RU82341U1 - SYSTEM OF CONTROL OF PLACEMENT OF OBJECTS ON Racks - Google Patents

Abstract

1. Система контроля размещения объектов на стеллажах, содержащая ячейки для хранения упомянутых объектов, организованные в виде двумерной матрицы; по крайней мере один объект, имеющий радиочастотную метку с идентификатором; множество радиочастотных считывателей; больше одной вертикальной протяженной антенны радиочастотного считывателя, содержащей коаксиальный кабель и расположенной вдоль и вблизи одной из вертикальных границ вертикальной колонки упомянутых ячеек; по крайней мере одну горизонтальную протяженную антенну радиочастотного считывателя, содержащую коаксиальный кабель и расположенную вдоль и вблизи одной из горизонтальных границ горизонтального ряда упомянутых ячеек; программно-аппаратный комплекс, соединенный с упомянутым множеством считывателей, который определяет местоположение упомянутого объекта в ячейке на основании уровней ответных сигналов упомянутой радиочастотной метки, воспринимаемых упомянутыми горизонтальными и вертикальными антеннами. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый коаксиальный кабель упомянутых вертикальной и/или горизонтальной антенны является излучающим. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из упомянутых вертикальных и горизонтальных антенн имеет по крайней мере один неизлучающий участок коаксиального кабеля, расположенный между излучающими участками упомянутой антенны. ! 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что по упомянутая радиочастотная метка является меткой ближнего поля. ! 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что по упомянутые антенны подсоединены к упомянутому множеству считывателей через мультиплексор(-ы).1. A system for monitoring the placement of objects on racks, containing cells for storing said objects, organized in the form of a two-dimensional matrix; at least one object with a radio frequency tag with an identifier; many radio frequency readers; more than one vertical extended antenna of a radio frequency reader containing a coaxial cable and located along and near one of the vertical boundaries of the vertical column of said cells; at least one horizontal extended antenna of a radio frequency reader containing a coaxial cable and located along and near one of the horizontal boundaries of the horizontal row of said cells; a software and hardware complex connected to said plurality of readers, which determines the location of said object in a cell based on the levels of response signals of said radio frequency tag perceived by said horizontal and vertical antennas. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that said coaxial cable of said vertical and / or horizontal antenna is radiating. ! 3. The system according to claim 1, characterized in that at least one of said vertical and horizontal antennas has at least one non-radiating section of the coaxial cable located between the radiating sections of said antenna. ! 4. The system of claim 1, wherein said radio frequency tag is a near-field tag. ! 5. The system of claim 1, wherein said antennas are connected to said plurality of readers via multiplexer (s).

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Настоящая полезная модель относится к технике связи и может использоваться для контроля размещения объектов хранения на складских стеллажах.This utility model relates to communication technology and can be used to control the placement of storage objects on storage racks.

Уровень техникиState of the art

Радиочастотные технологии широко применяются для маркировки и идентификации предметов. Например, в патенте JP2005228146 книгу оснащают радиочастотной (RFID) меткой, книжную полку оснащают радиочастотным считывателем, когда книга установлена на полку, то именно конкретный считыватель считывает идентификатор радиочастотной метки. А значит можно определить, что книга установлена на конкретной полке. Недостатком такой системы является то, что каждое место хранения нужно оснащать своей антенной радиочастотного считывателя.Radio frequency technologies are widely used for marking and identification of objects. For example, in JP2005228146, a book is equipped with a radio frequency (RFID) tag, a book shelf is equipped with a radio frequency reader, when the book is mounted on a shelf, it is a particular reader that reads the identifier of the radio frequency tag. So you can determine that the book is installed on a specific shelf. The disadvantage of this system is that each storage location must be equipped with its own antenna of a radio frequency reader.

Кроме того известна система идентификации разъемных кабельных соединений, описанная в патенте US7170393. В котором определяют место подключения разъема шнура в порт коммутационной панели. Панели снабжены вертикальными и горизонтальными антеннами радиочастотного считывателя, которые пересекаются в месте расположения каждого порта коммутационных панелей. Разъем шнура имеет радиочастотную метку. Порт, куда он подключен, определяется местом пересечения двух антенн, которые могут считать его идентификатор.In addition, a system for identifying detachable cable connections is described in US Pat. No. 7,170,393. In which the place to connect the cord connector to the port of the patch panel is determined. The panels are equipped with vertical and horizontal antennas of the radio frequency reader, which intersect at the location of each port of patch panels. The cord connector has an RF tag. The port where it is connected is determined by the intersection of two antennas that can be identified by its identifier.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Задачей настоящей полезной модели является разработка такой системы размещения объектов на стеллажах, где используют одну антенну считывателя на несколько мест размещения объектов на стеллажах.The objective of this utility model is to develop such a system for placing objects on racks, where one reader antenna is used for several locations of objects on racks.

