CN106529611A - 管理射频识别标签的方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可视的无源发光的超高频射频识别标签及其系统和方法。所述超高频射频识别标签，包括无源标签点亮装置和标签识别装置，其中：所述无源标签点亮装置，包括光发射器，所述无源标签点亮装置用于将接收读写装置的射频信号转换为电能给光发射器供电；所述标签识别装置，用于接收所述读写装置的射频信号，其中所述射频信号包含查询指令，对比所述查询指令中目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的身份信息是否一致；如果发现两者一致，则驱动所述光发射器发光。

Description

管理射频识别标签的方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及标签识别领域，尤其涉及一种管理射频识别标签的方法、系统及装置。

背景技术

在目标物体数量海量状态下，需要自动收集资源数据，同时可以实现从大量物体中迅速、准确的发现目标物体。

目前常用的识别方案如下：

技术1：使用打印/粘贴/绑扎在物体上的标签，该技术存在标签容易散落、丢失、字迹模糊、逐个翻看标签信息来找到目标端头，由于以上特点导致查找效率低、容易出错等缺陷；

技术2：通过将RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)读写装置收集绑扎在货物上的RFID标签信息，进而达到统计货物数量的目的，目前较常见于超市、仓储和服装行业；

技术3：通过对RFID标签上直接连接LED，并通过连接一个电池的方式给LED供电，或通过高频(13.56MHz)的近场耦合的方式给LED供电.

综上：技术1翻看和扫描标签导致货物需要搬挪等动作，无法达到省事、省时的目的。技术2能够自动收录物品数量和种类等信息，但仍无法高效、准确的发现目标物体的物理位置。对于物理位置的发现仍需依赖于合理、清晰的物理位置部署和放置。

技术3虽然可以快速发现目标物体,但是其供电的方式有缺陷,用有源电池的方式不仅限制于电池寿命,并且标签的大小也受限于电池,而无源近场方式,受限于作用范围,一般不会大于10厘米左右,而且受限于近场点对点协议,一次只能对应一个标签,应用范围和用途受限.

因此，如何在一堆货物中快速发现目标物体的物理位置,并且标签没有寿命的限制是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种可靠的管理射频识别标签的方法和系统及无源发光射频识别标签装置，要解决的技术问题是如何在一堆物品中快速发现目标物体。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种可视的无源发光的超高频(UHF)射频识别(RFID)标签，包括无源标签点亮装置和标签识别装置，其中：

所述无源标签点亮装置，包括光发射器，所述无源标签点亮装置用于将接收读写装置的射频信号转换为电能给光发射器供电；

所述标签识别装置，用于接收所述读写装置的射频信号，其中所述射频信号包含查询指令，对比所述查询指令中目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的身份信息是否一致；如果发现两者一致，则驱动所述光发射器发光。

其中，所述无源标签点亮装置，包括第一射频天线、光发射器以及发光电路装置；其中：

所述第一射频天线，用于收集所述的射频信号的能量给发光电路供电；

所述发光电路装置，由电源管理模块和驱动模块组成；

所述电源管理模块，包括整流单元、存储单元和控制单元组成，其中：

所述整流单元，包括整流两级管，用于将所述第一射频天线收集到的射频能量转为直流电提供给存储电源单元；

所述存储单元，包括存储电容，用于将所述第一射频天线收集到能量存储起来，并提高输出电压以驱动所述的光发射器。

所述控制单元，用于根据所述标签识别装置的指令，控制所述存储单元给所述驱动模块供电，以开启或关闭所述光发射器；

所述驱动模块，用于接收所述控制单元的控制，驱动光发射器发亮。

其中，所述光发射器包括可见光的发光二极管LED。

其中所述标签识别装置，包括第二射频天线、控制管理模块和ID存储器；

所述第二射频天线，用于接收所述的射频信号以及给所述的标签识别装置供电；

所述ID存储器，用于存储所述射频识别RFID标签的ID信息；

所述控制管理模块，用于根据目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的RFID信息的比较结果，控制所述无源标签点亮装置点亮所述光发射器。

其中，所述标签识别装置，包括所述的第一射频天线、控制管理模块和ID存储器；

所述第一射频天线，是与所述无源标签点亮装置共用的，用于接收所述的射频信号以及给所述的标签识别装置供电；

所述ID存储器，用于存储所述射频识别RFID标签的ID信息；

所述控制管理模块，用于根据目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的RFID信息的比较结果，控制所述无源标签点亮装置点亮所述光发射器。

