專利名稱：工業(yè)控制器環(huán)境中的rfid體系結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可編程邏輯控制器，以及在其中的RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今高尖端、復(fù)雜和智能的自動(dòng)化系統(tǒng)中，工業(yè)控制器具有可通過使用 RFID(射頻標(biāo)識(shí))來簡(jiǎn)化的強(qiáng)大工具和特征。當(dāng)在銷售中心或工廠中實(shí)現(xiàn)RFID 解決方案時(shí)，習(xí)慣于使用三種不同的平臺(tái)RFID讀取器/天線、在標(biāo)準(zhǔn)PC (個(gè) 人計(jì)算機(jī))上運(yùn)行的RFID "中間件"、和PLC (可編程邏輯控制器)。每個(gè) 平臺(tái)需要其自身的配置和管理，從而導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)和支持的成本升高(例如，由于 三個(gè)平臺(tái)的布線和人工、不同環(huán)境和操作員訓(xùn)練)。此外，對(duì)于工業(yè)環(huán)境，讀 取器和PC可能無法被加固。
常規(guī)方法是經(jīng)由例如RS-232串行通信、以太網(wǎng)或諸如DeviceNet (設(shè) 備網(wǎng))、ControlNet (控制網(wǎng))等的現(xiàn)場(chǎng)總線中任一種，將RFID讀取器連 接到PLC。使用這些技術(shù)通常涉及使用需要軟件控制、必要電源和附加硬 件維護(hù)的接口卡和/或邏輯。此外，由于涉及其它通信鏈路，因此除因這些 鏈路或網(wǎng)絡(luò)依賴性而實(shí)現(xiàn)的較慢通信速度之外，還可能丟失分組。RFID讀 取器與PLC之間的接口必須是快速且可靠的。該速度決定了讀取RFID標(biāo) 簽的速率，而此該接口的可靠性決定了 RFID信息的可用性。通過使用較短 的通信路徑并且這些路徑可以是專用的，實(shí)現(xiàn)較高帶寬的通信是有可能的。 因此，本領(lǐng)域中對(duì)自動(dòng)化領(lǐng)域中經(jīng)改進(jìn)的RFID系統(tǒng)的需求尚未得到滿足。
發(fā)明概述
以下給出本發(fā)明的簡(jiǎn)化概述以提供對(duì)本發(fā)明的某些方面的基本理解。該概 述并非本發(fā)明的詳盡綜述。它并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的關(guān)鍵性/決定性要素或刻劃 本發(fā)明的范圍。它唯一目的是以簡(jiǎn)要形式給出本發(fā)明的某些概念作為對(duì)稍后給出的更詳細(xì)描述的前序。
在本發(fā)明的一方面中，所公開的體系結(jié)構(gòu)是可使用射頻標(biāo)識(shí)(RFID)作
為用于捕捉、存儲(chǔ)和發(fā)送信息和控制參數(shù)的無線裝置的體系結(jié)構(gòu)。捕捉到的全
部信息可經(jīng)由對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行掃描的RFID讀取器設(shè)備及其從模塊、機(jī)架(rack)、 電源、處理器等讀取標(biāo)簽的組件而變得可用。這些信息可包括例如配置數(shù)據(jù)、 系列/版本信息和診斷數(shù)據(jù)。 一旦被掃描和記錄，整個(gè)系統(tǒng)配置和狀態(tài)可被傳送 到遠(yuǎn)程支持站以供復(fù)制，以便于執(zhí)行諸如診斷、保證和故障檢修的評(píng)估。
另外，使用RFID來存儲(chǔ)內(nèi)部信息、數(shù)據(jù)和代碼可改進(jìn)維護(hù)、在替換模塊 時(shí)減少錯(cuò)誤和停工時(shí)間、以及可用作主要的對(duì)策變換器/區(qū)分器，因?yàn)榭赏ㄟ^"更 智能"的PLC (可編程邏輯控制器)組件來使許多手動(dòng)交互自動(dòng)化，這些組件 在無需附加外部接線、HMI (人機(jī)界面)等的情況下彼此進(jìn)行通信。
相應(yīng)地，在本文所述公開和要求權(quán)利的本發(fā)明的一個(gè)方面中，包括將RFID 讀取器(或讀取器模塊)在控制器(例如，PLC)中實(shí)現(xiàn)。此模塊包含RL (射 頻)接口、邏輯和充當(dāng)RFID讀取器的處理器，但是與駐留在控制器外部或作 為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)不同，該讀取器駐留在控制器內(nèi)部并與PLC (例如，控制器底 板(backplane))的內(nèi)部通信框架接口。使用控制器的內(nèi)部通信框架有助于控 制器與讀取器之間更快速、更穩(wěn)定的通信，并且減少或消除通?？赡茉谟胸?fù)載 的基于分組的網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的分組丟失。這種基于分組的通信可包括CIP (通用 工業(yè)協(xié)議)，該協(xié)議是允許與控制器或中間件軟件模塊直接通信的開放協(xié)議。
當(dāng)內(nèi)在化到控制器中時(shí)，RFID讀取器模塊可經(jīng)由RF同軸電纜連接到 RFID讀取器天線。該天線可以是傳統(tǒng)RFID讀取器天線。本發(fā)明可以適應(yīng)所 有類型的RFID讀取器，從低頻到高頻、UHF (超高頻)，例如從標(biāo)準(zhǔn)RFID 標(biāo)簽到2.4GHz標(biāo)簽，并且存在至少使用Logix 、 SLC(小型邏輯控制器) 和其它PLC體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。
在本發(fā)明的另一方面中，RFID讀取器被安裝到控制器的內(nèi)部并從PLC 的內(nèi)部直接與基于分組的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接口以便與該P(yáng)LC緊密集成。例如，與 網(wǎng)絡(luò)的RFID讀取器接口可包括對(duì)CIP的支持。RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)可被打包到 應(yīng)用級(jí)協(xié)議(例如，CIP)并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳送到控制器。另外，控制器現(xiàn)在可 充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的"主"節(jié)點(diǎn)并以如同與連接到該控制器的其它輸入和輸出(I/O)設(shè)備交互的方式與RFID讀取器(節(jié)點(diǎn))交互。
在本發(fā)明的又一方面中，不僅RFID被集成到控制器中，而且中間件 軟件也可直接集成到PLC以與網(wǎng)絡(luò)直接接口或經(jīng)由PLC與網(wǎng)絡(luò)間接接口。 這向用戶提供了單個(gè)硬件和軟件環(huán)境(以及成本最低的解決方案)。此解 決方案被設(shè)計(jì)成在工業(yè)環(huán)境中可靠地運(yùn)行，并在也可用于發(fā)送診斷數(shù)據(jù)以及標(biāo) 簽數(shù)據(jù)的情況下應(yīng)用。例如，由于存在一個(gè)或多個(gè)帶標(biāo)簽的傳感器，該診斷數(shù) 據(jù)可由該標(biāo)簽來收集。
在本發(fā)明的又一方面中，多個(gè)RFID讀取器可與控制器(例如，PLC)集 成。目前，跨多個(gè)RFID讀取器進(jìn)行過濾十分困難，并且需要相當(dāng)大的工作量。 本發(fā)明的控制器實(shí)現(xiàn)可使用來自各個(gè)讀取器的信號(hào)強(qiáng)度來確定哪個(gè)讀取器可 能"擁有"標(biāo)簽。另外，在許多系統(tǒng)中，RFID與條形碼協(xié)作使用。由于條形 碼讀取器可與控制器集成在一起，因此該控制器現(xiàn)在可對(duì)條形碼讀取和
RFID標(biāo)簽讀取進(jìn)行協(xié)調(diào)。
在另一方面中，讀/寫標(biāo)簽技術(shù)被結(jié)合到所有主要的PLC組件中，并用于 PLC系統(tǒng)組件之間以及該P(yáng)LC與其它設(shè)備、位置和介質(zhì)之間的無線通信。用 以存儲(chǔ)和交換信息的RFID使用包括以下用途電子鍵控，使得機(jī)架中的RFID 與模塊上的RFID之間的一致性可被檢驗(yàn)；安全信息基于物理設(shè)備級(jí)別(例如， 處理器可處于與I/0不同的級(jí)別)并存儲(chǔ)其中；模塊診斷和保證信息可從模塊 讀取而無需在當(dāng)前要求程序邏輯監(jiān)視診斷位；系列和修正級(jí)別代碼，可被讀取 和驗(yàn)證；基于機(jī)架的標(biāo)簽可存儲(chǔ)I/0配置，使得替換模塊很容易被插入或更迅 速地通電；以及，智能模塊將獲知其是有效替換，并可自動(dòng)地讀取其配置和設(shè) 置。
為了實(shí)現(xiàn)前述及相關(guān)目標(biāo)，本文結(jié)合以下描述和附圖描述了本發(fā)明的 某些說明性方面。然而，這些方面僅表示其中可采用本發(fā)明的原理的各種 方式中的少數(shù)幾個(gè)，并且本發(fā)明旨在包括所有這些方面及其等效方案。當(dāng) 結(jié)合附圖考慮的以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和新穎性特征可變得 顯而易見。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的RFID系統(tǒng)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的提供RFID讀/寫(R/W)的方法。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的在控制器內(nèi)部的RFID讀/寫組件的框圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的采用內(nèi)部RFID讀/寫組件的控制器的物理表示。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的采用可移動(dòng)RFID讀/寫組件的控制器的物理表示。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的觸發(fā)事件任務(wù)的方法。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的包括傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)的示例性RFID標(biāo)簽信息消息。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的用多個(gè)讀取器進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度處理的系統(tǒng)。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的其中控制器與基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程讀取器通信的系統(tǒng)。
圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的條形碼RFID讀取器系統(tǒng)。 圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)控制器組件加標(biāo)簽的RFID讀/寫技術(shù)的 使用。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)板條箱和模塊加標(biāo)簽的RFID讀/寫技術(shù)的使用。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的在RFID標(biāo)簽中使用電子鍵控來驗(yàn)證適當(dāng)?shù)慕M 件分配的方法。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的RFID標(biāo)簽中采用安全信息以啟用組件操作的 方法。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的處理RFID標(biāo)簽中的保證(warranty)和診斷信 息的方法。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的在RFID標(biāo)簽中使用系列和修改級(jí)別代碼信息 的方法。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的在RFID標(biāo)簽中使用模塊I/O配置信息的方法。 圖18示出了采用有助于使根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特征自動(dòng)化的人工智 能的RFID系統(tǒng)。
