CN101159007B - Rf标签读取器和方法 - Google Patents

Rf标签读取器和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101159007B
CN101159007B CN2007101419900A CN200710141990A CN101159007B CN 101159007 B CN101159007 B CN 101159007B CN 2007101419900 A CN2007101419900 A CN 2007101419900A CN 200710141990 A CN200710141990 A CN 200710141990A CN 101159007 B CN101159007 B CN 101159007B
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
label
slave
label reader
main antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007101419900A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101159007A (zh
Inventor
马庭透
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of CN101159007A publication Critical patent/CN101159007A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101159007B publication Critical patent/CN101159007B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10019—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers.
    • G06K7/10079—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the spatial domain, e.g. temporary shields for blindfolding the interrogator in specific directions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10118—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the sensing being preceded by at least one preliminary step
    • G06K7/10128—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the sensing being preceded by at least one preliminary step the step consisting of detection of the presence of one or more record carriers in the vicinity of the interrogation device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching

Abstract

本发明涉及RF标签读取器和方法。所公开的RF标签读取器包括：主天线，其具有覆盖第一区域的指向性；副天线，其具有覆盖比所述第一区域小的第二区域的指向性；和切换控制单元，其被构造成在所述主天线与所述副天线之间选择性地进行切换。响应于通过所述副天线从与一个或更多个管理对象一起移动的无线通信单元接收到应答信号，所述切换控制单元将用于通信的天线从所述副天线切换到所述主天线，并且所述RF标签读取器通过所述主天线与分别附随所述管理对象之一的RF标签进行通信。

Description

RF标签读取器和方法
技术领域
本发明涉及在RF标签与RF标签读取器之间进行的无线通信，更具体地涉及一种用于无源型RF标签的读取器和由该读取器执行的方法。
背景技术
近年来，使用RF标签(射频标签)的系统持续受到关注。这些系统包括RF标签和RF标签读取器(或读取器/写入器)。读取器/写入器可以从RF标签读取信息并将信息写入到RF标签中。读取器/写入器也称作询问器(interrogator)。RF标签也称作无线标签、RFID、RFID标签、IC标签和电子标签等。
通常将RF标签分类成有源型和无源型。有源型RF标签自己能够产生功率，因此可以简化RF标签读取器的结构。无源型RF标签自己不能产生功率，因此它从外部接收能量来进行诸如发送ID信息的操作。无源型RF标签就降低成本而言是优选的，并且未来潜力很大。
从所交换的信号的频带宽度的观点来看，存在两种类型的RF标签：电磁耦合型和电磁波型。电磁耦合型使用几kHz或约13.5MHz的频带宽度。电磁波型使用UHF频带(例如，950MHz)或约2.45GHz的高频带宽。就增加通信范围而言，优选地使用高频信号。
