CN107886018B - 判断标签移动方向的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了判断标签的移动方向的方法和装置，方法包括：接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，该一对天线包括一个第一天线和一个第二天线；根据所述标签信号获得该标签相对于所述第一天线的第一相位信息和相对于第二天线的第二相位信息；根据所述第一相位信息和第二相位信息确定相位差信息；根据该标签移动所导致的相位差信息的变化规律，确定该标签在一个移动路径上的移动方向。所述装置用于执行所述方法。利用本发明，可以提高对标签移动方向的识别准确度。

Description

判断标签移动方向的方法和装置
技术领域
本发明涉及无线标签识别领域，尤其涉及一种判断标签移动方向的方法和装置。
背景技术
无线射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签(Tag)，操作快捷方便。
在RFID技术中，标签通常是由耦合元件及芯片组成，每个标签都具有唯一的电子编码。标签可以附着在物体上用于标识目标对象。标签也被称为电子标签或智能标签。
RFID技术的工作原理是：当标签进入阅读器的信号覆盖范围后，当标签是无源标签或被动标签(Passive Tag)的情况下接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息；或者当标签是有源标签或主动标签(ActiveTag)，则主动发送某一频率的信号，阅读器读取信息并解码后，将解码后的信息送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID系统中的天线(antenna)是RFID电子标签的阅读器天线，是一种通信感应天线。一般与芯片组成完整的RFID电子标签阅读器。
通常，当一个标签被RFID阅读器编制时，除了已知的标签的标识(ID)信息，还有一些额外的信息，如活动的天线端口、时间戳和接收信号强度指示(RSSI)值。除了识别信息，用户需要被标签项目的更多信息，比如粗/细位置、移动方向以及对象之间的空间关系。所述位置信息在许多应用场景中是必不可少的。例如在物流系统中，它便于获知被标签项目是移入还是移出；在资产跟踪系统中，被标签项目是否仅限于一个受限制的区域是至关重要的；而在制造过程中，若干个被标签项目的到达顺序需要加以区分。总之，在RFID系统中进行方向判断可以扩展RFID应用到未知的领域，并可以促进更多的RFID应用。
在现有技术中，为了检测一个被标签项目的移动方向，须设有至少两个天线。为了区分哪个天线读取处于第一位置的标签，这两个天线需要在空间上进行分离。
如图1所示为现有技术一利用两个空间上分离的天线来检测被标签项目的移动方向的示意图。其中天线101和天线102在空间上相互分离，从理论上讲，假如天线101先读取到标签而天线102后读取到标签，则判定标签从左边移动到右边；相反，如果天线102先读取到标签而天线101后读取到标签，则判定标签从右边移动到左边。然而，由于会发生对标签的交叉阅读，所以这种方法是不可靠的。所述交叉阅读是指一个天线由于信号传播原因，读到了另一个天线的信号。假如发生交叉阅读，很有可能当标签在左侧时，所述天线102会先于天线101读取到该标签，这就会导致对标签移动方向的识别不准确。
随着越来越多的阅读器提供用RSSI值作为被编制的标签，所以可以采用RSSI值的曲线来标记被标签项目的移动方向。如图2所示为依据现有技术的实施方式利用歪置的天线来检测标签移动方法的示意图。参见图2，天线201的放置方向与被标签项目的移动方向呈一个指定的角度，当标签朝不同的方向移动时，会对应地留下RSSI值的不同的轨迹。
图3所示为图2所示歪置天线所导致的RSSI值的曲线图。参见图3，如果RSSI值的曲线的顶端偏向左边301，则表明标签是从左边向右边移动的；相反，如果RSSI值的曲线的顶端偏向右边302，则表明标签是从右边向左边移动的。然而，多条路径会影响这种RSSI方法的可靠性。这种情况下，由于多条路径和错误的发生，RSSI值曲线的顶端会产生模糊，导致RSSI值不能反映标签的位置。
