CN100460881C - 用于测量在射频识别标签和读取器之间的读取范围的设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于测量在标签和读取器之间的读取范围的设备，其包括：一个通过连接在一行中的至少一个单位隔室形成的电磁消音室，该单位隔室具有提供在每个单位隔室的内壁上的电磁波吸收剂，一个位于该电磁消音室的末端上的该单位隔室上并且经由天线发送电磁波的电磁发生部分，和一个电磁测量部分，其使用一个在该电磁消音室中移动的电场探头来测量从该电磁发生部分发送的该电磁波的场强。

Description

用于测量在射频识别标签和读取器之间的读取范围的设备
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2005年5月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0041031和于2005年7月26日提交的韩国专利申请No.10-2005-0067821的权益，其全部公开内容作为参考在此引入。
技术领域
本发明涉及一种用于测量在射频识别(RFID)标签和读取器之间的读取范围的设备，更具体而言，涉及一种使用具有方便的可移动性和可延伸性的电磁消音室，根据在RFID标签和读取器之间的距离来测量精确的场强的设备。
背景技术
常规的用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的方法包括一种用于手动地测量在RFID标签和读取器之间的距离，并且通过确定读取范围来大致地求取距离的方法，和一种用于使用电磁消音室来测量读取范围的方法。
前者的方法不能测量精确的读取范围，而后者的方法很难测量精确的读取范围，因为在一个天线腔室中电磁吸收剂的吸收率是根据测量位置而变化的。此外，在后者的方法中，在系统被安装之后，移动系统是不可能的，并且天线腔室的扩展是困难的。
发明内容
为了解决以上所述和/或其它的问题，本发明提供了一种用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的设备，该设备提供了一个具有方便的移动性和可延伸性的电磁消音室，并且根据位置来精确地确定RFID标签是否被读取，以及通过根据在RFID标签和读取器之间的距离和角度精确地测量场强来分析天线的方向图。
根据本发明的一个方面，一种用于测量在标签和读取器之间的读取范围的设备包括：一个通过连接在一行中的至少一个单位隔室形成的电磁消音室，该单位隔室具有提供在每个单位隔室的内壁上的电磁波吸收剂，一个位于该电磁消音室的末端上的该单位隔室上并且经由天线发送电磁波的电磁发生部分，和一个电磁测量部分，其使用一个在该电磁消音室中移动的电场探头测量从该电磁发生部分发送的该电磁波的场强。
附图说明
通过参考附图详细地描述优选实施例，本发明的上述和其他的特点以及优点将变得更明显，其中：
图1是根据本发明一个实施例的电磁消音室的单位隔室的透视图；
图2A和2B示出根据本发明一个实施例的用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的设备的结构；和
图3是示出根据本发明一个实施例的用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的设备的例子的图。
具体实施方式
在其中电磁波没有回声的消音室是为精确地测量在标签和读取器之间的读取范围所必需。本发明不提供具有固定尺寸的电磁消音室，而是提供了一种为了方便移动性和可延伸性通过组装多个单位隔室形成的电磁消音室。
图1示出根据本发明一个实施例的电磁消音室的单位隔室100。参考图1，单位隔室100包括基于石墨的电磁吸收剂110、隔室连接框架120和标签支撑部分移动路径130。电磁吸收剂110位于单元隔室100的内壁上以吸收电磁波。隔室连接框架120是连接多个隔室的连接构件，使得用户可以以串联方式连接期望数量的单元隔室100。标签支撑部分移动路径130是一个其中安装有用于测量场强的电场探头的支撑部分(参考图2A和2B)可在单位隔室100之间移动的路径。
为了在标签和读取器之间读取范围的测量中获得一个可靠的值，屏蔽电磁消音室的电磁波的结果被设计为在所有期望的频带中小于-100dB，并且电磁波的吸收率在电磁消音室中的所有位置上不超过-25dB。
图2A和2B示出根据本发明一个实施例的用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的设备的结构。参考图2A和2B，根据本发明一个实施例的用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的设备包括一个包含多个相互连接的隔室在内的电磁消音室，一个发射电磁波的电磁发生部分，和一个测量所发射的电磁波的场强的电磁测量部分。
详细地，电磁消音室是通过连接多个在图1示出的隔室形成的。尤其是，电磁消音室的两个末端隔室是其中设置有电磁发生部分和电磁测量部分的隔室。
电磁发生部分位于电磁消音室的一个末端隔室上，并且包括一个外部连接器210、一个天线支撑部分220、一个读取器天线230和一个步进电机240。外部连接器210连接一个RF读取器(未示出)和电磁发生部分的读取器天线230。因此，由外部RF读取器所产生的电磁波经由外部连接器210被发送到在电磁消音室中的读取天线230。读取器天线230将所接收的电磁波发射到电磁消音室中。
天线支撑部分220为杆状，并且被安装在电磁消音室的末端隔室中。杆在其一端上具有一个臂，并且读取器天线230被固定到该臂上。步进电机240被安装在天线支撑部分220之下，并且控制在天线支撑部分230的高度方面的变化，也就是说上下移动，以及臂的转动。因此，被固定到天线支撑部分220上的读取器天线230可以上下移动，并且根据步进电机240的控制在预定的距离内转动。
电磁测量部分位于与电磁发生部分所在的隔室相对的隔室上。电磁测量部分包括第一步进电机250、第二步进电机260、标签支撑部分270和电场探头280。
电场探头280测量由电磁发生部分的读取器天线230发射的电磁波的场强。标签支撑部分270为杆状，并且具有一个预定长度的臂。电场探头280被固定到标签支撑部分270的臂上。第二步进电机260被安装在标签支撑部分270之下，以控制标签支撑部分270的向上/向下移动，以及标签支撑部分270的臂的转动。
第一步进电机250控制标签支撑部分270以在电磁消音室的两个末端隔室之间移动。也就是说，第一步进电机250控制具有电场探头的标签支撑部分270，使其从一个末端隔室到另一个末端隔室或者电磁发生部分，经由隔室100中的标签支撑部分移动路径，图1中的130来回地移动。因此，被固定到标签支撑部分270上的电场探头280可以通过第一和第二步进电机250和260在电磁消音室中上下左右移动和转动。
图3是示出根据本发明一个实施例的用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的设备举例的图。参考图3，用于测量读取范围的设备包括控制部分300、310和320，用于控制在图2中示出的读取范围测量设备200中的步进电机和分析场强。
一个外部RFID被连接到位于电磁消音室的一个末端隔室上的外部连接器210。电场探头280被设置成与读取器天线230的中心排成直线。在读取器天线230和电场探头280之间的距离被保持在5cm左右。
电磁发生部分的步进电机240和电磁测量部分的步进电机250和260被连接到位置控制器300。位置控制器300被连接到中央控制器310。当用户经由中央控制器310输入步进电机的位置信息的时候，位置控制器300根据输入的位置信息控制电磁发生部分的步进电机240和电磁测量部分的步进电机250和260。中央控制器310根据由位置控制器300控制的位置经由电场探头280测量电磁波的场强。位置控制器300控制所有的步进电机240、250和260。作为选择，位置控制器300控制电磁发生部分的第一步进电机250，而中央控制器310直接控制其它的步进电机240和260。
中央控制器310根据电场探头280的位置来采集场强数据。当中央控制器310根据位置完成场强数据的采集的时候，用户移去电场探头280，并且在电磁消音室中安装标签或者标签附着于其上的物体。经由电场探头以使用测量场强同样的方式测量在标签和读取器天线之间的可读性。
方向图分析器320测量标签和读取器的传输方向图，以提高电磁消音室的可用性。标签和读取器被放置在标签支撑部分270上，并且适用于一个频率的标准天线被放置在天线支撑部分220上。因此，在当前的系统被设置成与一般的近场天线测量系统相同之后，标签和读取器的传输方向图被测量。
因此，可以知道根据角度和高度在标签和读取器之间的识别性。当标签在任意点上没有被识别的时候，可以分析有关在标签和读取器之间的距离、角度和高度的数据以及场强。这些分析的数据可以被用作表示在标签和读取器之间性能的参考数据。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了具体地示出和描述，本领域技术人员应理解，不脱离在所附的权利要求中所限定的本发明的精神和范围，可以在其中在形式和细节方面进行各种各样的变化。
如上所述，在根据本发明用于测量在RFID标签和读取器之间的读取范围的设备中，根据位置的场强通过自动控制被精确地测量，并且用于分析测量数据的图形被同时提供，使得测量时间被减少，并且可靠性被改善。标签和读取器之间的距离、角度和高度上这样的一个任意位置上的标签的识别被更加精确地确定。当开发一个RFID系统的时候，标签和读取器的可靠性能可以通过精确地测量该位置上的场强来确定。此外，根据本发明的电磁消音室除了测量在标签和读取器之间精确的读取范围之外，通过测量标签和读取器天线的传输方向图，具有执行常规的大形天线室作用的优点。