在使用RF标签的系统中，通过RF标签读取和写入某种数据(例如，识别信息(UID))，来管理产品、货物等。
图1示意性地例示了如何与RF标签11一起管理附着有该RF标签11的包裹12。各包裹12附着有用A、B、...、J表示的RF标签11。将这些包裹12装载在未示出的台车上，并使这些包裹12移动通过(P)点、(Q)点和(R)点。可以人工地或机械地移动包裹12。读取器/写入器300与位于(Q)点处的所有RF标签11进行通信，并从RF标签11中提取信息。在(Q)点处，读取器/写入器300(RF标签读取器)发射高于或等于预定电平的电波。区域13(读取区域)内的RF标签11接收所发送的电波并获取功率。各RF标签11将其中所保持的信息无线发送给读取器/写入器300。在图1中，用虚线的椭圆来表示区域13(读取区域)。当在(Q)点处完成了RF标签11与RF标签读取器之间的通信时，将包裹12移动到(R)点，并继续进行类似的过程。这样，读取器/写入器300自动提取了附着于包裹12的RF标签11中的信息，并管理操作得以适当执行。
关于由读取器/写入器300发射的电波的空间强度分布，在实际环境中，电波不一定随着与读取器/写入器300的距离变长而变弱。这是由于：根据室内房间或墙壁的形状或材料，电波会以各种方式被反射。结果，除了预定的“读取区域”之外，还可能产生使RF标签11能够发送信息的计划外区域。
图2例示了这种计划内读取区域13之外的“计划外读取区域”14(像热点一样)。计划内读取区域13是在系统设计时规划的，并且由(Q)点处的大椭圆指示，这与图1中的情况类似。计划外读取区域14在系统设计时未规划，并且由(P)点处的小椭圆指示。RF标签11在这两个椭圆中都可以进行无线发送。
如图2所示，在(P)点(计划外读取区域14)处，RF标签B、C和D能够进行通信，因此它们向读取器/写入器300报告它们的信息。其他RF标签在图2所示的状态下不能进行通信。接着，将这些包裹12移动到(Q)点，在(Q)点处所有RF标签11都可以与读取器/写入器300进行计划内通信。在该点处，RF标签B、C和D已报告了它们的信息。如果在将包裹12从(P)点移动到(Q)点的同时RF标签B、C和D被持续供电，则RF标签B、C和D将会保持记住它们已发送了它们的报告，因此即使在它们到达(Q)点时它们也不会重复发送它们的信息。然而，在将包裹12从(P)点移动到(Q)点的同时，RF标签B、C和D没有从读取器/写入器300接收到足够的电波。因此，RF标签B、C和D没有记住它们已在(P)点处发送了它们的报告，并且在(Q)点处再次向读取器/写入器300报告它们的信息。结果，重复地进行了与RF标签B、C和D有关的信息处理(这些RF标签与读取器/写入器300之间的处理)，这会导致针对该处理花费过多的时间和精力。这减慢了对管理对象进行管理的操作。
即使在将包裹12从图2所示的(P)点移动到(Q)点的同时RF标签B、C和D没有向读取器/写入器300重复发送报告，仍存在问题。(P)点处的计划外读取区域14太小以致不能用来检查所有包裹12(如图2中的小椭圆所示)。因此，一些包裹12的信息在(P)点处被报告给读取器/写入器300，而其余包裹12的信息在(Q)点处被报告给读取器/写入器300。仅在(Q)点处完成通信之后才收集到所有包裹12的信息。这意味着与一次收集所有RF标签的信息的情况相比，在从(P)点移动到(Q)点时需要更长的处理时间。这也是减慢对管理对象进行管理的操作的一个因素。
在专利文献1中公开了一种用于解决以下问题的技术。即，在用作载波的频率的电波较弱的环境中，难以进行与RF标签的通信，这降低了数据通信速度。因此，利用该技术，通过增强这种环境中的载波的频率来提高数据通信速度。然而，即使根据通信状况增强了载波的频率，仍未解决会产生计划外读取区域的问题。此外，为了改变载波，需要不仅向读取器/写入器还要向RF标签添加某种机构，这可能难以实现。
专利文献1：日本专利申请公报第2005-209002号。
发明内容
本发明提供了一种RF标签读取器和方法，在该RF标签读取器和方法中消除了一个或更多个上述缺点。
本发明的优选实施方式提供了一种RF标签读取器和方法，在该RF标签读取器和方法中，与附随管理对象的RF标签适当地进行通信。
本发明的一个实施方式提供了一种RF标签读取器，该RF标签读取器包括：主天线，其具有覆盖第一区域的指向性；副天线，其具有覆盖比所述第一区域小的第二区域的指向性；和切换控制单元，其被构造成在所述主天线与所述副天线之间选择性地进行切换，其中：所述切换控制单元，响应于通过所述副天线从与一个或更多个管理对象一起移动的无线通信单元接收到应答信号，将用于通信的天线从所述副天线切换到所述主天线，并且所述RF标签读取器通过所述主天线与分别附随所述管理对象之一的RF标签进行通信。
本发明的一个实施方式提供了一种由RF标签读取器执行的通信方法，所述RF标签读取器包括：主天线，其具有覆盖第一区域的指向性；副天线，其具有覆盖比所述第一区域小的第二区域的指向性；和切换控制单元，其被构造成在所述主天线与所述副天线之间选择性地进行切换。所述方法包括以下步骤：通过所述副天线从与一个或更多个管理对象一起移动的无线通信单元接收应答信号；将用于通信的天线从所述副天线切换到所述主天线；以及通过所述主天线与附随所述管理对象之一的RF标签进行通信。
根据本发明的一个实施方式，RF标签读取器可以与附随管理对象的RF标签适当地进行通信。
附图说明
