)簽接收到信號(hào)，則激活與所確定的天線關(guān)聯(lián)的可視裝置。
10. —種與權(quán)利要求1到9中的方法結(jié)合使用的無源電子標(biāo)簽，所述 無源電子標(biāo)簽包括適于在激活所述無源電子標(biāo)簽時(shí)指示所述無源電子標(biāo)簽 的位置的可視指示裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的電子標(biāo)簽，其中適于在所述無源電子標(biāo)簽接收 到的數(shù)據(jù)與其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)匹配時(shí)激活所述可視指示裝置。
12. —種設(shè)備，所述設(shè)備包括適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任一 權(quán)利要求的方法的每個(gè)步驟的裝置。
13. —種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述介質(zhì)包括執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到9中 的任一權(quán)利要求的方法的每個(gè)步驟的指令。
全文摘要
披露了一種在一組對(duì)象中定位某個(gè)對(duì)象的系統(tǒng)，所述一組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象都具備無源RFID標(biāo)簽。根據(jù)本發(fā)明，RFID讀取器包括多個(gè)可按順序激活的天線。選擇一個(gè)天線之后，RFID讀取器為所選擇的天線供電并詢問位于所選擇的天線的讀取范圍內(nèi)的RFID標(biāo)簽。如果未在所選擇的天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有被搜索的標(biāo)識(shí)符的RFID標(biāo)簽，則停止為所選擇的天線供電，取消選擇所選擇的天線，選擇不同的天線，然后針對(duì)新選擇的天線重復(fù)上述過程。如果在所選擇的天線的讀取范圍內(nèi)檢測(cè)到具有被搜索的標(biāo)識(shí)符的RFID標(biāo)簽，則將為所選擇的天線供電保持預(yù)定延遲并且激活指示具有被搜索標(biāo)識(shí)符的RFID標(biāo)簽的位置的可視裝置。在第一實(shí)施例中，可視指示裝置包括嵌入無源RFID標(biāo)簽內(nèi)的LED。可以將其他可視指示裝置與RFID讀取器的天線關(guān)聯(lián)。
文檔編號(hào)G06K7/10GK101416201SQ200780011963
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者F·博紹, G·瑪米格爾, J·皮孔, J-Y·克萊芒 申請(qǐng)人:國際商業(yè)機(jī)器公司