一种超高频(UHF)的射频识别RFID标签系统，包括读写装置和上文任一所述的超高频射频识别标签；其中：

所述读写装置，用于发射查询指令，其中所述查询指令包括目标RFID信息；

所述超高频射频识别标签，包括光发射器，用于接收所述读写装置发送的查询命令，对比所述查询指令中目标RFID的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID的身份信息是否一致；如果发现两者一致，则驱动内置的所述光发射器发出光的信号。

其中所述读写装置发出关闭命令，所述超高频射频识别标签在接收到所述关闭命令后，关闭光发射器；或者，

所述超高频射频识别标签在预先设定的时限内关闭光发射器。

其中，所述读写装置所用的射频的波段在超高频的范围。

其中所述读写装置包括射频天线、控制管理模块以及ID存储器；

所述射频天线，用于发射下行的射频信号以及给所述超高频射频识别标签供电，还用于接收所超高频射频识别标签的上行射频信号；

所述控制管理模块，用于控制和处理所述的读写装置发射和接收的数据信号；

所述ID存储器，用于存储所述超高频射频识别标签对应的ID数据。

一种管理射频识别标签的方法，包括：

接收读写装置发送查询命令，其中所述查询命令包括目标RFID标签的身份信息；

判断目标RFID标签的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID标签的身份信息是否一致；

如果所述目标RFID标签的身份信息与所述标签接收设备的RFID标签的身份信息一致，则控制与所述RFID标签对应的光发射器发光。

其中，所述控制与所述RFID标签对应的光发射器发光之后，所述方法还包括：

接收所述读写装置发送的关闭命令，其中所述关闭命令包括所述RFID的身份信息；

判断所述关闭命令中RFID标签的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID标签的身份信息是否一致；

如果所述关闭命令中RFID标签的身份信息与所述标签接收设备的RFID标签的身份信息一致，则控制所述RFID标签对应的光发射器停止发光。

本发明提供的实施例，在接收到RFID读写设备发送的目标物体的标识信息，将待查询的标识信息与本地的标识信息进行对比对，如果比对一致，则控制对应的发光单元发光，将目标物体高亮显示进而定位到其物理位置，实现简单方便，硬件成本低。

附图说明

图1为本发明提供的可视的无源发光的超高频RFID标签的结构图；

图2为图1所示的无源标签点亮装置12的结构图；

图3为图1所示的标签识别装置11的结构图；

图4为图1所示的标签识别装置11的另一结构图；

图5为本发明提供的超高频的射频识别RFID标签系统的结构图；

图6为图4所示的读写装置20的结构图；

图7为本发明提供的管理射频识别标签的方法的流程图；

图8为本发明提供的单个标签或指定标签工作的流程图；

图9为本发明提供的RFID读写设备与RFID标签装置交互的实施例示意图；

图10为本发明提供的一个RFID读写装置对多个无源发光RFID标签LED进行轮留点亮的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本发明提供的可视的无源发光的超高频(Ultra High Frequency，UHF)RFID标签的结构图。图1所示超高频RFID标签10包括无源标签点亮装置11和标签识别装置12，其中：

所述无源标签点亮装置11，包括光发射器，所述无源标签点亮装置用于将接收读写装置的射频信号转换为电能给光发射器供电；

所述标签识别装置12，用于接收读写装置的射频信号，其中所述射频信号包含查询指令，对比所述查询指令中目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的身份信息是否一致；如果发现两者一致，则驱动所述光发射器发光。

本发明提供的超高频RFID标签实施例，在接收到RFID读写设备发送的目标物体的标识信息，将待查询的标识信息与本地的标识信息进行对比对，如果比对一致，则控制对应的发光单元发光，将目标物体高亮显示进而定位到其物理位置，实现简单方便，硬件成本低。

