專利名稱：針對rfid標(biāo)簽的可讀區(qū)域決定rfid天線放置的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0002本發(fā)明涉及成功部署RFID的技術(shù)，特別是涉及自動RFID天 線放置裝置及其附帶系統(tǒng)以及獲得RF ID可讀區(qū)域的方法。
背景技術(shù)：
有兩種RFID標(biāo)簽有源的和無源的。有源標(biāo)簽用其自身的電 池主動產(chǎn)生射頻信號，而無源標(biāo)簽只能基于從自身(接近)閱讀器接 收的射頻信號發(fā)射信號。因此有源標(biāo)簽的有效范圍或信號強度總體上 大于無源標(biāo)簽。但是無源標(biāo)簽相對更加便宜和小巧。本發(fā)明的另一方面包含RRA算法。這一算法包括兩個步驟來 產(chǎn)生路徑上標(biāo)簽的可讀區(qū)域。第一步，對于x、 y天線的每個位置，掃 描一個測試點的整個區(qū)域來捕才足每個標(biāo)簽的RSSI值。另外由于每個標(biāo) 簽的唯一性產(chǎn)生了多維度量標(biāo)準(zhǔn)問題。其次，對于每個x、 y天線位置， 可以用變換函數(shù)將一個測試點所有標(biāo)簽的RSSI值合并成一個單一度 量標(biāo)準(zhǔn)。 一種可能的變換函數(shù)是將閱讀器接收到的每個標(biāo)簽的射頻信 號強度做數(shù)學(xué)乘法。這在下面的解說中引為"RSSI的點乘"。由于在 RSSI值中信號強度用log等級表示，點乘是這些信號的RSSI值的加 和。之后根據(jù)RSSI的點乘和相應(yīng)x、 y值繪制名為"天線最優(yōu)位置"的 曲面圖。在每個測試點重復(fù)這兩個過程，每個測試點給出一個唯一的 RSSI點乘曲面圖。相似地，通過點乘每個測試點的"天線最優(yōu)位置"， 可以形成另一個曲面圖，稱為"可讀區(qū)域"。圖4圖解PAMF上裝有電機的天線位置固定器("APH，，)。圖IO演示了用CIS-GUI設(shè)置以獲取的標(biāo)簽數(shù)量和它們在每個x 和y天線位置得到的RSSI值的熱圖截圖，并由兩個位置指針表示。

圖11演示同時看到天線的位置指針達到最大距離并準(zhǔn)備下一 步"Auto-Plot"表示獲取過程的完成。圖12圖解每個標(biāo)簽對于x和y天線位置的RSSI值形成的曲面 圖的不同性能。
00034]圖13是在給定MOP測試點對于x和y天線位置的最優(yōu)天線位 置曲面圖。圖14是在z平面地面地圖上五個不同MOP測試點的最優(yōu)天線
位置熱圖的總結(jié)。
00036]圖15是攜帶STP的MOP實現(xiàn)范例。
00037圖16是一幅沿STP的每個標(biāo)簽RSSI值的熱圖截屏，其中使用 了 CIS-GUI邏輯位置來映射標(biāo)簽群中標(biāo)簽的物理位置以及概念掃描 網(wǎng)中的X, Y值。
圖18圖解每個標(biāo)簽的RSSI值的點乘對于x和y天線位置的關(guān) 系，以此產(chǎn)生最優(yōu)天線位置。圖19圖解從最優(yōu)天線位置曲面圖轉(zhuǎn)換為的熱形表示的關(guān)系。本發(fā)明目的是從提供的閱讀器得到標(biāo)簽群的可讀性。標(biāo)簽的可 讀性取決于若干因素，我們的發(fā)明專注于以下因素
a. 標(biāo)簽數(shù)量
b. 天線數(shù)量
c. 天線相對標(biāo)簽的方向
d. 標(biāo)簽相對天線的方向
本發(fā)明讓用戶用科學(xué)和圖形化的方法可^L化任何以上因素間的關(guān)系。 圖形化編譯結(jié)果可以顯示標(biāo)簽對于提供的閱讀器的可讀區(qū)域。且可評 估優(yōu)化的天線位置。過程步驟505從CIS數(shù)據(jù)庫取出MOP的測試點。然后CIS發(fā) 送命令給MOP，將MOP移動到圖8的屏幕801中顯示的指定測試點。
可讀區(qū);或是Best—Antennas—Position^ for j= 1 to m, for all
Best—Antennas—Position^ #Null,在測試點Zj且M是測試點總數(shù)，測
試點定義為包含值(Z!, Z2,…Zm)的域Z。如圖20所示，以上過程可在每個測試點重復(fù)。扭克念上的連才婁 包括所有測試點A,Z2，Z3,…等等。MOP分別在測試點z2和z3經(jīng)歷同 樣的數(shù)據(jù)采集掃描?？捎?08中編譯的數(shù)據(jù)繪出在測試點ZhZ2，和z3 的最優(yōu)天線位置2001, 2002和2003的熱圖。
00076]如圖21所示，組合所有熱圖可以產(chǎn)生沿^各徑所有測試點Zl,z2, Z3,…等等的z平面可讀區(qū)域?？勺x區(qū)域的定義由方程2104表示?？勺x 區(qū)域的熱圖可表示x和y天線在區(qū)域2016和2017的放置，并能以最 高概率在一個測試點讀取所有標(biāo)簽。軟件實現(xiàn)時，目前發(fā)明的元素本質(zhì)上是執(zhí)行所需任務(wù)的代碼
段。程序和代碼段可被存儲在處理器可讀的媒介中或由將電腦數(shù)據(jù)由 載波傳輸。"處理器可讀媒介"可以包括任何可以存儲和傳遞信息的媒
