CN100485709C

CN100485709C - Rfid传感器阵列

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Publication number: CN100485709C
Application number: CNB2005800302886A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·S.·苏利文; 詹谢德·H.·杜巴施
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Gillette Co LLC
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2009-05-06
Anticipated expiration: 2025-08-16
Also published as: WO2006031359A1; US7614555B2; AU2005285433A1; NZ553505A; AU2005285433B2; ZA200701830B; BRPI0515068A; CA2578099A1; EP1787237A1; KR20070041624A; US20060049249A1; KR100814210B1; HK1105700A1; JP2008512322A; CN101014961A; MX2007002851A

Abstract

RFID性能监测系统可包括系统、方法或用于收集涉及RFID系统性能信息的计算机程序产品。与性能相关的信息的一个来源可为RFID读出器，既包括活动(在读取)期间的也包括非活动(在侦听)期间的。在本文所述的各种实施方案中，性能监测系统既可在RFID读出器的活动期间也可在它们的非活动期间从RFID读出器收集与性能相关的信息。

Description

RFID传感器阵列

技术领域

本发明涉及RFID系统中的监测。

发明背景

射频识别(RFID)系统能够在单个RFID标签(本文称为“标签”)通过RFID读出器附近时以无线方式检测到它们。与单个地被读出并且必须处在扫描器的光学视线上的条形码不同的是，RFID标签技术可快速地读出读出器周围区域中的大量标签，例如货架或货盘上的聚集在一起的许多加标签的产品。而且，标签可透过一些材料例如用于运输产品箱或产品货盘的纸质或塑料的包装材料而读出。这样以来，单个产品可在放置到用于存储或运输的容器中之后加上标签并读出。

RFID标签可为极薄的、具有约大张邮票尺寸的微芯片基的标签。所述标签可包括能够接收射频能量而与读出器通讯的天线特性。典型地，读出器可通过以特定的频率并用特定的调制发射射频(RF)能量来检测标签。在所述读出器的适当范围内的标签可被通过所述标签的天线接收到的RF能量激发。被激发的标签可通过生成或反射可被读出器的天线和接收器检测到的RF信号而作出响应。由所述标签发送的信号可用这样的信息来编码：例如序列号、电子产品码(EPC)、库存单位(SKU)或其它识别信息。读出器接收到识别信息并将其解码后，标签信息即可被记录或存储以用于各种用途。当单个标签与配送链中的产品相关联时例如用途可包括，但不限于，库存管理、产品跟踪、记帐、防损或订购。

配送链中的产品跟踪可使用RFID系统来跟踪库存例如在制造厂中的各种控制点、配送中心、仓库以及零售点。在实际的大规模RFID系统中，并非所有的标签都能读出。在配送链环节中，RFID系统性能可通常指当产品通过配送链时标签被读出的可靠性。

在这些点的每一处，标签能够在多大范围上被令人满意地读出取决于多种参数，例如温度和湿度条件、电磁干扰(EMI)、读出器/标签灵敏度、材料性质，以及可影向标签被RFID系统检测的可靠程度的为数众多的其它因素。因此，要想在这样的环境中可靠地跟踪标签就要求RFID系统能够在可影响RFID系统性能的各种大气、电磁以及其它条件下运行。

发明概述

一种用于监测射频(RF)能量的系统及相关的方法包括一个或多个RFID系统中的读出器。在介于读取RFID标签之间的间歇期期间，RFID读出器可用作传感器以使用RFID读出器天线检测电磁能量。可分析收集到的信息从而识别周围环境的射频能量的来源，所述射频能量的来源可例如干扰RFID系统的可靠运行。因此，RFID读出器可用来收集供用于监测和跟踪RFID系统的性能的系统使用的信息。

一种用于监测和跟踪RFID系统的性能的系统收集关于可影响RFID系统性能参数的信息。在各种实施方案中，所述系统可从所述系统中的多重节点收集信息。所述系统可对收集到的信息进行统计操作以确定其对系统性能的影响。RFID系统性能可在系统中的各种节点处被监测，所述节点包括例如单个读出器单元、环境传感器以及编程工位。可对收集到的所有信息进行分析，以便识别造成RFID系统性能的可靠性减弱的参数。

在一个方面，每个被监测的读出器工位都可例如起到无源天线的作用以收集所述读出器工位的环境中的电磁信号信息。在另一个方面，可操作每个天线来监测其它读出器的性能或识别电磁能量的来源。

在各种实施方案中，用于分析的收集到的信息可包括性能测量值例如标签灵敏度水平、对单个标签的成功读出次数和尝试读出次数。也可收集关于以下方面的信息：产品配置、标签放置和定向信息、时间、温度、湿度、振动、电源线质量等。也可收集关于以下方面的信息：批码、版本、供应商，以及标签、读出器的历史，以及其它硬件和软件。此外，还可收集关于每个标签连接其上的产品的信息，例如关于标签轨迹和速度、货箱、货盘、所用材料以及产品的库存单位的信息。另外，关于单个标签的信息还可包括标签设计、卖方、校准灵敏度、定向、版本、天线、批码等。也可监测可涉及系统性能的其它参数，例如坞门的状态(打开的或闭合的)，或马达是否启动。

在一些实施方案中，可测试单个标签以确定与所述标签关联的灵敏度水平。此标签灵敏度信息可与其它被收集的信息组合以统计地确定RFID系统中单个结点处的性能范围。实施方案也可包括衍生自关于标签灵敏度的测试数据的信息，所述标签灵敏度随标签在具体产品上或在包含一个或多个产品的容器内的放置情况而变化。这样的灵敏度测定信息可用来改进系统用以识别参与起误差作用的参数的精确度。

在一个实施方案中，如果确定某个具体参数已落在预定范围之外或达到预定阈限，系统可例如自动向操作员报警。在另一个实施方案中，可配置系统采取校正行动例如闭合某个坞门，信号指示禁止区、生成涉及购买标签的定单，以及开/关空调设备(例如，采暖、通风和空调；风扇)。可配置系统显示参数、趋势以及供操作员解释的相关性数据。

在一个实施方案中，所述监测可涉及提供关于RFID系统性能信息的多重输入信号。在具体的实施方案中，此性能监测可通过从RFID系统中的若干读出器工位收集信息而部分地完成。附加传感器例如环境温度和湿度传感器可完成进一步的信息收集。一旦收集到信息，就可通过性能监测系统分析这样的信息以将系统性能与收集到的信息(包括时间)统计地关联起来。被监测的参数之一可包括时间。通过识别RFID系统性能与环境参数之间的关系，可定准解决方案以减轻它们的效应。

在另一个实施方案中，RFID性能监测系统包括带有处理器的计算系统。所述处理器可执行由存储在信息承载介质上的程序发出的指令。所述程序可包括当在处理器上被执行时实现本文所述功能的指令。

一些实施方案可提供一个或多个优点。例如，所述系统可用于收集涉及RFID系统的性能的信息。由所述系统收集的信息可被编译以有利于或者手动和/或者自动分析从而识别对RFID系统性能的干扰源。所述系统也可提供关于RFID系统性能的报告，并且可建议或实施校正动作以改进性能。所述编译信息和分析可被系统结构设计师、工程师和操作员使用以增进对以下事物的了解：RFID系统中的性能范围、那些因素限制性能范围，以及如何改进RFID系统、环境或RFID系统的运行。

本发明一个或多个实施方案的细节阐述于附图和以下说明中。通过阅读说明书、附图以及权利要求书，本发明的其它特征、目的和优点将变得显而易见。

附图概述

图1为包括RFID性能监测系统的功能方框图。

图2为可使用图1的RFID性能监测系统的过程流程图。

图3为使用RFID性能监测系统的一种方法的流程图。

图4为功能方框图，图示说明RFID性能监测系统中的数据流和数据处理的一个方面。

图5为应用RFID系统性能数据改进RFID系统性能的一种方法的流程图。

图6为分析性能数据以确定影响系统性能参数的一种方法的流程图。

图7为配送中心的顶视图，其中有一排读出器监测电磁能量源。

图8为使用非活动读出器监测RFID系统中的其它读出器的一种方法的流程图。

图9为测定标签的灵敏度的一种方法的流程图。

各种附图中的相同的参考符号指示相同的元件。

说明性实施方案的详细描述

RFID性能监测系统可包括系统、方法或用于收集涉及RFID系统性能信息的计算机程序产品。性能相关的信息的一个来源可为RFID读出器，既包括活动(在读取)期间的也包括非活动(在侦听)期间的。在本文所述的各种实施方案中，性能监测系统既可在RFID读出器的活动期间也可在它们的非活动期间从RFID读出器收集与性能相关的信息。