Claims (9)

1.一种用于测量在标签和读取器之间的读取范围的设备，该设备包括：
一个电磁消音室，其包括两个末端单位隔室，每个所述末端单位隔室具有内壁，其中电磁波吸收剂提供在所述内壁上，并且每个所述单位隔室能够结合到另一末端单位隔室；
一个位于所述电磁消音室的所述末端单位隔室之一上，并且经由天线发送电磁波的电磁发生部分；和
一个电磁测量部分，其使用一个在电磁消音室中移动的电场探头来测量从电磁发生部分发送的电磁波的场强。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于，该单位隔室具有提供在内壁上的基于石墨的电磁波吸收剂。
3.根据权利要求1的设备，其特征在于，电磁发生部分上下移动天线，并且以预定的角度转动该天线。
4.根据权利要求1的设备，其特征在于，该电磁发生部分包括：
发射电磁波的该天线；
一个连接天线和外部RFID读取器的外部连接器；和
一个天线支撑部分，具有一个位于具有预定长度的杆上的臂，在该臂的末端上固定天线，并且该天线支撑部分执行该杆的向上/向下运动和该臂的旋转运动。
5.根据权利要求1的设备，其特征在于，该电磁测量部分允许该电场探头在电磁消音室中沿着单位隔室线性地移动、向上/向下移动和以预定的角度转动。
6.根据权利要求1的设备，其特征在于，该电磁测量部分包括：
一个测量从电磁发生部分发送的电磁波的场强的电场探头；
一个标签支撑部分，具有预定长度的杆和位于该杆的末端上的臂，该电场探头被固定到该臂的末端上，并且该标签支撑部分执行该杆的向上/向下运动和该臂的旋转运动；和
一个在该电磁消音室的两个末端的单位隔室之间移动标签支撑部分的步进电机。
7.根据权利要求1的设备，其特征在于，进一步包括一个控制电磁发生部分的天线的向上/向下和旋转运动，和电磁测量部分的电场探头的移动的位置控制部分。
8.根据权利要求1的设备，其特征在于，进一步包括一个根据在该天线和该电场探头之间的相对位置检查场强的中央控制部分。
9.根据权利要求1的设备，其特征在于，进一步包括一个方向图分析部分，当标签和读取器位于电磁测量部分上，并且用于该标签和读取器的标准天线位于电磁发生部分上的时候，以近场天线测量方法测量该标签和读取器的传输方向图。
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