圖19示出了可用于執(zhí)行所公開的體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)的框圖。圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性計(jì)算環(huán)境的示意性框圖。 本發(fā)明的詳細(xì)描述
現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明，其中類似附圖標(biāo)記通篇用于指代類似要素。 在以下描述中，出于說明的目的，闡述許多特定細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的透 徹理解。然而，顯然可在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明。在其它 實(shí)例中，以框圖形式示出了眾所周知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以幫助描述本發(fā)明。
如本申請(qǐng)中所用的，術(shù)語"組件"和"系統(tǒng)"旨在指計(jì)算機(jī)相關(guān)實(shí)體，無
論是硬件、軟硬件的組合、軟件還是執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是但不限 于在處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對(duì)象、可執(zhí)行代碼、執(zhí)行中的線程、程 序和/或計(jì)算機(jī)。作為示例，在服務(wù)器上運(yùn)行的應(yīng)用程序和服務(wù)器都可以是組件。
一個(gè)或多個(gè)組件可駐留在進(jìn)程和/或執(zhí)行中的線程內(nèi)，并且組件可位于一臺(tái)計(jì)算 機(jī)上和/或分布在兩臺(tái)或更多計(jì)算機(jī)之間。
如本文所用術(shù)語"推斷"或"推論"通常是指依據(jù)一組經(jīng)由事件和/或數(shù) 據(jù)捕捉到的觀測(cè)來對(duì)系統(tǒng)、環(huán)境和/或用戶進(jìn)行推理或者推斷它們的狀態(tài)的過 程。推論可用于標(biāo)識(shí)特定上下文或動(dòng)作，或者可生成例如狀態(tài)上的概率分布。 推論可以是概率性的，即基于數(shù)據(jù)和事件因素對(duì)感興趣狀態(tài)上概率分布的計(jì) 算。推論也可指用于依據(jù)一組事件和/或數(shù)據(jù)構(gòu)成高級(jí)事件的技術(shù)。這些推論導(dǎo) 致從一組觀測(cè)事件和/或所存儲(chǔ)的事件數(shù)據(jù)構(gòu)成新的事件或動(dòng)作，無論這些事件 在緊密時(shí)間接近度上是否相關(guān)，以及無論這些事件和數(shù)據(jù)是來自一個(gè)還是幾個(gè) 事件和數(shù)據(jù)源。
首先參看附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的RFID (射頻標(biāo)識(shí))系統(tǒng)100。 該系統(tǒng)IOO可包括可在許多不同位置上使用的RFID讀取器組件。應(yīng)當(dāng)理解， 系統(tǒng)IOO可嚴(yán)格采用一RFID讀取器；但是在需要的場(chǎng)合，讀取器/寫入器的組 合功能可提供更穩(wěn)健的實(shí)現(xiàn)。因此，在此可以理解，本發(fā)明可以應(yīng)用于RFID 讀取器/寫入器以及RFID讀取器。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，可在控制器104 (例如，可 編程邏輯控制器PLC)使用第一 RFID讀取器組件102，該控制器經(jīng)由內(nèi)部控 制器通信框架(CCF) 108間接連接到基于分組的通信網(wǎng)絡(luò)106。該控制器104 通?？杀挥迷谥圃?、分發(fā)、銷售或任何類似環(huán)境中，其中產(chǎn)品(或?qū)ο?用RFID標(biāo)簽加標(biāo)簽并被邏輯地管理。RFID讀取器組件102經(jīng)由控制器104 的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接與網(wǎng)絡(luò)106接口。
在這種高度自動(dòng)化的環(huán)境中，PLC (或其它類型的工業(yè)控制器)通常 被用于板條箱和/或機(jī)箱(未示出)中，這些板條箱和機(jī)箱采用具有用于諸 如離散I/0、電源、通信等應(yīng)用的附加模塊并處于工業(yè)環(huán)境中選定位置處的 機(jī)架安裝配置。板條箱可與網(wǎng)絡(luò)106接口，該板條箱的模塊與連接到該網(wǎng) 絡(luò)以便彼此以及與外部組件(例如，網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、其它機(jī)架安裝系統(tǒng)、……) 互相通信。PLC通常提供板條箱的"大腦(bmin)"，但是情況并非總是 如此，因?yàn)榘鍡l箱的每個(gè)模塊可采用其自身的處理器和用于執(zhí)行的應(yīng)用程 序。除此之外或作為替代，板條箱的每個(gè)模塊可被配置成網(wǎng)絡(luò)106上可單 獨(dú)尋址的節(jié)點(diǎn)。該網(wǎng)絡(luò)106適于容納諸如以太網(wǎng)、CIP、 DeviceNet (設(shè)備 網(wǎng))、ControlNet (控制網(wǎng))和其它基于分組的體系結(jié)構(gòu)之類的協(xié)議。
在另一實(shí)現(xiàn)中，第二RFID組件110可用在第二控制器112外部，作 為獨(dú)立模塊，在一個(gè)實(shí)例中該組件直接與網(wǎng)絡(luò)106接口，而在另一實(shí)例中 該組件與CCF 114接口，只用于內(nèi)部通信。這樣，許多這種RFID讀取器 組件可與控制器組合使用。這里，第二控制器112還可與網(wǎng)絡(luò)106直接通 信。使用基于分組的網(wǎng)絡(luò)可以有助于使用定義了每個(gè)分組的目的地和源的 分組報(bào)頭信息來獨(dú)立地對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行尋址。
應(yīng)當(dāng)理解，可使用前述配置的任意組合。例如，在一個(gè)應(yīng)用中，在控 制器中包括RFID讀取器組件從而在板條箱中為其它模塊預(yù)留空間可能是 有益的。在另一應(yīng)用中，在更加苛刻的環(huán)境中，控制器/RFID組件的組合可 與作為單獨(dú)備用模塊的另一 RFID讀取器組件一起使用，其中如果一個(gè) RFID讀取器組件發(fā)生故障，則另一個(gè)在線上并準(zhǔn)備好被啟用。在又一應(yīng)用 中，兩個(gè)(或多個(gè))RFID讀取器組件都是可操作的，并且讀取隨后進(jìn)行 比較以確保適當(dāng)讀取的相同數(shù)據(jù)。這些僅是可在根據(jù)本發(fā)明的控制器/板條 箱(或網(wǎng)絡(luò))配置中使用的讀取器組件(102和110)組合的幾個(gè)示例。
本發(fā)明可支持所有類型的RFID讀取器和讀取器/寫入器，從低頻到高 頻、UHF (超高頻)，例如從標(biāo)準(zhǔn)RFID標(biāo)簽到2.4GHz標(biāo)簽。這可應(yīng)用于 LogixTM系統(tǒng)、SLC (小型邏輯控制器)和PLC體系結(jié)構(gòu)。以下是可通過在PLC中采用RFID讀取器所獲得的至少某些益處。使 用PLC內(nèi)部通信框架進(jìn)行更可靠的通信，由此消除了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需要。通過 采用CCF進(jìn)行通信，通信中丟失的分組可被減少，甚至消除，并且實(shí)現(xiàn)更 快速的通信，使得來自RFID讀取器的數(shù)據(jù)可容易地與其它傳感器信息組合 以驗(yàn)證標(biāo)簽讀取操作的準(zhǔn)確度。此外，使用CCF通信比網(wǎng)絡(luò)通信更易于配 置、調(diào)試和故障檢修。另外，由于RFID讀取器(或讀/寫)可以是PLC的 一部分，因此其配置可存儲(chǔ)在PLC中，從而使替換和初始配置更容易。本 發(fā)明還通過消除對(duì)讀取器與PLC之間的網(wǎng)絡(luò)接口的需要而減小功耗和帶寬 消耗。
不再需要將RFID讀取器配置成獨(dú)立設(shè)備。此外，這降低了將RFID讀 取器與PLC接口的復(fù)雜性。本發(fā)明通過消除網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲而提高了讀取 RFID標(biāo)簽的速率。RFID標(biāo)簽可由讀取器讀取，并且標(biāo)簽數(shù)據(jù)在沒有明顯 延遲的情況下被直接轉(zhuǎn)移到PLC的存儲(chǔ)器。使用LogixTM中的事件任務(wù)機(jī) 制，任務(wù)可被配置成在新標(biāo)簽到達(dá)時(shí)運(yùn)行。
本發(fā)明通過消除對(duì)外部讀取器的需要而減小了系統(tǒng)的總體大小和重 量。讀取器模塊可被容納在PLC的底板中并使用PLC電源，和/或容納在 底板中并使用板條箱電源。這消除了對(duì)外部箱、電源和網(wǎng)絡(luò)接口的需要。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的提供RFID讀取器的方法。雖然為了簡(jiǎn)要說 明，這里所示的一個(gè)或多個(gè)方法是例如以流程圖形式示出的，并且被描述 為一系列動(dòng)作，但是應(yīng)當(dāng)明白和理解，本發(fā)明并不受限于動(dòng)作次序，因?yàn)槟?些動(dòng)作可根據(jù)發(fā)明以與本文所示和所述的次序不同的次序進(jìn)行和/或與其它動(dòng) 作并發(fā)進(jìn)行。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白和理解，方法可另外表示為諸如 狀態(tài)圖中的一系列相關(guān)狀態(tài)或事件。此外，并非所有所示的動(dòng)作都是實(shí)現(xiàn)根據(jù) 本發(fā)明的方法所必需的。
在200處，接收RFID讀取器技術(shù)以進(jìn)行配置。在202處，該RFID讀取 器技術(shù)可被打包到模塊中，該模塊位于PLC內(nèi)部并直接與PLC通信框架接口。 作為替代，或者與之組合，可以將RFID讀取器組件打包成PLC外部的獨(dú)立模 塊，但與板條箱相兼容，從而可以通過類似于PLC模塊的方式將其納入到板 條箱中。作為替代，或者與之組合，RFID讀取器組件可被打包成集成到CCF中的獨(dú)立模塊。在204處，RFID標(biāo)簽被讀取。
在206處，RFID讀取器讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是經(jīng)由許多不同方 式的任一種傳遞的。隨后在208處，RFID信號(hào)和/或數(shù)據(jù)可被傳送。在RFID 讀取器組件被集成到CCF中的情況下，RFID標(biāo)簽書數(shù)據(jù)通過CCF傳送到控 制器存儲(chǔ)器。在RFID讀取器組件作為板條箱的獨(dú)立模塊的情況下，RFID標(biāo) 簽數(shù)據(jù)可通過板條箱網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳送出RFID讀取器模塊之外到PLC，在此它可 被處理和存儲(chǔ)。
RFID讀取器組件的模塊化還提供其它益處。例如，在210處，通過將更 新下載到控制器并且經(jīng)由CCF到集成到該CFF中的RFID讀取器模塊，更容 易實(shí)現(xiàn)固件更新。
參照?qǐng)D3，它示出了根據(jù)本發(fā)明的在控制器302(例如，PLC)內(nèi)部的RFID 讀取器組件300的框圖?？刂破?02經(jīng)由CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 304與基于分組的網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行接口 。類似地，內(nèi)部控制器硬件和/或軟件組件306也可連接到該CCF/ 網(wǎng)絡(luò)接口 304。
