CN103870789B - 物品的电子识别设备 - Google Patents

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Abstract

呈现一种物品的电子识别设备（1），该物品的电子识别设备（1）包括信号接收器电路（2）和可视信令单元（3），该可视信令单元（3）基于所接收的信号来指示物品的电子识别设备（1）可附着到的物品的运输状态。通过这种设备，本发明提供一种用于出于物流目的而增强物品的识别、跟踪和运输的方式。

Description

物品的电子识别设备
本申请是申请日为2008年10月17日、申请号为200810179930.2以及发明名称为“物品的电子识别设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种物品（item）的电子识别设备。
背景技术
在例如进行离散制造或者物流过程的工厂中，物品的物料搬运是主要问题。被采用来使产业利润最大化的多数技术都集中于生产效率和产量。这些技术要求良好的物料搬运，以确保通过生产单元和装配线的物流通畅并且确保减小在制品库存。此目的可以通过使采用“产品布局（product layout）”来组织工厂的方式专业化来实现（像在汽车装配线中那样，其中物品是要被装配的汽车的所有部件），其中生产资源顺序地被布置来遵循特定产品的路线。然而，这种布局缺少灵活性，因为遵循市场的需求所需的产品变化要求昂贵的和费时的布局修改。通过使用“工艺布局（process layout）”或者“功能布局”可实现更多的灵活性，其中具有相似特性或功能的操作被集中在一起，并且因此在生产装置之间将物料移动到特定产品路线。在这种情况下，优化产品性能的目的可以通过采用准时制（也称为JIT（just-in-time））生产技术来追求，以确保“正确的物料在正确的时间到达正确的地方”。物料搬运在实现这个目的中起重要作用。然而，在复杂的产品或者其它具有多种不同产品代码和部件号的物品的情况下，物料搬运变得繁重。射频识别（RFID）是用于描述利用无线电波无线地发送对象的（唯一序列号形式的）身份的系统的术语。RFID技术的使用极大地帮助识别车间的物料或者物品，但通常当物料或物品的存放发生错误或者在物料或者物品从工作间或者生产单元被移动到错误的目的地的情况下，在部件已经到达错误的地方后才完成物料识别。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于出于物流目的而增强物品的识别、跟踪和运输的方式。
提出了根据权利要求1的借助物品的电子识别设备的解决方案。对于本发明，也呈现用于跟踪和运输物品的有利系统以及根据权利要求21、25和26的所述设备的可能应用。
附图说明
该设备还通过下面的说明和附图1来解释，由此，
图1示出包括物品的电子识别设备的系统的实例。
具体实施方式
图1示出包括可选的自动运输机6的系统，该自动运输机6能够处理例如像盒子或者任意其它商品的至少一条可移动物品11的位置，该盒子或者任意其它商品必须遵循生产线中或者产品存放区域中的物流运输要求。为了允许识别这样的可移动物品11之一，像电子ID标签的设备1被附着到该物品（并且因此随着该物品移位），由此所述设备1提供与外部ID标签读取器的通信路径，该外部ID标签读取器包括发射源9和用于获取可移动物品11的识别数据的接收元件。
发射源9将波10a发送到可移动物品11的电子识别设备1。信号接收器电路2借助天线8接收该波，解调该波并将最后得到的信号传送给微芯片4。微芯片4被连接到可视信令单元3并与信令数字输出装置5连接。通过该信令数字输出，如果自动物流单元执行运输，则微芯片将数据发送给运输系统6，否则数据以光学方式/以可视方式被发送到手动作用于物流的操作者。微芯片将所需的数据存储在非易失性存储器7中。非易失性存储器还可包含可移动物品11的识别数据或序列号。该数据可以被调制到反射波中，信号接收器电路2将该反射波反射到发射源9。
本发明涉及物品的电子识别设备1，该物品的电子识别设备1包括信号接收器电路2和信令单元（有效地为可视的），该信令单元基于在信号接收器电路2所接收到的信号指示物品的电子识别设备1可附着到的物品的运输状态。所提出的解决方案有利地能够实施物品的准时制处理，从而不但使跟踪物品的移动成为可能，而且使操纵（steer）这些物品成为可能，因此避免了潜在的排队和生产瓶颈。经过包括可视信令单元3的信令设备，可能提供由人操作者或者其它“进行观察的”机器接口可解释的物流信息数据的（光学）数字输出。也可能实现具有某些在物品与自动化机器之间实现通信的数字信令输出传输装置的信令设备。