图2为图1所示的无源标签点亮装置12的结构图。图2所示无源标签点亮装置，包括第一射频天线121、光发射器122以及发光电路装置123；

所述第一射频天线121，用于收集所述的射频信号的能量给发光电路供电；

所述发光电路装置123，由电源管理模块和驱动模块组成；

所述电源管理模块，包括整流单元、存储单元和控制单元组成，其中：

所述整流单元，包括整流两级管，用于将所述第一射频天线收集到的射频能量转为直流电提供给存储电源单元；

所述存储单元，包括存储电容，用于将所述第一射频天线收集到能量存储起来，并提高输出电压以驱动所述光发射器122；

所述控制单元，用于根据所述标签识别装置的指令，控制所述存储单元给所述驱动模块供电，以开启或关闭所述光发射器122；

所述驱动模块，用于接收所述控制单元的控制，驱动光发射器122发亮。

其中，超高频RFID标签工作频率在UHF(Ultra High Frequency，超高频)波段，一般采用八百兆到9百六十兆赫兹范围，工作范围可在几米以内，适合在多个标签的环境，即点到多点的工作状态。

其中，所述光发射器包括可见光的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。

图3为图1所示的标签识别装置11的结构图。图3所示标签识别装置，包括第二射频天线111、控制管理模块112和ID存储器113；其中

所述第二射频天线111，用于接收所述射频信号以及给所述标签识别装置供电；

所述ID存储器113，用于存储所述射频识别RFID标签的ID信息；

所述控制管理模块112，用于根据目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的RFID信息的比较结果，控制所述无源标签点亮装置点亮所述光发射器。

本发明提供的装置实施例，在接收到RFID读写设备发送的目标物体的标识信息，将待查询的标识信息与本地的标识信息进行对比对，如果比对一致，则控制对应的发光单元发光，将目标物体高亮显示进而定位到其物理位置，实现简单方便，硬件成本低。

图4为图1所示的标签识别装置11的另一结构图。所述标签识别装置，包括所述的第一射频天线121、控制管理模块112’和ID存储器113’；

所述第一射频天线121，是与所述无源标签点亮装置共用的，用于接收所述的射频信号以及给所述的标签识别装置供电；

所述ID存储器113’，用于存储所述射频识别RFID标签的ID信息；

所述控制管理模块112’，用于根据目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的RFID信息的比较结果，控制所述无源标签点亮装置点亮所述光发射器。

图5为本发明提供的超高频的射频识别RFID标签系统的结构图。图5所示系统包括读写装置和上文任一所述的超高频射频识别标签；其中：

所述读写装置20，用于发射查询指令，其中所述查询指令包括目标RFID信息；

所述超高频射频识别标签10，包括光发射器，用于接收所述读写装置20发送的查询命令，对比所述查询指令中目标RFID的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID的身份信息是否一致；如果发现两者一致，则驱动内置的所述光发射器发出光的信号。

其中，所述读写装置20发出关闭命令，所述超高频射频识别标签10在接收到所述关闭命令后，关闭光发射器；或者，

所述超高频射频识别标签10在预先设定的时限内关闭光发射器。

其中，所述读写装置所用的射频的波段在超高频的范围。

图6为图5所示的读写装置20的结构图。图6所示读写装置20包括射频天线201、控制管理模块202以及ID存储器203；

所述射频天线201，用于发射下行的射频信号以及给所述超高频射频识别标签供电，还用于接收所述超高频射频识别标签的上行射频信号；

所述控制管理模块202，用于控制和处理所述的读写装置发射和接收的数据信号；

所述ID存储器203，用于存储所述超高频射频识别标签10对应的ID数据。

本发明提供的系统实施例，在接收到RFID读写设备发送的目标物体的标识信息，将待查询的标识信息与本地的标识信息进行对比对，如果比对一致，则控制对应的发光单元发光，将目标物体高亮显示进而定位到其物理位置，实现简单方便，硬件成本低。

图7为本发明提供的管理射频识别标签的方法的流程图。图6所示方法，包括：

步骤701、接收读写装置发送查询命令，其中所述查询命令包括目标RFID标签的身份信息；

步骤702、判断目标RFID标签的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID标签的身份信息是否一致；

步骤703、如果所述目标RFID标签的身份信息与所述标签接收设备的RFID标签的身份信息一致，则控制与所述RFID标签对应的光发射器发光。

其中，所述控制与所述RFID标签对应的光发射器发光之后，所述方法还包括：

接收所述读写装置发送的关闭命令，其中所述关闭命令包括所述RFID的身份信息；

判断所述关闭命令中RFID标签的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID标签的身份信息是否一致；