RFID讀取器組件300可包括以下處理器308，它處理其所有板上操作； 存儲(chǔ)器310，用于存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)和/或高速緩存由組件300使用的RFID 應(yīng)用；應(yīng)用組件312，存儲(chǔ)與對(duì)RFID標(biāo)簽讀取和/或?qū)懭隦FID信號(hào)和數(shù)據(jù)有 關(guān)的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、模塊間通信應(yīng)用和有助于與外部RFID子系統(tǒng)通信的應(yīng) 用；固件組件314，存儲(chǔ)啟動(dòng)信息和可被更新的指令以及應(yīng)用；以及RF通信 組件316，它有助于RF通信，從而可以讀取和/或?qū)懭隦FID標(biāo)簽。與該RF 通信組件316相關(guān)聯(lián)的是天線318，該天線可在RFID讀取器組件300內(nèi)部和/ 或在其外部并經(jīng)由同軸電纜320連接。
RFID讀取器組件300插入或硬連接到控制器302的CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 304以 便與該控制器302緊密集成。例如，RFID讀取器組件300與可包括對(duì)CIP公 開協(xié)議支持的CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 304進(jìn)行接口 ，以允許與控制器302和/或中間件 322直接通信。該中間件模塊322是有助于由控制器320在板上處理標(biāo)簽信號(hào) 和數(shù)據(jù)的軟件組件，而不是按照常規(guī)地在獨(dú)立PC上進(jìn)行遠(yuǎn)程處理。RFID標(biāo)簽 數(shù)據(jù)由RFID讀取器組件300打包到應(yīng)用級(jí)協(xié)議(例如，CIP)中，并通過CCF/ 網(wǎng)絡(luò)接口 304傳送到控制器302。另外，控制器302現(xiàn)在可用作CCF和/或網(wǎng)絡(luò)中的"主"，并且以如同與其它輸入和輸出設(shè)備交互一樣的方式來與RFIDF 讀取器組件300交互。
控制器302與RFID讀取器(或讀/寫)組件之間更緊密的集成在試運(yùn)行啟 用RFID的系統(tǒng)期間減少了編程和配置時(shí)間。另外，控制器302可提供對(duì)RFID 數(shù)據(jù)和屬性的"安全"存儲(chǔ)，作為將數(shù)據(jù)移至網(wǎng)站的中間步驟。這種系統(tǒng)可稱 為啟用RFID的控制器。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，中間件模塊322可與CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 304緊密地 集成。這向用戶提供了單個(gè)硬件和軟件環(huán)境(以及最低成本的解決方案)。此 解決方案被設(shè)計(jì)成在工業(yè)環(huán)境中可靠地運(yùn)行，并也可以在同樣使用RFID標(biāo)簽 發(fā)送診斷數(shù)據(jù)連同標(biāo)簽數(shù)據(jù)的情況下應(yīng)用。由于存在具有一個(gè)或多個(gè)傳感器的 標(biāo)簽，該診斷數(shù)據(jù)可由該標(biāo)簽來收集。在此，中間件模塊322被示為在RFID 讀取器組件300的外部，并與CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 304直接通信；然而，應(yīng)當(dāng)理解， 中間件322可被集成到RFID組件300中或控制器硬件/軟件組件306中。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的采用內(nèi)部RFID讀取器組件402的控制器400的 物理表示?？刂破?00包括有助于互連到板條箱(未示出)的CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 404。 RFID讀取器組件402也可使用該CCF/網(wǎng)絡(luò)接口來連接到板條箱、控制 器404和/或連接到該板條箱的其它外部板條箱模塊。作為替代，或者與之組合， RFID讀取器組件402可連接到控制器400的主板406，以使得RFID讀取器組 件402與控制器400之間的連通是直接通過主板而不通過CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 404 的。在此情形中，RFID讀取器組件402可被設(shè)置為ASIC (專用集成電路)， 該ASIC被制成主板邏輯和電路的一部分。RFID讀取器組件402還包括用于 與RFID標(biāo)簽進(jìn)行RF通信的天線408。在一更穩(wěn)健的實(shí)現(xiàn)中，作為使用CCF/ 網(wǎng)絡(luò)接口 404來接入網(wǎng)絡(luò)的替代或作為其補(bǔ)充，RFID讀取器組件402可使用 天線408與外部系統(tǒng)進(jìn)行無線通信。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的采用可移動(dòng)RFID讀取器組件502的控制器500 的物理表示?？刂破?00包括可包含能夠接收各個(gè)板的多個(gè)連接器504的CCF/ 網(wǎng)絡(luò)接口 502。例如，在此特定實(shí)現(xiàn)中，RFID讀取器組件被部署在可通過控制 器500前面板510中的插槽508移除的可移動(dòng)板506上。板506可包括用于其 插入和移除的手柄512，并且天線(未示出)可通過該手柄512穿入，以提供對(duì)RFID標(biāo)簽514的未受阻擋的電子通信接入?？刂破?00還可采用前面板指 示器516，該指示器向用戶提供對(duì)控制器特定狀態(tài)的指示(例如，電源、網(wǎng)絡(luò) 連接、RFID讀/寫組件狀態(tài)、……)。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的觸發(fā)事件任務(wù)的方法。在600處，由安裝在控制 器外部的RFID讀取器組件檢測(cè)和讀取一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)簽。在602處，RFID 數(shù)據(jù)和/或信號(hào)由內(nèi)部RFID讀取器組件來傳送。在604處，經(jīng)由CCF/網(wǎng)絡(luò)接 口將標(biāo)簽數(shù)據(jù)直接傳送到控制器存儲(chǔ)器。在606處，控制器處理標(biāo)簽數(shù)據(jù)。在 608處，對(duì)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的處理觸發(fā)在控制器和/或RFID讀取器組件中的一個(gè)或多 個(gè)事件任務(wù)。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的包括傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)的示例性RFID標(biāo)簽信息消 息700。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，RFID標(biāo)簽可與一個(gè)或多個(gè)傳感器702 (標(biāo)示為傳感器 卜.、傳感器"相關(guān)聯(lián)，使得傳感器數(shù)據(jù)可被作為傳送到RFID讀取器組件的 RFID標(biāo)簽信息消息700的一部分。傳感器702可包括與溫度、濕度、大氣壓 等有關(guān)的環(huán)境傳感器，它們?cè)谙嚓P(guān)聯(lián)的對(duì)象、封裝、貨盤被準(zhǔn)備、裝運(yùn)同時(shí)允 許對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。也可按需使用其它常規(guī)傳感器(例如，加速計(jì)、應(yīng)變 計(jì)、測(cè)力計(jì)、……)。
在其支持下，消息700可支持標(biāo)簽ID數(shù)據(jù)704，唯一地標(biāo)識(shí)該標(biāo)簽； 標(biāo)簽數(shù)據(jù)706，它包括與它所附加或關(guān)聯(lián)的對(duì)象有關(guān)的信息；傳感器數(shù)據(jù)708， 它與關(guān)聯(lián)于標(biāo)簽的一個(gè)或多個(gè)傳感器有關(guān)；以及傳感器診斷數(shù)據(jù)710，它與一 個(gè)或多個(gè)傳感器702有關(guān)。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)具體應(yīng)用的需要，可通過消息700 來傳送其它信息。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的用多個(gè)讀取器進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度處理的系統(tǒng)800。在 本發(fā)明的另一方面中，多個(gè)讀取器可與控制器集成?，F(xiàn)今跨多個(gè)RFID讀取器 進(jìn)行過濾十分困難，并且需要相當(dāng)大的工作量。本發(fā)明的控制器實(shí)現(xiàn)可使用來 自個(gè)別讀取器的信號(hào)強(qiáng)度來確定哪個(gè)讀取器可"擁有"標(biāo)簽。
因此，在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，可以提供板條箱基于分組的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)802，該介質(zhì) 有助于在包括第一內(nèi)部讀取器806 (標(biāo)示為讀取器。和第二內(nèi)部讀取器808 (標(biāo)示為讀取器2)的至少一個(gè)控制器804與外部RFID讀取器810 (標(biāo)示為 讀取器3)之間進(jìn)行通信。這里，控制器804包括第一讀取器810和第二讀取器812，其一或兩者可用于讀取附加到對(duì)應(yīng)對(duì)象816 (標(biāo)示為對(duì)象"對(duì)象2 和對(duì)象3)的RFID標(biāo)簽814 (標(biāo)示為RFID標(biāo)簽,、RFID標(biāo)簽2和RFID標(biāo)簽 3)?？刂破?04和外部讀取器810各自包括作為到板條箱網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)802的接 口之一的CCF/網(wǎng)絡(luò)接口 (標(biāo)示為CCF/NETI/F)。
控制器804還可包括在818處所表示的硬件/軟件組件，該組件提供全 部所需的基于控制器的硬件/軟件功能。組件818還可包括有助于若干個(gè)本 地讀取器(806、 808、 810和812)之間的信號(hào)強(qiáng)度處理的信號(hào)強(qiáng)度處理組 件820。這還可包括可以是遠(yuǎn)程板條箱(未示出)中的"從"模塊但由控制 器804 ("主")管理的遠(yuǎn)程讀取器(未示出)。在主/從關(guān)系中，從設(shè)備 被視為I/O設(shè)備并以與其它I/O模塊相同的方式來與控制器804交互。由于 RFID數(shù)據(jù)現(xiàn)在被存儲(chǔ)在控制器804中，因此該控制器804可提供對(duì)數(shù)據(jù)和 相關(guān)聯(lián)屬性的安全存儲(chǔ)，作為用以向網(wǎng)站(例如，基于因特網(wǎng)的網(wǎng)站)傳 送該數(shù)據(jù)和/或?qū)傩缘闹虚g步驟。
如上文所述，按照慣例，當(dāng)使用被動(dòng)式應(yīng)答器時(shí)，讀取器廣播激勵(lì)給 定鄰區(qū)中的所有標(biāo)簽的能量，由此收回并非需要的數(shù)據(jù)?？稍谝惠^短時(shí)段 內(nèi)進(jìn)行許多次(例如，上百次或上千次)讀取操作。如果貨盤進(jìn)入范圍， 并且該貨盤包括標(biāo)簽、該貨盤上的對(duì)象各自包括標(biāo)簽、以及這些對(duì)象還包 括其中各自包含標(biāo)簽的物品，則讀取的信息量可能很大。在這種情形中， 讀取器可被編程為僅在一較短時(shí)段內(nèi)(例如，幾毫秒)內(nèi)執(zhí)行讀取，然后 關(guān)閉。之后，可激活中間件軟件來處理所讀取的標(biāo)簽信息。注意中間件 軟件無需駐留在控制器中，而是可駐留在網(wǎng)絡(luò)上的任何位置，或者可能在 與控制器804同一板條箱中的獨(dú)立模塊中。類似地，通過主動(dòng)應(yīng)答器，在 正進(jìn)行廣播的讀取器通知進(jìn)行發(fā)送時(shí)，標(biāo)簽自動(dòng)發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
