CN101155729B - 在货盘上的物品旋转期间询问rfid应答器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括通过旋转物品而将它们暴露给RFID读取器，从而读取固定到物品的RFID应答器，这可包含在一般的处理、制造或运输过程中，例如使用包括适于由计算机控制的商用货盘包装器的系统来在保护膜中包装物品，并使用装配到货盘包装器的传送装置的RFID应答器读取设备。该计算机与控制货盘包装器及RFID读取器的可编程逻辑控制器接口。该计算机使围绕物品及货盘的一部分包装预定数目包的装运膜，从而固定所述物品到货盘。当物品在固定的RFID读取器附近旋转时，货盘上的物品上的RFID标签被读取，其中该固定的RFID读取器被装配到支撑装运膜的传送装置上。

Description

在货盘上的物品旋转期间询问RFID应答器的系统和方法

技术领域

本发明的领域是射频识别(RFID)应答器的询问。更特别地，本发明的领域是在施加装运膜来稳定传输货盘的物品的处理期间当传输货盘被旋转时，或者在RFID读取器相对于物品被充分旋转时，询问与放置在传输货盘上的物品关联的RFID应答器的已知号码。 

背景技术

随着诸如条形码的机器可读标记及诸如RFID应答器的机器可读设备的发展，物品追踪及识别得到了发展。RFID应答器正开始得到更多的支持，因为它们能够提供比条形码更多的信息并且其成本更低。可包括在RFID应答器内的有关物品的信息可包括识别信息、库存信息、货主信息、运输信息等等。在制造、入库及运输环境中，物品可与RFID应答器相关联以对其进行追踪，并且提供有关模型或序号、位置、成本、发货人、接货人、接货人地址等信息。在多种情况下，当物品通过制造、入库或运输过程时，带有RFID应答器的被标签(即，关联的)的物品将使它们的RFID应答器被询问多次。实质上，使用自动识别技术的任何处理都需要介质来存储信息，该信息将在随后被多个应用获取用于处理。该介质由RFID应答器提供。应答器有多种大小和设计，并具有多种形式，每一种被适用于符合不同的应用需求。 

RFID应答器(a/k/a“标签”)具有至少两个部件，集成电路(IC)芯片和天线。该芯片和天线可被压制在塑料卡上、封装在保护盒中、嵌入在标签库中、或者以多种其它方式和形式制造。可存储在RFID标签中的信息量是变化的，某些标签能够存储大量的信息，而其它标签被设计为记录单个标识符，更类似于条形码。标签还根据它们的电源以及它们如何向/从RFID读取器发送/接收信息而不同。 

RFID标签可被分类为有源或无源的。这种分类说明标签的电源及标签如何向读取器发送信息。有源标签具有由机载电池供电的内部发射机，而无源标签由外部读取器的信号供电。在无源标签内，读取器的发射为标签的天线供电，其反过来反馈相应的信号。RFID标签及读取器典型地被设计为在固定频带上发送数据。频率对于读取速率及距离产生影响。较低频率的标签典型地比较高频率的标签具有更短的读取距离及更低的数据传输速率。无源标签通常根据它们在其中操作的频带被分类。 

RFID读取器或询问器通过由读取器的天线所拾取的射频信号来获得标签上存储的信息。这种数据信号如何产生取决于被读取的标签。有源读取器接收由标签内部RF发射机广播的信号。某些有源标签持续广播它们的信号，而不考虑在接收范围之内是否存在读取器。其它有源标签在广播它们的数据流之前需要来自读取器的提示信号。 

无源读取器发送足够强的信号来向目标标签的天线及电路供电。标签以稍微修改的形式将信号共振返回所述读取器，该信号被解码从而提取出数据流。由于它们提供能量用于标签的传输，因而无源读取器必须具有比有源读取器相当的更大能量的信号。RFID读取器能够读取其传输场内的多个标签。 

RFID读取器具有两种基本配置：移动和固定。移动读取器通常作为手持或车载终端上的外围设备而被使用。固定读取器可支持一个或多个外部天线。读取器和天线还可被包含在一单个外壳中。 

在使用固定读取器或移动读取器时遇到的挑战是，确定读取器和/或RFID标签的方向从而读取RFID。例如，在固定装置中，需要确定与标签关联的物品的方向，以使得它们面对读取最佳的读取器，或者需要多个读取器。如果物品包括液体或者具有金属容器，由于这些材料会削弱RFID标签及读取器使用的射频信号，这个问题是特别现实的。同样，很难确定移动读取器的方向从而读取与该物品相关联的RFID标签，特别是在制造及运输中经历的高速环境中。在当今的制造、运输及处理环境中面对的另一挑战是快速而准确地读取RFID标 签，而不会对处理增加额外的延迟。 

例如，如Gabriel等在2002年1月1日提出的号码为6,335,685的美国专利所述，具有附于其上的RFID标签的物品将该物品上的标签的方向朝向读取器并在RFID读取器之前直线或水平移动，或者通过激活具有激光设备的RFID标签来读取不移动的物品，因此在两种情况中都需要将RFID标签的方向朝向激光器或者朝向读取器。 

因此存在对解决上述挑战以及在此提到的其它挑战的快速及准确读取与物品关联的RFID应答器的未满足的需要。 

发明内容

本发明的实施例包括通过将RFID读取器控制在固定位置的同时旋转物品，或者基本垂直于所述物品而移动RFID读取器、或至少移动RFID读取器的天线，来读取被固定到所述物品上的RFID的系统及方法。该读取可被包含在制造或运输过程的通常处理步骤中，例如在运输中包装一件或多件物品或保护膜。 