Для достижения указанного технического результата предлагается система контроля размещения объектов на стеллажах, содержащая ячейки для хранения объектов, организованные в виде двумерной матрицы; по крайней мере один объект, имеющий радиочастотную метку с идентификатором; множество радиочастотных считывателей; больше одной вертикальной протяженной антенны радиочастотного считывателя, содержащей коаксиальный кабель и расположенной вдоль и вблизи одной из вертикальных границ вертикальной колонки ячеек; по крайней мере одну горизонтальную протяженную антенну радиочастотного считывателя, содержащую коаксиальный кабель и расположенную вдоль и вблизи одной из горизонтальных границ горизонтального ряда ячеек; программно-аппаратный комплекс, соединенный со множеством считывателей, который определяет местоположение упомянутого объекта в ячейке на основании уровней ответных сигналов радиочастотной метки, воспринимаемых горизонтальными и вертикальными антеннами.To achieve the technical result, a control system for placing objects on racks is proposed, which contains cells for storing objects organized in the form of a two-dimensional matrix; at least one object having an RF tag with an identifier; many radio frequency readers; more than one vertical extended antenna of a radio frequency reader containing a coaxial cable and located along and near one of the vertical boundaries of the vertical column of cells; at least one horizontal extended antenna of a radio frequency reader containing a coaxial cable and located along and near one of the horizontal boundaries of a horizontal row of cells; a hardware-software complex connected to a plurality of readers, which determines the location of the said object in the cell based on the levels of the response signals of the radio frequency tag, perceived by horizontal and vertical antennas.

В некоторых случаях коаксиальный кабель вертикальной и/или горизонтальной антенны является излучающим. В другом случае по крайней мере одна из вертикальных и горизонтальных антенн имеет по крайней мере один не излучающий участок коаксиального кабеля, расположенный между излучающими участками антенны.In some cases, the coaxial cable of the vertical and / or horizontal antenna is radiating. In another case, at least one of the vertical and horizontal antennas has at least one non-radiating portion of the coaxial cable located between the radiating portions of the antenna.

Радиочастотная метка объекта может быть меткой ближнего поля.The radio frequency tag of an object may be a near field tag.

Кроме того антенны считывателя могут быть подсоединены к множеству считывателей через мультиплексор(-ы).In addition, reader antennas can be connected to multiple readers through the multiplexer (s).

Подробное описание полезной моделиDetailed description of utility model

Система по настоящей полезной модели может быть реализован в нескольких вариантах, которые, тем не менее, осуществляются сходным образом. Для определенности рассмотрим вариант размещения европоддонов на складе. Стеллаж для европоддона представляет собой левую и правую вертикальные стойки, между которыми размещены несколько горизонтальных полок. Европоддоны имеют стандартный размер (800*1200 мм), поэтому место размещения европоддона строго определено. Назовем это место ячейкой, оно фактически совпадает с одной полкой. Стеллажи на складе организованы так, что ячейки образуют двумерную матрицу. Как в патенте US 7170393, вдоль переднего (лицевого) горизонтального торца полок нескольких вертикальных колонок стеллажей можно горизонтально закрепить излучающий коаксиальный кабель, а вдоль переднего торца, например, левых вертикальных стоек стеллажей закрепить другой излучающий вертикальный коаксиальный кабель. Эти излучающие кабеля (через подводящий сигнал обычный коаксиальный кабель) нужно присоединить к антенным выходам радиочастотного считывателя, например, Symbol XR480, который позволяет определять на какой именно антенне доступна та или иная радиочастотная метка.The system according to the present utility model can be implemented in several versions, which, however, are implemented in a similar way. For definiteness, consider the option of placing euro pallets in a warehouse. The rack for the euro-pallet is a left and right vertical racks, between which are placed several horizontal shelves. Euro pallets have a standard size (800 * 1200 mm), so the location of the Euro pallets is strictly defined. We call this place a cell; it actually coincides with one shelf. Shelves in the warehouse are organized so that the cells form a two-dimensional matrix. As in US Pat. These radiating cables (through the input signal, a conventional coaxial cable) must be connected to the antenna outputs of a radio frequency reader, for example, Symbol XR480, which allows you to determine which antenna a particular radio frequency tag is available on.