或者，在有源標(biāo)簽包括時(shí)鐘邏輯的情況下，該標(biāo)簽可被編程為以預(yù)定 時(shí)間(例如，每小時(shí))傳送數(shù)據(jù)。這里，內(nèi)部讀取器(806和808)發(fā)信號(hào) 通知第一標(biāo)簽822、第二標(biāo)簽824和第三標(biāo)簽826發(fā)送其各自的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。 然而，在可能存在上百、甚至上千個(gè)對(duì)象和相關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽設(shè)備、并且對(duì)象/ 標(biāo)簽可以在高速率下移動(dòng)(例如，在裝配線上)的情況中，數(shù)據(jù)處理要求 會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)施加相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。因此，通常對(duì)于任何給定讀取器和控制器，僅讀取落在其范圍內(nèi)的標(biāo)簽是有益的。信號(hào)強(qiáng)度處理組件820通過監(jiān)
視和計(jì)算可由控制器804處理、并在隨后用于對(duì)讀取器和標(biāo)簽進(jìn)行過濾的
信號(hào)強(qiáng)度值來方便這種操作。
在此示例中， 一旦控制器804從三個(gè)標(biāo)簽(822、 824和826)的每一 個(gè)接收到返回標(biāo)簽信號(hào)，就可計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度值。通過了解外部讀取器810 和/或內(nèi)部讀取器(806和808)的位置，控制器804可在隨后將標(biāo)簽(822、 824和826)"指派"給相應(yīng)讀取器(806、 808和810)以供處理，從而將 通常需要在所有三個(gè)標(biāo)簽(822、 824和826)上執(zhí)行的處理要求的一部分 卸載到其它讀取器。
或者，每個(gè)系統(tǒng)可包括信號(hào)強(qiáng)度處理(SSP)能力。例如，控制器804 可包括SSP 820，而外部讀取器810也可包括SSP 828。因此，每個(gè)系統(tǒng)執(zhí) 行其自身的信號(hào)強(qiáng)度值計(jì)算，并將該值傳送到處理器804以最終確定指派 哪個(gè)讀取器(806、 808和810)處理哪個(gè)標(biāo)簽(822、 824和826)。在此 示例中，指派第一內(nèi)部讀取器806來處理第一標(biāo)簽822的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，而指 派外部讀取器810來處理第二標(biāo)簽824和第三標(biāo)簽826的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)卯0，其中控制器902與基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn) 程讀取器904通信?？刂破?02包括用于讀取RFID標(biāo)簽908的內(nèi)部讀取器 906。控制器902還可包括信號(hào)強(qiáng)度處理組件910，該組件處理返回的標(biāo)簽 信號(hào)以確定標(biāo)簽卯8的信號(hào)強(qiáng)度值?？刂破髅?包括有助于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 916與網(wǎng)絡(luò)914進(jìn)行接口的CCF 912。與網(wǎng)絡(luò)914接口可借助于有線和/或 無線技術(shù)。設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)914上的是也可以讀取RFID標(biāo)簽908的遠(yuǎn)程讀取器 904。該遠(yuǎn)程讀取器卯4還可包括SSP組件918，該組件有助于信號(hào)強(qiáng)度值 計(jì)算，以使得與讀取標(biāo)簽908相關(guān)聯(lián)的值可被傳送到遠(yuǎn)程站點(diǎn)以供(例如， 控制器902)處理。在此情形中，控制器卯2接收并處理遠(yuǎn)程值以及由內(nèi)部 讀取器906接收到的本地值。該控制器可隨后確定應(yīng)當(dāng)指派哪個(gè)讀取器來 處理標(biāo)簽卯8的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
在許多常規(guī)系統(tǒng)中，RFID技術(shù)與條形碼協(xié)作使用。由于條形碼讀取器 已與控制器集成在一起，因此該控制器現(xiàn)在可協(xié)調(diào)條形碼的數(shù)據(jù)和相應(yīng) RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的條形碼-RFID讀取器系統(tǒng)1000。該系統(tǒng)IOOO包括包含條形碼掃描儀1004和RFID讀取器1006 的控制器1002。當(dāng)封裝1008通過處理范圍時(shí)，內(nèi)部條形碼掃描儀1004掃 描附加到封裝1008的條形碼標(biāo)簽1010，而內(nèi)部RFID讀取器1006讀取所 附加的RFID標(biāo)簽1012。該條形碼數(shù)據(jù)和RFID數(shù)據(jù)隨后被傳遞給控制器硬 件和軟件組件1016的RFID/條形碼數(shù)據(jù)處理組件1014，該處理組件處理并 比較標(biāo)簽數(shù)據(jù)的一部分或全部來作為例如驗(yàn)證封裝和標(biāo)簽數(shù)據(jù)的手段。盡 管RFID讀取器1006和條形碼掃描儀1004兩者被示為在控制器1002內(nèi)， 但是按照給定應(yīng)用所需，其一或兩者可以是在與控制器1002相同或不同板 條箱中的獨(dú)立模塊。條形碼讀取器1004和RFID讀取器1006被示為經(jīng)由 CCF接口與硬件/軟件組件1016接口，并且還可與控制器網(wǎng)絡(luò)接口 1018接 口以對(duì)設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)上(諸如可設(shè)置在以太網(wǎng)、DeviceNet網(wǎng)絡(luò)、ControlNet 網(wǎng)絡(luò)和其它基于分組的網(wǎng)絡(luò))的服務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)控制器組件加標(biāo)簽的RFID讀/寫技術(shù)的 使用。RFID讀/寫標(biāo)簽技術(shù)被結(jié)合到所有主要控制器(例如，PLC)組件中并 用于控制器系統(tǒng)組件之間以及控制器與其它設(shè)備、位置和介質(zhì)之間的無線通 信。使用RFID來存儲(chǔ)和交換信息包括以下使用電子鍵控(electronic keying)， 現(xiàn)在可針對(duì)一致性來處理機(jī)架中以及模塊上的RFID;安全信息可基于或存儲(chǔ) 在物理設(shè)備級(jí)別，而處理可處于與I/0不同的級(jí)別；模塊診斷和保證信息可從 加標(biāo)簽的模塊讀取而無需當(dāng)前要求例如程序邏輯監(jiān)視診斷位；可以更容易地讀 取和驗(yàn)證系列和版本級(jí)別代碼；基于板條箱的標(biāo)簽可存儲(chǔ)例如I/0配置，使得 能夠容易地插入替換模塊并更迅速地通電；以及，智能模塊將自動(dòng)地得知它是 有效替換并可自動(dòng)地讀取其配置和設(shè)置信息。
再次參看圖11，控制器模塊1100 (類似于圖4的控制器400)在其選定 的組件上設(shè)有RFID標(biāo)簽。例如，控制器1100包括具有相關(guān)聯(lián)的主板RFID 讀取/寫入標(biāo)簽1104的主板1102;具有所附加的RFID讀取/寫入標(biāo)簽1108的 內(nèi)部RFID讀取器1106;以及附加到控制器1100的控制器RFID讀取/寫入標(biāo) 簽1110。標(biāo)簽(1104、 1108和1110)的每一個(gè)存儲(chǔ)與其對(duì)應(yīng)組件(1102、 1106 和1100)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
注意如果在處于控制器自身內(nèi)部并且其中集成有讀取器的組件上使用無源RFID標(biāo)簽，則該讀取器將連續(xù)讀取內(nèi)部無源標(biāo)簽，由此引發(fā)非必要標(biāo)簽處 理。通過釆用有源標(biāo)簽，當(dāng)事件和/或?qū)傩宰兓瘯r(shí)或者當(dāng)預(yù)計(jì)讀取器應(yīng)當(dāng)已接收 到數(shù)據(jù)或信息時(shí)，可從該有源標(biāo)簽發(fā)起與讀取器的通信。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)板條箱組件和模塊加標(biāo)簽的RFID讀/寫技術(shù) 的使用。板條箱1200被示為具有板條箱前面板1202以及帶有可與控制器模塊 1208、第一模塊1210和第二模塊1212電子/電器互連的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)1206 (例如， 有線、光纖、……)的后面板1202。控制器1208包括也可被加標(biāo)簽的內(nèi)部組 件。例如，控制器1208包括可滑動(dòng)地拆卸的卡1214，該卡上附加有存儲(chǔ)與該 卡1214有關(guān)的信息的卡標(biāo)簽1216。另外，該卡1214包括卡模塊1218，該卡 模塊上附加有存儲(chǔ)與該卡模塊1218有關(guān)的數(shù)據(jù)的卡模塊標(biāo)簽1220。該控制器 1208還可具有標(biāo)識(shí)例如控制器后面板1224及其相關(guān)組件、連接器等的內(nèi)部 RFID標(biāo)簽1222。該控制器1208還可包括指示器模塊1226，該指示器模塊具 有存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)的指示器模塊RFID標(biāo)簽1228。附加到控制器1208的前面板 1230的是控制器RFID標(biāo)簽1232，該標(biāo)簽可包括其相關(guān)組件(例如，卡1214、 卡模塊1218、后面板1224、前面板1230、控制器設(shè)置數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、保證 數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)、……)的一部分或全部的組件數(shù)據(jù)。
類似地，第一機(jī)架模塊1210包括可存儲(chǔ)與之有關(guān)的硬件和/或軟件信息的 一部分或全部的第一模塊RFID標(biāo)簽1234，而第二機(jī)架模塊1212包括與之有 關(guān)的硬件和/或軟件信息的可存儲(chǔ)一部分或全部的第二模塊RFID標(biāo)簽1236。