如果所述关闭命令中RFID标签的身份信息与所述标签接收设备的RFID标签的身份信息一致，则控制所述RFID标签对应的光发射器停止发光。

本发明提供的方法，在接收到RFID读写设备发送的目标物体的标识信息，将待查询的标识信息与本地的标识信息进行对比对，如果比对一致，则控制对应的发光单元发光，将目标物体高亮显示进而定位到其物理位置，实现简单方便，硬件成本低。

图8为本发明提供的单个标签或指定标签工作的流程图。RFID读写装置启动，开始下发充电以及针对指定ID的亮标签下发指令，，亮标签收到信息后，将ID与自己的核对，如果一致，点亮标签的LED灯常亮或闪烁，以达到指示其物理位置的目的。亮标签发射回复自身已比对成功并点亮的状态信息(该信息称为接收上行信号1)，并反馈给RFID读写装置。RFID读写装置根据需要发出结束指令，用于指示该亮标签的LED灯关闭。当亮标签接收到该关闭指令并实施将LED关闭后，亮签发射自身LED已关闭的状态命令(该命令称为接收上行信号2)给RFID读写装置，RFID读写装置收到该上行信号2，此时一轮动作流程结束。

图9为本发明提供的RFID读写设备与RFID标签装置交互的实施例示意图。如图9所示，RFID读写装置与RFID点亮标签通过无线方式进行信息交互和比对，并按约定机制进行LED灯的点亮和熄灭动作。具体来说，RFID读写装置发出下行命令至亮标签，其中亮标签指具有LED的RFID标签；亮标签收到指令后，回复上报读写装置自己的ID信息。然后读写装置根据回复的信息对指定ID标签下发该ID点亮的指令，标签收到信息后，首先核对ID信息是否与自己一致，如果一致的话，启动点亮LED的流程，亮标签中的LED被点亮，用于醒目指示该标签所在位置，进而指示目标物体所在的物理位置，如果标签收到信息后，发现ID信息与自己不一致，则后续不作为。注意不管是点亮还是不点亮，亮标签均不反射回复信号，即没有上行信号。亮灯完毕后，读写装置可以启动关闭LED的流程，即向该ID标签下发关闭指令，所有的标签均收到该指令，只有被点亮LED的亮标签才开始执行该指令关闭LED。

在资源管理系统中，还可将包括但不限于目标物体ID信息、入库信息、物体简要特征、资源收集人、资源收集时间等信息一并录入资源管理系统中。

本发明提供的系统，RFID读写设备发送查询请求，其中查询请求包括目标物体的标识信息，RFID标签装置将待查询的标识信息与本地的标识信息进行对比对，如果比对一致，则控制对应的发光单元发光，将目标物体高亮显示进而定位到其物理位置，实现简单方便，硬件成本低。

图10为本发明提供的一个RFID读写装置对多个无源发光RFID标签LED进行轮留点亮的流程图。RFID读写装置启动和广播下发指令，要求收集所有RFID点亮标签的ID信息。当覆盖范围内无源发光标签收到该指令时，启动P2MP流程进行依次反射回复，多个标签将自身ID信息反馈给RFID读写装置，RFID接受多个标签的ID信息(称为接收上行信号)。对于RFID点亮标签ID信息，在完成一次收集后，可存储到RFID读写装置自带的存储卡上。RFID读写装置完成RFID点亮标签ID信息收集后，启动轮留点亮的流程，指示多个目标RFID点亮标签的LED灯依次被点亮。该流程从此步骤开始与图9所示点亮单个RFID点亮标签LED流程一致，本文不再赘述。

综上可以看出，本发明的核心是RFID读写装置通过无线方式收集无源发光标签中的ID信息。也可将收集到的或事先已录入和存储到RFID读写装置存储卡中的ID信息以无线方式作为下行命令发送给无源发光标签，如果无源发光标签中的ID信息与下行命令中的ID信息一致，无源发光标签中控制电路以及射频电磁波将该标签中的LED点亮。用此方法可以实现两种目标：1)通过RFID无线方式收集RFID中的ID信息，用于自动收录和统计货物/资源信息；2)通过RFID读写装置下发和比对ID信息的方式点亮无源发光标签中LED，用于准确定位到指定ID的物体，提高目标物查找的速度和准确度。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种可视的无源发光的超高频(UHF)射频识别(RFID)标签，其特征在于，包括无源标签点亮装置和标签识别装置，其中：

