專利名稱：一種閘門入口環(huán)境下rfid識讀范圍自動測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及RFID產(chǎn)品動態(tài)檢測方法研究，尤其涉及RFID識讀范圍動態(tài)測試方法，屬于檢測技術與自動化裝置領域。
背景技術：
RFID識讀范圍自動測量系統(tǒng)可以完成在模擬的現(xiàn)代物流生產(chǎn)流水線、閘門進出庫、智能交通等環(huán)境下對不同的RFID標簽和讀寫器識讀距離進行高精度測量，提供RFID系統(tǒng)有效工作范圍的準確數(shù)據(jù)，為企業(yè)RFID設備選型、產(chǎn)品質(zhì)量控制和定量檢測提供技術支持。該測量方法具有簡單、精確、自動化程度高等特點，對參與RFID檢測標準的研究具有重要意義。目前，國內(nèi)采用的普通測距方法沒有專門針對閘門入口環(huán)境下的RFID識讀范圍測量，因此，普通的測距方法不能實現(xiàn)測距傳感器與多個RFID天線、標簽、讀寫器、貨物傳輸帶的多方接口控制。本發(fā)明提出了一種閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍自動測量新方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明方法的技術方案如圖1所示，該方法主要包括如下五個步驟:第一步驟:貨物進出庫模擬輸送步驟，在貨物傳輸帶I上架設托盤2，托盤上放置貨物3，貨物上安裝反射板4，設定托盤托舉高度和貨物傳輸帶傳輸速度，托盤在貨物傳輸帶上勻速傳動以模擬叉車進出閘門5的動作，貨物進出庫模擬輸送系統(tǒng)如圖2所示，包括1-貨物傳輸帶、2_托盤、3-電機；第二步驟:安裝傳感器步驟，在貨物表面貼上RFID標簽6，在閘門上安裝一個RFID讀寫器和多個RFID天線7，在正 對貨物傳輸帶的一側(cè)安裝一個測距傳感器8，測距傳感器光束指向貨物進入閘門的方向；第三步驟:RFID天線感應步驟,貨物傳輸帶連同架設托盤向閘門方向運動，貼有RFID標簽的貨物進入RFID天線輻射場，某一個RFID天線感應到RFID標簽反射的射頻信號，與RFID天線連接的RFID讀寫器串口發(fā)出跳變信號；第四步驟:測距步驟，RFID讀寫器通過串口通信的方式將以上第三步驟產(chǎn)生的跳變信號發(fā)送給測距傳感器，同時將RFID天線的標號也發(fā)送給測距傳感器，啟動測距程序，測量測距傳感器到反射板的距離值；第五步驟:計算步驟，計算出RFID天線到RFID標簽的距離值，作為閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍。其中，以上第四步驟中的測距程序具體包括:步驟一:測距傳感器打出的光束打到貼有RFID標簽的貨物上安裝的反射板并反射回來，測量測距傳感器到反射板的距離所對應的電壓模擬量；步驟二:將以上步驟一獲得的電壓模擬量通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字量;
步驟三:根據(jù)電壓和距離的量程范圍對應關系，將電壓數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為測距傳感器到反射板的距離值。其中，以上第五步驟中的RFID天線到RFID標簽的距離值計算過程具體包括:步驟一:調(diào)整光學升降平臺9，使測距傳感器光束瞄準貨物上安裝的反射板，定義測距傳感器光束與閘門所在平面的交點為參考點；步驟二:設反射板到參考點的距離為R，測距傳感器到參考點的距離為固定值L，測距傳感器到反射板的距離為S，第i個RFID天線到參考點的距離為固定值扎，其中i為RFID天線的標號，則R = S-L’第i個RFID天線到RFID標簽的距離值為+////氣Ti即為閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍。
圖1:本發(fā)明方法的技術方案2:貨物進出·庫模擬輸送系統(tǒng)示意圖
具體實施例方式以托盤級RFID進出閘門應用檢測系統(tǒng)為例，RFID天線選用Larid A9028遠場天線，最大識讀距離約為15m。RFID讀寫器選用美國Impinj公司的Speedway RevolutionR420超高頻讀寫器。測距傳感器選用德國Wenglor公司的XlTAlO 1MHT88型激光測距傳感器，該傳感器測量距離范圍為50m。當RFID天線功率調(diào)節(jié)到最大時，RFID識讀距離應該約為15m。這時采用本發(fā)明提出的RFID識讀范圍自動測量方法，該方法主要包括如下五個步驟:第一步驟:貨物進出庫模擬輸送步驟，在貨物傳輸帶上架設托盤，托盤上放胃貨物，貨物上安裝反射板，設定托盤托舉高度Im和貨物傳輸帶傳輸速度10m/min，托盤在貨物傳輸帶上勻速傳動以模擬叉車進出閘門的動作；第二步驟:安裝傳感器步驟，在貨物表面貼上RFID標簽，在閘門上安裝一個RFID讀寫器和四個RFID天線，兩個RFID天線安裝在閘門上方，為左旋、右旋一對，另兩個分別安裝在閘門兩側(cè)，也為左旋、右旋一對，在正對貨物傳輸帶的一側(cè)安裝激光測距傳感器，激光測距傳感器光束指向貨物進入閘門的方向；第三步驟:RFID天線感應步驟,貨物傳輸帶連同架設托盤向閘門方向運動，貼有RFID標簽的貨物進入RFID天線輻射場，閘門上方的一個RFID天線最先感應到RFID標簽反射的射頻信號，與RFID天線連接的RFID讀寫器串口發(fā)出跳變信號；第四步驟:測距步驟，RFID讀寫器通過串口通信的方式將以上第三步驟產(chǎn)生的跳變信號發(fā)送給激光測距傳感器，同時將RFID天線的標號也發(fā)送給激光測距傳感器，啟動測距程序，測量激光測距傳感器到反射板的距離值；第五步驟:計算步驟，計算出RFID天線到RFID標簽的距離值，作為這次閘門入口環(huán)境下檢測到的RFID識讀范圍。其中，以上第四步驟中的測距程序具體包括:步驟一:激光測距傳感器打出的光束打到貼有RFID標簽的貨物上安裝的反射板并反射回來，測量激光測距傳感器到反射板的距離所對應的電壓模擬量；