为了清楚起见，在下面的说明中将物品的电子识别设备1称为设备。
术语“物品”指的是任意可移动物料或产品，例如在必须从物流观点进行处理的被存放在生产现场中或/和被移动到生产现场的商品。
在优选的实施例中，为了提供可由一个或者多个连接的其它设备读取的信息，微芯片4被连接到信号接收器电路2并包括用于适配所接收到的信号的装置。这有利地允许设备适配多种可定制的应用，并使设备能够连接到用于自动化过程中的多种设备。
在优选的实施例中，微芯片4被连接到可视信令单元3并具有用于将运输状态指示命令发送到可视信令单元3的装置。优点是：为了控制不同类型的可视信令单元，微芯片4可以被编程来适应任何要求。
在优选的实施例中，微芯片4被连接到并具有用于通过信令数字输出装置5将运输命令发送到运输系统6的装置。这有利地使该设备对于系统自动化的要求更灵活并扩展了该设备应用的可能性。
在优选的实施例中，信号接收器电路2包括非易失性存储单元7，该非易失性存储单元7用于存储产品识别数据和运输（transportation）以及运输状态指示命令。优点是微芯片4所需的所有数据以及有关设备被附着到的物品的信息以所述数据和信息不论何时总是可用的方式被存储，并且不需要在每次使用该设备时重新加载。
在优选的实施例中，可视信令单元3包括指示是停止产品的运输还是继续产品的运输的彩色编码的装置或者其它可变可视图案。这有利地使物流人员更容易地确定要被运输的物品的状态。
在优选的实施例中，可视信令单元3又包括指示是否将产品置于生产保持模式（production holding pattern）的彩色编码的装置或者其它可变可视图案。优点是物流人员或者机器容易确定物品是否准备由其它装置来处理。
在优选的实施例中，可视信令单元3包括光学发射装置，理想地控制灯或/和光电设备，每个光学发射装置单独发射不同颜色的光。优点是物品在运输、分类或者其它处理的多个不同状态可以用信号通知。
在另一优选的实施例中，可视信令单元3包括电子纸（e-纸）设备。所述电子纸设备的一个重要优点是在没有恒定电源的情况下可以维持图像。电子纸设备可以提供并显示人可读取的和机器可读取的格式（条形码或者其它格式）的与可移动物品11的运输状态相关的物流信息，因此使得广泛用于物流目的的现有条形码读取器的使用成为可能。
在优选的实施例中，可视信令单元3以标准光学扫描仪可读取的条形码或者2D图像码的形式提供可变可视图案。只要广泛存在的标准机器可以被用于解释条形码或2D图像码，这就有利地提高物品处理的效率，以便使物品移位、分类或者存放的过程自动化。
在优选的实施例中，信号接收器电路2包括至少一个天线8。此外，信号接收器电路2可适于接收射频信号。这有利地使得设备能从远程设备无线地接收信号和命令。
在优选的实施例中，信号接收器电路2用电池供电。这有利地使该设备独立于外部电源。
在优选的实施例中，信号接收器电路2由电磁波10a所感应的电流供电，该电磁波10a由位于信号接收器电路2的接收范围中的发射源9来提供。通过以在外部并且无线地供电的方式而使该设备变为无源的，能够实现为该设备递送电源的其它方式是有利的。
在优选的实施例中，可视信令单元3由电磁波10a所感应的电流供电，该电磁波10a由位于信号接收器电路2的接收范围中的发射源9来提供。例如通过从信号接收器电路2获取电源，这有利地使所述信令单元变为独立于本地电源装备。
在优选的实施例中，信号接收器电路2具有解调发射源9所提供的电磁波10a中包含的经调制的信号并解释因此被解调的信号的装置。优点是任何命令或者信息可以无线地被发送到该设备，该设备具有解释命令或者信息的能力。
在优选的实施例中，信号接收器电路2具有将电磁波10b反射到发射源9的装置。优点是该设备并不需要明确的发送器单元，从而简化该设备的电路。
在优选的实施例中，信号接收器电路2具有将所存储的信息调制到所反射的电磁波10b中的装置。优点是该设备能够将其存储的信息添加到所述电磁波10b，从而使得远程系统能够读取所述信息，例如读取识别或者序列号、运输目的地数据、有关产品的信息（易燃，易碎等）等等。
在优选的实施例中，发射源9和信号接收器电路2使用用于交换数据的私有协议。这有利地使得该设备能由不同的无线通信系统来使用。其它优点是：可以使用仅由也就是用于物流的授权系统公知的传输协议来无线发送例如安全敏感数据。
在另一优选的环境中，发射源9和信号接收器电路2利用用于交换数据的标准RFID协议。这有利地允许使用唯一地支持标准RFID协议的现有的物品的电子识别设备1，因此使本发明变为与现有技术的解决方案兼容。