板條箱前面板1202具有附加其上的板條箱RFID標(biāo)簽1238，該標(biāo)簽可包 含與該板條箱1200 (例如，底板1206)以及其模塊和/或模塊子組件(例如， 控制器1208、第一模塊1210、第二模塊1212、卡模塊1218、……)的任一個(gè) 或全部有關(guān)的數(shù)據(jù)。如果卡1214是RFID讀/寫組件，則它可從所有板條箱、 模塊和組件標(biāo)簽讀取數(shù)據(jù)，并向這些標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的在RFID標(biāo)簽中使用電子鍵控來驗(yàn)證適當(dāng)?shù)慕M 件分配的方法。在1300處，按需將RFID標(biāo)簽施加到每個(gè)組件和/或模塊。在 這為軟件組件或模塊的情況下，可以將RFID標(biāo)簽施加到任何方便的位置。在 1302處，將組件和/或模塊數(shù)據(jù)上傳到每個(gè)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽。在1304處，根據(jù)分 配數(shù)據(jù)向機(jī)架分配組件和/或模塊。在1306處，將組件和/模塊安裝到機(jī)架中。在1308處， 一旦被安裝，則每個(gè)標(biāo)簽被讀取以確保已安裝的組件和/或模塊是 期望安裝的那些。在1310處，任何不符合分配數(shù)據(jù)的組件和/或模塊被拒絕。 即，傳送警報(bào)或通知。另外，可阻止這些組件和/或模塊的運(yùn)行。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的RFID標(biāo)簽中用以啟用組件操作的安全信息的 方法。在1400處，將RFID標(biāo)簽施加到組件和/或模塊。在1402，將組件和/ 或模塊安全信息上傳到RFID標(biāo)簽。在1404，響應(yīng)于對(duì)操作組件和/或模塊的 請(qǐng)求，訪問安全數(shù)據(jù)。在1406，在啟用操作之前驗(yàn)證安全數(shù)據(jù)。在1408，該 系統(tǒng)可周期地重新驗(yàn)證安全信息作為繼續(xù)操作的條件。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的處理RFID標(biāo)簽中的保證和診斷信息的方法。 在1500處，將RFID標(biāo)簽施加到組件和/模塊。在1502處，將保證和/或診斷 信息上傳到RFID標(biāo)簽。在1504處，周期地運(yùn)行新的診斷并將新的診斷數(shù)據(jù)上 傳到RFID標(biāo)簽。在1506處，按需使用RFID讀取器來讀取保證和/或診斷數(shù) 據(jù)。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的在RFID標(biāo)簽中使用系列和版本級(jí)別代碼信息 的方法。在1600處，將RFID標(biāo)簽施加到組件和/或模塊。在1602處，將系列 和/或版本級(jí)別代碼數(shù)據(jù)上傳到對(duì)應(yīng)的組件和/或模塊的RFID標(biāo)簽。在1604處， 使用RFID讀取器來讀取組件的系列和/或版本級(jí)別代碼。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的在RFID標(biāo)簽中使用模塊I/O配置信息的方法。 在1700處，將RFID標(biāo)簽施加到I/O模塊。在1702處，配置I/O模塊并將I/O 配置數(shù)據(jù)上傳到對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽。在1704處，按需更新I/0配置數(shù)據(jù)，并存 儲(chǔ)在該RFID標(biāo)簽中。在1706處，用新的I/O模塊替代該I/O模塊。在1708 處，讀取舊的I/0模塊的配置信息。在1710處，使用舊的I/0模塊配置信息來 處理和配置新的I/O模塊。在1712處，操作新的I/0模塊。
圖18示出了采用有助于使根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特征自動(dòng)化的人工智 能(AI)的RFID系統(tǒng)1800。在此實(shí)現(xiàn)中，該系統(tǒng)1800包括主宿AI組件1804 的控制器1802。該AI組件1804可監(jiān)視控制器1802的信號(hào)和數(shù)據(jù)、內(nèi)部RFID 讀/寫組件1806的RFID讀/寫處理、以及通常還監(jiān)視通過CCF 108承載的任何 信息。因此，在CCF108上、甚至網(wǎng)絡(luò)106上傳送的信息也可被監(jiān)視。
本發(fā)明(例如，結(jié)合選擇)可采用各種基于AI的方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面。例如，由于確定何時(shí)上傳診斷數(shù)據(jù)和何時(shí)讀取RFID數(shù)據(jù)的過程 可經(jīng)由自動(dòng)分類器系統(tǒng)和過程來推動(dòng)。此外，在RFID數(shù)據(jù)庫(kù)在控制器的遠(yuǎn) 程位置上分布的情況中，分類器可用于確定選擇哪個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)位置來上傳 RFID數(shù)據(jù)或從其檢索數(shù)據(jù)。
分類器是將輸入屬性向量x = (xl， x2， x3, x4, xn)映射到該輸入屬于一 個(gè)類的置信度，即f(x) = confidence(class) (f(x)=置信度(類))。這種分類 可使用基于概率和/或統(tǒng)計(jì)的分析(例如分解成分析效用和成本)來預(yù)測(cè)或推斷 用戶期望自動(dòng)執(zhí)行的動(dòng)作。
支持矢量機(jī)(SVM)是可使用的分類器的一個(gè)示例。SVM通過在可能輸 入的空間中尋找超曲面來操作，該超曲面試圖將觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與非觸發(fā)事件分隔 開。直觀地，這能對(duì)接近、但與訓(xùn)練數(shù)據(jù)不同的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行正確分類。其它 導(dǎo)向和非導(dǎo)向模型分類方法包括提供不同的可用獨(dú)立模式的例如樸素貝葉斯
(naive Bayes)、貝葉斯(Bayesian)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯模 型和概率分類模型。如本文所用的分類還包括用于開發(fā)優(yōu)先級(jí)模型的統(tǒng)計(jì)回 歸。
根據(jù)本說明書很容易理解，本發(fā)明可使用經(jīng)顯式訓(xùn)練(例如經(jīng)由一般訓(xùn)練 數(shù)據(jù))以及隱式訓(xùn)練(例如經(jīng)由觀察用戶行為、接收外來信息)的分類器。例 如，在分類器構(gòu)造器和特征選擇模塊內(nèi)經(jīng)由學(xué)習(xí)或訓(xùn)練階段來配置SVM。因 而，可使用分類器來自動(dòng)學(xué)習(xí)和執(zhí)行大量功能，包括但不限于例如根據(jù)預(yù)定 標(biāo)準(zhǔn)來確定何時(shí)發(fā)起新的診斷測(cè)試以及加速將新的診斷上傳到模塊的RFID標(biāo) 簽。
AI組件1804還可用于確定在哪些條件下應(yīng)當(dāng)相對(duì)于另一個(gè)將一個(gè) RFID讀取器(或讀/寫)禁用或斷電。在另一個(gè)示例中，AI組件1804可用 于檢測(cè)與第二RFID讀取器(未示出)有關(guān)的RFID標(biāo)簽，并在隨后基于信 息發(fā)信號(hào)通知該第二 RFID讀取器開啟，只要正在靠近具有與此RFID讀取 器相關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽的貨盤或產(chǎn)品。該提示信息可由其它傳感器系統(tǒng)或數(shù)據(jù)表 單讀取系統(tǒng)(例如，條形碼掃描系統(tǒng)、其它RFID讀取系統(tǒng)等)來提供。例 如，可向多輸入控制器提供有助于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾的信息或由該控制器感 測(cè)該信息。通過使用多輸入控制器，由于指示貨盤何時(shí)通過特定區(qū)域的出現(xiàn)傳感器(例如，使用條形碼標(biāo)貼、RFID標(biāo)簽、……)，可以獲知貨盤何 時(shí)迸入該區(qū)域。因此，不僅可使用信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，而且也可使用控制器所 具備的關(guān)于可用于過濾的環(huán)境的附加感測(cè)數(shù)據(jù)。更具體地，當(dāng)使用條形碼 標(biāo)簽和RFID標(biāo)簽時(shí)，控制器在前一固定位置讀取條形碼標(biāo)貼。由于它是固 定位置，因此控制器"知曉"貨盤的新近位置。因此，控制器可向讀取器 提示貨盤將很快到達(dá)此位置。結(jié)果，控制器可提示RFID讀取器蘇醒并在預(yù) 定時(shí)間或間隔進(jìn)入睡眠。如果不具備這種能力，則讀取器將持續(xù)開啟，并 且在其RF觀測(cè)場(chǎng)(field-of-view)內(nèi)讀取任何東西。
在每個(gè)RFID讀/寫組件包括AI組件的情況下，這可包括"自學(xué)"，藉 此各組件彼此通信并學(xué)習(xí)與RFID讀/寫組件、控制器、底板活動(dòng)、RFID標(biāo) 簽活動(dòng)等有關(guān)的模式和/或特性。在該自學(xué)過程中無需涉及該控制器。
在另一個(gè)示例中，AI組件可用于處理信號(hào)強(qiáng)度，并由此確定要向哪個(gè) 讀/寫組件分配給落在通信范圍內(nèi)的標(biāo)簽和/或標(biāo)簽集。
現(xiàn)在參看圖19，它示出了可用于執(zhí)行所公開的體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)的框 圖。為了提供本發(fā)明的各個(gè)方面的附加上下文，圖19和以下討論旨在提供 其中可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面的合適計(jì)算環(huán)境l卯0的簡(jiǎn)要的一般描述。雖 然以上在可在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的通用上下文 中描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明也可結(jié)合其它 程序組合和/或作為硬件和軟件的組合來實(shí)現(xiàn)。
通常，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方法也可使用其它計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)配置來實(shí)踐，包括單處理器或多處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、小型計(jì)算機(jī)、 大型計(jì)算機(jī)、以及個(gè)人計(jì)算機(jī)、手持型計(jì)算設(shè)備、基于微處理器或可編程消費(fèi) 電子產(chǎn)品等，它們的每一個(gè)都可有效地耦合到一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的設(shè)備。
也可在其中由經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備執(zhí)行特定任務(wù)的分布式 計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本發(fā)明的所示方面。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可位于本 地或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備中。
計(jì)算機(jī)一般包括各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可由計(jì)算機(jī)
訪問的任何可用介質(zhì)，包括易失性和非易失性介質(zhì)、可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)。作為示例而非限制，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。計(jì)算 機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括以任何方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)用來存儲(chǔ)諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)的信息的易失性和非易失性、可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)。