通常，RFID系统性能涉及对所述系统中的读出器识别标签的可靠程度的测定。为评估可影响RFID系统性能的参数，可从多种来源收集信息以作分析。可使用统计方法或其它工具来分析收集到的信息以识别表明RFID系统性能的相关误差源的模式。因此，可收集关于运行结果、系统元件以及RFID系统运行于其中的环境的信息。性能相关的信息可与其它信息例如产品信息、RFID标签或读出器信息相关联。每个标签可唯一地与一个识别签条相关联，所述签条可让被收集的信息与单个标签相关联。所述监测系统也可为了采取某校正行动的目的而处理所述信息。如此以来，所述系统可用作用于识别改进RFID系统性能的机会的分析工具。

有许多因素可降低RFID系统性能。例如，会出现标签失效的情况。RFID硬件和软件、大气条件、标签和读出器的设计与变异性、读出器与标签之间的相对移动的轨迹，以及读出器周围区域的物理特性也是会影响在RFID系统中读出标签的可靠性的因素的例子。

在一些实施方案中，标签可连接到单个制品上，或其可连接到制品的容器上以让RFID系统跟踪。所述标签可连接到具有固定位置的制品上例如配送中心(即，或其它仓库)的货架上，或者其可连接到移动制品上。移动制品的一个例子是铲车。移动制品的另一个例子是消费(或其它)产品，所述产品会通过传送机、铲车、货车、手提或类似的运送模式通过供应链。所述供应链可包括产品流程的任何片段，所述产品流程从原始设备制造商(OEM)，直到各种配送中心，再到零售点，然后再到终端消费者。沿着供应链，可为了各种商业目的而使用一个或多个RFID系统来在供应链中跟踪加上标签的制品的移动，所述商业目的为例如最小化损失、改进库存管理或减小库存相关的成本。

这些商业目的可通过使用可靠地读出所有经过读出器的标签的高性能RFID系统而最好地实现。然而在实际的系统中，有许多潜在原因使得读出器不能完成任务，即不能100％地读出所经过的标签。一个增强RFID系统的商业目的途径涉及识别阻碍性能的因素。如果可识别负面地影响性能的参数，则可开发减轻策略并采取校正行动以改进RFID系统性能。

可配置RFID性能监测系统识别与RFID系统性能关联的参数。可配置RFID性能监测系统收集、分析并共享涉及RFID系统的性能的信息。沿供应链的各点处的RFID系统可与其它RFID系统共享信息。可分析性能信息以确认可改进或降低RFID系统性能的条件，以及RFID系统读出标签的可靠程度。

读出标签的可靠性程度的一个测定在本文中称为性能范围。性能范围越大，则标签不能被正确地读出的可能性越小。作为举例说明，如果在某个特定功率电平上读出器能够适当地读出所有标签，则性能范围对应于在读出器性能降至预定和容许的阈值以下之前读出器功率电平会减小多少。

在确认误差源或性能范围减小的原因之后，系统设计员、管理员、工程师和技术员即可设计并实施减轻策略从而采取校正行动以改进性能。在一些实施方案中，减轻策略可包括闭环反馈控制系统，所述闭环反馈控制系统被配置自动采取校正行动而无需人工参与。在其它实施方案中，可能要求人工参与以完成分析工作中的某些事情或采取校正行动。

为便于理解，将在讨论了能够跟踪制品移动的RFID系统的常规方面之后介绍RFID性能监测系统的数个方面。接着，介绍操作RFID性能监测系统的各方面的细节。然后，将解释可为所述性能监测系统提供增强的功能的附加特征。

用于跟踪制品移动的RFID系统

从图1开始讲解，示例性RFID系统10被配置以跟踪连接到待跟踪制品上的RFID标签(“标签”)的移动。与常规RFID系统类似，所述RFID系统10连接到一个或多个RFID读出器12。每个读出器12可包括被配置以使用射频(RF)信号检测读取场内的标签的天线和控制器。RFID系统10也包括可执行涉及跟踪制品的移动的功能的RFID操作服务器14。在此示例中，操作服务器14通过读出器界面16与读出器12通讯，并且其被连接到存储涉及跟踪制品移动的信息的若干信息仓库。在此示例中，所述信息仓库包括产品数据库20、标签数据库22以及标签列表数据库24。

为准备跟踪制品的移动，此实施例中的操作服务器14还连接到中间服务器30，所述中间服务器可与外部系统例如因特网32和/或内联网34交换信息。通过因特网32，RFID系统可使用唯一对象名源，例如对象名服务(ONS)36。对象名服务36可提供唯一代码使得每个在RFID系统中使用的标签可用唯一地识别所述RFID标签的信息来编码。这种可采取专用码(例如，64或96位)形式的标签识别信息可存储在标签中。这样的编码的一个实施例为例如电子产品码(EPC)。电子产品码可应用到标签上以向每个标签提供通用唯一序列号。标签也可用其它信息例如要连接标签的制品的部件号、批号、制造商或库存单位(SKU)来编程。

通过内联网34，RFID系统10可用仓库管理系统(WMS)38a来交换信息，例如商业、会计和库存位置信息。在仓库管理系统38a的层次上，计算系统可监测和控制一个或多个独立的RFID系统，包括RFID系统10。这样以来，由每个RFID系统中的每个读出器所收集的大量数据就可例如为了报告的目的而被总结。多重仓库管理系统，例如38a和38b，可连接到公司的信息技术(IT)系统中，以使RFID数据跟踪可与其它公司和高层管理功能整合。可使一些RFID信息能够被供应链中的其它公司使用。例如，商业伙伴(例如，供应商、销售商、运输商、零售商)例如能够使用共享RFID数据库50的一些方面的公司40b可为了存储和检索而发送RFID数据例如通过虚拟专用网(VPN)。虽然描述的是示例性体系结构，但也可使用其它网络体系结构和实施工具。

前文的描述介绍了示例性系统的各个方面，所述示例性系统被配置以使用带有一排RFID读出器的示例性RFID系统常规地跟踪制品的移动。在那样的背景下，这样的RFID系统的性能可由随后将作描述的性能监测系统来监测。

RFID 性能监测系统

图1的被图示说明的RFID系统10还包括可从RFID系统和其它来源收集信息的RFID性能监测系统100(下文称“系统100”)。收集到的信息可或者由系统100或者由人工操作员来作分析。分析收集到的信息的一个目的是识别改进RFID系统10的性能的机会。

系统100包括通过总线连接到用于信息存储和检索的存储器120的处理器110。存储器120可包括程序存储存储器122、编译数据库存储器124、统计分析存储器126以及辅助存储器128。通过总线，处理器110可检索存储在程序存储存储器122中的程序指令。处理器110可执行检索到的程序指令从而完成涉及性能相关的信息的收集、处理、编译、分析或存储的功能。在一些实施方案中，程序指令还可使处理器采取校正行动以改进RFID系统性能，和/或向外部系统或人工操作员报告处理过的分析结果。

处理器110可连接到接收、发送、存储、显示或处理数据和控制信号的各种装置上。处理器110与这些装置之间的连接方式可为：例如，直接的(IC到IC)；内芯(即集成在单个IC或ASIC中的)；通过包括地址、数据和控制线的并行总线；通过串行总线(例如USB、以太网或控制器区域网络)；或这些方法的组合。对于操作基于处理器的性能监测系统来讲，进出处理器110的信号可包括中断、控制以及应答信号。可使用各种体系结构来实施接收、存储、处理和发射信息的功能。处理器110可在单一微处理器或微控制器中实施，或其可引入被编程以提供本文所述功能的协同运行的多处理器。在一个实施方案中，一些操作可由主微处理器处理，所述主微处理器将某些分析功能的处理委托给例如数学协处理器。

在此示例中，处理器110也连接到传感器接口140和反馈控制接口150。传感器接口140可连接到若干参数传感器142，系统100可从所述参数传感器收集关于可影响RFID系统10的性能的参数的信息。例如，参数传感器142可用来监测温度、相对湿度、振动、电源线质量、各种设备的运行状态例如坞门是打开的还是闭合的或某个装置(例如，马达)是运转的还是停止的。其它参数例如可潜在地给标签的读取带来干扰的环境现象或其它现象也可得到监测。这样的传感器的一个实施例可包括用于检测并监测可能干扰RFID标签读取的周围环境中的RF能量的RF接收器。

可配置反馈控制接口150发送若干控制信号152使校正行动生效以改进RFID系统性能，和/或向外部系统或向人工操作员报告处理过的分析结果。例如，一个控制信号152可连接到读出器12之一以允许系统100调节由所述读出器12发射的射频信号的功率电平。一方面，可减小读出器功率电平从而例如减弱与其它读出器的无意干扰并且避免读出本意不在所述读出器的读取区内的标签。另一方面，可增大读出器功率电平从而增加读出所有在所述读出器的读取区中的标签的可能性。究竟应当增大还是减小功率电平从而改进RFID系统性能可通过分析系统100所收集的数据而确定。