本发明的实施例包括商业上可用的货盘包装(pallet wrapper)系统，其适合于由诸如销售点(POS)计算机的计算设备控制，并具有安装到货盘包装器的运输设备的RFID应答器读取设备(例如天线)。POS计算机被连接到控制货盘包装机器的可编程逻辑控制器。RFID读取器连接到POS计算机。POS计算机还至少接收在货盘上待包装的具有RFID应答器的物品数目作为输入。在一个实施例中，货盘装配有RFID应答器或者条形码，从而在自动系统中，货盘的RFID标签或条形码可被读取，并与放置在该货盘上的每件物品的RFID标签相关联，并且该信息被存储在数据库中，从而当在包装区域上接收货盘时，该货盘的RFID标签或条形码被读取，包装系统可访问该货盘及物品信息被存储的数据库，因此系统能够确定所预料的该货盘之上的物品数目。POS计算机然后可使包装器围绕物品底部及货盘包装预定数目的装运膜包装，从而保证物品被固定到货盘。在包装过程期间当货盘被旋转时，安装在传送装置上的RFID读取器开始读取。当 货盘旋转到接近固定RFID读取器时读取货盘上的物品上的RFID标签，其中该固定RFID读取器被安装到支撑所述装运膜的传输装置。一旦物品的底部及货盘被包装，在货盘继续旋转时，传输装置将自动(由POS计算机控制)垂直移动到装配在货盘上的物品的顶部。在传送装置垂直移动时，RFID读取器将继续读取货盘上物品的RFID标签。包装器然后将按照POS计算机的编程从上到下包装货盘上的物品。RFID读取器将继续读取货盘上物品的RFID标签，直到所有的标签被读取或者包装过程完成为止。RFID包装器将向POS计算机通知所读取的每个RFID标签(忽略副本)，从而可将货盘上具有RFID标签的物品的已知数目与已被读取的RFID标签的数目进行比较，从而确定何时特定货盘的所有标签被读取。在其它实施例中，如果没有读取到特定货盘的所有已知RFID标签，则在货盘旋转时，读取器可在传送装置上垂直地上下移动。在此过程期间可进行或不进行包装。 

本发明的一方面是一种用于读取RFID应答器的系统。该系统包括一件或多件物品，其每一个包括至少一个与其关联的或者固定于其上的RFID应答器；一个或多个能够读取每个RFID应答器上的编码信息的RFID读取器；以及能够在水平面上旋转的旋转装置。所述各自包括至少一个与其关联的或者固定于其上的RFID应答器的一件或多件物品被放置在旋转装置上并被旋转，同时所述一个或多个RFID读取器被保持在所述水平面上的固定点并从所述RFID应答器读取信息。 

本发明的另一方面是一种用于读取RFID应答器的系统。该系统包括放置在货盘上的一件或多件物品，其每一个包括至少一个与其关联的或者固定于其上的RFID应答器；一个或多个能够读取每个RFID应答器上的编码信息的RFID读取器；以及货盘包装器。该货盘包装器至少部分由能够在水平面上旋转的旋转装置以及在垂直平面上移动的传送装置所组成。该传送装置支撑装运膜，该装运膜在货盘及物品在旋转装置上被旋转时围绕该货盘及物品至少部分地被包装。至少一个RFID读取器被附加到传输装置及货盘，一件或多件物品被放置在旋转装置上并且被旋转，该一件或多件物品各自包括至少一个与其关联的或者固定于其上的RFID应答器，同时一个或多个RFID读取器被保持在水平面上的固定点并从RFID应答器读取信息。

本发明的另一方面是一种改进的货盘包装设备。该改进的货盘包装设备包括在水平面上旋转的旋转平台。至少一部分与RFID应答器关联的一件或多件物品被放置在货盘上，货盘随物品一起被放置在旋转平台上。该改进的货盘包装设备进一步包括适合于控制该货盘包装设备的可编程逻辑控制器，以及至少与该可编程逻辑控制器接口的计算机。该计算机包括能够显示货盘包装设备操作特征的显示器，以及用于接收用于该货盘包装设备的操作指令的输入装置。该改进的货盘包装设备还包括传输装置。传输装置在垂直平面上移动，并且该传输装置支持装运膜，该装运膜在货盘及物品在旋转平台上被旋转时围绕该货盘及物品至少部分地被包装。该传输装置具有附加到其上的至少一个RFID读取器。载有具有与其相关的RFID应答器的物品的货盘被放置在旋转平台上并且被旋转，同时至少一个RFID读取器从RFID应答器读取信息，直到货盘上所有RFID应答器都被读取或者经过了预定的时间限制为止。 

本发明的另一方面是一种读取RFID应答器的方法。该方法包括步骤：提供具有固定RFID应答器的一件或多件物品，在水平面的固定位置上提供至少一个RFID读取器，将所述一件或多件物品放置在旋转设备上，同时相对于通过该一件或多件物品中点的假想轴旋转所述物品，以及使用至少一个RFID读取器读取该固定RFID应答器。 

本发明的另一方面是一种读取RFID应答器的方法。该方法包括步骤：提供具有固定RFID应答器的一件或多件物品，在水平面的固定位置上提供至少一个RFID读取器，在水平面的固定位置上放置至少一个RFID读取器，同时相对于至少一个RFID读取器充分旋转所述物品，使用至少一个RFID读取器读取该固定RFID应答器。 

本发明的另一方面是一种读取RFID读取器的方法。该方法包括步骤：提供具有固定RFID应答器的一件或多件物品，提供至少一个 RFID读取器，在水平面上基本相对于该物品旋转所述至少一个RFID读取器，并使用至少一个RFID读取器读取该固定RFID应答器。 

