CN109522765A - 一种超高频rfid多天线***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高频RFID多天线***及方法,***包括控制主机、超高频RFID阅读器、RFID天线;控制主机通过以太网与超高频RFID阅读器相连接;超高频RFID阅读器通过射频馈线与RFID天线相连接;RFID天线分为室内RFID天线、室外RFID天线、门梁RFID天线。基于该***的物品移动识别方法,包括物品标签询查操作过程以及物品标签移动识别操作过程。本发明构建了全新的超高频RFID多天线***,适用各种现场灵活安装,解决了隧道机式识读装置安装空间要求严格的问题;同时采用全新构建的序列模型,相对于传统的通道门式识读装置其信号四处辐射所带来的误读问题,能有效提升物品标签移动识别的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种***及方法,尤其涉及一种超高频RFID多天线***及方法。
背景技术
随着科技的飞速发展,超高频RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术作为物联网技术的一个重要分支,凭借其非接触式、较远距离、多标签同时读取的特点,应用越来越广泛。
然而,在将超高频RFID技术应用于具体场景时,就存在着各种各样的应用条件及要求,例如如下场景:当绑定了RFID标签的物品在批量移动时(从室内转移到室外——称之为“出库”,或从室外转移到室内——称之为“入库”),***应能快速准确地识别出是哪些物品出库,或哪些物品入库。目前较常用的方式是采用通道门式或隧道机式RFID识读装置,进而实现对所有绑定了RFID标签的物品从通道门或隧道机内通过时均可被识读。但由于通道门式装置无法密封,导致射频信号会四处辐射,影响识读结果准确性;而隧道机式装置由于尺寸较大,对于安装场地有严格要求,无法适应于相关的应用场景。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处,本发明提供了一种超高频RFID多天线***及方法。
为了解决以上技术问题,本发明采用的技术方案是:一种超高频RFID多天线***,包括控制主机、超高频RFID阅读器、RFID天线;控制主机通过以太网与超高频RFID阅读器相连接;超高频RFID阅读器通过射频馈线与RFID天线相连接;RFID天线分为室内RFID天线、室外RFID天线、门梁RFID天线;
室内RFID天线安装于门框朝室内方向;室外RFID天线安装于门框朝室外方向;门梁RFID天线安装于门框正下方;室内RFID天线、室外RFID天线、门梁RFID天线的辐射角度相互隔开,互不干扰。
一种基于超高频RFID多天线***的物品移动识别方法,包括以下两个步骤:
步骤一、物品标签询查操作过程:
控制主机通过超高频RFID阅读器,采用钟摆式轮询方式,从三个RFID天线处进行标签询查;一个轮询周期包括1次门梁RFID天线询查、1次室内RFID天线询查、1次门梁RFID天线询查、1次室外RFID天线询查,如此循环往复实现数据动态获取;
对三个RFID天线进行编号,以天线号及相应时间戳为基础,将当前时刻该天线所询查到的标签ID及RSSI填入询查数据记录表,进而得出各标签ID的序列值;同时将3个轮询周期前的记录表数据清空,如此往复;
步骤二、物品标签移动识别操作过程:
根据持续更新的询查数据记录表,结合物品标签移动识别要求推导出物品移动的序列模型;调取对应标签ID的序列值,依据序列模型进行对照,得出物品移动识别结果。
进一步地,物品标签移动识别的要求为:物品标签至少产生过一次移动,即在一定的时间内,从一个RFID天线处移动到另一个RFID天线处。
进一步地,物品移动的序列模型共有10种时序组合。
进一步地,移动识别结果可归纳为以下六种:出库、入库、出库返回、入库返回、大概率出库、大概率入库。
本发明构建了全新的超高频RFID多天线***,适用各种现场灵活安装,解决了隧道机式RFID识读装置安装空间要求严格的问题;同时采用全新构建的序列模型,相对于传统的通道门式RFID识读装置其信号四处辐射所带来的误读问题,能有效提升物品标签移动识别的准确性。
附图说明
图1为超高频RFID多天线***的整体结构示意图。
图2为***三天线钟摆式询查时序图。
图3为***三天线钟摆式询查任务流程图。
图4为询查数据记录表。
图5为由记录表推导出的序列模型。
图6为物品标签移动识别操作示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1所示的一种超高频RFID多天线***,包括控制主机、超高频RFID阅读器、RFID天线;控制主机通过以太网与超高频RFID阅读器相连接,且支持灵活位置安装;超高频RFID阅读器通过射频馈线与RFID天线相连接;RFID天线分为室内RFID天线、室外RFID天线、门梁RFID天线;
室内RFID天线安装于门框朝室内方向;室外RFID天线安装于门框朝室外方向;门梁RFID天线安装于门框正下方;室内RFID天线、室外RFID天线、门梁RFID天线的辐射角度相互隔开,互不干扰,确保同一个标签同一时刻不被两个及以上RFID天线扫描而识别到。
一种基于超高频RFID多天线***的物品移动识别方法,包括物品标签询查操作过程以及物品标签移动识别操作过程:
一、物品标签询查操作过程如图2~4所示:
***启动后,控制主机通过超高频RFID阅读器,采用钟摆式轮询方式,从三个RFID天线处进行标签询查。以100ms的时间间隔为例,对室内RFID天线、门梁RFID天线、室外RFID天线询查的数据分别记为ANT1、ANT2、ANT3。图2反映了采用三天线钟摆式询查的工作时序图,如图示以0ms时ANT2为时基开始工作,100ms时ANT1询查,200ms时ANT2询查,300ms时ANT3询查,400ms时ANT2询查,500ms时ANT1询查,600ms时ANT2询查,700ms时ANT3询查,800ms时ANT2询查,如此以400ms作为轮询周期,循环往复。
为了更好地描述询查时序的实现,图3通过询查任务流程图的形式进行阐述:初始化后,执行101步骤,即控制主机询查ANT1天线并记录数据,延时100ms后天线号加1,执行102步骤,控制主机询查ANT2天线并记录数据,再次延时100ms后天线号加1,执行103步骤,控制主机询查ANT3天线并记录数据,再次延时100ms后天线号减1,执行104步骤,即控制主机询查ANT2天线并记录数据,再次延时100ms后天线号减1,执行101步骤,如此循环。
鉴于图2与图3的操作过程,图4询查数据记录表则以天线号及相应时间戳为基础,将当前时刻该天线所询查到的标签ID及RSSI填入询查数据记录表中,同时将3个轮询周期前的记录表数据清空(以3个轮询周期1200ms作为1个计算周期为例),如此往复,该数据记录表是物品标签移动识别的重要依据。
二、物品标签移动识别操作如图5~6所示:
根据持续更新的询查数据记录表,结合物品标签移动识别要求——物品标签至少产生过一次移动(即在一定时间内,从一个RFID天线处移动到另一个RFID天线处,对于一段时间内同一个RFID天线多次识读该标签的场景,***仅作一次识读处理并以最后一次为准),进而推导出物品移动的序列模型,如图5模型可知,共有10种可能的时序组合,即共有10种序列用于物品移动识别判断;
最终根据图6物品标签移动识别流程,即:对距离上次识读超过3个轮询周期1200ms的物品标签,调取对应标签ID的序列值,依据序列模型进行对照,并最终得出物品移动的结论(出库、入库、出库返回、入库返回、大概率出库、大概率入库)。
以图4中的ID=1的物品标签为例说明:100ms时ANT1读到(1,25),200ms时ANT2读到(1,38),300ms时ANT3读到(1,29),700ms时ANT3读到(1,34),按图5时序模型,ID=1的标签可表示为(1,ANT1,100ms)(1,ANT2,200ms)(1,ANT3,700ms)序列,符合(ID,ANT1,T)(ID,ANT2,T+△T)(ID,ANT3,T+△T+△t)序列,套用后得出ID=1的物品标签序列为①②③,依据图6可知,该物品标签移动过程为出库;
同理对于ID=7的物品标签,100ms时ANT1读到(7,36),200ms时ANT2读到(7,40),400ms时ANT3读到(7,35),500ms时ANT1读到(7,50),按图5时序模型,ID=7的标签可表示为(7,ANT1,100ms),(7,ANT2,400ms),(7,ANT1,500ms)序列,符合(ID,ANT1,T)(ID,ANT2,T+△T)(ID,ANT1,T+△T+△t)序列,套用后得出ID=7的物品标签序列为①②⑤,依据图6可知,该物品标签移动过程为出库返回未出库。
本发明通过全新构建的超高频RFID多天线***,适用各种现场灵活安装,解决了隧道机式RFID识读装置安装空间要求严格的问题;同时采用全新构建的序列模型,相对于传统的通道门式RFID识读装置其信号四处辐射所带来的误读问题,该模型有效提升了物品标签移动识别的准确性。在实际现场应用中具有重要价值。
上述实施方式并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种超高频RFID多天线***,其特征在于:包括控制主机、超高频RFID阅读器、RFID天线;所述控制主机通过以太网与超高频RFID阅读器相连接;所述超高频RFID阅读器通过射频馈线与RFID天线相连接;所述RFID天线分为室内RFID天线、室外RFID天线、门梁RFID天线;
所述室内RFID天线安装于门框朝室内方向;所述室外RFID天线安装于门框朝室外方向;所述门梁RFID天线安装于门框正下方;所述室内RFID天线、室外RFID天线、门梁RFID天线的辐射角度相互隔开,互不干扰。
2.一种基于权利要求1所述的超高频RFID多天线***的物品移动识别方法,其特征在于:所述方法包括以下两个步骤:
步骤一、物品标签询查操作过程:
控制主机通过超高频RFID阅读器,采用钟摆式轮洵方式,从三个RFID天线处进行标签询查;一个轮询周期包括1次门梁RFID天线询查、1次室内RFID天线询查、1次门梁RFID天线询查、1次室外RFID天线询查,如此循环往复实现数据动态获取;
对三个RFID天线进行编号,以天线号及相应时间戳为基础,将当前时刻该天线所询查到的标签ID及RSSI填入询查数据记录表,进而得出各标签ID的序列值;同时将3个轮询周期前的记录表数据清空,如此往复;
步骤二、物品标签移动识别操作过程:
根据持续更新的询查数据记录表,结合物品标签移动识别要求推导出物品移动的序列模型;调取对应标签ID的序列值,依据序列模型进行对照,得出物品移动识别结果。
3.根据权利要求2所述的物品移动识别方法,其特征在于:所述物品标签移动识别的要求为:物品标签至少产生过一次移动。
4.根据权利要求3所述的物品移动识别方法,其特征在于:所述物品移动的序列模型共有10种时序组合。
5.根据权利要求4所述的物品移动识别方法,其特征在于:所述移动识别结果可归纳为以下六种:出库、入库、出库返回、入库返回、大概率出库、大概率入库。
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