处理器110也连接到性能数据库160和参数数据库162。在此示例中，数据库160至162可为由系统100收集到的数据提供一种仓库。例如，处理器110可从RFID操作服务器14接收性能相关的数据、使用下文将要描述的方法处理所述数据并将处理所得结果存储进性能数据库160或编译数据库124中。当处理与某个具体标签相关联的或者产品或者性能相关的数据(存储在数据库20至22中)时，处理器可通过唯一地将处理过的信息与存储的标签标识符例如电子产品码相关联的方式存储处理过的信息。

处理器110可在参数数据库162中存储接收自传感器142的信息。在一些实施方案中，收集自参数传感器142的信息可与读出器阵列12中的某个具体的读出器相关联例如当其它信息可与位置信息或其它参考信息例如配送中心的某个具体的坞门或某件具体的设备相关联时。这样的被关联的信息可与其它收集到的信息一起分析从而例如定位RFID系统性能问题的来源。

收集到的信息可编译到数据库中124中。所述编译过的信息可根据由处理器110执行的程序指令处理或过滤。编译数据在其被收集时就可直接被存储进存储器124中，或其可被存储或衍生自初始存储在另一个数据库中的信息，所述另一个数据库例如数据库20至24、160至162或可由处理器110通过因特网32或内联网34访问的其它(外部)数据库。其它信息可接收自存储在信息载体例如软盘、CD、闪存卡或磁带或其它数据存储介质或装置上的信息。在一些实施方案中，所述信息可“在线”编译，一边由RFID系统10实时接收，一边有效地添加到编译数据库124中。在一些实施例中，处理器110可完成数据库124中的编译数据的“离线”处理。

在某些实施方案中，处理器110可执行存储在程序存储存储器122中的程序指令从而当所述信息被编译进编译数据库124时处理它。一些处理方法可将正在被接收的信息与其它信息例如电子产品码号、时间信息、位置信息或其它信息相关联，以使分析可揭示参数之间的有意义的关系。一些处理方法可过滤输进的数据从而例如减少冗余或排除非有用(例如，空值)信息。其它处理方法可包括对某些参数或数据库中的字段开发索引或其它元数据，借此可改进数据库搜索。可执行其它预处理方法从而格式化或建立用于分析的编译数据库。在一些实施方案中，时间信息(例如，印时戳)当其被添加到数据库中时可与一些信息相关联。当将信息编译到数据库中124时，处理器110可请求从其它来源例如仓库管理系统38a至38b或IT公司40补充信息。

处理过编译数据库124中的数据之后，处理器110可将结果中的一些存储进存储单元例如统计分析报告存储器126中。存储在那里的信息可被格式化和结构化以便让各种应用例如用于在显示装置上生成可供操作员查看的图形显示的图形显示程序，方便地查阅和访问。图形输出可实时地、周期性间隔地或应操作员的请求连续更新。更长期或历史的结果信息可由操作员通过使用例如计算机终端或其它用于访问所述报告信息的输入/输出装置来查阅。此类显示可引入能够以各种图形、列表或其它报告格式图示说明趋势和状态信息的图形输出。可显示报警条件以指示参数或性能相关的信息或处理结果超出预定容许极限。

除了视觉显示信息之外，系统100中还可包括高级报告能力。例如，可配置系统100向中间件服务器30、仓库管理系统38a至38b以及IT公司40a发送各种层次的编译过或处理过的信息和结果。所述信息可例行发送或应请求而发送。所述信息也可在处理器110检测到某些预定条件时发送。例如，如果确定与某个具体的制造商批码相关联的标签的性能低于令人满意的性能，则可生成并向仓库管理系统38a至38b和IT公司40a至40b发送讯息，以通知有关人员例如拒绝再使用来自不能令人满意的批码的标签。在相关的实施例中，系统10可发送控制信号152以增大功率电平和/或增加读出器12尝试读出不能令人满意的批码的标签的尝试读取次数。如这些实施例所图示说明，当确认性能相关的问题时，可采取若干不同的校正行动。

作为定位性能问题的来源的例子，可配置传感器142在RFID系统10的环境中的各种位置测定温度。在一个实施方案中，至少一些温度传感器142非常靠近读出器12中的一些。通过收集配送中心中的各种位置处的读出器12周围的温度可确定例如温度对单个读出器的性能的影响。识别出具有温度相关的性能问题的具体的读出器之后，就可定位性能问题的来源。此位置信息可提供据以选择校正行动的附加依据。在此示例中，潜在的校正行动可包括：将制品流程的路径重设到对温度相关的性能降低不太敏感的读出器；用对温度不太敏感的读出器或标签置换受影响的读出器或标签；重新定位读出器以减少温度涨落(例如，远离坞门)；为读出器提供局部温度调节(例如，冷却风扇、加热灯或其它采暖、通风和空调设备)；调节读出器功率电平以补偿温度变化；增加读取尝试；变更货盘上的物理产品/标签的配置；或改变所使用的标签的类型。这些实施例代表一些可用来减少温度变化对某个具体的读出器造成的影响的潜在的减轻策略，所述某个具体的读出器的性能已被确认对温度变化敏感。因而此实施例图示说明校正行动可如何以对由系统100所收集的各种参数的影响的分析为基础。

在各种实施方案中，RFID系统10和RFID性能监测系统100可不同于图1的说明性实施方案而配置。例如，各种元件可在单一计算平台例如单一服务器、桌上型或膝上型计算机上实施。可供选择地，RFID系统10和RFID性能监测系统100中的各种元件的某些可在分布式计算平台中实施并可使用其它硬件和软件，包括服务器、PC、膝上型机、大型机、可编程逻辑控制器(PLC)、手持计算装置、接口等。这样以来，所述元件可使用有线和/或无线通信协议交换信息例如USB、蓝牙、RS-232、以太网或其它通信方法，包括例如红外、射频或光导纤维。类似地，数据库20至24和160至162可与存储器元件120至126一起在单一数据存储装置中实施或在任何独立存储装置的组合中实施。存储装置可包括任何合适的存储器装置例如磁盘驱动器、闪存装置、EEPROM、RAM或ROM。

示例性供应链中的RFID性能监测

RFID性能监测系统100可用来监测各种应用中的RFID系统的性能。为举例说明起见，图2代表供应链的一部分的示例性实施方案中的一系列工位，其中RFID系统可跟踪制品的移动，而性能监测系统100可收集与性能相关的信息。此实施例可代表例如用来在配送中心跟踪制品的移动的RFID系统，在所述配送中心中各种货物可被接收、存储并放置到用于运输给例如零售顾客的货盘上。

在此示例中，工位序列从接纳旨在被跟踪205进RFID系统的产品、物品或制品开始。在一个实施方案中，标签的灵敏度可在工位210处确定。灵敏度可使用将参照图9详述的各种方法在工位210(或其它工位)处确定。在一些实施方案中，工位220可为用识别序列号例如电子产品码为每个标签编程的编程工位。启用工位220具有可被配置以用例如分配的电子产品码为标签“编程”的读出器215。在启用工位220，所述标签还可唯一地与关于它连接其上(或换句话讲连接到)的产品的信息相关联。这样以来，操作员可使用连接到RFID系统10的计算机终端来输入用于存储在数据库例如数据库20、22中的产品信息和电子产品码信息。

工位210、220处的这些功能的一些或全部可在配送中心的“上游”完成。例如，制造商可将标签应用到产品、用电子产品码为标签编程并确定标签的灵敏度。通过将所述信息存储在共享RFID数据库50中或换种方式例如由虚拟专用网或电子邮件在配送中心分布信息，制造商可使此信息被下游RFID系统获取。

因此，旨在被编程进标签的信息可从RFID系统10发送到工位220，并任选地可包括其它标签或产品信息。在一个实施方案中，RFID系统10或RFID性能监测系统可发送配置信息例如指导操作员如何将标签应用到某个具体产品的配置信息。这样的信息可反映从性能相关的信息的分析所得的校正行动，所述校正行动已确定在具体产品上的标签可通过例如改变标签应用到产品的位置或定向而被更好地读出。

此外，关于标签和它们的关联的产品的信息可从各种工位向RFID系统10和/或系统100发送。一旦被接收到，此信息就可被存储在例如数据库20、22中。其它信息也可从各种工位接收例如标签列表。标签列表可包括被读出器读取的单组标签中的所有序列号的列表。RFID系统10可将接收到的标签列表与期望的标签列表对比以确定是否有产品缺失。RFID性能监测系统100还可将标签列表与其它信息进行交叉参考以确定标签是否由于性能相关的问题没有被检测到。

