CN101730900A - 利用屏障序列在限定区域内对配置有rfid读取器的装置跟踪其移动的方法 - Google Patents

利用屏障序列在限定区域内对配置有rfid读取器的装置跟踪其移动的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检查和管理设备的移动历程的方法，其在分成至少两个区域的目标空间内操作，通过利用多个射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)标签。将目标空间(例如仓库)分成至少两个区域，并将RFID标签以短间距安装在区域间的分界线上。当安装有RFID读取器的设备(例如叉车)移动穿越分界线时，对安装在分界线上的RFID标签进行识别，计算机系统识别出设备从一个区域移动到另一区域，并向外界显示出识别结果，从而操作者可最终识别设备或由设备所运送的目标(货物)实时地出现在目标空间哪个区域中。

Description

利用屏障序列在限定区域内对配置有RFID读取器的装置跟踪其移动的方法
【技术领域】
本发明涉及一种检查和管理设备的移动历程的方法，所述设备在所关心空间内操作，其中利用多个RFID标签将所关心空间分为至少两个区域。
【背景技术】
射频识别(下文中称之为“RFID”)系统是一种无线电通讯系统，其由RFID、天线、读取器以及记录器构成，其中将RFID贴在商品并移动该商品从而使RFID发生移动，并与固定在地面或建筑物上的天线进行无线电通讯。读取器控制天线与RFID之间的通讯或是在例如计算机的上级装置与RFID之间进行协议交换。近年来，已有很多带有内置天线的读取器。
RFID是构成RFID系统的组成部分之一，RFID要求同时满足以下三个条件：(i)尺寸应便于携带；(ii)信息应存储在电路中；以及(iii)通讯应是非接触性通讯。因此，虽然软盘、磁卡、接触式IC卡等都便于存储数据以及便于携带，但它们均不属于RFID。虽然RFID广泛地覆盖了非接触性IC卡(RF卡)，但其通常指的是RF标签。
RFID用于对贴有RFID标签的商品以及商品上的信息进行识别。换而言之，存在产品时，如果有需要的话可去掉所需信息并写下新的信息。当利用RFID时，我们可节省花费在向可获取信息的信息中心进行查询并接收回应的时间。此外，这种RFID系统具有以下优点，例如易于信息的分配处理，以及信息系统的简化。特别的，在自动处理线中使用的自动识别手段应能抵抗残酷环境，例如振动和碰撞、水和油、高温及灰尘等等，在这些条件下RFID是适合的。此外，RFID适合于一条生产线上的批量产品，并适用于需要在目标上频繁变换信息的情况。虽然在例如生产过程或后勤中心的相对早的后勤阶段中，RFID可替代条形码，但其逐渐地趋向延伸到最终的销售阶段，例如销售阶段。
RFID标签指的是可贴在商品上的RFID，并在FA(工厂自动化)领域中是有价值的。RFID标签主要由芯片和天线构成，并通过包装过程而具有完整形状从而保护RFID标签。基于包装方法RFID标签具有各种形状，例如信用卡、棍、硬币、标记等等，从而用户可选择适合他/她的用途的形状。RFID标签是独立分开并将其制成片状形状。下文中，事先制成为片状的RFID标签被称为“独立RFID标签”。
【技术问题】
本发明涉及一种检查和管理设备的移动历程的方法，所述设备在所关心空间内操作，其中利用多个RFID标签将所关心空间分为至少两个区域。
【技术方案】
根据本发明的一个方面，提供一种利用屏障序列(Barrier series)来对目标空间内设备移动的历程进行识别的方法，该方法包括以下步骤：(a)将目标空间分成多个区域，并将唯一的区域ID分配给各个区域，由计算机系统计算机化；(b)在步骤(a)中所获得区域之间的每个分界线上以等间距设置多个RFID标签，以此安装出的第一屏障序列数量与每个分界线数量相符；(c)在与步骤(b)中所安装的第一屏障序列平行的预定距离处以等间距安装设置多个RFID标签，以安装与第一屏障序列相等数量的第二屏障序列；(d)将由计算机系统计算机化的唯一的序列ID分别分配给在步骤(b)和步骤(c)中所安装的第一屏障序列和第二屏障序列，由计算机系统计算机化；(e)当设备穿越构成目标空间的两个区域间的分界线移动到目标空间内时，利用装配在设备上的RFID读取器，以离散时间间隔对属于第一和第一屏障序列和第二屏障序列的RFID标签进行识别，并将结果信息传送给计算机系统；以及(f)通过计算机系统根据在步骤(e)所接收到的信息来确认设备在目标空间内从哪个区域移动到哪个区域，并显示出确认结果。