計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于RAM、 ROM、 EEPROM、閃存或其它存儲(chǔ)器 技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD)或其它光盤存儲(chǔ)、磁帶盒、磁帶、磁 盤存儲(chǔ)器或其它磁存儲(chǔ)設(shè)備、或者可被用來存儲(chǔ)所需信息并可由計(jì)算機(jī)訪問的 任何其它介質(zhì)。
通信介質(zhì)通常在諸如載波或其它傳送機(jī)制的已調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)中具體化計(jì) 算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或者其它數(shù)據(jù)，并且包括任何信息傳輸介 質(zhì)。術(shù)語"已調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)"是指以在信號(hào)中編碼信息的方式設(shè)置或改變其特 征中的一個(gè)或多個(gè)的信號(hào)。作為示例而非限制，通信介質(zhì)包括諸如有線網(wǎng)絡(luò)或 直接連接的有線介質(zhì)、以及諸如聲波、RF、紅外線以及其它無線介質(zhì)。以上介 質(zhì)的任何組合應(yīng)當(dāng)也可包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
參看圖19，用于實(shí)現(xiàn)各個(gè)方面的示例性環(huán)境1900包括計(jì)算機(jī)1902，該計(jì) 算機(jī)1902包括處理單元1卯4、系統(tǒng)存儲(chǔ)器1906、以及系統(tǒng)總線1908。系統(tǒng) 總線1908將包括但不限于系統(tǒng)存儲(chǔ)器1906的系統(tǒng)組件耦合到處理單元1904。 處理單元1904可以是各種商用處理器中的任一種。雙微處理器和其它多處理 器體系結(jié)構(gòu)也可用作處理單元1904。
系統(tǒng)總線1908可以是可使用各種商用總線體系結(jié)構(gòu)中的任一種進(jìn)一步互 連到存儲(chǔ)器總線(使用或不使用存儲(chǔ)器控制器)、外圍總線以及局域總線的若 干類型總線結(jié)構(gòu)中的任一種。系統(tǒng)存儲(chǔ)器1906包括只讀存儲(chǔ)器(ROM) 1910 和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 1912。基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)被存儲(chǔ)在諸如 ROM、 EPROM、 EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器1910中，該BIOS包含有助于 諸如在啟動(dòng)期間在計(jì)算機(jī)l卯2內(nèi)的元件之間傳遞信息的基本例程。RAM 1912 還可包括諸如靜態(tài)RAM的高速RAM用于高速緩存數(shù)據(jù)。 .
計(jì)算機(jī)1902還包括內(nèi)部硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD) 1914 (例如EIDE、 SATA)， 該內(nèi)部硬盤驅(qū)動(dòng)器1914還可被配置成在合適的機(jī)箱(未示出)中外部使用； 軟磁盤驅(qū)動(dòng)器(FDD) 1916 (例如，可讀或?qū)懸苿?dòng)磁盤1918);以及光盤驅(qū)動(dòng) 器1920 (例如，讀取CD-ROM盤1922或者讀或?qū)懼T如DVD的其它高容量光學(xué)介質(zhì))。硬盤驅(qū)動(dòng)器1914、磁盤驅(qū)動(dòng)器1916和光盤驅(qū)動(dòng)器1920可分別通過 硬盤驅(qū)動(dòng)器接口 1924、磁盤驅(qū)動(dòng)器接口 1926和光學(xué)驅(qū)動(dòng)器接口 1928連接到系 統(tǒng)總線l卯8。用于外部驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的接口 1924包括通用串行總線(USB)和 IEEE 1394接口技術(shù)的至少一個(gè)或兩者。其它外部驅(qū)動(dòng)器連接技術(shù)落在本發(fā)明 的構(gòu)想之內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)器以及與它們相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)提供了對(duì)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì) 算機(jī)可執(zhí)行指令等的非易失性存儲(chǔ)。對(duì)于計(jì)算機(jī)1902，驅(qū)動(dòng)器和介質(zhì)容納對(duì)合 適數(shù)字格式的任何數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。盡管以上對(duì)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的描述涉及HDD、 可移動(dòng)磁盤以及諸如CD或DVD的可移動(dòng)光學(xué)可讀介質(zhì)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，諸如zip驅(qū)動(dòng)器、磁帶盒、閃存卡、盒式磁帶等的可通過計(jì)算機(jī) 讀取的其它類型的介質(zhì)也可用在示例性操作環(huán)境中，另外，任何這樣的介質(zhì)可 包含用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
大量程序模塊可被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)器和RAM 1912中，包括操作系統(tǒng)1930、 一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序1932、其它程序模塊1934和程序數(shù)據(jù)1936。操作系統(tǒng)、 應(yīng)用程序、模塊和/或數(shù)據(jù)的全部或一部分還可被高速緩存在RAM 1912中。 應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可使用各種商用操作系統(tǒng)或操作系統(tǒng)的組合來實(shí)現(xiàn)。
用戶可通過諸如鍵盤1938和定點(diǎn)設(shè)備(諸如鼠標(biāo)1940)的一個(gè)或多個(gè)有 線/無線輸入設(shè)備來向計(jì)算機(jī)1902輸入命令和信息。其它輸入設(shè)備(未示出) 可包括話筒、IR遙控、操縱桿、游戲墊、指示筆、觸摸屏等。這些或其它輸入 設(shè)備通常經(jīng)由耦合于系統(tǒng)總線1908的輸入設(shè)備接口 1942連接到處理單元 1904，但也可通過諸如并行端口、正EE 1394串行端口、游戲端口、 USB端口、 IR接口等的其它接口連接。
監(jiān)視器1944或其它類型的顯示設(shè)備也可經(jīng)由諸如視頻適配器1946的接口 連接到系統(tǒng)總線1908。除監(jiān)視器1944之外，計(jì)算機(jī)通常包括其它外圍輸出設(shè) 備(未示出)，諸如揚(yáng)聲器、打印機(jī)等。
計(jì)算機(jī)1902可在使用經(jīng)由有線和/或無線通信到諸如遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1948的 一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的邏輯連接的網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境中工作。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1948可 以是工作站、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、路由器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、基于微處 理器的娛樂設(shè)備、對(duì)等設(shè)備或其它公共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并且通常包括以上就計(jì)算機(jī)l卯2所描述的元件中的多個(gè)或全部，但是為了簡(jiǎn)便的目的，僅示出存儲(chǔ)器存儲(chǔ)
設(shè)備1950。所示的邏輯連接包括對(duì)局域網(wǎng)(LAN)1952和/或例如廣域網(wǎng)(WAN) 1954的較大網(wǎng)絡(luò)的有線/無線連接。這些LAN和WAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在辦公室和公 司中是常見的，并且有助于諸如內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)范圍計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)伎蛇B 接到例如因特網(wǎng)的全球通信網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)用在LAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中時(shí)，計(jì)算機(jī)1902經(jīng)由有線和/或無線通信網(wǎng)絡(luò)接 口或適配器1956連接到局域網(wǎng)1952。適配器1956可有助于到LAN 1952的有 線或無線通信，該適配器還包括其上設(shè)置的用于與無線適配器1956通信的無 線接入點(diǎn)。
當(dāng)用在WAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中時(shí)，計(jì)算機(jī)1902可包括調(diào)制解調(diào)器1958，或連 接到WAN 1954上的通信服務(wù)器，或具有諸如經(jīng)由因特網(wǎng)的用于在WAN 1954 上建立通信的其它裝置?；?yàn)閮?nèi)置式或?yàn)橥庵檬揭约盎驗(yàn)橛芯€或?yàn)闊o線設(shè)備的 調(diào)制解調(diào)器1958可經(jīng)由串行端口接口 1942連接到系統(tǒng)總線1908。在網(wǎng)絡(luò)化環(huán) 境中，關(guān)于計(jì)算機(jī)1902所述的程序模塊或其一部分可被存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器/存 儲(chǔ)設(shè)備1950中。應(yīng)當(dāng)理解，所示網(wǎng)絡(luò)連接僅是示例性的，并且也可使用在計(jì) 算機(jī)之間建立通信鏈路的其它裝置。
計(jì)算機(jī)1902可用于與有效設(shè)置于無線通信中的任何無線設(shè)備或?qū)嶓w進(jìn)行 通信，例如打印機(jī)、掃描儀、臺(tái)式計(jì)算機(jī)和/或便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式數(shù)據(jù)助理、 通信衛(wèi)星、與無線可檢測(cè)標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)的任何一種裝置或位置(例如書報(bào)電話亭、 報(bào)攤、休息室)以及電話。這至少包括Wi-Fi和BluetoothTM (藍(lán)牙)無線技術(shù)。 因而，通信可以是與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)一樣的預(yù)定結(jié)構(gòu)，或僅是至少兩個(gè)設(shè)備之間的自 組織通信。
Wi-Fi或無線保真度允許在無線的情況下，從家中的長(zhǎng)椅、旅館房間中的 床或工作的會(huì)議室連接到因特網(wǎng)。Wi-Fi是類似于用在收集中的無線技術(shù)，該 技術(shù)使比如計(jì)算機(jī)的設(shè)備在戶內(nèi)或戶外、在基站范圍內(nèi)的任何位置發(fā)送和接收 數(shù)據(jù)。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用被稱為IEEE 802.11 (a、 b、 g等)的無線電技術(shù)提供安 全、可靠、快速的無線連接。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)可用于將計(jì)算機(jī)彼此連接、連接到因 特網(wǎng)以及連接到有線網(wǎng)絡(luò)(其使用IEEE 802.3或以太網(wǎng))。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)以11 Mbps (802.11a)或54 Mbps (802.11b)的數(shù)據(jù)率工作在未經(jīng)許可的2.4和5 GHz無線電頻帶中，例如或者使用包含兩個(gè)頻帶(雙頻)的產(chǎn)品來操作，從而該網(wǎng)絡(luò)