配送中心中的其它工位可用系统100发送和接收信息。在此示例中，标签随后在工位225处被读出，在此处产品被堆放进货盘(或类似的装运容器)并用塑料包裹以便运输。所述货盘可为混合的(包括各种不同的产品)或均一的(所有都为同一种产品类型)。在混合的货盘中，货盘内的产品的组合、定向、材料以及配置可为不受控制的。这样以来，单个产品上的RFID标签的位置可变化，并且标签的可读性可受货盘上的材料和标签在货盘内的位置的支配。因此，在一些实施方案中，性能监测系统100可与工位225交换配置相关的信息。

当产品正在被包裹时例如在旋转平台(即转台)上，一个或多个读出器可正在尝试读出货盘上的标签。这样以来，被读出标签的标签列表可提供给RFID性能监测系统100。转台上的货盘读数的有效性可随数个参数而变化例如旋速、转数、货盘配置以及排列在工位225处的转台周围的多重读出器的当时的多路复用情况。如上文参照图1所述，系统100可包括连接到转台控制器和读出器的控制输出信号152从而运行工位225以改进RFID读取性能而不会不必要地减慢货盘进入下一个工位的操作流程。

在此示例中，下一个工位的作用可为将货盘堆放在货架230上以备后续装运。当准备装运时，可用铲车从货架240上取下货盘。在一些实施方案中，货盘由与货架关联的读出器读出，或当铲车在取下或移动货盘时由装载在铲车上的读出器215读出。机载通信和计算机系统可为验证的目的而收集并向RFID系统10传送货盘的标签列表，和/或为数据收集的目的而收集并向系统100传送货盘的标签列表。这样以来，铲车计算机、操作员、机载读出器以及RFID系统10就可例如使用无线通信方式交换命令、数据和控制信息。

在一些实施方案中，产品流程包括在验证通道250中用读出器215读出产品，紧接着就将产品放置到货车上运走。当制品被放置到货车上时跟踪它们的移动可谓意义重大例如对于经营过程例如保险和货单来讲就是这样。然而，被装运的物品的精确验证可因众多因素的缘故而复杂难解，所述众多因素包括：移动物体例如铲车和其它金属物品的变化的反光；坞门260打开或闭合时温度和相对湿度的变化；机械振动；读出器环境中的射频噪声；源自邻近坞门的读出器的干扰；以及其它误差来源。要检测任一个读出器工位处的这些参数，可配置各种传感器142向RFID性能监测系统100提供参数信息。

在向RFID性能监测系统100提供通信的任一工位处，从所述工位接收到的信息可包括计时或印时戳信息。在一些实施例中，时间信息用于确定历史趋势或用于将性能变化与例如具体的参数相关联。由于任何性能参数变化依赖时间的程度大，这样的计时事件信息可用来更精确地识别性能相关的干扰来源。

在可供选择的称为装运处的标签(tag-at-ship)的产品流程中，产品可直接从工位225处的聚集点出发行进到坞门260而无需被放置在货架230上。

因此，图2代表许多可能的用于让货物穿过示例性配送中心的通道之一，并且其仅描述配送中心或其它仓库中的RFID工位的一个配置。在其它实施例中，性能监测系统可用序列、号码或RFID工位的运行的其它配置来收集与性能相关的信息，也可在非供应链或非配送中心的应用或环境中收集信息。例如，单个标签的灵敏度可在所述标签被启用并应用到工位220处的产品之后测定。这样以来，所述灵敏度测定就会反映所述标签在连接到产品时将会有的灵敏度。此灵敏度测定在应用之后也会考虑标签的定向和放置，同样也考虑产品自身由于一些因素例如液体含量、形状或金属含量而对标签所具有的任何影响。在另一个实施例中，可既在在工位220处用产品启用标签之前又可在其之后测定标签灵敏度。

除了向系统100发送标签列表信息之外，图2中的每个读取标签的工位也可发送一个或多个性能相关的测量值，例如以下的这些：读出标签列表中的标签的90％所用的时间；读出标签列表中的标签的100％所用的时间；以及对每个标签成功读出的次数和尝试读出的次数。也可使用其它时间百分比，例如读出10％、25％、50％、66％、75％和80％或其它值所用的时间。可对所述时间测量值的一些或全部设置时限，例如读出100％所用的时间，因为例如某个具体的标签可失效或由于失灵而不能被读出，或读出器不能有效地读出。在一些实施方案中，可配置一个读出器或一组读出器以预定尝试次数读取一组(例如，一货盘)标签，并且记录每个标签被成功读出的次数。印时戳信息可与性能相关的信息一起提供给系统100。

在读取标签时单个RFID读出器用以产生这样的性能相关的信息的一种示例性方法描述于图3的流程图中。

在图3的实施方案中，读出器接收旨在于310处被读出的一组标签的标签列表。这组标签可为例如一货盘产品的一部分。在315处，读出器可作出用来读出所述组中的所有标签的预定尝试次数。所述预定尝试次数可为例如10或20。在320处，读出器向RFID性能监测系统100报告对每个标签的成功读出次数，也称为“命中数”。参照图1，可在性能数据库160中至少暂时地存储此被报信息。

下一步，在325处，被成功读出的标签的标签列表可与期望在货盘(或其它容器或标签分组)中的标签的列表对比。如果被读出的标签少于期望标签的预定百分比，则可作继续尝试以读出330处的更多标签。如果读出了至少预定百分比，则可在335处将“读出预定百分比所需时间”报告给系统100，并且可随后存储在性能数据库160中。如果在340处读出的标签少于期望标签的全部，则检查计时系统看看用于作读出尝试的预定时限是否在345处被达到。如果没有达到时限，则可在350处作附加尝试以读出所有的标签。如果在345处无剩余时间，则所述读出尝试在370处结束。然而，如果在340处读出了标签的全部，则在360处读出器向RFID性能监测系统100报告“读出100％所用时间”，并且所述读取过程在370处结束。此“读出100％所用时间”可与其它性能测量值一起存储在性能数据库160中。

在另一个实施方案中，读出器可在310处不接收如上文所述的期望被读出的标签的列表。取而代之的是，所述读出器可以预定次数尝试读出那组标签，然后将包含每个被检测到的标签的电子产品码(或其它识别信息)的标签列表发送给RFID系统10和/或性能监测系统100。另外，读出器可发送信息给系统100，而系统100可根据所述信息确定读出尝试的性能。这样的信息可包括例如读出尝试的次数、关于所述尝试是何时作出的印时戳信息，以及对每个标签来讲哪些尝试是成功的。

在上述实施例中，描述了在读出器内执行的某些算法。在可供选择的实施方案中，一些计算或决定可由例如RFID性能监测系统100执行或通过与其合作执行。例如，在335处读出X％所需的时间或是否345处已达到所述时限，都可由系统100确定。可修改在330、350处读出所有标签的尝试从而涉及系统100发送读出命令给读出器。315处的预定尝试次数可由系统100根据例如期望误差率而确定，并且可对读出器生成适当的命令。这些和其它的变化都在所述方法的范围内。

在一些实施方案中例如RFID系统10可发送串行读出请求给“非智能”读出器，所述读出器可响应每个命令而发送单次读取周期中被命中的标签的标签列表。在其它实施方案中，RFID性能监测系统100可发送更复杂的命令告诉“智能”读出器作多少次尝试，而所述智能读出器在完成被请求的读取次数之后以标签列表和每个标签的命中数计数来响应所述命令。可配置一些智能读出器接收、解码并完成基本的和辅助的功能(本文所述的)以响应来自RFID系统10或RFID性能监测系统100的命令。智能读出器能够例如完成否则的话可由中间件服务器30完成的某些功能。

在各种实施中，读出器可由其它传感器例如传送机上的光学传感器、移动检测器、接近检测器或由操作员的干预激活从而完成读出操作。跟踪进入和退出读出器的读取场的标签或标签组(例如，货盘)的进出可涉及估算或确定标签可被读出或应当被忽略所经历的时长的过滤器和算法。例如，铲车可具有唯一地识别所述铲车的被永久安装的标签(或其它标识或识别符)。当确认所述铲车接近坞门处的读出器时，可配置运行在中间件服务器30上的中间件确定期望哪些标签出现在所述铲车上的货盘上(例如，通过调用存储在仓库管理系统38a中的信息)。RFID系统10可使用此信息过滤掉偏离的标签读取而留下有效的标签读取。

性能监测系统中的处理信息

依照前文的描述，性能监测系统100可运行而如图4所示地接收输入信息并发射输出信息。在此示例性实施方案中，系统100可收集信息、分析所述信息并提供根据所述分析作出的输出。

系统100可接收自某范围来源输入的多种信息。一个信息的来源为辅助信息410，其可从因特网32或从一些服务例如仓库管理系统38a和中间件服务器30提供信息。辅助信息410可包括可存储在可通过例如某个网络访问的数据存储装置上的信息。