本发明的另一方面是一种读取RFID读取器的方法。该方法包括步骤：提供一件或多件物品并将至少一个RFID应答器固定到所述一件或多件物品中的每一个，将该一件或多件物品放置在货盘上，在水平面的固定位置上提供至少一个RFID读取器，将具有所述一件或多件物品的货盘放置在旋转设备上，同时相对于通过该一件或多件物品中点的假想轴旋转所述物品，使用至少一个RFID读取器读取该固定RFID应答器，以及旋转载有该一件或多件物品的货盘，并读取RFID应答器，直到固定到该一件或多件物品的所有RFID应答器都被读取或者经过了预定的时间限制为止。 

本发明的另一方面是一种读取RFID读取器的方法。该方法包括步骤：提供一件或多件物品并将至少一个物品RFID应答器固定到所述一件或多件物品中的每一个，将该一件或多件物品放置在货盘上，其中货盘具有固定的货盘RFID应答器，将所述一个或多个物品RFID应答器电子链接到所述货盘RFID应答器，在水平面的固定位置上提供至少一个RFID读取器，将具有所述一件或多件物品的货盘放置在旋转设备上，读取所述货盘RFID应答器并确定货盘物品计数，其等于链接到货盘RFID应答器的物品RFID应答器，围绕货盘的至少一部分及所述物品包装装运膜，同时使用至少一个RFID读取器读取所述物品RFID应答器，同时所述货盘及物品在水平面上相对于近似通过所述一件或多件物品中点的假想轴在旋转设备上旋转，以及使用至少一个RFID读取器读取所述固定RFID应答器，直到包装完成为止，并将读取到的物品RFID应答器的数目与所述计数相比较，如果物品RFID应答器的数目不等于所述计数，则通过信号告警、或者继续读取所述物品RFID应答器。 

本发明的实施例提供一种有效且划算的读取一件或多件物品上RFID应答器的装置，可通过包裹传送服务装置来处理所述物品。在下面更详尽的描述本发明的上述方面及其它附加方面。 

附图说明

现在将参考附图以通用的术语描述本发明，附图不必按比例绘制，其中： 

图1a例示了可用于实践本发明方面的计算机的实施例； 

图1b是具有可用于实践本发明方面的分布式通信及处理架构的处理系统的实施例； 

图2A是本发明实施例的简视图，其中RFID读取器在具有固定RFID标签的物品在接近RFID读取器的水平面上被旋转时保持静止以协助所述RFID标签的读取； 

图2B是图2A实施例中所示的物品及RFID读取器的平面图，其例示了RFID读取器保持静止时物品204的旋转； 

图2C是本发明实施例的简视图，其中在RFID读取器旋转或者基本围绕物品而运行以协助读取RFID标签时，具有固定RFID标签的物品保持静止； 

图2D是图2C实施例中所示的物品及RFID读取器的平面图，其例示了在物品保持静止时RFID读取器基本围绕物品旋转； 

图2E是本发明实施例的简视图，其中具有固定RFID标签的物品基本围绕静止的RFID读取器旋转，从而协助RFID标签的读取； 

图2F是图2E实施例中所示的物品及RFID读取器的平面图，其例示了在RFID读取器保持静止时物品基本围绕RFID读取器旋转； 

图3A是本发明一个实施例中的示例性货盘包装设备的平面图，该示例性货盘包装设备适合于与RFID读取器共同操作，从而当物品在转盘上的水平面中旋转时，读取在传输货盘上放置的物品上的RFID标签，同时向物品及货盘施加装运膜来稳定货盘上的物品并保护它们； 

图3B是图3A所示的示例性货盘包装设备的平面图； 

图4是一个示例性处理设备，其中具有可共同操作的适用RFID读取器的货盘包装器的一个实施例(例如图3A和3B中所例示的)被包括在该设备的处理中； 

图5是本发明的一个实施例，其中由本领域公知的可编程逻辑控制器控制适合于与RFID应答器读取设备操作的货盘包装设备，该可编程逻辑控制器与计算机接口； 

图6A是一个流程图，其描述了本发明用于在物品基本上相对于一件或多件物品的中点上的轴旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例； 

图6B是一个流程图，其描述了本发明用于在物品基本上绕一个或多个固定RFID标签在水平面上旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例； 

图6C是一个流程图，其描述了本发明用于在一个或多个RFID读取器绕一件或多件物品在水平面上旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例； 

图7是一个流程图，其描述了本发明用于在物品被旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例； 

图8是一个流程图，其描述了本发明用于在物品被旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例。 

具体实施例

现在将在下文中参考附图更加全面地描述本发明，其中表示了某些而不是所有的实施例。事实上，这些发明可实现为多种不同形式，并不会解释为限于在此所阐述的这些实施例；相反，提供这些实施例，从而使得本公开满足可应用的合法需求。全文中相同的数字代表相同的元件。 

以下参考例示了根据本发明实施例的方法、设备(即系统)及计算机程序产品的结构图和流程图来描述本发明。应当理解，可通过计算机程序指令分别实现结构图的每一块及流程图例示，以及结构图中的块及流程图例示的组合。这些计算机程序指令可装载在通用计算机、特殊用途计算机、或者其他可编程数据处理设备上来制造机器，从而这些可在计算机上或其它可编程数据处理设备上执行的指令可创建用于执行该流程图的一块或多块中规定功能的装置。 

