CN101506823A - 可移动rfid阅读设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一个系统，用于跟踪排放于书架或机架上的RFID标签物品。所述系统包括连接于书架或机架的输送装置。RFID阅读设备连接于所述输送装置，所述输送装置用于移动所述RFID阅读设备查询所述多个物品中的每个物品上的RFID标签。所述系统提供了一个更有效的跟踪和控制RFID标签物品的方法，同时克服了在已知系统中应用手持RFID扫描器和智能货架解决方案遇到的问题。

Description

可移动RFID阅读设备

技术领域

本发明主要涉及用于库存系统的射频识别(RFID)技术，尤其涉及一种用于查询RFID标签物品的可移动RFID阅读设备。

背景技术

射频识别(RFID)技术被越来越广泛地用于库存管理系统中追踪和控制货物。通常一个RFID标签附着于一个商品并包含与该商品相关的信息。一个RFID阅读器或扫描器接下来通过查询或扫描标签来获取该标签附着的商品的存储信息。

如人们所知，商业和公共环境如仓库和图书馆实施RFID系统来维持和控制多个的物品或书籍库存。然而，在那些RFID系统中存在某些局限。例如，该RFID系统只能在RFID阅读器悬挂的位置上采集库存物品的移动，例如起重机门架处(gantry points)和检入或检出处。此后物品的管理依靠仓库工作人员或图书管理员。当仓库或图书馆内的某个物品放错架需要重新排放，或物品因库存需要必须被重新排放的情形下，仓库工作人员和图书管理员通常使用手持便携式RFID阅读器手动定位目标物品。

WO 99/05660公开了一种图书馆库存控制系统，在该系统中图书管理员使用便携式RFID扫描器完成盘点的同时核实物品排放在正确架子上。这些RFID扫描器连接于一个便携式计算机用于储存由RFID扫描器采集的数据。该库存控制系统的缺点在于连接于计算机的便携式RFID扫描器价格昂贵，图书管理员操作繁琐。此外，由图书管理员手动盘点过程费力并且效率低下，在完成多个物品盘点时还需要额外的人力。

目前市场上一些库存管理系统采用智能货架解决方案(Smart Shelfsolutions)来克服手动盘点过程的缺陷。智能货架基本上在每个货架装有集成天线用来查询排放在货架上的RFID标签物品。这些集成天线连接至RFID阅读器将与标签相关的数据传输至RFID阅读器。因此，智能货架实现了物品自动盘点并记录下每个错放的物品。尽管智能货架提供自动盘点物品，它仍存在某些缺陷。例如，改造每个货架上的天线和阅读器价钱昂贵且繁琐。此外，由天线产生的多个RF信号也会引起问题，如相邻天线之间的磁场耦合，和由于标签极化作用产生的“盲点”阅读。定制天线尺寸以适用于不同尺寸的货架也很困难。智能货架庞大的RFID设备维护费用也很昂贵。

因此，需要一种可以提供有效阅读RFID标签物品，同时能克服上述问题的RFID系统。本发明为满足上述需要公开了一种具有可移动RFID阅读器的RFID系统。本发明的其他优点在说明书详细的描述中将会明显看到。

发明内容

本发明提供了对排放于书架、机架或其他类似物上的RFID标签物品进行有效跟踪和控制的RFID系统。

因此，一方面本发明提供了一个可跟踪多个顺序排放物品的系统，其中每个物品上附着一个射频识别(RFID)标签，所述标签储存有与该物品相关的信息，所述系统包括：用于查询每个商品上RFID标签的RFID阅读设备；和连接于RFID阅读设备的输送装置，其特征在于所述输送装置用于移动RFID阅读设备至每个物品，从而使RFID阅读设备可以查询每个物品上的RFID标签。

另一方面，本发明提供了一种跟踪多个顺序排放的物品的方法，其中每个物品上附着有一个储存与所述物品相关信息的射频识别(RFID)标签，所述方法包括以下步骤：提供RFID阅读设备用于查询在每个物品上的RFID标签；连接输送装置至所述RFID阅读设备；和操纵输送装置使RFID阅读设备移动至每个物品，从而允许RFID阅读设备查询每个物品上的RFID标签。