被收集的辅助信息可包括关于与IT、仓库管理系统、中间件、RFID操作服务器、内联网或其它连网元件相关联的硬件或软件的信息。另外，辅助信息可包括卖方、版本、批码或其它关于用于标签、读出器、通信接口以及在RFID系统10中使用的计算平台的硬件或软件的信息。在这些元件中使用的硬件或软件可对RFID系统的性能有影响。这样以来，系统100可收集关于硬件或软件卖方、批码、版本、维护数据、升级历史以及安装信息的辅助信息。这样的信息可与RFID系统10的性能中的变化相关联。例如，硬件改变可影响收集到的数据的数量或质量。

在一个实施方案中，辅助信息可包括关于铲车什么时间在什么位置的信息。所述位置信息可从装载在铲车上的位置跟踪系统以无线方式发出。这样的位置信息可与RFID系统性能相关联以确定铲车的位置是否可对RFID系统性能具有有害影响。如果有，可开发规程以减轻所述负面影响。

系统100也可从辅助传感器415和环境参数传感器420接收信息。辅助传感器的实施例包括检测可影响读出器性能的参数的接近传感器。此类参数可包括例如铲车或其它物体驶近读出器附近、具体坞门的位置(即，打开的或闭合的)或可产生热、振动或电磁干扰(EMI)的大型机械的运行状态。

环境参数传感器420的实施例可包括温度、湿度、振动、电源线质量或射频装置。可安排此类环境参数传感器收集关于RFID系统在其中运行的环境和据信对RFID系统性能有影响的环境的信息。

系统100也可从每个读出器12接收信息。由读出器提供的信息可包括标签列表、性能测量值、关于每个读出器自身的灵敏度信息、关于周围环境射频能量的信息(见图7的讨论)、关于其它读出器的功率电平的信息(见图8的讨论)以及关于单个标签的灵敏度的信息(见图9的讨论)。

监测读出器功率电平和灵敏度水平的一个方法包括提供“金”靶，即放置在读出器的读取区中的灵敏度已校准的标签。读出器可尝试以各种功率电平读出所述已校准的标签，从而确定为使读出器以容许的“命中率”读出标签要求什么样的功率电平。其它测定读出器灵敏度水平和功率电平的示例性方法也有描述例如参照图8。

对单个标签的性能测量值可包括例如标签在尝试次数中的成功读出次数；以及测定到的标签灵敏度(例如，见图2中的工位210，还有图9)。对单个读出器的性能测量值可包括读出标签列表中的预定百分比的标签所用的时间、测定到的读出器灵敏度以及测定到的读出器功率电平。

RFID性能监测系统100初始可在数据收集器430中收集所有的性能相关的数据和接收自来源例如上述的那些的信息。在一些实施方案中，所述数据收集器可实施为单一数据库，或如上文参照图1所述实施为若干用于收集供后期处理的原始信息的仓库。

在一些实施方案中，可配置系统100用各种分析工具处理编译数据124。此类分析工具可包括能够产生表明各参数间的相关程度的输出的统计工具。例如，统计工具可包括能够对收集到的参数信息以及性能相关的信息计算相关因子和/或协方差因子的软件。可用于所述分析的其它统计工具包括，但不限于：最小值、最大值、均值以及回归分析技术。

在一个实施方案中，统计分析引擎440确定哪些参数需要分析、从编译数据124检索参数数据、完成分析并根据程序指令解释结果。在另一个实施方案中，统计分析引擎440可由在处理器110(图1)上执行的程序指令实施。

所述数学计算可在处理器110上或数学协处理器上执行例如数字信号处理器(DSP)或能够分析编译数据124而在此示例中作相关性和协方差计算器445使用的其它计算元件。在分析了编译数据之后，可标出显示具有与性能测量值的一个或多个高度相关的因素的参数以供报告、校正行动或其它进一步的细查之用。

进一步的细查为一例响应系统100的输出而可得的结果。作为进一步的示例，如果分析结果表明性能与所测定的参数的任何一个都不相关，则系统操作员可确定例如传感器应当监测别的参数。此为另一例对报告生成器450的输出所作的响应。

来自报告生成器450的输出可发送到显示装置452例如打印机或可包括图形用户界面(GUI)的显示终端上。所述图形用户界面可引入图表、图形或其它由系统100监测的数据或数值。报告生成器的另一种输出可为发送到中间件服务器30和/或发送到仓库管理系统38a的数据。可定期地有计划地为响应来自这些元件的请求而生成报告，或为响应报警条件例如当某个被监测值达到预定阈限时而生成报告。排程程序/排优程序模块455可分配输出的进程表和优选级。模块455也可分配优选级并仲裁传向控制器460的命令。

可包括反馈控制接口150(图1)的控制器460可包括接口、驱动器和控制元件，它们可连接在一起以控制RFID系统中的或可能影响RFID系统性能的环境中的一个或多个装置的运行。控制器460的输出可控制辅助设备470的运行，并且可控制转台470。另外，控制器460可适合于通过这样的方式控制读出器12的一些：控制它们的功率电平，并在读出器可能相互干扰的地方控制读出器12的运行计时(即多路复用)。控制信号可传输给已编程的装置例如PLC、计算机或其它工业控制装置和设备。

由控制器460控制的辅助设备470可包括例如坞门、加热、冷却或湿度控制器，或可影响RFID系统性能的各种设备的运行状态。在一个实施方案中，辅助设备可包括通知配送中心操作员关于当前单个读出器周围的禁入区的指示器或显示装置。例如，如果某个具体读出器正显示具有低性能范围，则显示装置(例如，在装载在铲车上的定位系统上)可向铲车操作员指示保持在某些禁入区之外，所述禁入区每当所述读出器在运行时都是不能进入的。

作为另一个实施例，可运行分配器而以受控制的间隔距离向传送机上分配制品，以使正在读取传送机上的物品的读出器不太可能无意地读出“读取区”附近的标签。同样地，控制器460可以RFID跟踪性能的容许的水平控制传送机速度以达到最大通过量。

也可配置控制器460根据性能分析的结果指挥转台475的运行。控制命令可确定转台的转角、转数以及转速。

在另一个实施例中，可将天线安装到转台近旁的垂直定向的定位系统上。可配置马达驱动装置为响应来自RFID系统10的控制命令而控制所述天线的竖直位置。天线竖直位置的控制命令可与所述旋转命令相关。当转台旋转带有若干标签的货盘时例如天线的竖直位置可改变以最大化对货盘中的标签的读取效力。

系统100可监测出哪些竖直位置和旋转的轨迹对不同的货盘显示具有最好的性能。例如，一些干货物货盘可比包含显著的流体和/或金属内容的货盘读出得更快。基于所积累的性能相关的信息，可应用最佳控制命令从而最大化转台处的RFID性能。此外，对于每个货盘类型，可运行系统100以调节转台运行参数例如旋转角速度、垂直天线移动轨迹、天线功率设置以及天线多路复用序列。如果提供多重读出器以读取转台475上的标签，则控制器460可配置例如尝试读出的次数、功率电平以及读出器被多路复用的序列。这些配置参数可根据货盘类型定制并可存储在库中。这些库可按需要调用从而基于先前对具体的货盘配置、标签和读出器配置以及货盘中的产品的分析和结果来实现最大性能。

信息分析和校正行动

RFID性能监测系统100可使用图5的流程图所示的示例性方法来操作。操作统计分析引擎440的示例性方法的补充细节随后描述于图6的流程图中。

图5中的流程图开始于在515处收集数据。在一个实施方案中，数据收集器430可收集由系统100接收的数据。在520处所述数据被编译进可与时间信息相关联的数据集中。在此示例中，所述系统在525处创建性能指标。每个性能指标可包括对预定次数的先前读取的性能测量值，并可包括每个读出器的信息例如读出90％所用时间以及读出100％所用时间。在分析期间，每个性能指标都可与各种参数相关联以识别次最佳性能的潜在原因。

如将参照图6所作的更加详细的描述，系统100可在530处完成分析以确定哪些参数会对RFID系统性能具有显著的影响。在可供选择的实施方案中，人工操作员可完成所述分析的一些或全部。基于所述分析，在535处系统100可为校正行动选择参数并将被选参数列入减轻列表中。然后系统100可使用(在一个实施方案中)排程程序/排优程序模块455在540处对校正行动排优和排程。然后在545处系统100可应用所述校正行动。所述校正行动可实施为在550处对RFID系统10的改变，在555处对RFID系统10运行于其中的环境的改变，或在560处的闭环反馈。在可供选择的实施方案中，步骤530至555的部分或全部可由人工操作员完成。