可提供類似于用在許多辦公室中的基本10BaseT有線以太網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)世界性 能。
現(xiàn)在參看圖20，它示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性計(jì)算環(huán)境2000的一個(gè)示意 性框圖。系統(tǒng)2000包括一個(gè)或多個(gè)客戶機(jī)2002。客戶機(jī)2002可以是硬件和/ 或軟件(例如，線程、進(jìn)程、計(jì)算設(shè)備)。客戶機(jī)2002可以通過例如使用本 發(fā)明來容納cookie和/或相關(guān)聯(lián)的上下文信息。
系統(tǒng)2000還包括一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器2004。服務(wù)器2004還可以是硬件和/ 或軟件(例如線程、進(jìn)程、計(jì)算設(shè)備)。服務(wù)器2004可通過例如使用本發(fā)明 來容納用于執(zhí)行變換的線程?？蛻魴C(jī)2002與服務(wù)器2004之間的一種可能的通 信可以采用適于在兩個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)程之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包形式。數(shù)據(jù)包可例 如包括cookie和/或相關(guān)聯(lián)的上下文信息。系統(tǒng)2000包括可用來幫助客戶機(jī) 2002與服務(wù)器2004之間通信的通信框架2006 (例如諸如因特網(wǎng)的全球通信網(wǎng) 絡(luò))。
可經(jīng)由有線(包括光纖)和/或無線技術(shù)來方便通信?？蛻魴C(jī)2002可有效 地連接到一個(gè)或多個(gè)客戶機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)2008，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可用于將信息存儲(chǔ)到 客戶機(jī)2002本地(例如，cookie和/或相關(guān)聯(lián)的上下文信息)。類似地，服務(wù) 器2004可有效地連接到一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)2010，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可用 于將信息存儲(chǔ)到服務(wù)器2004本地。
以上所描述的包括本發(fā)明的示例。當(dāng)然，不可能為了描述本發(fā)明而描 述組件或方法的每一種可構(gòu)想到的組合，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可認(rèn)識(shí) 到，本發(fā)明的許多其它排列組合是可能的。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落在所 附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有這類變更、修改和變形。此外，就本詳 細(xì)描述或權(quán)利要求中所使用的術(shù)語"包含"而言，此術(shù)語旨在以與術(shù)語"包 括"類似的方式表示包括性，正如"包括"在權(quán)利要求書中作為過渡詞使 用時(shí)所解釋的那樣。
權(quán)利要求
1. 一種RFID系統(tǒng)，包括具有便于連接到其上的組件之間通信的內(nèi)部控制器通信框架的控制器，；以及RFID(射頻標(biāo)識(shí))讀取器，它與所述內(nèi)部控制器通信框架接口并向所述控制器傳送RFID信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)器。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng) 基于分組的。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng) 述內(nèi)部控制器通信框架的一部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng) 述控制器的內(nèi)部組件。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng) 控制器分開的模塊。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng) 據(jù)被存儲(chǔ)在所述控制器中。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器讀取RFID 標(biāo)簽并將RFID標(biāo)簽信息存儲(chǔ)在所述控制器中。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽信息是從所 述讀取器傳送的，并被直接存儲(chǔ)到所述控制器的存儲(chǔ)器中。
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)簽信息的存在觸發(fā)對(duì) 用于處理所述標(biāo)簽信息的中間件軟件的激活。
11. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，響應(yīng)于所述RFID讀取器對(duì) 標(biāo)簽的讀取而啟動(dòng)任務(wù)。
12. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括在RFID讀取器內(nèi)部 的中間件軟件組件，并且所述中間件軟件組件與所述內(nèi)部控制器通信框架接，其特征在于，所述RFID讀取器也是寫入 ，其特征在于，所述內(nèi)部控制器通信框架是 ，其特征在于，所述RFID讀取器被制成所 ，其特征在于，所述RFID讀取器被制成所 ，其特征在于，所述RFID讀取器是與所述 ，其特征在于，所述RFID讀取器的配置數(shù)□。
13. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器根據(jù)CIP (通用工業(yè)協(xié)議)通信技術(shù)在所述內(nèi)部控制器通信框架上通信。
14. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器相對(duì)于作為從設(shè) 備的RFID讀取器而充當(dāng)主設(shè)備。
15. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器具有與之相關(guān)聯(lián) 的、包括控制器數(shù)據(jù)的控制器RFID標(biāo)簽，或者所述RFID讀取器具有與之相 關(guān)聯(lián)的、包括讀取器數(shù)據(jù)中的讀取器RFID標(biāo)簽，或者兩者皆然。
16. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部控制器通信框架有 助于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口到網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的通信。
17. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器從附加到 在所述控制器內(nèi)部的組件標(biāo)簽讀取RFID數(shù)據(jù)。
18. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括人工智能(AI)組件， 所述人工智能組件采用基于概率和/或基于統(tǒng)計(jì)的分析來預(yù)測(cè)或推斷用戶期望 自動(dòng)執(zhí)行的動(dòng)作。
19. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括處理與多個(gè)RFID讀 取器相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽的信號(hào)強(qiáng)度值的信號(hào)強(qiáng)度處理組件。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理組件在所述 控制器和所述RFID讀取器的至少一個(gè)的內(nèi)部。
21. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括用以讀取 RFID標(biāo)簽的RFID數(shù)據(jù)的所述RFID讀取器和用以讀取條形碼的條形碼數(shù)據(jù)的 條形碼掃描儀。
22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器將所述條形碼 數(shù)據(jù)的一部分與所述RFID數(shù)據(jù)的一部分作比較。
23. —種機(jī)架可安裝系統(tǒng)，包括機(jī)架，包括通信連接和用于接收與所述連接接口的模塊的插槽； 控制器，它可插入到所述機(jī)架中、管理信號(hào)和數(shù)據(jù)，并且包括基于分組的 通信框架；以及RFID讀取器，它與所述基于分組的通信框架接口以傳送RFID信息。
24. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器作為與 所述控制器分開的模塊被納入，并且所述模塊接入到所述機(jī)架中。
25. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器被納入 還容納所述控制器的機(jī)箱中，并且所述RFID讀取器經(jīng)由所述基于分組的通信 框架向所述控制器傳送RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
26. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器包括處 理標(biāo)簽數(shù)據(jù)的中間件軟件組件。
27. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制器相關(guān) 聯(lián)的RFID標(biāo)簽，使得所述RFID標(biāo)簽在事件或?qū)傩宰兓瘯r(shí)發(fā)起與所述RFID 讀取器的通信。
28. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)架與存儲(chǔ)所述機(jī)架 的一個(gè)或多個(gè)模塊的組件數(shù)據(jù)的機(jī)架標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)。
29. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器與存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)于 內(nèi)部控制器組件的組件數(shù)據(jù)的控制器標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)。
30. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括與對(duì)應(yīng)的 內(nèi)部控制器組件相關(guān)聯(lián)的組件標(biāo)簽。
31. 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器讀取所 述組件標(biāo)簽以確定所述對(duì)應(yīng)的內(nèi)部控制器組件的狀態(tài)。
32. 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器讀取所 述組件標(biāo)簽以啟用所述對(duì)應(yīng)的內(nèi)部控制器組件的操作。