通过结合附图阅读以下详细说明，本发明的其他目的、特征和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1示意性地例示了读取器/写入器如何与附着于包裹的RF标签进行通信；
图2例示了计划外读取区域；
图3例示了包括根据本发明一实施方式的读取器/写入器的系统；
图4是该读取器/写入器的部分功能框图；
图5是由根据本发明一实施方式的读取器/写入器执行的过程的流程图；
图6例示了包括根据本发明一实施方式的读取器/写入器的系统；
图7例示了如何将低增益天线用作副天线；
图8例示了包括根据本发明另一实施方式的读取器/写入器的系统；
图9例示了使用线偏振波的系统；
图10例示了使用圆偏振波的系统；
图11例示了将阵列天线用作副天线的实施例；以及
图12例示了包括阵列天线的副天线的水平面内指向性以及主天线的水平面内指向性的模拟结果。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行描述。
根据本发明一实施方式，RF标签读取器设置有副天线，该副天线覆盖的区域比主天线覆盖的区域窄。响应于通过副天线从与管理对象(例如包裹)一起移动的无线通信单元接收到应答信号，将用于通信的天线从副天线切换到主天线。其后，RF标签读取器通过主天线与附随管理对象的RF标签进行通信。
通过使用覆盖较窄区域的副天线，防止产生计划外读取区域(或者即使产生了计划外读取区域，也可以忽视它们)。因此，通过使用这种副天线可以对包裹进行精确检测。当包裹到达计划内读取区域时，RF标签读取器被触发从而开始与主天线进行通信。因此，可以有效地防止主天线在包裹到达计划内读取区域之前与RF标签进行计划外通信，并且可以顺利地实现对包裹进行管理的操作。
仅需向RF标签读取器提供副天线和用于在天线之间进行切换的机构，不必改变RF标签或系统中的其他要素。因此，可以在实际系统中容易地实现本发明。
优选的是，使副天线的天线增益低于主天线的天线增益。例如，主天线可以是平面贴片天线，而副天线可以是偶极天线。这就减小RF标签读取器的尺寸和降低其成本而言是有利的。
副天线可以包括用于减小天线增益的衰减器。因此，可以容易地实现指向性相对较窄的低增益天线。
主天线和副天线中的每一个可以包括用于调节其天线增益的机构。因此，除了天线增益之外，可以同等地对待主天线和副天线。这大大增强了RF标签读取器的设计自由度。
通过副天线与RF标签读取器进行通信的无线通信单元可以是附随包裹的RF标签中的一个或者是一不是附随管理对象的RF标签中的任一个的RF标签。在前一情况下，可以利用所附着的RF标签对包裹中的一个进行检测(检测包裹是否已到达读取区域)，因此，可以在不改变除RF标签读取器之外的任何要素的情况下引入本发明。在后一情况下，可将无线通信单元附着于运送管理对象的运送单元。因此，确保了无论如何堆放包裹都可以检测到包裹。在前一情况下，为了从附着于包裹的所有RF标签收集信息，花费了副天线检测到包裹中的一个所需的时间以及主天线随后完成所有通信所需的时间。然而，在后一情况下，仅在主天线进行通信时才可从所有RF标签收集到信息。因此，就在短时段内从多个RF标签收集信息以及促进关于包裹管理的信息处理而言，后一情况是更为优选的。
主天线和副天线可以使用偏振特性不同的电波。这也确保了无论如何堆放包裹都可以检测到包裹。可将具有不同偏振面的线偏振波或具有不同旋转方向的圆偏振波用作偏振特性不同的所述电波。
副天线可以是包括多个天线元件的阵列天线。这对于可变地调节副天线的指向性而言是有利的。仅通过减小增益，副天线的指向性图案和主天线的指向性图案可以具有相似的外形。然而，利用阵列天线，可以实现外形与主天线的指向性外形不相似的指向性。例如，可以实现指向方向与主天线的指向方向不同的副天线。这在将附着于包裹的RF标签和附着于台车的RF标签沿显著不同的方向进行布置的情况下特别有利。
为方便起见，下面将描述本发明的几个实施方式。然而，对于本发明而言，这些实施方式不必是分立的，可以根据需要而采用两个或更多个实施方式。
<第一实施方式>
图3例示了在RF标签与根据本发明第一实施方式的RF标签读取器之间进行的通信。在第一实施方式中，读取器/写入器(RF标签读取器)30包括：主天线31，其具有覆盖第一区域13的指向性；副天线32，其具有覆盖比第一区域13小的第二区域33的指向性；以及切换控制单元，其在主天线31与副天线32之间选择性地进行切换。在第一实施方式中，第二区域33与第一区域13交叠。
如果读取器/写入器30通过副天线32从与至少一个包裹12(管理对象)一起移动的无线通信单元(用“A”表示的RF标签11)接收到应答信号，则将用于通信的天线从副天线32切换到主天线31。其后，通过主天线31与附随包裹12的多个RF标签11(RF标签B至J)进行通信。如果未通过副天线32接收到应答引号，则不通过主天线31进行通信。因此，即使所有或部分包裹进入计划外读取区域14，读取器/写入器30也不立即开始通信；直到副天线32检测到应答信号，读取器/写入器30才开始通信。因此，至少可以减轻重复读取同一RF标签的信息的问题。
图4是读取器/写入器30的部分功能框图。图4例示了主天线31、副天线32、开关41、循环器42、接收器43、解调器44、信号处理电路45、控制电路46、调制器47和发送器48。
主天线31具有覆盖第一区域13的指向性。副天线32具有覆盖比第一区域13小的第二区域33指向性。例如，第二区域33可以是第一区域13的四分之一大小。
开关41根据来自控制电路46的指令，在主天线31与副天线32之间选择性地进行切换。
循环器42将发送信号与接收信号适当地分离。