这些计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以特定的方式为计算机或其它可编程数据处理设备指引功能，从而存储在计算机可读存储器中的指令创建制造条款，该制造条款包括执行流程图的一块或多块中规定功能的指令装置。该计算机程序指令还可装载在计算机或其它可编程数据处理设备上来引发在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤，从而产生计算机执行处理，这样在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供步骤来执行流程图一块或多块中规定的功能。 

因此，结构图的块及流程图例示支持了执行规定功能的装置组合、执行规定功能的步骤组合及执行规定功能的程序指令装置。还应当理解，可通过专用的基于硬件的执行规定功能或步骤的计算机系统、或者专用硬件及计算机指令的组合来实现结构图的每一个块及流程图例示、以及结构图中块的组合及流程图例示。 

本发明的实施例旨在旋转RFID标签所被固定或关联到其上的物品同时读取射频识别(RFID)应答器(a/k/a“标签”)的系统及方法。本发明实施例的一个应用适合于一种商用的货盘包装器、或具有RFID读取器的伸展包装器、或包装器传送装置上RFID读取器的天线，这样当被包装的一件或多件物品被旋转而使用所述装运或保护膜时，由读取器或读取器的天线读取附加到该一件或多件物品上的RFID标签。在另一实施例中，当在RFID标签的读取发生时，包装器的传送装置在垂直面上移动，同时一件或多件物品在水平面上被旋转。在另一实施例中，包装器的传输装置及相应的RFID读取器或其天线基本环绕固定的一件或多件物品，同时读取被关联或固定到一件或多件物品的RFID标签。在一个实施例中，当传输装置基本环绕一件或多件物品时，其可在垂直面上移动。进一步的实施例包括一可编程逻辑控制器，其适合于控制货盘包装器或伸展包装器的读取及包装。该可编程逻辑控制器(PLC)可与计算机接口，这样该PLC以及相应的包装器可从计算机接收程序指令。该计算机还可与设备中的其它处理控制 相接口，从而自动读取RFID标签及包装物品。 

在在此参考实施例的多个中，提到了“计算机”。该计算机可例如是主机、台式机、笔记本或膝上型的、手持的等等。在某些例子中，计算机可以是用于访问数据的“被动”终端或者网络上的处理器。转到图1a，例示了计算机的一个实施例，其可用于实践本发明的方面。在图1a中，处理器1(例如微处理器)用于执行软件指令来实现所定义的步骤。该处理器从电源17接收能量，该电源17还可在必要时向其它部件提供能量。处理器1使用典型为16或32比特宽度(例如并行)的数据总线5通信。数据总线5用于典型地在处理器和存储器之间传送数据及程序指令。在本实施例中，存储器可被认为是主存储器2，其是仅在操作期间保持内容的RAM或者其它形式，或者其可以是非易失性存储器3，例如ROM、EPROM、EEPROM、FLASH、或者其它在所有时间保持存储器内容的存储器类型。该存储器还可以是备用存储器4，例如磁盘存储器，其存储大容量的数据。在某些实施例中，磁盘存储器可使用代替的I/O总线6或专用总线(未示)来与处理器通信。该备用存储器可以是软盘、硬盘、光盘、DVD、或者任何计算机领域技术人员公知的其它类型的大容量存储器类型。 

处理器1还可使用I/O总线6与各种外围或外部设备通信。在本实施例中，外围I/O控制器7用于提供标准接口，例如RS-232、RS422、DIN、USB、或者其它适合于与各种输入/输出设备接口的接口。典型的输入/输出设备包括本地打印机18、监视器8、键盘9、及鼠标10或其它典型的指示设备(例如滚珠、跟踪板、操纵杆等)。 

处理器1还典型地使用通信I/O控制器11与外部通信网络通信，并可使用多种接口，例如数据通信导向协议12，该导向协议12例如X.25、ISDN、DSL、cable modem等。通信控制器11还可包含调制解调器(未示)，用于与标准电话线13接口并通信。最后，通信I/O控制器可包含以太网接口14，用于基于LAN通信。这些接口中任何一个可用于访问因特网、intranet、LAN、或者其它数据通信设备。 

最后，处理器1可与无线接口16通信，该无线接口16可使用例 如IEEE 802.11协议、802.15.4协议、或者标准3G无线电信协议中的一种，操作连接到天线15用于与其它设备无线通信，其中该标准3G无线电信协议例如CDMA20001x EV-DO、GPRS、W-CDMA、或其它协议。 

图1b表示了可使用的处理系统的一可选实施例。在该实施例中，分布式通信及处理架构被表示为包括服务器20，该服务器20与本地客户端计算机26a或远程客户端计算机26b通信。服务器20典型地包括与数据库22通信的处理器21，该数据库22可被视为备用存储器的形式，服务器20还包括主存储器24。处理器还使用I/O控制器23与外部设备通信，该I/O控制器23典型地与LAN 25接口。该LAN可提供到网络打印机28及本地客户端计算机26a的本地连接。这些设备可位于作为服务器的同一设备中，尽管没必要在同一房间中。典型地通过在通信设备上从LAN 25向因特网27路由数据来完成与远程设备的通信。远程客户端计算机26b可执行web浏览器，从而远程客户端26b可通过因特网27、基于LAN 25向服务器20发送数据，从而按需与服务器交互。 

数据网络领域的技术人员可认识到，多种其它替代物及架构是可能的，并可用于实践本发明的原理。图1a和1b所例示的实施例可以不同的方式被修改，并落在所请求的本发明的范围之内。 