虽然系统100在收集到相对少数的样本之后就可识别一些RFID性能问题，但对应的校正行动550、555的一些可具有相对长期的时间要求。例如，对系统的改变550可涉及修理或置换读出器或标签，或重新设计系统以添加、移除或更改读出器的类型或位置，或例如改变产品流程穿过配送中心的路径。一些对系统的改变550可涉及硬件和/或软件版本和/或安装。一些对系统的改变可涉及或者标签或者读出器的天线设计、运行频率、读出器和/或中间件服务器30的软件等。其它改变可包括改变将标签连接到物品的定向或放置规程。产品包装、放置、含量以及货盘化都可能为响应RFID系统性能的分析而受到改进。

类似地，对环境的改变555可涉及例如减小读出器周围的温度变化或湿度变化。此类改变可涉及对实物产业的改变，以使读出器周围的局部环境可控制。在一个实施例中，可提供冷却风扇和/或加热灯以控制读出器周围的温度和湿度变化。在另一个实施例中，可配置坞门从而更好地屏蔽RFID系统不受外界环境的电磁干扰源例如警车、通信系统、飞机等的影响。

可使用控制器460实施560处的闭环反馈以提供校正行动，所述校正行动可使用反馈控制方法自动实现或可在相对短时间范围内实施。一些可由反馈方法控制的元件的例子包括：坞门、风扇、转台(速度、转数)、读出器多路复用以及读出器功率电平。

图5的方法的步骤525至535的功能接下来将带有补充细节地描述于图6所示的示例性方法中。

所述方法涉及对存储在编译数据库中的参数的测试装置，用以识别可能对性能具有影响的参数。从在步骤520中创建的编译数据集着手，系统100可在610处选择一组一个或多个参数用于评估。下一步，系统100在615处计算这组被选参数和系统100在步骤525处创建的性能指标中的每个性能测量值的协方差。然后系统100在620处确定被选参数的可变性。例如，所述可变性可测定为被选参数在一个周期时间内的正负峰间值变化。在625处，系统100通过将在615处算出的协方差与在620处确定的被选参数的可变性相乘来计算每个参数对每个性能测量值的影响。

在此示例中，系统100在630处将算出的对每个性能测量值的影响与预定阈值对比。如果所述影响大于预定阈值，则系统100在640处将被选参数添加到建议的减轻列表中。在640之后，或如果所述影响小于或等于预定阈值，则系统100在645处核查是否还有参数需要评估。

如果还有参数需要评估，则系统100在650处选择下一组参数用于评估，并且返回615处开始评估此组参数。否则所述过程在655处结束。

可将建议的减轻列表分类例如依据在625处算出的影响分类。在一个实施方案中，排程程序/排优程序模块455可将所述影响分级并对那些对性能最具影响的参数分配最高优先级。报告生成器450可显示或换句话讲报告所述最高优先级参数。控制器460可采取校正行动来处理这些对性能具有最高影响水平的参数。

然而，一些参数虽然可观测性很强，但却不能廉价地控制。例如，湿度可廉价地测定，但要直接控制则代价很高。湿度灵敏度主要由纸板包装含水量的变化改变其射频特性而引起。作为直接控制包装暴露于其中的湿度的一个可供选择的方案，可对读出器设计作改变而减小读出器(或其它设备)对湿度的灵敏度。

作为进一步的例子，可确定湿度正在移动通过改变标签连接其上的产品的特性而降低信号。因此，操作员可评估改变包装的或对产品的标签作不同应用的可行性从而在高湿度条件下改进RFID性能。

响应高影响参数的潜在的校正行动可用另一个实施例来进一步图示说明。如果读出器处的低温与所述读出器的性能范围的25％的影响(减小)相关，则控制器460可增大读出器功率电平以补偿减小的性能范围。此外，如果这样的所述读出器的功率电平的增大会导致与附近读出器的干扰，则控制器460也可迫使所述读出器多路复用，即当其它读出器在运行时保持安静。虽然这在温度低时会减小货物的吞吐量，但可保持RFID性能水平，还有RFID跟踪的有益效果。

其它减轻规则可被编程进排程程序/排优程序模块455中。在一些应用中，吞吐量可能比RFID系统性能更被看重。在一些例子中，与可用的校正行动关联的成本功能可能只在某些条件下才被合理化。例如，与天气控制关联的能量成本可能只对某些对其来讲RFID跟踪精度被视为高度重要的产品才是合理的。因此，排程程序/排优程序模块455可评估加权的规则以确定哪些校正行动先行，并在向校正行动分配优先级时也评估加权的规则。

作为传感器的RFID读出器

RFID系统10中的RFID读出器12除了在工位处(见图2)用来跟踪标签之外，RFID读出器也可起到一排RF传感器的作用。当不在活动地读取标签时，可配置读出器用它们的天线作为周围环境射频能量的接收器来“侦听”。关于接收到的周围环境的射频能量的信息可由RFID性能监测系统100收集。作为一排传感器的读出器的运行情况图示说明于图7中。

在图7中，配送中心705包括由中央计算机工位710用RFID性能监测系统操作的RFID系统。所述RFID系统包括读出器715、720、725和730。配置读出器730读出放置在转台735上的货盘上的标签。

可配置读出器715至730在每个读出器不在活动地读取标签期间向性能监测系统提供关于周围环境射频能量的信息。

举一个例子来讲，配送中心705内部的一个射频能量源顺序地从A点移动到B、C和D各点。所述射频能量源可为铲车车载的或安全保卫人员所持的无线电发射器。

在A点，读出器715测定到的信号强度会相对较强，而当所述源移向B、C和D各点时信号强度会减弱。由读出器720和730测定到的信号强度在点A至B之间增加，在点B至C之间达到峰值，在点C至D之间减弱。由每个读出器接收到的信号强度的大小可在数个时刻被及时地记录下来。根据每个读出器的已知位置和由每个读出器接收的信号的相对强度，通过三角测量法即可确定所述射频源的大致位置。由此信息即可确定所述射频源对时间的大致路径。此信息可与其它信息一起编译为可与性能测量值关联的参数从而确认所述射频源是否会影响RFID系统的性能。

作为第二个例子，有一在配送中心705外面的射频能量源从点E移向点F。此情形中的射频能量源可为车辆例如铲车、货车或警车上的无线电发射器。除了此类移动源之外的典型的固定射频能量源可包括例如射频焊接机、电动机和传动机、照明系统等。

如先前的例子所述，性能监测系统100可监测读出器725从而检测对RFID系统有意义的频带内的射频能量的存在。通过检测例如在一些性能测量值下降的同时达到信号强度峰值的射频能量的存在，操作员能够确定所述射频能量事件可能正在造成干扰，进而着手调查所述射频能量源。如果可确认电磁干扰源，则可开发出解决方案以减轻干扰效应。例如，如果在第一班每小时运行五次的射频焊接机将导致标签不能被读出，则潜在的校正行动可为每当检测到所述干扰信号就暂停读取三十秒。可供选择地，可增大功率电平并调整多路复用以避免读出器撞车。

在一个示例性方法中，可创建数据库以包括关于相对信号强度的特征化信息，所述相对信号强度由一个或多个读出器当其在RFID系统周围的各种位置处监测射频源时接收到。例如，在配送中心，相对读出器灵敏度可通过这样的方式特征化：将射频源带到各种已知的位置并记录由系统中的读出器接收到的相对信号强度。所述特征化信息日后可用来通过将相对的接收到的射频发射的信号强度与特征化图对比而帮助定位某个射频发射源。

在另一个实施方案中，所述特征化信息可与其它信息联合使用以确定单个读出器的灵敏度自建立特征化图以来是否有漂移。也可对比不同时间建立的特征化图以确认读出器灵敏度水平的变化。

读出器特征化也可包括使用已知其功率电平和其所经各位置的射频源以确定关于读出器的绝对灵敏度信息。通过特征化配送中心各种已知位置处的一个或多个读出器的灵敏度例如关于每个读出器的灵敏度的性能相关的信息可用来增强得自性能监测系统100的分析结果。

使用读出器监测读出器

RFID读出器不仅可作为用于收集关于周围环境射频能量的信息的被动传感器阵列而运行，每个RFID读出器还可以这样的方式主动运行：让性能监测系统100收集关于RFID系统10中的其它读出器的信息。这样的运行可使系统100能够识别读出器相关的性能问题或检测性能趋势。一个具体的问题包括靠近的读出器相互干扰，这被称为“读出器撞车”。用于操作读出器以相互监测的一个示例性方法显示于图8的流程图中。