接收器43调节接收信号的功率、带宽、相位等，并将接收信号转换成基带内的可容易处理的信号。
解调器44对接收信号的数据进行解调。
信号处理电路45在控制电路46的控制下进行各种信号处理。
控制电路46控制读取器/写入器30中的元件的操作。具体地说，控制电路46向开关41发送控制信号，以按图5所示的过程切换用于通信的天线。
调制器47对发送信号的数据进行调制。
发送器48调节发送信号的功率、带宽、相位等，并将发送信号转换成可以容易地进行无线发送的信号。
图5例示了由根据本发明第一实施方式的读取器/写入器30(具体地说是控制电路46)执行的方法。在步骤S1中，读取器/写入器30的开关41处于使用副天线32进行通信的状态。读取器/写入器30通过副天线32向第二区域33发射电波。当RF标签11接收到这些电波时，可以将这些电波转换成功率。
在步骤S2中，读取器/写入器30确认是否接收到来自RF标签11的应答信号。更具体地说，在图3所示的状态下，当用“A”表示的RF标签11进入第二区域33时，RF标签11对接收到的电波进行整流，将其转换成功率，并向读取器/写入器30发送已保存在RF标签11中的产品信息和其他信息作为应答信号。当在步骤S2中接收到应答信号时，流程继续进行到步骤S3；如果在步骤S2中未接收到应答信号，则在确认应答信号之前，流程暂停在步骤S2处。
在步骤S3中，接收到来自第二区域33中的RF标签11的应答信号，并根据需要对该应答信号进行处理或加载。控制电路46向开关41发送控制信号，以将用于通信的天线从副天线32改变成主天线31。
在步骤S4中，在主天线31与RF标签11之间进行通信。即，从主天线31发射电波。RF标签B至J接收该电波并向读取器/写入器30发送它们的信息作为应答信号。RF标签A已报告其信息并且在天线被切换的同时适当地接收到功率。因此，防止了RF标签A重复发送其信息。可以将任何适合的通信协议用于读取器/写入器30，以从各RF标签11顺序地获取适当的信息。
在步骤S5中，在完成与RF标签11的通信之后，控制电路46向开关41发送控制信号，以将用于通信的天线从主天线31改变成副天线32。在完成与RF标签11的通信之后，将附随有RF标签11的包裹12移动到另一点(R)。其后，流程返回到步骤S1，副天线32监视是否接收到信号。针对后续的不同包裹组(RF标签)，重复上述过程。
如上所述，副天线32的指向性所覆盖的区域小于主天线31所覆盖的区域。在所例示的实施例中，副天线32的指向性覆盖约一个包裹的区域。然而，可以根据目的和环境可变地调节该指向性，只要在检测到包裹已来到第一区域(读取区域)13之后才使用主天线31并且不与处于计划外读取区域14中的RF标签进行通信即可。如果副天线32覆盖的区域过大，则可能产生副天线32的“计划外区域”。因此，副天线32所覆盖的区域要足够小，使得不会产生“计划外区域”。
例如，副天线32的天线增益可以低于主天线31的天线增益。例如，如图6所示，具有高增益的主天线31可以是平面贴片天线，而具有低增益的副天线32可以是偶极天线。该结构对于缩小尺寸和降低成本而言是优选的。
如图7所示，副天线32可以包括用于降低天线增益的衰减器71。通常，低增益天线具有宽指向性，因此，可能难以将指向性变窄到特定的小区域。在这种情况下，通过对具有宽指向性的副天线32设置衰减器71，可以实现具有相对较窄的指向性的低增益天线。尽管在图7中未示出，但主天线31和副天线32中的每一个可以设置有用于调节天线增益的机构。因此，可以通过调节天线增益在主天线31与副天线32之间进行区分，这大大增强了读取器/写入器30的设计自由度。在使用读取器/写入器30持续特定时长之后，可以逆转天线增益的电平，从而切换主天线31和副天线32的角色。
<第二实施方式>
使副天线32的指向性所覆盖的第二区域33比主天线31所覆盖的区域小。因此，为了精确地检测到包裹12已到达第一区域(读取区域)13，必须确保至少一个RF标签11处于较小的第二区域33内。为此，需要如图3所示地将包裹12仔细地堆放在彼此的顶部上。否则，可能出现以下情况：用“A”表示的RF标签11没有进入要检测其位置的第二区域33中。根据本发明的第二实施方式解决了这种问题。
图8例示了在RF标签与根据本发明第二实施方式的RF标签读取器之间进行的通信。如果读取器/写入器30通过副天线32从与至少一个包裹12(管理对象)一起移动的无线通信单元接收到应答信号，则将用于通信的天线从副天线32切换到主天线31。其后，利用上述方法，通过主天线31与附随包裹12的多个RF标签11(RF标签B至J)进行通信。在第二实施方式中，所述无线通信单元是用“K”表示的RF标签11。该无线通信单元不是附随包裹12的RF标签11中的任一个。通过副天线32进行通信的无线通信单元附着于用于运送包裹12的台车(运送单元)81。因此，无论如何堆放包裹12，对包裹12是否来到第一区域(读取区域)13的检测(位置检测)操作都没有影响。然而，需要按使得可以在第一区域(读取区域)13中适当地读取包裹12的RF标签11的方式来堆放包裹12。
图9例示了主天线31和副天线32使用偏振特性不同的电波的实施例。在图9所示的实施例中，具有不同偏振面的线偏振波用作具有不同偏振特性的电波。附着于包裹12的RF标签11使用水平偏振面与读取器/写入器30进行通信，而附着于台车81的RF标签11使用垂直偏振面与读取器/写入器30进行通信。因此，读取器/写入器30的主天线31用于水平偏振面，而读取器/写入器30的副天线32用于垂直偏振面。另选的是，主天线31可以用于垂直偏振面，而副天线32可以用于水平偏振面。主天线31和副天线32使用偏振特性不同的电波，由此确保对台车81和包裹12进行单独检测。