本发明的实施例提供了当物品基本在RFID读取器或RFID读取器的天线之前、或基本围绕RFID读取器或RFID读取器的天线被旋转时(RFID读取器或RFID读取器的天线，或者RFID读取器及读取器的天线在此可称为“RFID读取器”)，或者当RFID读取器基本围绕RFID标签所关联到或固定到的一件或多件物品而被旋转时，读取与该一件或多件物品关联或固定的RFID标签的系统和方法。 

图A是本发明实施例的简视图，其中RFID读取器202保持静止，同时具有固定RFID标签205的物品204在RFID读取器202附近的水平面上旋转，以协助RFID标签205的读取。图2B是图2A实施例中所示的物品204及RFID读取器202的平面图，其例示了RFID 读取器202保持静止时物品204的旋转。 

图2C是本发明实施例的简视图，其中具有固定RFID标签208的物品206保持静止，同时RFID读取器210旋转或者基本围绕物品206运行，以协助读取RFID标签208。图2D是图2C实施例中所示的物品206及RFID读取器210的平面图，其例示了在物品206保持静止时，RFID读取器210基本围绕物品206旋转。 

图2E是本发明实施例的简视图，其中具有固定RFID标签214的物品212基本围绕静止的RFID读取器216旋转，从而协助RFID标签214的读取。图2F是图2E实施例中所示的物品212及RFID读取器216的平面图，其例示了在RFID读取器216保持静止时，物品212围绕RFID读取器216充分旋转。 

系统说明 

图3A是本发明一个实施例中的示例性货盘包装设备302的平面图，该示例性货盘包装设备适合于与RFID读取器304共同操作，从而当物品308在转盘312上的水平面中旋转时，读取在传输货盘310上放置的物品308上的RFID标签306，同时向物品308及货盘310施加装运膜314来稳定货盘310上的物品308并保护它们。在图3A所示的实施例中，RFID读取器304被装配到支持装运膜314的传送装置316。当物品308及货盘310在水平面上被旋转来施加装运膜314时，传送装置316及相应的RFID读取器304在垂直面上移动，从而读取物品308上的RFID标签306并同时施加装运膜314。当物品308旋转并且RFID读取器304在垂直面上移动时，标签306在水平及垂直角度的多种组合上被暴露给RFID读取器304时，物品308的旋转有助于RFID标签306的读取。在其它实施例中(未示)，可能存在不止一个RFID读取器，在某些例子中，RFID读取器可被装配在转盘312周围外侧的固定位置上。 

图3B是图3A所示的示例性货盘包装设备302的平面图。转盘312的旋转使货盘310上物品308旋转，以及传送装置316垂直移动， 因此施加装运膜314并同时读取与物品关联的RFID标签306。 

图4是一个示例性处理设备，其中具有可共同操作的适用RFID读取器的货盘包装器的一个实施例(例如图3A和3B中所例示的)被包括在该设备的处理中。在图4中，服务器402集成了示例设备的操作，包括物品封装处理404、包括将RFID标签408施加到封装物品410或与其关联的处理406、用于将RFID标签408施加到货盘414的处理412、用于将具有RFID标签408的封装物品410放置在具有RFID标签408的货盘414上，并将封装物品410的RFID标签408与货盘414的RFID标签408相关联的处理416，以及在货盘414及封装物品410被装运膜包装以用于装运时读取封装物品410及货盘414上的RFID标签408的处理418。图4的设备及过程互相通信，并通过网络420与服务器通信，该网络420可包括有线、无线、光及电磁信息传输中的一种或多种。在图4的实施例中，服务器402可用于将货盘410的RFID标签408与放置在该货盘414上的封装物品410的RFID标签408的每一个相链接。通过这种方式，可取消所有的封装物品410的计数，并因此，与特定货盘414关联的RFID标签408可作为唯一标识信息被编码到货盘414及封装物品410的每一个RFID标签408。 

在一个例子中，包装/读取处理418在货盘414被带入到包装区域中时读取货盘414上的RFID标签408信息。可使用从货盘414的RFID标签408读取的信息访问服务器402，并可获得与该货盘414关联的封装物品410的计数。包装/读取设备418然后可被指示来读取与货盘414关联的RFID标签408，直到其符合与货盘414关联的封装物品410的计数为止。如果读取的RFID标签408的数目不等于服务器402提供的RFID标签的计数，则可提供告警。 

图5是本发明的一个实施例，其中由本领域公知的可编程逻辑控制器504控制适于与RFID应答器读取设备操作的货盘包装设备502，该可编程逻辑控制器与计算机506接口。计算机506可具有一个或多个数据输入和数据显示设备，如前所述，在一个实施例中，包括触摸屏。图5实施例中的计算机506基于网络508被连接到服务器510， 尽管在其它实施例中计算机506可以是独立的并且不与服务器连接。 

计算机506能够在本地或者从服务器510接收指令来控制货盘包装设备502和RFID读取设备。可依靠可编程逻辑控制器504通过从计算机506接收控制信号并执行所述控制信号来执行该指令。从计算机506接收到的指令包括有，多少包装运膜用于包装货盘512和物品514、多少RFID标签516将被读取用于特定的货盘512、在所有指定的包装都已施加到货盘512和物品514之后是否继续读取、货盘包装设备502的转盘517旋转货盘512及物品514的速度、关闭信号等。计算机506还可通过可编程逻辑控制器504从货盘包装设备502接收信号，该信号包括为特定货盘512读取的RFID标签516的数目、从货盘RFID标签518读取的编码信息、及由货盘包装设备的RFID读取器读取的物品514的RFID标签516等。 