步驟二:將以上步驟一獲得的電壓模擬量通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字量;步驟三:根據(jù)電壓和距離的量程范圍對應關系，將電壓數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為激光測距傳感器到反射板的距離值，為15.36m。其中，以上第五步驟中的RFID天線到RFID標簽的距離值計算過程具體包括:步驟一:調(diào)整光學升降平臺，使激光測距傳感器光束瞄準貨物上安裝的反射板，定義激光測距傳感器光束與閘門所在平面的交點為參考點；步驟二:設反射板到參考點的距離為R，激光測距傳感器到參考點的距離為固定值L= lm，測量得到激光測距傳感器到反射板的距離為S= 15.36m，閘門上方的RFID天線到參考點的距離為固定值Hi = 2m，其中i為RFID天線的標號，則R = S-L= 15.36m-lm =14.36m，閘門上方的RFID天線到RFID標簽的距離值為Γ,=02+////2=14.5m，Ti = 14.5m即為本次測量獲得的閘門入口·環(huán)境下RFID識讀范圍。
權(quán)利要求
1.一種閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍自動測量方法，其特征在于，包括下列步驟: 第一步驟:貨物進出庫模擬輸送步驟，在貨物傳輸帶上架設托盤，托盤上放置貨物，貨物上安裝反射板，設定托盤托舉高度和貨物傳輸帶傳輸速度，托盤在貨物傳輸帶上勻速傳動以模擬叉車進出閘門的動作； 第二步驟:安裝傳感器步驟，在貨物表面貼上RFID標簽，在閘門上安裝一個RFID讀寫器和多個RFID天線，在正對貨物傳輸帶的一側(cè)安裝一個測距傳感器，測距傳感器光束指向貨物進入閘門的方向； 第三步驟:RFID天線感應步驟，貨物傳輸帶連同架設托盤向閘門方向運動，貼有RFID標簽的貨物進入RFID天線輻射場，某一個RFID天線感應到RFID標簽反射的射頻信號，與RFID天線連接的RFID讀寫器串口發(fā)出跳變信號； 第四步驟:測距步驟，RFID讀寫器通過串口通信的方式將以上第三步驟產(chǎn)生的跳變信號發(fā)送給測距傳感器，同時將RFID天線的標號也發(fā)送給測距傳感器，啟動測距程序，測量測距傳感器到反射板的距離值； 第五步驟:計算步驟，計算出RFID天線到RFID標簽的距離值，作為閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍自動測量方法，其特征在于，第四步驟中的測距程序具體 包括: 步驟一:測距傳感器打出的光束打到貼有RFID標簽的貨物上安裝的反射板并反射回來，測量測距傳感器到反射板的距離所對應的電壓模擬量； 步驟二:將以上步驟一獲得的電壓模擬量通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字量；步驟三:根據(jù)電壓和距離的量程范圍對應關系，將電壓數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為測距傳感器到反射板的距離值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍自動測量方法，其特征在于，第五步驟中的RFID天線到RFID標簽的距離值計算過程具體包括: 步驟一:調(diào)整光學升降平臺，使 測距傳感器光束瞄準貨物上安裝的反射板，定義測距傳感器光束與閘門所在平面的交點為參考點； 步驟二:設反射板到參考點的距離為R，測距傳感器到參考點的距離為固定值L，測距傳感器到反射板的距離為S，第i個RF ID天線到參考點的距離為固定值Hi，其中i為RFID天線的標號，則R = S-L，第i個RFID天線到RFID標簽的距離值為Ti即為閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及RFID產(chǎn)品動態(tài)檢測方法研究，尤其涉及RFID識讀范圍動態(tài)測試方法，屬于檢測技術與自動化裝置領域。本發(fā)明提出了一種閘門入口環(huán)境下RFID識讀范圍自動測量新方法，實現(xiàn)測距傳感器與多個RFID天線、標簽、讀寫器、貨物傳輸帶的多方接口控制，可以完成在模擬的現(xiàn)代物流生產(chǎn)流水線、閘門進出庫、智能交通等環(huán)境下對不同的RFID標簽和讀寫器產(chǎn)品識讀距離進行高精度測量，提供RFID系統(tǒng)有效工作范圍的準確數(shù)據(jù)，為企業(yè)RFID設備選型、產(chǎn)品質(zhì)量控制和定量檢測提供技術支持。該測量方法具有簡單、精確、自動化程度高等特點，對參與RFID檢測標準的研究具有重要意義。
文檔編號G01S17/08GK103235313SQ201310135019
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者俞曉磊, 汪東華, 于銀山, 趙志敏 申請人:江蘇省標準化研究院, 南京航空航天大學