在本发明的其它优选的实施例中，提出一种用于跟踪和运输物品的系统，该系统包括物品的电子识别设备1和电子产品跟踪器，其中，为了定位产品识别设备1的位置，电子产品跟踪器包括用于接收和解释经信令输出装置而来自该产品识别设备1的命令的装置。在通过使该系统能从该设备自动地读出所需的信息（例如存储产品处理信息的目的地）来处理该设备方面，这有利地提供了较高的灵活范围。
该系统可包括电控产品运输器，其中，为了移动产品和物料以及对产品和物料进行分类，电控产品运输器包括用于接收和解释经由信令输出装置而来自产品识别设备1的命令的装置。这有利地使物品要被运输的物流路径自动化并避免时间浪费以及人员的干预。
上面提及的信令输出装置可以是信令数字输出装置5或/和可视信令单元3。这使该系统容易和灵活地适于连接到运输或跟踪物品所涉及的其它机器的接口和信号输入设备。
本发明有利地呈现了该设备在控制可移动物品在区域中的基于位置的物流的可能应用，从而例如通过使分析瓶颈容易或者通过处理高负载时间，提供对物流系统的总体效率的改进。此外，为了具有关于所有所涉及的物流过程的改进的总的看法，可能集中来自多个物品的所有信息。
另外的优点是，例如，如果物品及其设备正进入所述机器的作用区域，则将该设备用于触发至少一个移位机器。所述设备也可以被用于（通过可视信令单元3）指示人操作者多个物品之一是否必须从一个地方运送到另一地方和/或多个物品中的哪一个物品必须从一个地方运送到另一地方，而不是触发机器。例如，如果所述可视信令单元3切换绿灯，则该物品可以从其目前的地方被移动到另一地方。如果可视信令单元3切换红灯，则该物品不得不呆在其目前的地方。如果可视信令单元3切换黄灯，则该物品处于错误的地方，并且必须手动控制物品的位置。可视信令单元3也可以包含更多的可视信令码，所述可视信令码递送关于实现物流过程的方式的更细微的信息。
缩写列表
1=物品的电子识别设备
2=信号接收器电路
3=可视信令单元
4=微芯片
5=信令数字输出装置
6=运输系统
7=非易失性存储器
8=偶极天线
9=发射源
10a=来自发射源的波
10b=反射波
11=设备1附着到的可移动物品（盒子，货盘或者其它商品化装置）

Claims (33)

1.一种用于物流过程的物品的电子识别设备（1），其包括信号接收器电路（2）和包括光学发射装置的可视信令单元（3），所述信号接收器电路具有解调所接收的在发射源（9）所提供的电磁波中包含的经调制的信号的装置，该可视信令单元（3）基于所接收的信号指示无线地发送到所述设备（1）的命令或信息以便控制可移动物品在区域中的基于位置的物流，所述命令或信息涉及可移动物品（11）的运输状态，物品的电子识别设备（1）能被附着到该可移动物品（11），其中，微芯片（4）被连接到信号接收器电路（2）并包括用于适配所接收到的信号的装置，以便提供一个或者多个所连接的其它设备能读取的信息，使得有可能集中来自多个物品的所有信息以便具有关于所有所涉及的物流过程的改进的总的看法，其中，微芯片（4）被连接到可视信令单元（3）并具有用于将运输状态指示命令发送到可视信令单元（3）的装置。
2.根据权利要求1所述的物品的电子识别设备（1），其中，微芯片（4）通过信令数字输出装置（5）将数据与运输命令发送到运输系统（6）。
3.根据权利要求1所述的物品的电子识别设备（1），其中，微芯片（4）被连接到运输系统（6），并具有用于通过信令数字输出装置（5）将运输命令发送到运输系统（6）的装置。
4.根据权利要求3所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）包括非易失性存储单元（7），该非易失性存储单元（7）被用于存储产品识别数据、所述运输命令以及所述运输状态指示命令。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）包括指示是停止还是继续产品的运输的彩色编码的装置或者其它可变可视图案。
6.根据权利要求5所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）包括光学发射装置，每个光学发射装置单独发射不同颜色的光。
7.根据权利要求6所述的物品的电子识别设备（1），其中，所述光学发射装置为控制灯。
8.根据权利要求6所述的物品的电子识别设备（1），其中，所述光学发射装置为光电设备。
9.根据权利要求5所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）包括电子纸设备。