图10例示了主天线31和副天线32使用偏振特性不同的电波的另一实施例。在图10所示的实施例中，具有不同旋转方向的圆偏振波用作具有不同偏振特性的电波。附着于包裹12的RF标签11使用沿顺时针方向旋转的偏振波与读取器/写入器30进行通信，而附着于台车81的RF标签11使用沿逆时针方向旋转的偏振波与读取器/写入器30进行通信。因此，读取器/写入器30的主天线31用于沿顺时针方向旋转的偏振波，而读取器/写入器30的副天线32用于沿逆时针方向旋转的偏振波。另选的是，主天线31可以用于沿逆时针方向旋转的偏振波，而副天线32可以用于沿顺时针方向旋转的偏振波。主天线31和副天线32使用偏振特性不同的电波，由此确保对台车81和包裹12进行单独检测。圆偏振波对于以下情况而言是优选的：即使当不规则地堆放包裹12或台车81处于不规则方向时，仍能确保与RF标签11的通信。
<第三实施方式>
图11例示了副天线32为阵列天线的实施例。在根据本发明的第三实施方式中，副天线32包括连接到多个天线元件322的相位振幅分配电路321。相位振幅分配电路321适当调节通过天线元件322发送的信号的相位，因此，可以使副天线32的指向性所覆盖的第二区域33小于主天线31所覆盖的区域。
图12例示了作为如图11所示的阵列天线的副天线32的水平面内指向性以及主天线31的水平面内指向性的模拟结果。该模拟使用一个主天线31以及在顶部、底部、左部和右部布置有总共四个元件的副天线32，这四个元件之间具有半波间隔。基于向各元件提供四分之一功率的情况计算出结果。如图12所示，副天线32具有比主天线31低的增益以及比主天线31窄的指向性。
<第四实施方式>
在图7所示的系统中，使用衰减器71来调节读取区域，而在图11所示的系统中，使用相位振幅分配电路321来调节读取区域。如果可以通过调节增益和相位来改变读取区域，则RF标签读取器不用必备如第一实施方式至第三实施方式中所描述的两个天线，这是因为不同时使用这些天线。可以有其指向性和增益可被改变的单个天线。这种天线将首先用于检测包裹，实现作为副天线的适当指向性。接着，在检测到包裹之后，改变指向性和增益，从而可将该天线用作主天线。
本发明不限于具体公开的实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种变型和修改。
本申请基于2006年9月12日提交的日本在先专利申请第2006-247105号，通过引用将其全部内容合并于此。

Claims (14)

1.一种RF标签读取器，该RF标签读取器包括：
主天线，其具有覆盖第一区域的指向性；
副天线，其具有覆盖比所述第一区域小的第二区域的指向性；和
切换控制单元，其被构造成在所述主天线与所述副天线之间选择性地进行切换，其中：
所述切换控制单元，响应于通过所述副天线从与一个或更多个管理对象一起移动的无线通信单元接收到应答信号，将用于通信的天线从所述副天线切换到所述主天线，并且所述RF标签读取器通过所述主天线与分别附随所述管理对象之一的RF标签进行通信。
2.根据权利要求1所述的RF标签读取器，其中，所述副天线的天线增益比所述主天线的天线增益低。
3.根据权利要求2所述的RF标签读取器，其中，所述主天线包括平面贴片天线，并且所述副天线包括偶极天线。
4.根据权利要求2所述的RF标签读取器，其中，所述副天线包括被构造用来减小其天线增益的衰减器。
5.根据权利要求2所述的RF标签读取器，其中，所述主天线和所述副天线中的每一个都包括被构造用来调节其天线增益的机构。
6.根据权利要求1所述的RF标签读取器，其中，所述无线通信单元与附随所述一个或更多个管理对象的多个所述RF标签之一相对应。
7.根据权利要求1所述的RF标签读取器，其中，所述无线通信单元包括与附随所述一个或更多个管理对象的多个所述RF标签中的任一RF标签都不对应的另一RF标签。
8.根据权利要求7所述的RF标签读取器，其中，所述无线通信单元附着于被构造用来运送所述一个或更多个管理对象的运送单元。
9.根据权利要求7所述的RF标签读取器，其中，所述主天线和所述副天线使用偏振特性不同的电波。
10.根据权利要求9所述的RF标签读取器，其中，将具有不同偏振面的线偏振波用作偏振特性不同的所述电波。
11.根据权利要求9所述的RF标签读取器，其中，将具有不同旋转方向的圆偏振波用作偏振特性不同的所述电波。
12.根据权利要求1所述的RF标签读取器，其中，所述副天线包括包含有多个天线元件的阵列天线。
13.一种由RF标签读取器执行的通信方法，所述RF标签读取器包括：
主天线，其具有覆盖第一区域的指向性；
副天线，其具有覆盖比所述第一区域小的第二区域的指向性；和
切换控制单元，其被构造成在所述主天线与所述副天线之间选择性地进行切换，所述方法包括以下步骤：
通过所述副天线从与一个或更多个管理对象一起移动的无线通信单元接收应答信号；
将用于通信的天线从所述副天线切换到所述主天线；以及
通过所述主天线与附随所述管理对象之一的RF标签进行通信。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括以下步骤：在完成与附随所述管理对象的一个或更多个所述RF标签进行的通信之后，将用于通信的天线从所述主天线切换回所述副天线。