На переднюю поверхность груза на европоддоне в нижнем левом углу можно приклеить радиочастотную метку ближнего поля, например, Omron Loop. Хотя это может быть и метка дальнего поля, с дистанцией считывания меньшим габаритов ячейки хранения, например, Rafsec Mini HL (из-за поляризации излучения ее лучше приклеить с наклоном 45 градусов). При установке объекта (европоддона) в ячейку метка будет доступна для считывания только двумя антеннами, которые пересекаются в нижнем левом углу ячейки. Таким образом по уникальному On the front surface of the load on the Euro-pallet in the lower left corner, you can stick a near-field RF tag, for example, Omron Loop. Although it can be a far field mark, with a reading distance smaller than the dimensions of the storage cell, for example, Rafsec Mini HL (due to the polarization of the radiation, it is better to stick it with a slope of 45 degrees). When installing an object (Euro-pallet) in the cell, the label will be available for reading only by two antennas that intersect in the lower left corner of the cell. Thus unique

идентификатору метки, можно определить, что конкретный объект установлен в конкретную ячейку.label identifier, you can determine that a particular object is installed in a particular cell.

Возможна ситуация, когда в ячейку установят две коробки (меньшими размерами, чем европоддон) с RFID метками, опять же наклеенными на коробки в левом нижнем углу. При этом вертикальные антенны имеют радиус считывания чуть больший, чем половина ширины ячейки (обычная ширина ячейки - 90 см, a Omron Loop хорошо читаются до 60 см). В этом случае метки будут считаны одной горизонтальной антенной. Метка левой коробки будет считана только одной вертикальной антенной ячейки, где стоит коробка, а правая коробка будет считана также вертикальной антенной ячейки, находящейся справа от заполненной ячейки. Местоположение правой коробки можно локализовать с использованием параметра RSSI (индикатора уровня ответного сигнала) радиочастотной метки (XR480 поддерживает этот параметр). Чем дальше метка от антенны, тем меньше RSSI. RSSI правой коробки будет почти одинаков для двух вертикальных антенн, значит метка расположена между антеннами в ячейке с первой коробкой. А так как этот RSSI меньше, чем RSSI первой коробки, то вторая коробка расположена справа от первой. По такому же принципу можно определить размещение трех коробок на полках. Если же коробки в ячейки складируют еще и вертикально, то нужно использовать RSSI и горизонтальных антенн. Причем, если метка антенной не читается, то ее уровень ответного сигнала полагается равным нулю.A situation is possible when two boxes are installed in the cell (smaller than the Euro pallet) with RFID tags, again glued to the boxes in the lower left corner. At the same time, vertical antennas have a reading radius slightly larger than half the cell width (the usual cell width is 90 cm, and Omron Loop read well up to 60 cm). In this case, the tags will be read by one horizontal antenna. The label of the left box will be read by only one vertical antenna of the cell where the box is, and the right box will also be read by the vertical antenna of the cell located to the right of the filled cell. The location of the right box can be localized using the RSSI parameter (indicator of the level of the response signal) of the radio frequency tag (XR480 supports this parameter). The farther the mark from the antenna, the less RSSI. RSSI of the right box will be almost the same for two vertical antennas, so the label is located between the antennas in the cell with the first box. And since this RSSI is smaller than the RSSI of the first box, the second box is located to the right of the first. By the same principle, you can determine the placement of three boxes on the shelves. If the boxes are also stacked vertically in the cells, then RSSI and horizontal antennas should be used. Moreover, if the label of the antenna is not readable, then its level of the response signal is assumed to be zero.

Конструкция антенн считывателя может быть более сложной. Если радиочастотную метку размещать в левом нижнем углу объекта, то нет никакой необходимости, чтобы антенна излучала на всем своем протяжении. Достаточно, чтобы горизонтальная антенна излучала в левом углу ячейки, а вертикальная в нижнем. Для этого протяженная антенна может быть комбинированной. Излучающий коаксиальный кабель в The reader antenna design may be more complex. If the radio frequency tag is placed in the lower left corner of the object, then there is no need for the antenna to radiate along its entire length. It is enough that the horizontal antenna radiates in the left corner of the cell, and the vertical one in the bottom. For this, an extended antenna can be combined. Radiant coaxial cable in

нужном месте через соединители, например, BNC, переходит в обычный коаксиальный кабель, а затем опять в излучающий. В другом варианте участок излучающего кабеля может быть заключен в дополнительный экран, в виде металлической трубы, или же в обычном коаксиальном кабеле можно сделать перфорацию во внешней оплетке. В целом под излучающим коаксиальным кабелем подразумевается не только специально изготовленный излучающий кабель, но и другие его модификации, например на основе синфазных токов. Кроме того излучающий участок антенны, например, в виде токовой петли, может быть подсоединен к коаксиальному кабелю через Т-коннектор.through the connectors, for example, BNC, passes into the usual coaxial cable, and then again into the radiating one. In another embodiment, the portion of the radiating cable can be enclosed in an additional screen, in the form of a metal pipe, or in a conventional coaxial cable, perforation in the outer braid can be made. In general, radiating coaxial cable means not only a specially made radiating cable, but also its other modifications, for example, based on common-mode currents. In addition, the radiating portion of the antenna, for example, in the form of a current loop, can be connected to a coaxial cable through a T-connector.