简而言之，根据本发明，将目标空间(例如，仓库)分成至少两个区域，并且将RFID标签以短间隔安装在区域间的分界线上。当具有RFID读取器的设备(例如，叉车)穿越过分界线并对安装在分界线上的RFID标签进行识别时，计算机系统识别设备从一个区域移动到另一区域，并向外界显示识别结果，从而操作者可最终实时地识别设备或由设备所运送的产品(例如，货物)处于目标空间的哪个区域内。
【有益效果】
本发明的优点在于，通过以简单方式在目标空间安装RFID，操作者可易于识别出设备或由设备所运送的商品在目标区域内如何移动，并且可实时识别出设备或产品的当前位置。
【附图说明】
以下结合附图的详细说明将可使本发明的前述和其他目的，特征以及优点更为明确，其中：
图1示出分成三个区域的目标空间，每个区域均被赋予唯一的区域ID；
图2示出安装在三个分离区域的分界线上的第一屏障序列；
图3示出与第一屏障序列平行安装的第二屏障序列；
图4示出分别赋予唯一序列ID的第一屏障序列和第二屏障序列；
图5示出设备在目标空间内从区域A到区域B的移动；
图6示出设备在目标空间内从区域A到区域C的移动；
图7示出设备在目标空间内从区域B到区域A的移动；
图8示出设备在目标空间内从区域C到区域A的移动；
图9示出设备在目标空间内从区域B到区域C的移动；
图10示出设备在目标空间内从区域C到区域B的移动。
【具体实施方式】
下文中，结合附图对本发明的示例性实施例进行说明。
在步骤(a)中，将目标空间分成多个区域，各个区域分别分配唯一的区域ID，由计算机系统计算机化。优选的将目标空间分成具有直的分界线的区域，从而可更为容易地在目标空间内设置和管理这些区域，或者可更为便利地将RFID标签安装在分界线上。图1示意出分成三个区域的目标空间，这三个区域分别分配有唯一的区域ID。
在步骤(b)中，将多个RFID标签等间距的安装在步骤(a)中所分割的目标空间各区域间的分界线上，从而安装第一屏障序列，其数量与相应分界线相符。在步骤(c)中，将多个RFID标签以等间距设置，并与在步骤(b)中所安装的第一屏障序列设置成预定距离且平行，以此形成与第一屏障序列具有相同数量的第二屏障序列。在步骤(d)中，将唯一序列ID分别分配给在步骤(b)中所形成的第一屏障序列和在步骤(c)中所形成的第二屏障序列，由计算机系统计算机化。
图2示出示安装在三个分离区域的分界线上的第一屏障序列，图3示出与第一屏障序列平行安装的第二屏障序列，图4示出分别分配有唯一序列ID的第一屏障序列和屏障序列第二屏障序列。
在步骤(f)中，设备适合于在目标空间内操作并移动穿越构成目标空间的两区域间的分界线，利用安装在设备上的RFID读取器沿第一屏障序列和第二屏障序列以离散时间间隔对RFID标签进行识别，并将相应的信息传输给计算机系统。在步骤(e)中，计算机系统根据在步骤(f)所接收到的信息确认设备在目标空间内从哪个区域移动到哪个区域，并显示出确认结果。
更具体的，如果在步骤(e)中安装在设备上的RFID读取器已对第一屏障序列识别并之后对第二屏障序列进行了识别，计算机系统则指示设备从以第一屏障序列作为边界的一个区域移动到以第二屏障序列作为边界的一个区域。如果安装在设备上的RFID读取器已对第二屏障序列识别并之后对第一屏障序列进行了识别，计算机系统则指示设备从以第二屏障序列作为边界的一个区域移动到以第一屏障序列作为边界的一个区域。
作为这里所使用的，屏障序列是指一序列编码的RFID标签，并以等间距设置，从而可识别次序。优选的，构成屏障序列的RFID标签间的间隔是相当小的，从而无论设备移动穿越序列的角度为多大，安装在设备上的RFID读取器均可对至少一个RFID标签进行读取。
虽然构成屏障序列的RFID标签是可以以相同方式编码，但不同屏障序列必须具有不同的序列ID，以便彼此区分。