10.根据权利要求5所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）以能被标准光学扫描仪读取的条形码或者2D图像码的形式提供可变可视图案。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）又包括指示产品是否被置于生产保持模式的彩色编码的装置或者其它可变可视图案。
12.根据权利要求11所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）包括光学发射装置，每个光学发射装置单独发射不同颜色的光。
13.根据权利要求12所述的物品的电子识别设备（1），其中，所述光学发射装置为控制灯。
14.根据权利要求12所述的物品的电子识别设备（1），其中，所述光学发射装置为光电设备。
15.根据权利要求11所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）包括电子纸设备。
16.根据权利要求11所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）以能被标准光学扫描仪读取的条形码或者2D图像码的形式提供可变可视图案。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）包括至少一个天线（8）。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）适于接收射频信号。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）用电池供电。
20.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）由电磁波所感应的电流供电，该电磁波由位于信号接收器电路（2）的接收范围中的发射源（9）来提供。
21.根据权利要求20所述的物品的电子识别设备（1），其中，可视信令单元（3）由电磁波所感应的电流供电，该电磁波由位于信号接收器电路（2）的接收范围中的发射源（9）来提供。
22.根据权利要求20所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）具有解调发射源（9）所提供的电磁波中包含的经调制的信号并解释因此被解调的信号的装置。
23.根据权利要求22所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）具有将电磁波反射到发射源（9）的装置。
24.根据权利要求20所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）具有将电磁波反射到发射源（9）的装置。
25.根据权利要求24所述的物品的电子识别设备（1），其中，信号接收器电路（2）具有将所存储的信息调制到所反射的电磁波中的装置。
26.根据权利要求25所述的物品的电子识别设备（1），其中，发射源（9）和信号接收器电路（2）利用用于交换数据的私有协议。
27.根据权利要求25所述的物品的电子识别设备（1），其中，发射源（9）和信号接收器电路（2）利用用于交换数据的标准RFID协议。
28.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，所述设备被用于控制可移动物品在区域中的基于位置的物流。
29.根据权利要求1至4中任一项所述的物品的电子识别设备（1），其中，所述设备（1）被用于触发至少一个移位机器。
30.用于跟踪和运输物品的系统，其包括根据前述权利要求之一所述的物品的电子识别设备（1）以及电子产品跟踪器，其中，为了定位物品的电子识别设备（1）的位置，电子产品跟踪器包括用于接收和解释经信令输出装置而来自产品识别设备（1）的命令的装置。
31.根据权利要求30所述的系统，还包括电控产品运输器，其中，为了移动产品和物料以及对产品和物料进行分类，电控产品运输器包括用于接收和解释经由信令输出装置而来自物品的电子识别设备（1）的命令的装置。
32.根据权利要求30或31所述的系统，其中，信令输出装置是信令数字输出装置（5）。
33.根据权利要求30或31所述的系统，其中，信令输出装置是可视信令单元（3）。
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