CN104021404B - 一种近场使用的射频识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种近场使用的射频识别系统，包括多个设置在被识别物体中的射频识别标签和用于发送激活信号并接收所述射频识别标签发送信号的读写器；所述系统还包括同时靠近多个所述射频识别标签的、柔性的近场天线，所述近场天线通过线缆连接在所述读写器上；所述线缆为同轴电缆。实施本发明的近场使用的射频识别系统，具有以下有益效果：由于使用柔性的、可弯曲的近场天线，使得该天线可以在不同材质的表面任意布局，从而设置在被识别物体上的射频识别标签附近，同时，由于可以设置在金属物体上而不影响该天线的性能，因此可以将其设置在机箱内表面，从而提高读写器对于射频识别标签的识别率。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别领域，更具体地说，涉及一种近场使用的射频识别系统。
背景技术
资产管理是射频识别系统的一个重要应用，通常射频识别系统可以对资产进行盘点、出入库管理、流水线管理等。但是，资产管理在许多时候会面临比较复杂的应用场景，如物体比较密集、物体有金属外壳、物体表面形状不规则等，普通的射频识别方案就很难对资产进行实时管理，其耗费的时间较长，并且这样管理的成功率也不高。主要的问题是由于物体比较密集，有较多的射频识别标签处于读写器天线的激活范围内，带来标签发送信号到读写器时碰撞可能性的加大；同时，现有技术中的天线不能够在不同的材质介质表面任意布局，并且无法保证该系统对射频识别标签的高识别率。例如，当金属外壳的设备内有多个标签时，就不能保证一定能够读取到该外壳内部的标签数据。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能实时管理资产、识别率不高的缺陷，提供一种识别率较高的近场使用的射频识别系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种近场使用的射频识别系统，包括多个设置在被识别物体中的射频识别标签和用于发送激活信号并接收所述射频识别标签发送信号的读写器；所述系统还包括同时靠近多个所述射频识别标签的、柔性的近场天线，所述近场天线通过线缆连接在所述读写器上；所述线缆为同轴电缆。
更进一步地，所述天线为同轴泄露电缆。
更进一步地，所述同轴泄露电缆是屏蔽层沿其轴线方向设置有螺旋状缝隙的同轴电缆，所述同轴泄露电缆的特征阻抗包括50欧姆或75欧姆。
更进一步地，连接所述天线的线缆的特征阻抗与构成所述天线的同轴泄露电缆的特征阻抗相匹配，包括50欧姆或75欧姆。
更进一步地，所述一段同轴泄露电缆上的螺旋状泄露缝隙是连续的或间断的。
更进一步地，所述标签设置在所述被识别物体底部，所述被识别物体在传送带上移动；所述天线设置在所述传送带上盛放被识别物体的皮带下方。
更进一步地，所述同轴泄露天线屏蔽层上的泄露口靠近所述盛放被识别物体的皮带底部。
更进一步地，所述标签设置在位于一个金属封闭空间内部的被识别物体上，所述天线设置在所述金属封闭空间的内壁上，所述天线盘绕经过所述空间内的每一个被识别物体设置所述标签的位置。
更进一步地，所述同轴泄露天线上设置有段螺旋状泄露缝隙，所述每段泄露缝隙的空间位置对应于被识别物体上的标签。
更进一步地，所述天线包括多段同轴泄露电缆，所述多段同轴泄露电缆通过与其阻抗匹配的线缆串接。
实施本发明的近场使用的射频识别系统，具有以下有益效果：由于使用柔性的、可弯曲的近场天线，使得该天线可以在不同材质的表面任意布局，从而设置在被识别物体上的射频识别标签附近，同时，由于可以设置在金属物体上而不影响该天线的性能，因此可以将其设置在机箱内表面，从而提高读写器对于射频识别标签的识别率。
附图说明
图1是本发明近场使用的射频识别系统实施例的结构示意图；
图2是所述实施例中天线结构示意图；
图3是所述实施例中天线与被识别物体上的射频识别标签的位置关系示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示，在本发明的近场使用的射频识别系统实施例中，该射频识别系统包括射频识别标签1、柔性可折弯天线3、连接线缆5和读写器6。其中，为简便起见，射频识别标签1只示出一个，在实际使用中，该射频识别标签1通常是处于不同空间位置的多个。
在本实施例中，射频识别标签1与被识别物体2结合在一起，柔性可弯折天线3在射频识别标签1前方，靠近该射频识别标签。柔性可弯折天线3通过连接线5与读写器6连接。在存在多个上述射频识别标签1的情况下，由于天线3是柔性可折弯的，所以可以将该天线弯曲为任意形状，使其分别靠近上述多个被识别物体上的射频识别标签1。