通过现场逐个的编码RFID标签，并测量它们之间间距进行安装，从而形成屏障序列。虽然在RFID标签之间没有物理连接，但优选的是沿直线以等间距来设置。
在步骤(b)和步骤(c)中在每个分界线上安装成对的屏障序列(例如第一屏障序列和第二屏障序列)的原因在于对设置有RFID读取器的设备穿越屏障序列所移动的方向进行识别。
更具体的，如果如图2中仅安装一个屏障序列(第一屏障序列)，就无法知道设备是从区域B移动到区域C还是从区域C移动到区域B。这是因为，如果仅有一个屏障序列，仅告知计算机系统已对同一屏障序列进行读取，而不会考虑设备移动的方向。如果系统可以知晓设备最初所处区域，就可推断出设备移动穿越屏障序列的方向。然而，这需要额外装置，用于确认设备的起始点。
由此，如果如图3中所示安装有成对的屏障序列(第一屏障序列和第二屏障序列)，则无需额外装置就可识别出设备的移动方向，以下将对此进行详细说明。
参考图3，第一屏障序列和第二屏障序列是在区域B和C之间的分界线上连续安装的(步骤(b)和步骤(c))。优选的，为了更好的效果，第一屏障序列和第二屏障序列尽可能是彼此靠近的，但却又不能在一个RFID读取器同时对其进行识别的范围内。
如果设备从区域B移动到区域C，安装在设备上的RFID读取器必须首先识别第一屏障序列，之后识别第二屏障序列。如果设备以相反方向移动，则安装在设备上的RFID读取器必须首先识别第二屏障序列，之后识别第一屏障序列。同样地，识别第一屏障序列和第二屏障序列的次序指示出设备移动的方向。区域A，B和C中的其他关系也适用于上述。
当在步骤(d)中向第一屏障序列和第二屏障序列分配唯一序列ID时，应考虑到以下情况。任何在步骤(a)中由目标空间所分割出的区域间的两条分界线，可彼此相交，并且安装在一条分界线上的第一屏障序列或第二屏障序列可与安装在另一条分界线上的第一屏障序列或第二屏障序列彼此相交。由此，由交点所分割出的第一屏障序列或第二屏障序列的两部分优选的被赋予不同的序列ID。
更具体的，参考图1和图4，分界线1和2彼此相交，并且沿分界线1所安装的第一屏障序列与沿分界线2所安装的第一屏障序列和第二屏障序列相交。由此，沿分界线1所安装的第一屏障序列(由点状的的格表示)中由交点所分割出的两部分分别被赋予不同序列ID BS B1和BS C1。
这种结构很清楚地表明设备是从区域A移动到区域B，还是从区域A移动到区域C。其还能易于识别出备是从区域B移动到区域A，还是从区域C移动到区域A。
具体的，如果安装在设备上的RFID所识别序列ID的次序是BS_AO→BS_B1，其表明设备的移动是从区域A到区域B(图4和图5)；如果安装在设备上的RFID所识别序列ID的次序是BS_AO→BS_C1，其表明设备的移动是从区域A到区域C(图4和图6)；如果安装在设备上的RFID所识别序列ID的次序是BS_B1→BS_AO，其表明设备的移动是从区域B到区域A(图4和图7)；以及，如果安装在设备上的RFID所识别序列ID的次序是BS_C1→BS_AO，其表明设备的移动是从区域C到区域A(图4和图8)。
另外，如图4所示，如果安装在设备上的RFID所识别序列ID的次序是BS_B2→BS_C2，其表明设备的移动是从区域B到区域C(图4和图9)；以及，如果安装在设备上的RFID所识别序列ID的次序是BS_C2→BS_B2，其表明设备的移动是从区域C到区域B(图4和图10)。
在步骤(e)中，计算机系统优选的在设备停止移动之后在屏幕上显示出设备的当前位置以及轨迹，从而现场的操作者就可实时识别设备或由设备所运送的目标在目标空间中如何移动以及其当前所处区域。
虽然出于解释说明的目的已对本发明的几个示例性实施例进行了说明，但本领域技术人员可以理解的是无需违背如权利要求书所限定本发明的范围和精神，各种变形，附加部分以及替换均是有可能的。
【工业实用性】
根据本发明，以简单方式安装在目标空间内的RFID能使操作者易于识别出设备或设备所运送的物体在目标空间内如何移动，以及其当前所处区域。由此本发明具有实用和经济价值，并可应用到在流通/管理或仓库贮存领域中。

Claims (12)

1.一种利用屏障序列来确定目标空间中设备移动历程的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将目标空间分成多个区域，并将唯一区域ID分别分配给各个区域，由计算机系统计算机化；