附图说明

本发明的最佳实施例将结合附图描述如下，其中同样的数字标号表示同一元件。

图1表示可移动RFID阅读设备连接于书架的一个实施例的透视图。

图2表示图1中可移动RFID阅读设备连接于书架的正视图。

图3是举例说明本发明的一个实施例的RFID阅读设备元件的结构图。

图4是本发明另一实施例连接于书架的多个可移动RFID阅读设备的正视图。

图5是本发明另一实施例中RFID系统及多个书架的装配图。

具体实施方式

本发明结合下面具体实施例的描述将更易于理解。

图1和图2举例说明用于图书馆书架10及其类似物的库存系统1。尽管本发明所描述的是在一个图书馆环境中，但是本发明的范围包括其他环境，例如，物品储存于货架或机架的仓库。在图书馆环境中跟踪和控制图书是一个高强度和容易出错的工作过程。书籍经常错放于书架，需要人工查询和重置。系统1提供了一个由图书管理员或使用者操作的更有效的跟踪和核实排放于书架10上图书的方法。为了便于说明，所有图示中x轴代表水平方向，y轴代表垂直方向。然而，可以预想到的是，x轴和y轴并不仅限于水平和垂直方向。

书架10用于储存图书、杂志和视听产品等。具体如下，书架10包括底板12，一对侧板14a，14b，顶板16和多个架子18a，18b，18c，18d。所述侧板14a，14b严格的与水平底板12连接，所述侧板14a，14b从底板12垂直延伸至顶板16。多个架子18a，18b，18c，18d连接于所述侧板14a，14b，所述多个架子18a，18b，18c，18d从侧板14a水平延伸至侧板14b，支持并行方式竖直排放的书籍20。每本书籍20上附着有一个射频识别(RPID)标签22(未示)，所述标签包含有与书籍相关的信息。书架10可以为木制、铁制和其他任何可用于制备书架的材料。

在第一个实施例中，系统1包括输送装置44，所述装置44移动RFID阅读设备50，扫描排放于多个架子18a，18b，18c，18d上的书籍20。特别是，输送装置44由多个支撑柱42支撑并粘合于书架顶板16，所述输送装置44从侧板14a水平延伸至侧板14b。所述输送装置44具有纵向构件46，所述构件46从书架顶板16垂直延伸至底板12。此外，所述输送装置44可被电动机48或其他类似装置驱动，使构件46沿x轴方向水平移动。所述输送装置44还可以是使构件46沿x轴方向水平滑动的滑动轨。所述RFID阅读设备50连接于构件46，并且可以是沿y轴方向沿构件46垂直滑动。例如，图2中发动机48驱动输送装置44使RFID阅读设备50越过架子18b。特别是，所述RFID阅读设备50从位置A水平移动至位置B查询置于架子18b上书籍20上的所有标签22。同样地，所属RFID阅读设备50可以从位置B移回位置A。可选择的横轨45可设置在书架10的地板12上，所述横轨45用于接收构件46。所述横轨45被用于确保构件46在水平方向移动具有更好的稳定性。此外，所述RFID阅读设备50可沿构件46滑动查询排放在不同架子18a，18b，18c，18d上的书籍20。例如，所述RFID阅读设备50从位置B垂直滑动至位置C查询排放于架子18d上的书籍。上述例子用于解释RFID阅读设备50的移动，并不限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，所述RFID阅读设备50的移动不限于上述例子，同时包括水平方向和垂直方向相结合的移动是显而易见的。

此外，本发明还提供了一个更有效的方法用于跟踪和核实排放于书架10上的书籍，系统1给出了现有书架10的另一个易于操作的优点。此外，一些图书馆和仓库具有高书架10或机架用于储存书籍20或物品。对于工人来讲，到达这些高书架10或机架很困难，甚至有时很危险。本发明通过在书架10上装配输送装置44克服了上述问题，因此提供了多功能性的RFID阅读设备50查询高书架10或机架上的书籍20或物品。

所述RFID阅读设备50从位置A至B的阅读周期描述如下。正如前文所述，输送装置44移动所述RFID阅读设备50水平横过架子18b查询置于架子18b上的书籍20的所有标签22。尤其是，当所述RFID阅读设备50移动横过架子18b时输送查询信号。发动机48的速度可被预先测试来确保所述RFID阅读设备50对附着于每本书籍20上的标签22实现正确的查询。

提及图3所述RFID阅读设备50包括天线52，RFID阅读器54和通讯装置56。所述天线52、RFID阅读器54和通讯装置56更适于封入一个由塑料等材料制成的盒体。所述天线52电耦合于RFID阅读器54输送查询信号至附着于书籍20上的RFID标签22。所述RFID阅读器54可以是高频(HF)阅读器、超高频阅读器(UHF)、或其它已知或未知频段的阅读器。所述RFID阅读器54可进一步是HF和UHF的联合阅读器或任何以知或未知频段的阅读器的组合。响应查询信号，标签22发送包含与书籍20相关信息的响应信号。每个书签22用于发送唯一的包含每个书籍20相关的响应信号。所述RFID阅读器54通过天线52跟踪响应信号，所述RFID阅读器54用于解码响应信号找回与书籍20相关的信息。当所述RFID阅读设备50完成询问置于沿架子18b上书籍20的所有标签22时阅读循环完成。