如下所述，可使用一排读出器来识别RFID系统中的读出器的功率电平和灵敏度水平的相对变化。所述方法始于810处，系统100在其它读出器不活动期间选择某个读出器。在815处操作选定的读出器以发射一个可包括唯一识别所述读出器的序列号的识别射频信号(即，啾啾声)。然后在820处，性能监测系统100可接收关于被每个在侦听读出器接收的“啾啾声”的信息。根据期望值和历史值，系统100在825处确定发射读出器是否正在有效范围内发射功率。下一步，在830处核查在侦听读出器的灵敏度以确定是否有任何读出器接收到意外高或低的信号强度值。

继续此过程，性能监测系统100然后可在835处检查读出器之间的干扰，其中邻近的读出器可受到干扰信号的负面影响。此外，性能监测系统可确定一个读出器是否无意地读出了处于邻近的读出器的读取区中的标签。

根据测定到的干扰电平，性能监测系统可在840处调整多路复用(即，计时)和/或单个读出器的功率电平。RFID性能监测系统或操作员可迫使相互干扰的读出器以多路复用模式运行，以使它们不试图同时读取标签。另外，可减小功率电平以减弱读出器之间的干扰，或增大功率电平以改进性能。

如果读出器在845处待查，则返回810处选择另一个不活动的读出器。如果没有读出器待查，则所述过程在850处结束。由于读出器经受足够的不活动间隔，可重复所述过程从而核查读出器至少之一。

此方案可用来生成“读出器撞车图”。对于每个读出器，读出器撞车图可包括读出器识别号和它接收自其它读出器的信号强度的列表。这样以来，这可包括可被实时升级以调整读出器多路复用的二维读出器撞车图。读出器撞车图也可用作一种分析工具，以识别墙壁或其它物体所造成的不可取的反射。例如，所述二维读出器撞车图可叠加在自然地点地图上从而设计和放置屏障以减弱相互干扰的读出器间的耦合。对于另一个实施例，可调整读出器计时/多路复用以控制读出器撞车。

标签灵敏度信息

了解每个读出器的灵敏度和功率电平可提供可与RFID性能测量值关联从而识别影响性能的参数的附加信息。如上文参照图2的工位210所提及，每个单个标签的灵敏度可根据描述于图9的流程图中的方法确定。由于具体批码、版本和卖方RFID标签可具有根据分布曲线而得的数值范围内的多种灵敏度，关于单个标签的灵敏度的信息可使RFID系统更精确地评估性能相关的信息。例如，单个标签的平均以下的灵敏度可帮助解释性能相关的数据，所述数据显示与所述标签相关的平均以下的性能，因而可更精确地识别相关的误差源。

在图9的示例性方法的流程图中，测定标签灵敏度的过程开始于在910处选择要测试的单个标签。在920处配置所述标签从读出器接收预定信号强度。所述配置通常是指标签处的射频信号功率，虽然根据读出器的辐射方向、天线设计和其它影响标签处的辐射方向的物体而作的标签定向可影响实际被接收到的信号强度。然而一般而言，预定信号强度可对应于例如特定标签所接收到的射频能量，所述特定标签相对于以特定功率电平运行的特定读出器处于特定位置和定向中。在一个实施方案中，预定信号强度通过相对于以已知的功率电平运行的读出器以已知的位置和定向放置标签而获得。

在930处读出器尝试读出标签。如果标签在940处被成功读出，则标签接收到的信号强度在950处被减弱，并且在930处读出器再尝试以新的功率电平读出标签。例如，可增大标签和读出器之间的距离；可改变标签的定向；或可增量地降低读出器功率电平。所述增量可为线性的、对数的或其它关系以达到所希望的精度水平。

在另一个实施方案中，信号强度可使用其它方法确定。例如，在950处信号强度可或者被增大或者被减小以实施搜索策略从而在某个范围内确定标签灵敏度。所述搜索策略可涉及例如搜索方式例如计算机程序设计领域的技术人员所熟知的那些。例如，通过使用一种变异的黄金分割寻优法，可在端点值之间中途调节读出器功率，已知期望值就存在于所述端点值之间。例如，如果在半功率电平处读取成功，则将功率减小到介于半功率电平和低端点(初始可将其调零)的中间。如果读取不成功，则将功率增大到介于半功率电平和上端点(初始可将其调至读出器的最大功率)的中间。可重复此过程直到灵敏度框入在期望精度内的端点值之间。

除了改进对性能相关的误差源的识别之外，标签灵敏度信息还可提供进一步的有益效果。例如，标签灵敏度可用来更加精密地评估单个读出器的性能范围。根据对为单个标签的灵敏度而调节的性能相关的信息的统计分析，可监测单个读出器的性能范围；可识别系统中的弱功能元件；并可在故障发生之前采取校正行动。

性能范围概念可以各种方式表达。在一个方面中，RFID系统中的性能范围可认为是在性能降到容许的水平以下之前测定射频功率可被减小多少的尺度。例如，如果容许的性能水平被设置为要求货盘上的所有RFID标签每尝试20次就必须至少有15次读取成功，则性能范围可表达为达到所述阈值时读出器功率电平的变化。在此示例中，如果所有其它参数都相等，则具有最小灵敏度的标签确定性能范围。因此，关于单个标签灵敏度的信息提供可被分析以识别RFID性能误差源的附加参数。

例如，性能监测系统100可分析标签灵敏度和其它性能相关的数据并确定某个读出器具有随时间下降的性能范围。系统100可触发报警或报告，所述报警或报告指示应当采取维护规程以确定读出器是否需要修理或置换。通过在读出器性能范围降至零以下之前采取这样的校正行动，可避免停工和跟踪故障，因而节约时间和金钱而同时又保持高水平的RFID系统性能。

除了提供可与其它性能相关的信息相关联的灵敏度信息之外，所述灵敏度信息还可与批次、制造商、版本以及其它标签信息例如可存储在数据库22中的标签信息组合。有或没有性能相关的信息，都可监测此标签信息而作为一种质量控制措施。例如，分析可揭示与某个具体批码、版本、天线设计或其它标签相关的参数相关联的不可取的灵敏度等级。一旦确定标签灵敏度有问题，就可采取校正行动。例如，或者RFID系统10或者系统100可发送可由公司A中的购买组接收到的信号给仓库管理系统38和/或给IT公司40。所述购买组可采取适当步骤以改变不能令人满意的标签的采购。可鉴定公司A的其它相关的部门例如会计部门而得知：作为对应于通过供应链的具体产品的低标签灵敏度或故障的结果，跟踪某些定单的能力已下降。也可将所述标签灵敏度问题告知下游客户。此外，可指示操作员中断此类标签的使用或添加冗余的标签以使产品跟踪不受连累。

因此，标签灵敏度的确定以及对与可影响RFID系统性能的其它参数相关的标签灵敏度的监测可提供早期检测并允许操作在没有标签灵敏度信息时不可得的校正行动。这样以来，灵敏度信息可直接用来增强RFID系统性能并增强对性能相关的信息所作分析的精确性。

除了上述的实施例之外，还可使用实施方案中的而非上述实施例中的系统、方法或计算机程序产品来实施RFID系统的性能监测。

例如，通过跟踪货盘内的具体产品配置的性能，所述系统能够提供有关对RFID系统性能来讲优选的产品排列的实用信息。可装箱或货盘的各种产品配置也可对性能有影响。货盘可为均一的(单一产品)或混合的(多于一种产品)。放置、定向、材料等的组合可影响读出器射频信号向标签的发射并影响从标签到读出器的响应信号。在这方面，某些产品配置可比其它产品配置表现更好。因此，所述系统可收集必要的信息来作这样的确定。

RFID性能监测系统100可实施为可与本发明的实施方案一起使用的计算机系统。处理器110能够处理用于在系统100内执行的指令。在一个实施方案中，处理器110为单线程处理器。在另一个实施方案中，处理器110为多线程处理器。处理器110能够处理存储在存储器120中或存储在某个存储装置上的指令。

存储器120在系统100内存储信息。在各种实施方案中，存储器120可包含在计算机可读介质、易失存储器或非易失存储器中。系统也可包括能够为系统100提供大量存储的存储装置。在各种实施方案中，所述存储装置可为计算机可读介质、软盘装置、硬盘装置、光盘装置或磁带装置。

显示装置452可为为系统100提供输入/输出操作的输入/输出装置。在实施方案中，输入/输出装置可包括键盘和/或指示装置或用于显示图形用户界面的显示单元。

本发明可在数字电子线路中或在计算机硬件、固件、软件中或在它们的组合中实施。本发明的设备可在确实地实施于信息载体中例如在机器可读的存储装置中或在由可编程处理器执行的传播信号中的计算机程序产品中实施；并且本发明的方法步骤可由执行指令程序的可编程处理器执行从而通过操作输入数据并生成输出而完成各功能。本发明可在一个或多个计算机程序中有利地实施，所述计算机程序可在可编程系统上执行，所述可编程系统包括：至少一个可编程处理器，所述可编程处理器被连接以从数据存储系统接收数据和指令并向其传送数据和指令；至少一个输入装置；以及至少一个输出装置。计算机程序是可直接或间接地用在计算机中以完成某个活动或带来某个结果的一组指令。计算机程序可用任何形式的编程语言包括编译语言或解释语言书写，并且其可以任何形式开发，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或其它适用于计算环境中的单元。