介，例如電子電路、半導(dǎo)體記憶設(shè)備、ROM、 flash記憶體、可擦寫 ROM(EROM)、軟盤、CD-ROM、光盤、硬盤、光纖i某介、射頻(RF) 連接等等。計算機數(shù)據(jù)信號包括可以在傳遞介質(zhì)中傳播的任何信號， 如電網(wǎng)頻道、光纖、空氣、電磁場、射頻(RF)連接等等。代碼段可 以通過電腦網(wǎng)絡(luò)如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)下載。
[00082本領(lǐng)域中的熟練人員可以迅速觀察到可以在本發(fā)明的范圍、 精神或指示下做出多種設(shè)備的改動和替換。本發(fā)明定義為以下聲明或 其等價。
權(quán)利要求
1.一種自動放置RFID天線的支撐框架，包括支撐RFID天線的支撐結(jié)構(gòu)；控制RFID天線在框架上移動的控制器；和裝載RFID標(biāo)簽在預(yù)定區(qū)域內(nèi)沿測試點移動的移動平臺，其中的RFID標(biāo)簽對RFID天線收發(fā)射頻信號，其中的計算機系統(tǒng)實施分析后反饋到控制器調(diào)整RFID天線。
2. 如權(quán)利要求1所述的支撐框架，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括多個 支撐桿。
3. 如權(quán)利要求2所述的支撐框架，其中，所述控制器由步進電機 驅(qū)動并固定于至少 一根支撐桿上。
4. 如權(quán)利要求1所述的支撐框架，其中，所述移動平臺包括多個 可在水平面內(nèi)移動的輪子。
5. 如權(quán)利要求1所述的支撐框架，其中，所述計算機系統(tǒng)還包括 處理器單元、數(shù)據(jù)庫和分析套裝軟件。
6. 如權(quán)利要求5所述的支撐框架，其中，所述分析套裝軟件確定 RFID標(biāo)簽的可讀區(qū)i或。
7. 如權(quán)利要求6所述的支撐框架，其中，所述可讀區(qū)域通過評估 RFID標(biāo)簽、RFID天線和測試點來確定。
8. —種確定大量RFID標(biāo)簽可讀區(qū)域的方法，包括(a) 掃描一個測試點周圍的區(qū)域；(b) 獲取每個RFID標(biāo)簽的RSSI值；(c) 將所有RSSI組合為一個度量標(biāo)準(zhǔn)；(d) 關(guān)于測試點產(chǎn)生曲面圖；和(e) 為下一個測試點重復(fù)步驟(a)至(d)以組成可讀區(qū)域。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述度量標(biāo)準(zhǔn)是便于人閱讀的。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述測試點被安排在地面 上，且載有天線的移動平臺移動至此。
11. 一種確定大量RFID標(biāo)簽可讀區(qū)域的方法，包括 用計算機圖形用戶界面配置應(yīng)用環(huán)境； 用圖形格式表示大量RFID標(biāo)簽的RSSI值；和 依照在大量天線位置和測試點收到的RFID標(biāo)簽信息確定可讀區(qū)域。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括以下步驟自動分派天線 和移動平臺至預(yù)設(shè)地點。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，確定步驟包括用對每個 RFID標(biāo)簽的RSSI值使用點乘。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，還步包括產(chǎn)生熱表。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述熱圖用不同色調(diào)級別 表示RSSI值的不同點乘。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述熱圖中一種單獨的顏 色表示未檢測到的標(biāo)簽。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是“針對RFID標(biāo)簽的可讀區(qū)域決定RFID天線放置的方法與系統(tǒng)”。本發(fā)明描述了自動RFID天線放置的裝置、系統(tǒng)及附帶方法，并說明了獲得RFID可讀區(qū)域的方法。裝備系統(tǒng)包括一個可組裝可調(diào)整的安裝框架(“PAMF”)，此框架裝有固定RFID天線的傳送帶、控制天線移動的天線位置控制器(APC)和天線位置固定器(APH)，裝載大量RFID標(biāo)簽的可移動目標(biāo)平臺(MOP)，和用來捕捉對RFID閱讀器收發(fā)的射頻信號并配有可讀區(qū)域分析(RRA)軟件的計算機整合系統(tǒng)。
文檔編號G06K7/00GK101344932SQ200810129210
公開日2009年1月14日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者倪明選, 張成志 申請人:香港科技大學(xué)