服务器510除了通过网络508连接到计算机506之外，还可连接到其它处理、设备、系统及数据库，该数据库包括例如用于装运物品的商业装运规则的规则引擎，还可连接到包括库存物品及以传送物品的数据库的库存管理系统、处理控制系统、传送系统、运载工具管理系统、因特网等，其中所述系统、设备、处理及数据库可使用其合适的RFID读取器控制并监视货盘包装设备502，并向货盘包装设备502或其关联的计算机506接收、存储或发送信息。 

图5系统的一个实施例包括商用货盘包装器502，这种设备从例如魁北克(加拿大)的Ayer’s Cliff的Wulftec国际公司或其它厂商和容易得到。货盘包装器502的控制被集成到可编程逻辑控制器(PLC)504中，其与计算机506接口。PLC 504可从例如威斯康星州密尔沃基的Rockwell自动设备公司Allen-Bradley的提供商应用。计算机506可以是本领域公知的销售点类型的计算机，或者具有触摸屏或易于操作的输入设备的任何其它计算机，用于与PLC504接口并控制货盘包装器502的系统。该货盘包装器502及其控制器共同适合于与一个或多个RFID读取器工作，该一个或多个RFID读取器可被装配在货盘读取器502上或临近货盘读取器502的一个或多个位置。RFID读取器还可由PLC 504控制并向计算机506接收以及发送信息。该RFID读取器是可从例如德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司得到的一般商用产品。

方法说明 

图6A是一个流程图，其描述了本发明用于在物品基本相对于一件或多件物品的中点上的轴旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例。图2A和2B中也例示了该处理。在图6A中，处理在步骤602开始。在步骤604，各自关联于至少一个RFID标签的一件或多件物品中的每一个围绕通过该一件或多件物品中点的虚拟轴在水平面上旋转。在步骤606，当所述一件或多件物品被旋转时，RFID读取器读取与该一件或多件物品关联的RFID标签。通常，RFID读取器保持静止，尽管在其它实施例中它能够在垂直和/或水平面上移动。该处理在步骤608结束。 

图6B是一个流程图，其描述了本发明用于在物品基本相对于一个或多个固定RFID标签在水平面上旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例。图2E和2F中也例示了该处理。在图6B中，处理在步骤610开始。在步骤612，各自关联于至少一个RFID标签的一件或多件物品中的每一个基本围绕一个或多个固定的RFID读取器在水平面上旋转。在步骤614，当物品基本围绕RFID读取器旋转时，一个或多个固定的RFID读取器读取与该一件或多件物品相关联的RFID标签。该处理在步骤616结束。 

图6C是一个流程图，其描述了本发明用于在一个或多个RFID读取器基本相对于一件或多件物品在水平面上旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例。图2C和2D中也例示了该处理。在图6C中，处理在步骤618开始。在步骤620，一个或多个RFID读取器基本围绕一件或多件物品在水平面上旋转，其中每件物品关联于至少一个RFID标签。在步骤622，在RFID读取器基本围绕一家或多件物品旋转时，一个或多个固定的RFID读取器读取与该 一件或多件物品相关联的RFID标签。通常，物品会保持静止，同时RFID读取器基本围绕物品旋转。该处理在步骤624结束。 

图7是一个流程图，其描述了本发明用于在物品被旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例。该处理在步骤702开始。在步骤704，RFID标签被固定到一件或多件物品的每一个。在步骤706，所述各自具有固定的RFID标签的一件或多件物品被放置在传送货盘上。在步骤708，其上放置有物品的货盘被放置在所述货盘包装器的一部分上，该货盘包装器使其上的货盘及物品旋转，其中如前所述，该货盘包装器已经被适用了至少一个RFID读取器。在步骤710，在货盘及物品被旋转的同时，货盘包装器围绕该货盘及物品的至少一部分包装装运膜。在该货盘包装器上提供了传送装置，并在该传送装置上装配了装运膜。当货盘旋转时，围绕货盘及物品的至少一部分包装该装运膜，并使用传送装置拉紧该装运膜。该传送装置还能够在垂直面上移动，从而可施加膜棒(membrane cane)到货盘及物品的变化高度上。在货盘包装器的一个实施例中，RFID读取器或者至少RFID读取器的天线被装配在传送装置上。将装运膜应用到货盘及物品的至少一部分的同时，在货盘及物品被旋转时使用RFID读取器读取一件或多件物品上的RFID标签。 

在步骤712，货盘及物品继续旋转直到所述包装完成，且读取了所有与物品关联的RFID标签，或者RFID读取器没有再读取到RFID标签时为止。该处理在步骤714结束。 

图8是一个流程图，其描述了本发明用于在物品被旋转时，读取与一件或多件物品相关的RFID标签的方法的实施例。该处理在步骤802开始。在步骤804，RFID标签被固定在一件或多件物品的每一个之上。在步骤806，提供具有相关RFID标签的传送货盘。在步骤808，各自具有固定RFID标签的一件或多件物品被放置在传送货盘上。在步骤810，固定到所述一件或多件物品每一个的RFID标签以及其上的至少部分编码信息与货盘的RFID标签以及其上的至少部分编码信息相链接。这可通过例如使用关系数据库来电子地实现，尽管可利用 其它手段。在步骤812，其上放置有物品的货盘被放置在货盘包装器的一部分上，该货盘包装器使其上的货盘及物品旋转，其中如前所述，该货盘包装器已经适用了至少一个RFID读取器。在步骤814，RFID标签及其上的至少部分编码信息被货盘包装器的RFID读取器读取。通过访问与货盘RFID信息关联的物品的有关链接信息，可确定货盘上物品的数目，以及货盘上可读取的RFID标签的数目。在步骤816，在货盘及物品旋转的同时，货盘包装器围绕货盘及物品的至少一部分包装装运膜。在货盘包装器上提供传送装置，并在该传送装置上装配装运膜。当货盘旋转时，围绕货盘及物品的至少一部分包装所述装运膜，并使用传送装置拉紧装运膜。该传送装置还能够在垂直面上移动，从而可应用膜棒(membrane cane)到货盘及物品的变化高度。在货盘包装器的一个实施例中，RFID读取器或者至少RFID读取器的天线被装配在传送装置上。将装运膜施加到货盘及物品的至少一部分的同时，在货盘及物品被旋转时使用RFID读取器读取一件或多件物品上的RFID标签。 