CN2007101419900A 2006-09-12 2007-08-17 Rf标签读取器和方法 Expired - Fee Related CN101159007B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-247105 2006-09-12
JP2006247105A JP2008072226A (ja) 2006-09-12 2006-09-12 Ｒｆタグリーダ及び方法
JP2006247105 2006-09-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101159007A CN101159007A (zh) 2008-04-09
CN101159007B true CN101159007B (zh) 2010-11-03

Family

ID=38698828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101419900A Expired - Fee Related CN101159007B (zh) 2006-09-12 2007-08-17 Rf标签读取器和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080061942A1 (zh)
EP (1) EP1901202B1 (zh)
JP (1) JP2008072226A (zh)
KR (1) KR100979622B1 (zh)
CN (1) CN101159007B (zh)
DE (1) DE602007002597D1 (zh)
TW (1) TW200813850A (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5170838B2 (ja) * 2007-11-12 2013-03-27 オムロン株式会社 タグ対応付け方法、タグ移動方向検知システム
TWI410874B (zh) * 2009-01-07 2013-10-01 Mstar Semiconductor Inc 搜尋射頻識別標籤之方法及射頻識別讀取器
GB0902952D0 (en) * 2009-02-23 2009-04-08 Qinetiq Ltd Radiation attenuation
JP5312108B2 (ja) * 2009-03-12 2013-10-09 キヤノン株式会社 通信装置及びその制御方法
JP2010213190A (ja) 2009-03-12 2010-09-24 Canon Inc 通信装置及びその制御方法
JP5172752B2 (ja) * 2009-03-23 2013-03-27 株式会社日立製作所 Ｒｆタグリーダ回路
JP4866456B2 (ja) * 2009-09-15 2012-02-01 東芝テック株式会社 Ｒｆタグリーダライタ
JP4958955B2 (ja) * 2009-09-16 2012-06-20 東芝テック株式会社 位置検出装置、位置検出システム及び無線通信システム
CN102055048B (zh) * 2009-11-10 2013-07-10 财团法人工业技术研究院 天线切换器及其天线切换方法
DE102011100296A1 (de) * 2011-05-03 2012-11-08 Giesecke & Devrient Gmbh Lesegerät zur kontaktlosen Kommunikation mit einer Transpondereinheit
CN103164672B (zh) * 2011-12-14 2016-02-03 中国钢铁股份有限公司 射频识别卷标分群系统
JP6086288B2 (ja) * 2012-09-03 2017-03-01 野村 隼人 物品捜索支援システムおよび物品管理システム
TWI459304B (zh) * 2012-09-05 2014-11-01 China Steel Corp Object movement direction radio frequency identification method, device and the use of the device control area personnel access control system
CN103034877B (zh) * 2012-12-03 2015-10-28 深圳市新国都技术股份有限公司 Nfc读写器的天线增益方法
EP2990803B1 (en) * 2014-08-28 2022-03-09 F. Hoffmann-La Roche AG Method for RFID tag-reader antenna association in a laboratory device
JP7433009B2 (ja) * 2019-09-24 2024-02-19 東芝テック株式会社 商品販売データ処理装置
CN216671904U (zh) * 2019-10-24 2022-06-03 株式会社村田制作所 射频识别读写器用天线装置
US11222186B2 (en) 2020-05-22 2022-01-11 Andy L. MULLEN System and method for accurate bulk scanning of RFID tags