33. 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器讀取所 述組件標(biāo)簽以確定與所述對(duì)應(yīng)的內(nèi)部控制器組件有關(guān)的保證和診斷數(shù)據(jù)的至 少一個(gè)。
34. 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器讀取所 述組件標(biāo)簽以確定系列代碼數(shù)據(jù)和版本代碼數(shù)據(jù)的至少一個(gè)。
35. 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀取器讀取所 述組件標(biāo)簽以確定所述內(nèi)部控制器組件是否為用以在所述機(jī)架中安裝的正確 組件。
36. 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部控制器組件是所述RFID讀取器。
37. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器接收所述RFID 信息并將其處理成要傳送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)的安全數(shù)據(jù)流。
38. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器是可編程邏輯 控制器(PLC)和小型邏輯控制器(SLC)中之一。
39. —種RFID系統(tǒng)，包括第一 RFID組件，它從多個(gè)RFID標(biāo)簽讀取數(shù)據(jù)或向其寫入數(shù)據(jù)或者兩者 皆然；以及PLC模塊，它控制有助于處理所述多個(gè)RFID標(biāo)簽的自動(dòng)化過程。
40. 如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC包括信號(hào)強(qiáng)度處 理組件，所述信號(hào)強(qiáng)度處理組件從所述第一 RFID組件和第二 RFID組件接收 并處理信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并且作為其響應(yīng)，向所述第一RFID組件分配所述多個(gè) RFID標(biāo)簽的一子集以及向所述第二 RFID組件分配所述多個(gè)RFID標(biāo)簽的另一 子集。
41. 如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一RFID組件是所 述PLC模塊和獨(dú)立板條箱模塊中之一的一部分，并且所述第二 RFID組件作為 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來設(shè)置。
42. 如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC模塊利用與材料 移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部信息來過濾所述數(shù)據(jù)。
43. —種提供基于RFID的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的方法，包括 提供與自動(dòng)化過程的一個(gè)或多個(gè)方面交互的控制器；以及將RFID讀取器集成到所述工業(yè)控制器中，使得從與所述自動(dòng)化過程相關(guān) 聯(lián)的RFID標(biāo)簽讀取的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)在內(nèi)部從所述RFID讀取器傳送到所述 控制器。
44. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，還包括經(jīng)由所述RFID讀 取器和所述控制器兩者共有的基于分組的通信框架來傳送所述標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
45. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述控制器是PLC。
46. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，還包括以下動(dòng)作的至少一水.在預(yù)定次數(shù)的讀取操作之后，使所述RFID讀取器自動(dòng)斷電；以及 在預(yù)定時(shí)段之后，使所述RFID讀取器自動(dòng)斷電。
47. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于讀取所述RFID 標(biāo)簽而訪問與所述RFID標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)的對(duì)象的完整歷史。
48. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于讀取所述RFID 標(biāo)簽而自動(dòng)地啟動(dòng)任務(wù)。
49. 如權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于，所述任務(wù)在所述控制器和 所述RFID讀取器的至少一個(gè)中執(zhí)行。
50. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，還包括從所述RFID標(biāo)簽 讀取傳感器診斷數(shù)據(jù)。
51. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，還包括僅當(dāng)存儲(chǔ)在相關(guān)聯(lián) 的控制器RFID標(biāo)簽中的系列和版本代碼數(shù)據(jù)被驗(yàn)證時(shí)，啟用所述控制器的操 作。
52. —種提供基于RFID的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的方法，包括 提供與自動(dòng)化過程的一個(gè)或多個(gè)方面交互的控制器；以及將RFID讀取器集成到所述工業(yè)控制器中，使得從與所述自動(dòng)化過程相關(guān) 聯(lián)的RFID標(biāo)簽讀取的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)在內(nèi)部從所述RFID讀取器傳送到所述 控制器；以及對(duì)所述控制器的組件加標(biāo)簽。
53. 如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，還包括以下動(dòng)作 將所述RFID標(biāo)簽施加到作為所述工業(yè)控制器的所述組件； 將保證數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)和所述控制器的鍵數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)寫入所述RFID標(biāo)簽；以及將所述保證數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)和所述控制器的鍵數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)更新到所 述RFID標(biāo)簽。
54. 如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，還包括以下動(dòng)作 將所述RFID標(biāo)簽施加到作為所述RFID讀取器的所述組件； 將保證數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)和所述RFID讀取器的鍵數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)寫入所述RFID標(biāo)簽；以及將所述保證數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)和所述RFID讀取器的鍵數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)更 新到所述RFID標(biāo)簽。
55. 如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，還包括以下動(dòng)作 將所述RFID標(biāo)簽施加到所述控制器的內(nèi)部組件；將保證數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)和所述內(nèi)部組件的鍵數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)寫入所述 RFID標(biāo)簽；以及將所述保證數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)和所述內(nèi)部組件的鍵數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)更新到 所述RFID標(biāo)簽。
56. 如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，還包括以下動(dòng)作 將所述RFID標(biāo)簽施加到所述控制器，以及將第二 RFID標(biāo)簽施加到所述RFID讀取器；將鍵數(shù)據(jù)寫入所述RFID標(biāo)簽，以及將第二鍵數(shù)據(jù)寫入所述第二 RFID標(biāo) 簽；以及僅當(dāng)所述鍵數(shù)據(jù)與所述第二鍵數(shù)據(jù)一致時(shí)，啟用所述控制器和所述RFID 讀取器的操作。
57. 如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，還包括以下動(dòng)作 將RFID標(biāo)簽施加到所述控制器的多個(gè)內(nèi)部組件的每一個(gè)； 將安全數(shù)據(jù)寫入每個(gè)RFID標(biāo)簽，所述安全數(shù)據(jù)唯一地對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)內(nèi)部組件的每一個(gè)；以及僅當(dāng)所述內(nèi)部組件的每一個(gè)的所述安全數(shù)據(jù)與預(yù)定安全數(shù)據(jù)列表相匹配 時(shí)，啟用所述控制器的操作。
58. —種基于RFID的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，包括 用于控制自動(dòng)化過程的一個(gè)或多個(gè)方面的裝置；用多個(gè)讀取裝置從與所述自動(dòng)化過程相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)的 裝置，所述多個(gè)讀取裝置的至少一個(gè)在所述控制裝置的內(nèi)部；以及用于允許選擇所述多個(gè)讀取裝置中的多個(gè)來讀取所述標(biāo)簽數(shù)據(jù)以及禁止 選擇所述多個(gè)讀取裝置中的多個(gè)來讀取所述標(biāo)簽數(shù)據(jù)的裝置。
全文摘要
一種工業(yè)控制器(例如，PLC)中的RFID讀取器和/或?qū)懭肫髂K。RFID模塊與控制器在內(nèi)部接口以便緊密集成。RFID模塊還可以是控制器通信框架的一部分以及作為獨(dú)立模塊且PLC充當(dāng)主設(shè)備，并且以如同其與連接到控制器的其它I/O設(shè)備交互的方式來與RFID模塊交互。在另一方面，RFID讀/寫技術(shù)被結(jié)合到某些或全部的主要PLC和機(jī)架組件中，并用于在PLC系統(tǒng)組件之間以及在PLC與其它設(shè)備、位置和介質(zhì)之間的無線通信。RFID標(biāo)簽可用于存儲(chǔ)和交換電子鍵控?cái)?shù)據(jù)、安全信息、模塊診斷和保證信息、系列和版本級(jí)別代碼、I/O配置數(shù)據(jù)和替換數(shù)據(jù)。也可使用人工智能。
文檔編號(hào)G08B13/14GK101300609SQ200680041048
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者A·P·皮爾特澤克, A·斯莫格, J·P·小歐文, K·A·蒂納爾, K·H·豪爾, R·A·莫斯, S·錢德, V·R·巴帕特 申請(qǐng)人:洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司