在步骤818中，货盘及物品继续旋转直到包装完成为止。在步骤820，进行比较以确定是否已经读取了具有与货盘的RFID标签信息链接的RFID标签的所有物品。如果已经读取了货盘上物品的所有RFID标签，则处理在步骤822结束。如果在步骤820，没有读取到与货盘上物品关联的所有RFID标签，则在步骤824，确定尝试的读取时间限制是否超过了某个预定的时间限制。如果超过了预定的时间限制，则在步骤826，提供没有读取到与该特定货盘上的物品相关联的RFID标签的告警，并在步骤822结束该处理。如果在步骤824，没有超过预定的时间限制，则该处理进行到步骤828，其中货盘及物品将在水平面上继续被旋转，同时传送装置及RFID读取器在垂直面上移动以尽力读取错过的RFID标签时。如上所述，该处理然后进行到步骤820。该处理继续直到读取到了所有与物品关联的RFID标签、或者超过了预定的时间限制为止。 

因此，本发明的实施例描述了用于旋转读取RFID标签的系统及 方法。特别地，本发明的实施例描述了用装运膜包装货盘及物品的至少一部分期间，旋转读取已经与货盘上的一件或多件物品关联的RFID标签的系统及方法。具有相关联RFID标签的物品的旋转以多个角度及距离将所述标签暴露给所述读取器，从而帮助获取物品的RFID标签上的编码信息。 

从前述说明及相关附图中给出的教导获益的这些发明所述领域的技术人员可想到在此阐述的本发明的多种修改及其它实施例。因此，应当理解，本发明不限于特定实施例及期望包括在所附权利要求范围中的修改及其它实施例。经过在此使用了特定的术语，但它们仅用于一般的说明性的意义，而没有限制的目的。 

Claims (25)

1.一种用于读取RFID应答器的系统，所述系统包括：

一件或多件物品，其各自具有至少一个与其关联或固定到其上的RFID应答器；

一个或多个RFID读取器，其能够读取所述RFID应答器中每一个上的编码信息；

旋转设备，所述各自具有至少一个与其关联或固定到其上的RFID应答器的所述一件或多件物品被放置在所述旋转设备上并被旋转，同时所述一个或多个RFID读取器被保持在固定点并从所述RFID应答器读取信息。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括一货盘，其中所述一件或多件物品被放置在所述货盘上，以及所述货盘及所述一件或多件物品被放置在所述旋转设备上，用于在旋转时读取所述RFID应答器。

3.如权利要求2所述的系统，进一步包括一货盘RFID应答器，其中该货盘RFID应答器被固定或者与所述货盘相关联。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述货盘RFID应答器被电子链接到与所述每件物品相关联或固定到其上的所述RFID应答器，并且可确定所述货盘上具有RFID标签的物品数目。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述旋转设备继续旋转所述物品并读取所述RFID应答器，直到读取到了货盘上所有RFID应答器或者直到经过了预定的时间限制为止。

6.如权利要求2所述的系统，进一步包括一货盘包装器，其中所述货盘包装器至少部分由所述旋转设备和一传送装置构成，其中所述传送装置能够基本相对于所述一件或多件物品垂直移动以及保持装运膜，所述装运膜当所述货盘及所述一件或多件物品在所述旋转设备上旋转时至少部分地围绕它们包装，所述传送装置进一步具有附加到其上的至少一个所述RFID读取器。

7.一种用于读取RFID应答器的系统，所述系统包括：

一件或多件物品，其各自具有至少一个与其相关联或固定到其上的RFID应答器，其中所述一件或多件物品被放置在货盘上；

一个或多个RFID读取器，其能够读取所述RFID应答器的每一个上的编码信息；

货盘包装器，其中所述货盘包装器至少部分地由能旋转的旋转设备和传送装置构成，其中所述传送装置能够相对于所述一件或多件物品基本垂直移动，所述传送装置保持装运膜，所述装运膜当所述货盘及所述物品在所述旋转设备上旋转时至少部分地围绕它们包装，所述传送装置进一步具有附加到其上的至少一个所述RFID读取器，以及具有一件或多件物品的所述货盘被放置在所述旋转设备上并被旋转，其中所述一件或多件物品各自具有至少一个与其相关联或固定到其上的RFID应答器，同时所述一个或多个RFID读取器从所述RFID应答器读取信息。

8.如权利要求7所述的系统，进一步包括一货盘RFID应答器，其中所述货盘RFID应答器被固定到或者与所述货盘相关联。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述货盘RFID应答器被电子链接到关联或固定到每件所述物品的所述RFID应答器，并可确定所述货盘上具有RFID标签的物品数目。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述旋转设备继续旋转所述物品并读取所述RFID应答器，直到读取到了货盘上所有RFID应答器或者直到经过了预定的时间限制为止。