随后，所述RFID阅读设备50沿构件46垂直滑动，查询排放于架子18a，18c，18d其它层的书籍20。例如，如图2所示，所述RFID阅读设备从位置B滑动至位置C。之后RFID阅读设备50开始重复同样的阅读循环来查询附着于架子18d上的书籍20的标签22。

另外，所述RFID阅读器54电连接于通讯装置56，在每个阅读循环中发送获得的数据至处理计算机60。所述通讯装置56可以是无线保真通讯装置，例如蓝牙或无线保真(WIFI)。然而，可以预想到的是RFID阅读器54页可以是电线连接与计算机60，所述RFID阅读器54在阅读循环过程中直接输送获得的信息至计算机60。所述计算机60可以被编程用于输送指令信号至活动的RFID阅读器54。此外，所述计算机60连接于发动机48，控制发动机48的速度，从而驱动输送装置44。

所述计算机60包括图书馆中书籍20的数据库，尤其是所述计算机60连接于图书馆中所有的RFID阅读器64，从接收RFID阅读器54的信息。在使用中，计算机会比较从每个RFID阅读器54收到的数据和数据库中的数据来检验在某个架子18上是否存在缺失或错置的书籍20。计算机随后产生一个报告，提醒图书馆工作人员在书架10中出现的所有缺失或错置的书籍20。图书管理员随后可以使用这份报告查询错置的书籍20并将其重置于书架10的正确位置。

如上所述，RFID阅读设备50的天线52、RFID阅读器54和通讯装置56更适于置于同一个封闭的盒体里。在第二个实施例中，所述RFID阅读设备50只包括天线52。所述RFID阅读器54和通讯装置56置于分开的隔室47中，所述隔室47置于构件46的顶部。通过排放RFID阅读器54和通讯装置56在分开的隔室47中，所述RFID阅读设备50的整体重量会减少。因此，所述RFID阅读设备50沿构件46的灵活性提高了。

在第三个实施例中，多个RFID阅读设备连接于构件46。图4显示的是书架10的多个架子18a，18b，18c，18d和底板12具有相应得RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e。每个RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e包括内置天线52用于输送查询信号和接收响应信号。在多个RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e中所述天线52可以经由多路器58(未示)连接于RFID阅读器。所述RFID阅读器54和多路器58可被置于隔室47。如前所述，RFID阅读器54连接于通讯装置56，所述通讯装置56也位于隔室47内。本实施例的优点在于采用单一RFID阅读器54连接于多个RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e，可明显减少应用成本和RFID设备的维护费用。

在一个阅读循环中，发动机48驱动输送装置44从而移动多个的RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e在x轴方向上水平横穿相应的架子18a，18b，18c，18d和底座12。在这个结构中多个RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e提供了在一个单一阅读循环中查询存于书架10上所有书籍20的效率。更优选的是从多个RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e中发出的查询信号的强度是为了提供有效查询而预先决定的，没有冲突。例如，RFID阅读设备50a输送一个足够强的查询信号查询在架子18a上的所有标签22，而不是在相邻架子18b上的标签22。此外，从RFID阅读设备50a发出的查询信号不干扰从相邻RFID阅读设备50b中发出的查询信号。可选择地，多个RFID阅读设备50a，50b，50c，50d，50e交替性地主动阻止从多个RFID阅读设备中发出的查询信号的干扰。例如，RFId阅读设备50a，50c和50e主动在一个阅读循环中查询架子18a、18b和地板12上的标签22。当阅读循环完成时，RFID阅读设备50b和50d主动查询架子18b和18d上的标签22。

在第四个实施例中，系统1位于书架10和书架11之间，如图5所示。书架11与书架10制备方法可以相同也可以不同。这里，所述系统1与之前描述的第二个实施例相似。然而，RFID阅读设备悬挂有两个内部天线52a和52b(未示)，所述天线52a激活书架10，天线52b激活书架11。在一个阅读循环中，天线52a或52b中只有一个处于激活状态，即查询其相对应的书架10，11。优选的是在两个天线52a，52b之间设置屏蔽罩来阻止两个天线52a，52b之间的后部分散效应。例如，当天线52a查询书架10上的标签时，屏蔽罩将阻止天线52a接收来自书架11上的标签22的信号。

与前类似，天线52a，52b可以通过多路器58连接至RFID阅读器54。所述RFID阅读器54和多路器58可以被排放于隔室47中。所述RFID阅读器54同时与通讯装置56连接，所述通讯装置56也位于隔室47内。可选择的是，如前所述的多个RFID阅读设备可以在本实施例中实施。