FR3114900B1 (fr) * 2020-10-06 2023-11-03 Banks And Acquirers Int Holding Terminal de paiement électronique et procédé de détection d’un mode de paiement correspondant.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812824B1 (en) * 1996-10-17 2004-11-02 Rf Technologies, Inc. Method and apparatus combining a tracking system and a wireless communication system

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4429312A (en) * 1981-07-24 1984-01-31 Chisholm John P Independent landing monitoring system
JPH05122418A (ja) * 1991-10-30 1993-05-18 Ricoh Co Ltd フアクシミリ蓄積交換装置
JPH0611207A (ja) * 1992-06-25 1994-01-21 Daikin Ind Ltd 空気調和装置の運転制御装置
US5539394A (en) * 1994-03-16 1996-07-23 International Business Machines Corporation Time division multiplexed batch mode item identification system
US5540301A (en) * 1994-05-11 1996-07-30 Dumont; Charles Automated bulk self-checkout station apparatus
JPH10182096A (ja) * 1996-12-19 1998-07-07 Sekisui Chem Co Ltd Ｉｄタグを用いた荷役作業システム及び荷役作業方法
JP3557342B2 (ja) * 1998-03-24 2004-08-25 大崎電気工業株式会社 通信システム
JP3788091B2 (ja) * 1999-03-02 2006-06-21 オムロン株式会社 データ通信装置
JP2003084063A (ja) * 2001-09-11 2003-03-19 Nippon Avionics Co Ltd 非接触自動識別装置
US7187288B2 (en) 2002-03-18 2007-03-06 Paratek Microwave, Inc. RFID tag reading system and method
JP2004015655A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Sony Corp 通信装置
JP2004185070A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Denso Wave Inc Ｒｆタグ通信システム
JP4369210B2 (ja) * 2003-11-27 2009-11-18 東芝テック株式会社 無線タグ読取方法及び無線タグ読取システム
JP4463574B2 (ja) 2004-01-23 2010-05-19 株式会社リコー Ｉｃタグ用リーダ／ライタ及びｉｃタグ用リーダ／ライタを有する装置
JP4557572B2 (ja) * 2004-03-09 2010-10-06 佐川印刷株式会社 荷物を仕分けるために荷物を識別する装置及び方法並びにプログラム
US20050200457A1 (en) 2004-03-11 2005-09-15 Raj Bridgelall Inventory transport device with integrated RFID reader
JP2005267074A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Toshiba Tec Corp 無線タグ自動読取装置
US20100182149A1 (en) * 2004-05-18 2010-07-22 Marino Ronald A Apparatus for and method of using rfid antenna configurations
JP2006005582A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Toyota Industries Corp 受信装置及び情報伝送システム
US7233260B2 (en) * 2004-10-05 2007-06-19 Mark Iv Industries Corp. Electronic toll collection system
US7242293B2 (en) * 2004-12-21 2007-07-10 Intel Corporation Radio-frequency identification apparatus, systems, and methods