用于执行指令程序的合适的处理器包括，举例来讲，通用和专用微处理器，以及任何类型计算机的单处理器或多处理器之一。通常，处理器从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的主要元件为用于执行指令的处理器和一个或多个用于存储指令和数据的存储器。通常，计算机也包括或被可操作地连接到其上以与其通信的一个或多个用于存储数据文件的大量存储装置；此类装置包括磁盘例如内部硬盘或可换式磁盘、磁光盘以及光盘。适于确实地实施计算机程序指令和数据的存储装置包括各种形式的非易失存储器，举例来讲包括：半导体存储器装置，例如EPROM、EEPROM以及闪速存储器装置；磁盘，例如内部硬盘和可换式磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由ASIC(专用集成电路)补充或并入其中。

为能够与用户互动，本发明可在计算机上实施，所述计算机具有用于向用户显示信息的显示装置例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示)显示器以及用户可用以向计算机提供输入的键盘和指示装置例如鼠标器和跟踪球。

本发明可在以下这样的计算机系统中实现：包括后端组件，例如数据服务器；或包括中间件组件，例如应用服务器或因特网服务器；或包括前端组件，例如具有图形用户界面或因特网浏览器的客户计算机；或它们的任何组合。系统的组件可被任何形式或介质的数字数据通信例如通信网络连接。通信网络的实施例包括例如局域网、广域网以及形成因特网的计算机和网络。

所述计算机系统可包括客户和服务器。客户和服务器通常相互远离并且典型地通过网络例如描述过的一个网络互动。客户和服务器的关系依靠在各自的计算机上运行并相互具有客户服务器关系的计算机程序建立起来。

虽然已对本发明的许多实施方案进行了描述，但是应当理解，在不背离本发明精神和范围的条件下，可以进行各种修改。例如，如果所述公开技术的步骤在某个不同的序列中被执行、如果所述公开系统中的组件以某个不同的方式被组合或如果所述组件被其它组件置换或补充，都可达到有利的结果。所述功能和过程(包括算法)可在硬件、软件或它们的组合中执行。因此，其它实施方案在以下权利要求的范围之内。

Claims

1.一种监测环境的方法，在所述环境中射频识别系统跟踪制品移动通过供应链，每个所述制品上都连接有射频识别标签，所述方法包括：

接收包括在定位于所述环境内的多个射频识别读出器的一个或多个处检测到的射频信号的信号强度的第一信息，其中所述接收到的第一信息发送自一个或多个当所述射频信号正被检测时未在尝试读出任何射频识别标签的检测读出器；和

将代表对射频识别系统性能的干扰电平的值存储到存储器装置中，其中每个被存储的值基于所述接收到的第一信息。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括如果在读出尝试期间所述被存储的值中的任何一个超过对应的预定阈值，则采取校正行动。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述校正行动包括当所述被存储的值中的一个或多个超过预定阈值时所作出的重复一个或多个读出标签的尝试，当所述被存储的值降至第二预定阈值以下时所述重复完成。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述校正行动包括调节一个或多个射频识别读出器的功率电平。

5.如权利要求2所述的方法，其中所述校正行动包括根据被存储的值选择两个或更多个射频识别读出器来多路复用，并且操作所述选定的读出器以只在非重叠时间尝试读出射频识别标签。

6.如权利要求2所述的方法，其中所述校正行动包括发送用于在显示装置上显示的预定信号。

7.如权利要求2所述的方法，其中所述校正行动包括根据所述接收到的第一信息显示二维读出器撞车图。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述被存储的干扰电平包括在所述检测读出器的每一个处检测到的射频信号强度的测定。

9.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括定位所述检测到的射频信号的来源。

10.如权利要求9所述的方法，其中定位所述检测到的射频信号的来源包括根据在每个射频识别读出器处检测到的射频信号的相对强度以及关于所述检测读出器的每一个的位置的预定信息来估算所述检测到的射频信号来源的相对位置。

11.如权利要求10所述的方法，其中估算所述检测到的射频信号来源的相对位置还基于特征化图，所述特征化图基于在所述环境中的多个预定位置处的已知射频信号源的射频信号强度测定。

12.如权利要求10所述的方法，其中估算所述检测到的射频信号来源的相对位置包括从由已知位置的至少两个检测读出器发送的所述接收到的第一信息来计算所述检测到的射频信号来源的大致位置。

13.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括发送命令给所述射频识别系统中的射频识别读出器之一让其发射用识别发射读出器的信息编码的射频信号。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述接收到的第一信息还包括识别所述发射读出器的信息。

15.如权利要求14所述的方法，所述方法还包括如果在所述检测读出器之一处检测到的射频信号的强度超过预定阈值，则操作所述检测读出器和所述发射读出器以只在非重叠时间尝试读出射频识别标签。

16.如权利要求14所述的方法，所述方法还包括根据所述被存储的值选择两个或更多个射频识别读出器来多路复用，并且操作所述选定的射频识别读出器以只在非重叠时间尝试读出射频识别标签。

17.如权利要求16所述的方法，其中为每个选定的射频识别读出器存储所述值包括存储代表与射频信号的组合效应相关联的累积干扰电平的值，如果操作所述选定的射频识别读出器同时读取标签，则所述射频信号可由所述选定的射频识别读出器的一个或多个发射。

18.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述射频识别系统的运行期间重复所述方法的各步骤。

19.一种监测环境的方法，在所述环境中射频识别系统跟踪制品移动通过供应链，每个所述制品上都连接有射频识别标签，所述方法包括：

接收包括在定位于所述环境内的多个射频识别读出器的一个或多个处检测到的射频信号的信号强度的第一信息，其中所述接收到的第一信息发送自一个或多个当所述射频信号正被检测时未在尝试读出任何射频识别标签的检测读出器；

将代表对射频识别系统性能的干扰电平的一个或多个值存储到存储器装置中，其中每个被存储的值都包括在对应的所述检测读出器之一处检测到的射频信号强度的测定；和

如果在读出尝试期间所述被存储的值中的任何一个超过对应的预定阈值，则采取校正行动。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述校正行动包括当所述被存储的值中的任何一个超过所述对应的预定阈值时重复一个或多个读出标签的尝试，当所述检测到的射频信号的强度降至第二预定阈值以下时所述重复完成。

21.如权利要求19所述的方法，其中所述校正行动包括调节一个或多个射频识别读出器的功率电平。

22.如权利要求19所述的方法，所述方法还包括通过这样的方式定位所述检测到的射频信号的来源：根据在每个射频识别读出器处检测到的射频信号的相对强度以及关于所述检测读出器的每一个的位置的预定信息来估算所述检测到的射频信号来源的相对位置。

23.如权利要求22所述的方法，其中估算所述检测到的射频信号来源的相对位置还基于特征化图，所述特征化图基于已知射频信号源的所述检测读出器处的射频信号强度测定，所述测定用所述环境中的多个预定位置处的已知射频信号源作出。

24.一种监测环境的方法，在所述环境中射频识别系统跟踪制品移动通过供应链，每个所述制品上都连接有射频识别标签，所述方法包括：

发送命令给所述射频识别系统中的多个射频识别读出器之一让其发射用识别所述发射读出器的信息编码的射频信号；

接收包括关于在定位于所述环境内的多个射频识别读出器的一个或多个处检测到的射频信号的信号强度的信息的第一信息，其中所述接收到的第一信息还包括识别所述发射读出器的信息，并且所述接收到的第一信息发送自一个或多个当所述射频信号正被检测时未在尝试读出任何射频识别标签的检测读出器；

将代表对射频识别系统性能的干扰电平的一个或多个值存储到存储器装置中，其中每个被存储的值包括在对应的所述检测读出器之一处检测到的射频信号强度的测定；和

如果所述被存储的值中的任何一个超过对应的预定阈值，则：

(1)根据所述被存储的值选择两个或更多个射频识别读出器来多路复用；和

(2)操作所述选定的射频识别读出器以只在非重叠时间尝试读出射频识别标签。

25.如权利要求24所述的方法，所述方法还包括根据所述接收到的第一信息显示二维读出器撞车图。

26.如权利要求24所述的方法，其中与所述选定的射频识别读出器之一相关联的被存储的值包括射频信号的所述组合的累积强度，如果操作所有其它选定的射频识别读出器在重叠的时间读取标签，则可检测到所述射频信号。

27.如权利要求24所述的方法，所述方法还包括在所述射频识别系统的运行期间重复所述方法的各步骤。