此外，支撑柱42延伸并置于书架10和书架11之间的系统1。所述RFID阅读设备50也置于保护围栏50中。在图书馆环境中，所述RFID阅读设备50常遭受公共干涉和破坏。保护围栏50阻止图书馆使用人员乱动所述系统1，特别是所述RFID阅读设备50。所述保护围栏50可以由塑料或其它不影响RFID阅读设备50的合适的材料制成。

尽管本发明对其特定实施例进行了描述，但是可以理解上述实施例只是举例说明本发明，并不限制本发明的保护范围。本发明的其它实施例，即对本领域技术人员来讲是显而易见的变化是围绕本发明点，也属于本发明的保护范围。相应的，本发明的保护范围由权力要求来限定，并且由说明书描述的内容作为支持。

Claims (19)

1、一种系统，用于跟踪多个顺序排放的物品，其中多个物品中的每个物品上附着有射频识别(RFID)标签，所述标签存储与所述物品相关的信息，所述系统包括：RFID阅读设备，所述设备用于查询所述多个物品中的每个物品上的RFID标签；连接所述RFID阅读设备的输送装置，其特征在于，所述输送装置用于移动所述RFID阅读设备至所述多个物品中的每个物品，从而使所述RFID阅读设备可以查询在每个物品上的RFID标签。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，多个物品顺序排放在存储结构的多个架子上，所述输送装置连接所述存储结构，所述输送装置包括排列于多个架子上的构件。

3、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述RFID阅读设备连接所述构件，所述输送装置移动所述构件，从而使所述RFID阅读设备可以查询所述RFID标签，所述RFID标签位于顺序排放于多个架子上的每个物品上。

4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述RFID阅读设备可沿所述构件移动查询所述RFID标签，所述RFID标签位于不同架子上多个物品中的每个物品上。

5、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述RFID阅读设备包括RFID天线，所述RFID天线发送查询信号至所述RFID标签并从所述RFID标签获得响应信号，所述响应信号包括与所述物品相关的数据。

6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述RFID天线连接RFID阅读器，所述RFID阅读器解码从所述RFID天线接收到的响应信号来获得与所述物品相关信息。

7、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述RFID阅读器连接计算机，所述计算机处理与所述商品相关数据。

8、根据权利要求7所述的系统进一步包括连接于所述RFID阅读器的通讯装置，其特征在于，所述通讯装置用于向所述计算机传输与物品有关的数据。

9、根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述通讯装置可以是无线保真通讯装置，如蓝牙(Bluetooth)或无线保真(WiFi)。

10、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述输送装置可以是滑动轨，所述构件可沿所述滑动轨滑动，从而使所述RFID阅读设备可以查询所述RFID标签，所述RFID标签位于顺序排放在多个架子上的多个物品中的每个物品上。

11、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，多个RFID阅读设备悬挂于所述构件上，其特征在于，所述输送装置移动所述构件使所述多个RFID阅读设备可以查询所述RFID标签，所述RFID标签位于顺序排放在多个架子上的多个物品的每个物品上。

12、根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述多个RFID阅读设备中的每个设备包括RFID天线，所述RFID天线用于发送查询信号至RFID标签，从所述RFID标签获得响应信号，所述响应信号包括与所述物品相关的数据。

13、根据权利要求12所述的系统，其特征在于，在所述多个RFID阅读设备中的一个设备上的RFID天线连接于RFID阅读器，所述RFID阅读器解码从所述RFID天线接收的响应信号来获得与所述物品相关的数据。

14、根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述多个RFID阅读设备中的一个阅读设备上的RFID天线通过多路器(multiplexe)连接于RFID阅读器。

15、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述RFID阅读器连接于计算机，所述计算机处理所述物品相关的数据。

16、根据权利要求14所述的系统进一步包括连接于所述RFID阅读器的通讯装置，其特征在于，所述通讯装置用于向计算机传输与所述物品相关数据。

17、根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述通讯装置可以是无线通讯装置，如蓝牙(Bluetooth)或无线保真(WiFi)。

18、根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述输送装置可以是滑动轨，所述构件可沿滑动轨滑动，从而使所述多个RFID阅读设备可以查询所述RFID标签，所述RFID标签位于所述顺序排放于多个架子上的多个物品中的一个物品上。

19、一种跟踪顺序排放的多个物品的方法，其中所述多个物品中的每个物品上附着有射频识别(RFID)标签，所述RFID标签储存与所述物品相关的信息，所述方法包括以下步骤：提供RFID阅读设备，所述RFID阅读设备用于查询多个物品中的每个物品上的RFID标签；连接输送装置至所述RFID阅读设备；和驱动所述输送装置移动所述RFID阅读设备至多个物品中的每个物品，从而使所述RFID设备可以查询在多个物品中的每个物品上的RFID标签。

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