Очевидно, что для определения местоположения объекта требуется производить определенные вычисления. Для этого в системе присутствует программно аппаратный комплекс. Но под этим понятием подразумевается не физическое, а логическое устройство (как и случае со считывателем). Например, все вычисления можно производить используя процессор считывателя, то есть два логических устройства: считыватель и программно-аппаратный комплекс - соединены в одном физическом считывателе.Obviously, to determine the location of an object, certain calculations are required. For this, the system has a hardware-software complex. But this concept does not mean a physical, but a logical device (as is the case with a reader). For example, all calculations can be performed using a reader processor, that is, two logical devices: a reader and a hardware-software complex - are connected in one physical reader.

Система может обслуживаться множеством радиочастотных считывателей. Причем понятие множество является математическим, то есть туда может входить и один считыватель. Если число антенн больше числа считывателей, то можно использовать мультиплексоры, как внутренние считывателя, так и внешние, например, управляемые по коаксиальному кабелю компании Fieg, в различных вариантах соединения. Или же управление мультиплексором (типа Skyetek) может осуществляться через выводы GPIO считывателя.The system can be served by a variety of RF readers. Moreover, the concept of a set is mathematical, that is, one reader can also enter there. If the number of antennas is more than the number of readers, then multiplexers can be used, both internal readers and external ones, for example, controlled by Fieg coaxial cable, in various connection options. Or control of the multiplexer (such as Skyetek) can be carried out through the GPIO reader pins.

Claims (5)

1. Система контроля размещения объектов на стеллажах, содержащая ячейки для хранения упомянутых объектов, организованные в виде двумерной матрицы; по крайней мере один объект, имеющий радиочастотную метку с идентификатором; множество радиочастотных считывателей; больше одной вертикальной протяженной антенны радиочастотного считывателя, содержащей коаксиальный кабель и расположенной вдоль и вблизи одной из вертикальных границ вертикальной колонки упомянутых ячеек; по крайней мере одну горизонтальную протяженную антенну радиочастотного считывателя, содержащую коаксиальный кабель и расположенную вдоль и вблизи одной из горизонтальных границ горизонтального ряда упомянутых ячеек; программно-аппаратный комплекс, соединенный с упомянутым множеством считывателей, который определяет местоположение упомянутого объекта в ячейке на основании уровней ответных сигналов упомянутой радиочастотной метки, воспринимаемых упомянутыми горизонтальными и вертикальными антеннами.1. A control system for placing objects on racks, containing cells for storing the said objects, organized in the form of a two-dimensional matrix; at least one object having an RF tag with an identifier; many radio frequency readers; more than one vertical extended antenna of a radio frequency reader containing a coaxial cable and located along and near one of the vertical boundaries of the vertical column of said cells; at least one horizontal extended antenna of the radio frequency reader, containing a coaxial cable and located along and near one of the horizontal boundaries of the horizontal row of said cells; a hardware-software complex connected to the plurality of readers, which determines the location of the said object in the cell based on the levels of the response signals of the aforementioned radio frequency tags, perceived by the said horizontal and vertical antennas. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый коаксиальный кабель упомянутых вертикальной и/или горизонтальной антенны является излучающим.2. The system according to claim 1, characterized in that said coaxial cable of said vertical and / or horizontal antenna is emitting. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из упомянутых вертикальных и горизонтальных антенн имеет по крайней мере один неизлучающий участок коаксиального кабеля, расположенный между излучающими участками упомянутой антенны.3. The system according to claim 1, characterized in that at least one of said vertical and horizontal antennas has at least one non-radiating portion of the coaxial cable located between the radiating sections of said antenna. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что по упомянутая радиочастотная метка является меткой ближнего поля.4. The system according to claim 1, characterized in that said radio frequency tag is a near-field tag. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что по упомянутые антенны подсоединены к упомянутому множеству считывателей через мультиплексор(-ы).5. The system according to claim 1, characterized in that said antennas are connected to said plurality of readers via multiplexer (s).