JP4673066B2 (ja) * 2005-01-11 2011-04-20 株式会社リコー リーダ・ライタ装置
JP2006229940A (ja) * 2005-01-20 2006-08-31 Toshiba Corp 無線通信装置、および無線通信方法
US7515051B2 (en) * 2005-02-25 2009-04-07 Datalogic Mobile, Inc. RFID antenna system having reduced orientation sensitivity
EP1886288B1 (en) * 2005-05-13 2014-01-08 EMS Technologies, Inc. Pallet jack antenna for rfid system
US7236851B2 (en) * 2005-06-17 2007-06-26 Epc4Roi Limited Partnership Self-contained RF identification apparatus for pallet conveyances

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812824B1 (en) * 1996-10-17 2004-11-02 Rf Technologies, Inc. Method and apparatus combining a tracking system and a wireless communication system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2000-268239A 2000.09.29

Also Published As

Publication number Publication date
TW200813850A (en) 2008-03-16
US20080061942A1 (en) 2008-03-13
CN101159007A (zh) 2008-04-09
KR20080024064A (ko) 2008-03-17
EP1901202A3 (en) 2008-10-01
KR100979622B1 (ko) 2010-09-01
JP2008072226A (ja) 2008-03-27
DE602007002597D1 (de) 2009-11-12
EP1901202B1 (en) 2009-09-30
EP1901202A2 (en) 2008-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101159007B (zh) Rf标签读取器和方法
US9881473B1 (en) RFID loss-prevention using angle-of-arrival
US9183717B1 (en) RFID loss-prevention using synthesized-beam readers
US7605699B2 (en) System and method for location recognition using IC tags
CN101261676B (zh) 标签通信设备以及标签通信系统
US10049238B2 (en) Encoded information reading terminal with item locate functionality
US10133888B2 (en) Data reader and positioning system
US11107034B1 (en) Portal monitoring with steered-beam RFID systems
JP2003283367A (ja) 質問器システム
US7079008B2 (en) Proximity transaction control method
CN106940437A (zh) 一种室内定位方法、设备及系统
CN101803223A (zh) 从和/或向优选为rfid标签形式的多个数据或信息载体无接触地传输数据的方法和装置
CN104156680A (zh) 一种基于波束切换型智能天线的uhf rfid阅读器
CN101183431A (zh) 无线通信系统和无线通信方法
CN112528688B (zh) 射频标签控制方法、响应方法及装置、存储介质、阅读器、射频标签
CN202041962U (zh) 一种多频段读卡器
CN201936313U (zh) 一种实现近场通信的射频读卡设备
CN101911093B (zh) 评估电磁门装置的电磁场强度
CN106127091A (zh) 一种基于dsp的智能uhfrfid阅读器
CN201838006U (zh) 电子扫描读卡器
CN205692184U (zh) 地震救援物资仓储系统物资标签装置
CN102339374A (zh) 电子扫描读卡器
KR20110086201A (ko) 선반형 안테나 및 선반형 안테나 장치
DE102005044498A1 (de) Ortungsgerät
CN202067283U (zh) 一种无线射频定位装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101103

Termination date: 20110817