在本实施例中，上述天线3是同轴泄露电缆构成的近场天线；而连接线缆5是特征阻抗为50欧姆的同轴电缆。如图2所述，在本实施例中，同轴泄露电缆是同轴电缆，其包括中间导体31、绝缘层32、屏蔽层33以及设置在上述屏蔽层33上的、沿该同轴电缆轴线方向延伸的泄露缝隙34；在本实施例中，上述同轴泄露电缆的特征阻抗包括50欧姆或75欧姆或其他阻抗值，这需要随使用环境的变化而选择。当同轴泄露电缆的特征阻抗值选定后，连接该天线（即同轴泄露电缆）的线缆的特征阻抗与构成该天线的同轴泄露电缆的特征阻抗相匹配（也就是相等），包括50欧姆或75欧姆或其他阻抗值。
在图2中，示出的一段同轴泄露电缆上的螺旋状泄露缝隙是连续的，这是本实施例中的一种情况；在本实施例中的另外一些情况下，上述螺旋状泄露缝隙也可以是间断的；例如，在上述屏蔽层33上沿其轴线方向设置2厘米长的泄露缝隙（即该缝隙在轴向上的长度为2厘米），之后，在其屏蔽层33的轴线方向上有2厘米的长度并不设置该泄露缝隙；之后，再设置2厘米长的泄露缝隙，如此循环设置。这种设置的方式并不会对该同轴泄露电缆的特征阻抗产生影响。所以不用对其阻抗匹配上做出任何调整。同时，这些间断设置的泄露缝隙可以和使用场景中实际标签所在位置在空间上对应，即使这些泄露缝隙分别对准要读取的标签，使得该近场系统对分散的标签读取更为有效。
在本实施中的一种情况下，被识别物体为流水线上的物品，射频识别标签安装在该物品上，且位于物品底部。射频识别标签为远望谷XC-TF8029-C13型射频识别标签，射频识别标签采用双面不干胶粘附在被识别物体上。柔性可弯折天线的直径为10.25mm。柔性可弯折天线采用同轴泄漏电缆天线，柔性可弯折天线通过支撑架固定在流水线的下方，柔性可弯折天线出现在每一个需要读取射频识别标签信息的工位上，在该工位上需要留出供天线辐射和接收信号的窗口。每一个工位上的柔性可弯折天线通过连接线进行连接，与读写器最近的柔性可弯折天线通过连接线连接到读写器上，读写器与服务器之间通过有线通信的方式建立联系。
如图3所示，在本实施例中的另外一种情况下，被识别物体为机箱内的板卡，射频识别标签为窄条型的金属射频识别标签，射频识别标签宽度不大于5mm，射频识别标签长度为50mm，射频识别标签通过双面不干胶粘贴到板卡可粘贴的位置，射频识别标签在板卡上的安装位置基本相同，因此标签排列整齐。柔性可弯折天线采用同轴泄漏电缆天线，柔性可弯折天线直径为4.95mm，柔性可弯折天线以蛇形线的形式在机箱内的板卡前进行弯折，柔性可弯折天线从射频识别标签表面通过，且与射频识别标签有直接接触。柔性可弯折天线通过固定在机箱边缘的挂钩式支架固定在机箱内。柔性可弯折天线通过连接线连接到读写器，柔性可弯折天线分为几段，每一段负责识别一层板卡，每一段柔性可弯折天线之间通过连接线进行连接。读写器与服务器之间通过无线通信的方式建立联系。
在本实施例中，利用柔性可弯折天线本身的柔韧性，将柔性可弯折天线布局在被识别物体上，柔性可弯折天线可以直接覆盖在标签表面，对标签性能不会产生影响，且能够有效保证高成功率地近距离读取到射频识别标签。由于采用柔性可弯折天线，因此该系统布局方便，安装简易，非常适合在环境复杂或需要长距离读取且不对临近系统产生干扰的环境中使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种近场使用的射频识别系统，其特征在于，包括多个设置在被识别物体中的射频识别标签和用于发送激活信号并接收所述射频识别标签发送信号的读写器；所述系统还包括同时靠近多个所述射频识别标签的、柔性的近场天线，所述近场天线通过线缆连接在所述读写器上；所述线缆为同轴电缆，所述天线为同轴泄露电缆；
所述同轴泄露电缆是屏蔽层沿其轴线方向设置有螺旋状缝隙的同轴电缆，所述同轴泄露电缆的特征阻抗包括50欧姆或75欧姆；
连接所述天线的线缆的特征阻抗与构成所述天线的同轴泄露电缆的特征阻抗相匹配，包括50欧姆或75欧姆；
所述一段同轴泄露电缆上的螺旋状泄露缝隙是连续的或间断的；所述连续是指该螺旋状泄露缝隙不间断地设置在该同轴泄露电缆的屏蔽层上，沿该同轴泄露电缆的长度方向延伸，该螺旋状泄露缝隙包围该同轴泄露电缆的绝缘层；
其中，当所述螺旋状泄露缝是间断的时，所述泄露缝隙和射频识别标签所在位置在空间上对应。
2.根据权利要求1所述的近场使用的射频识别系统，其特征在于，所述标签设置在所述被识别物体底部，所述被识别物体在传送带上移动；所述天线设置在所述传送带上盛放被识别物体的皮带下方。
3.根据权利要求2所述的近场使用的射频识别系统，其特征在于，所述同轴泄露天线屏蔽层上的泄露口靠近所述盛放被识别物体的皮带底部。
4.根据权利要求1所述的近场使用的射频识别系统，其特征在于，所述标签设置在位于一个金属封闭空间内部的被识别物体上，所述天线设置在所述金属封闭空间的内壁上，所述天线盘绕经过所述空间内的每一个被识别物体设置所述标签的位置。
5.根据权利要求4所述的近场使用的射频识别系统，其特征在于，所述同轴泄露天线上设置有段螺旋状泄露缝隙，所述每段泄露缝隙的空间位置对应于被识别物体上的标签。
6.根据权利要求5所述的近场使用的射频识别系统，其特征在于，所述天线包括多段同轴泄露电缆，所述多段同轴泄露电缆通过与其阻抗匹配的线缆串接。
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