(b)在步骤(a)中所获得区域间的每个分界线上以等间距方式设置多个RFID标签，从而安装出的第一屏障序列数量与每个分界线数量相符；
(c)在与步骤(b)中所安装的第一屏障序列平行的预定距离处以等间距设置多个RFID标签，以安装与第一屏障序列相等数量的第二屏障序列；
(d)将唯一的序列ID分别分配给在步骤(b)和步骤(c)中所安装的第一屏障序列和第二屏障序列，由计算机系统计算机化；
(e)当设备在目标空间移动并穿越构成目标空间的两区域间的分界线时，利用安装在设备上的RFID读取器，以离散时间间隔对属于第一屏障序列和第二屏障序列的RFID标签进行识别，将结果信息传送给计算机系统；以及
(f)计算机系统根据在步骤(e)所接收到的信息确认设备在目标空间内从哪个区域移动到哪个区域，并显示出确认结果。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，将目标空间分成具有直线分界线的多个区域。
3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，操作者当场对RFID标签逐个进行编码，并测量RFID标签之间间距的同时对RFID标签进行安装。
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述第一屏障序列以直线形状安装。
5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，以相等短间隔设置多个所述RFID标签，从而使得无论设备在目标空间内移动穿越所述第一屏障序列的角度为多大，所述RFID读取器均可读取到至少一个RFID标签。
6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，操作者当场对所述RFID标签逐个进行编码，并测量RFID标签之间间距的同时对RFID标签进行安装。
7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，所述第二屏障序列以直线形状安装。
8.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，以相等短间隔设置多个RFID标签，从而使得无论设备在目标空间内移动穿越所述第二屏障序列的角度为多大，所述RFID读取器均可读取到至少一个RFID标签。
9.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，当所述第二屏障序列以距离所述第一屏障序列为预定距离进行安装时，所述第一屏障序列和所述第二屏障序列间的距离要足够大，从而避免所述RFID读取器同时对所述第一屏障序列和所述第二屏障序列进行识别。
10.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，当在所述步骤(a)中所获得区域间的两条分界线彼此相交，并且当沿一条分界线所安装的第一屏障序列或第二屏障序列与沿另一条分界线所安装的第一屏障序列或第二屏障序列相交时，由交点所分割的第一或第二屏障序列的两部分被分配不同的序列ID。
11.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(f)中，当安装在设备上的所述RFID读取识别所述第一屏障序列，并之后识别所述第二屏障序列时，计算机系统指示出设备已从以所述第一屏障序列为边界的区域移动到以所述第二屏障序列为边界的区域，并且当安装在设备上的所述RFID读取识别所述第二屏障序列，并之后识别所述第一屏障序列时，计算机系统指示出设备已从以所述第二屏障序列为边界的区域移动到以所述第一屏障序列为边界的区域。
12.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤(f)中，当设备停止移动时，计算机系统在屏幕上显示设备的当前位置以及移动轨迹。
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