所述无源标签点亮装置，包括光发射器，所述无源标签点亮装置用于将接收读写装置的射频信号转换为电能给光发射器供电；

所述标签识别装置，用于接收所述读写装置的射频信号，其中所述射频信号包含查询指令，对比所述查询指令中目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的身份信息是否一致；如果发现两者一致，则驱动所述光发射器发光。

2.根据权利要求1所述的超高频射频识别标签，其特征在于，所述无源标签点亮装置，包括第一射频天线、光发射器以及发光电路装置；其中：

所述第一射频天线，用于收集所述的射频信号的能量给发光电路供电；

所述发光电路装置，由电源管理模块和驱动模块组成；

所述电源管理模块，包括整流单元、存储单元和控制单元组成，其中：

所述整流单元，包括整流两级管，用于将所述第一射频天线收集到的射频能量转为直流电提供给存储电源单元；

所述存储单元，包括存储电容，用于将所述第一射频天线收集到能量存储起来，并提高输出电压以驱动所述的光发射器；

所述控制单元，用于根据所述标签识别装置的指令，控制所述存储单元给所述驱动模块供电，以开启或关闭所述光发射器；

所述驱动模块，用于接收所述控制单元的控制，驱动光发射器发亮。

3.根据权利要求1所述的超高频射频识别标签，其特征在于，所述光发射器包括可见光的发光二极管LED。

4.根据权利要求1所述的超高频射频识别标签，其特征在于：

所述标签识别装置，包括第二射频天线、控制管理模块和ID存储器；

所述第二射频天线，用于接收所述的射频信号以及给所述的标签识别装置供电；

所述ID存储器，用于存储所述射频识别RFID标签的ID信息；

所述控制管理模块，用于根据目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的RFID信息的比较结果，控制所述无源标签点亮装置点亮所述光发射器。

5.根据权利要求1所述的超高频射频识别标签，其特征在于，所述标签识别装置，包括所述的第一射频天线、控制管理模块和ID存储器；

所述第一射频天线，是与所述无源标签点亮装置共用的，用于接收所述的射频信号以及给所述的标签识别装置供电；

所述ID存储器，用于存储所述射频识别RFID标签的ID信息；

所述控制管理模块，用于根据目标RFID的身份信息与所述射频识别RFID标签的RFID信息的比较结果，控制所述无源标签点亮装置点亮所述光发射器。

6.一种超高频(UHF)的射频识别RFID标签系统，其特征在于，包括读写装置和如权利要求1至5所述的超高频射频识别标签；其中：

所述读写装置，用于发射查询指令，其中所述查询指令包括目标RFID信息；

所述超高频射频识别标签，包括光发射器，用于接收所述读写装置发送的查询命令，对比所述查询指令中目标RFID的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID的身份信息是否一致；如果发现两者一致，则驱动内置的所述光发射器发出光的信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：

所述读写装置发出关闭命令，所述超高频射频识别标签在接收到所述关闭命令后，关闭光发射器；或者，

所述超高频射频识别标签在预先设定的时限内关闭光发射器。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述读写装置所用的射频的波段在超高频的范围。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：

所述读写装置包括射频天线、控制管理模块以及ID存储器；

所述射频天线，用于发射下行的射频信号以及给所述超高频射频识别标签供电，还用于接收所超高频射频识别标签的上行射频信号；

所述控制管理模块，用于控制和处理所述的读写装置发射和接收的数据信号；

所述ID存储器，用于存储所述超高频射频识别标签对应的ID数据。

10.一种管理射频识别标签的方法，其特征在于，包括：

接收读写装置发送查询命令，其中所述查询命令包括目标RFID标签的身份信息；

判断目标RFID标签的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID标签的身份信息是否一致；

如果所述目标RFID标签的身份信息与所述标签接收设备的RFID标签的身份信息一致，则控制与所述RFID标签对应的光发射器发光。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制与所述RFID标签对应的光发射器发光之后，所述方法还包括：

接收所述读写装置发送的关闭命令，其中所述关闭命令包括所述RFID的身份信息；

判断所述关闭命令中RFID标签的身份信息与所述发光标签接收设备的RFID标签的身份信息是否一致；

如果所述关闭命令中RFID标签的身份信息与所述标签接收设备的RFID标签的身份信息一致，则控制所述RFID标签对应的光发射器停止发光。