11.一种改进的货盘包装设备，所述货盘包装设备包括：

能够旋转的旋转平台，其中至少一部分与RFID应答器相关联的一件或多件物品被放置在货盘上，具有所述物品的所述货盘被放置在所述旋转平台上；

适于控制所述货盘包装设备的可编程逻辑控制器；

至少与所述可编程逻辑控制器接口的计算机，其中所述计算机包括能够显示所述货盘包装设备操作特征的显示器，以及用于为所述货盘包装设备接收操作指令的输入设备；

传送装置，其中所述传送装置能够相对于所述一件或多件物品基本垂直移动，并且所述传送装置保持装运膜，所述装运膜当所述货盘及所述物品在所述旋转平台上旋转时至少部分地围绕它们包装，所述传送装置进一步具有附加到其上的至少一个RFID读取器，以及具有所述物品的所述货盘被放置在所述旋转平台上并旋转，其中所述物品具有与其相关联的所述RFID应答器，同时所述至少一个RFID读取器从所述RFID应答器读取信息，直到读取到了货盘上所有RFID应答器或者直到经过了预定的时间限制为止。

12.一种读取RFID应答器的方法，包括：

提供一件或多件具有固定的RFID应答器的物品；

提供至少一个RFID读取器；及

向所述RFID读取器旋转地改变所述固定RFID应答器的角度位置，或者向所述固定RFID应答器旋转地改变所述RFID读取器的角度位置，同时使用所述至少一个RFID读取器读取所述固定RFID应答器。

13.一种读取RFID应答器的方法，包括：

提供一件或多件具有固定的RFID应答器的物品；

提供至少一个RFID读取器；及

将所述一件或多件物品放置在旋转设备上，同时围绕大约通过所述一件或多件物品中点的虚轴旋转所述物品，并使用所述至少一个RFID读取器读取所述固定的RFID应答器。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括步骤：将所述一件或多件物品放置在货盘上，然后将所述货盘及所述一件或多件物品放置在所述旋转设备上。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述旋转设备继续旋转所述一件或多件物品并读取所述RFID应答器，直到读取到了固定到所述一件或多件物品的所有RFID应答器或者经过了预定的时间限制为止。

16.如权利要求13所述的方法，其中所述至少一个RFID读取器能够相对于所述一件或多件物品基本垂直移动。

17.一种读取RFID应答器的方法，包括：

提供一件或多件具有固定的RFID应答器的物品；

提供至少一个RFID读取器；及

将所述一件或多件物品放置在旋转设备上，同时地使所述物品基本相对于所述至少一个RFID读取器旋转和使用所述至少一个RFID读取器读取所述固定的RFID应答器。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括步骤：将所述一件或多件物品放置在货盘上，然后将所述货盘及所述一件或多件物品放置在所述旋转设备上。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述旋转设备继续旋转所述一件或多件物品并读取所述RFID应答器，直到读取到了固定到所述一件或多件物品的所有RFID应答器或者经过了预定的时间限制为止。

20.如权利要求17所述的方法，其中所述至少一个RFID读取器能够相对于所述一件或多件物品基本垂直移动。

21.一种读取RFID应答器的方法，包括：

提供一件或多件具有固定的RFID应答器的物品；

提供至少一个RFID读取器；及

基本围绕所述物品旋转所述至少一个RFID读取器，并使用所述至少一个RFID读取器读取所述固定的RFID应答器。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述至少一个RFID读取器继续基本围绕所述一件或多件物品旋转并读取所述RFID应答器，直到读取到了固定到所述一件或多件物品的所有RFID应答器或者经过了预定的时间限制为止。

23.如权利要求21所述的方法，其中所述至少一个RFID读取器能够基本垂直于所述一件或多件物品移动。

24.一种读取RFID应答器的方法，包括：

提供一件或多件物品，并将至少一个RFID应答器固定到所述一件或多件物品的每一个；

将所述一件或多件物品放置在货盘上；

提供至少一个RFID读取器；

将具有所述一件或多件物品的所述货盘放置在旋转设备上，同时地使所述物品围绕大约通过所述一件或多件物品中点的虚轴旋转和使用所述至少一个RFID读取器读取所述固定RFID应答器；及

旋转具有所述一件或多件物品的所述货盘并读取所述RFID应答器，直到读取到了固定到所述一件或多件物品的所有RFID应答器或者经过了预定的时间限制为止。

25.一种读取RFID应答器的方法，包括：

提供一件或多件物品，并将至少一个物品RFID应答器固定到所述一件或多件物品的每一个；

将所述一件或多件物品放置在货盘上，其中所述货盘具有固定的货盘RFID应答器；

将所述一个或多个物品RFID应答器电子链接到所述货盘RFID应答器；

至少使用具有所述固定的物品RFID应答器的所述货盘上的物品的计数，来编码所述固定的货盘RFID应答器；

提供至少一个RFID读取器；

将具有所述一件或多件物品的所述货盘放置在旋转设备上；

读取所述货盘RFID应答器以至少确定所述计数；

围绕所述货盘及所述物品的至少一部分包装装运膜，同时，同时地进行以下步骤：在所述货盘及所述物品在所述旋转设备上围绕大约通过所述一件或多件物品中点的虚轴旋转同时使用所述至少一个RFID读取器读取并计数所述物品RFID应答器，以及使用所述至少一个RFID读取器读取所述固定RFID应答器，直到包装完成且确定货盘物品计数等于所述至少一个RFID读取器所读取的物品RFID应答器的数目为止；及

比较该货盘物品计数与所述计数，如果物品RFID应答器的数目不等于所述计数，则信号告警或者继续读取所述物品RFID应答器。

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