总之，现有技术的方案中，比较容易受到诸如交叉阅读、多条路径因素的影响，因为对标签移动方向的判断准确度还有提高的空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种判断标签移动方向的方法和装置，以提高对标签移动方向的判断准确度。
本发明的技术方案是这样实现的：
判断标签的移动方向的方法，其特征在于，包括：
接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，该一对天线包括一个第一天线和一个第二天线；
根据所述标签信号获得该标签相对于所述第一天线的第一相位信息和相对于第二天线的第二相位信息；
根据所述第一相位信息和第二相位信息确定相位差信息；
根据该标签移动所导致的相位差信息的变化规律，确定该标签在一个移动路径上的移动方向。
通过上述方案，本发明可以通过相位差的变化规律，来确定标签在移动路径上的移动方向，由于交叉阅读和多径等因素对相位差的影响较小，因此相对于现有技术，本发明可以提高对标签移动方向的判断准确度。
在本发明所述方法的一种优选实施方案中，确定标签在所述移动路径上的移动方向，包括：
当所述相位差变大时，判定标签从第一天线侧向第二天线侧移动；
当所述相位差变小时，判定标签从第二天线侧向第一天线侧移动，其中所述相位差为第一相位与第二相位之差。
通过这种具体的相位差变化规律，可以具体判断标签相对于第一天线和第二天线的移动方向，方便对载有标签的物品的管理。
在本发明所述方法的一种优选实施方案中，还进一步包括：
对标签的方位进行判定，其中：
当相位差小于0时，判定标签在所述第一天线和第二天线的分界线的第一天线一侧；当相位差大于0时，判定标签在所述分界线的第二天线一侧，
其中所述相位差为第一相位与第二相位之差，以及所述第一天线和第二天线的分界线为穿过所述第一天线和第二天线中心连线的中点、且与所述中心连线垂直的线。
通过这种相位差的具体取值，可以进一步具体判断标签相对于第一天线和第二天线的方位，进一步方便对载有标签的物品的管理。
在本发明所述方法的一种优选实施方案中，当有复数个标签时，所述接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，具体包括：
得到由第一天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号；
得到由第二天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号。
由于当有复数个标签时，会导致由于标签之间的竞争造成的延迟现象，而上述优选方案相当于一种快速的标签识别方法，有利于减少延迟。
在本发明所述方法的一种优选实施方案中，所述第一天线和所述第二天线的中心连线在所述移动路径的起止点连线上的投影长度小于所述第一天线和第二天线的射频信号的半波长。
通过上述这种优选方式，对所述第一天线和第二天线的摆放位置和距离进行了限定，可以解决周期性的相位信息模糊不清的问题。
在本发明所述方法的一种优选实施方案中，进一步包括：
获取至少一个基准标签相对于所述一对天线的基准相位差信息；
对所述至少一个基准标准的基准相位差信息与所述标签相对于一对天线的相位差信息进行比较，获得比较信息；
根据所述比较信息和所述至少一个基准标签在一个坐标系中的位置，判断所述目标标签在该坐标系中所处于的象限，以确定所述目标标签相对于所述坐标系的位置，其中所述至少一个基准标签位于所述坐标系的坐标轴上。
通过这种实施方案，可以利用基准标签的参考来进一步更加便捷地确定标签的方位。
本发明的另一方面提出了一种判断标签移动方向的装置，包括：
一个接收模块，被构造为接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，并根据所述标签信号获得该标签相对于所述第一天线的第一相位信息和相对于第二天线的第二相位信息，其中所述一对天线包括一个第一天线和一个第二天线；
一个相位差确定模块，被构造为根据所述第一相位信息和第二相位信息确定相位差信息；
方向判断模块，被构造为根据该标签移动所导致的相位差信息的变化规律，确定该标签在一个移动路径上的移动方向。
通过上述方案，本发明可以通过相位差的变化规律，来确定标签在移动路径上的移动方向，由于交叉阅读和多径等因素对相位差的影响较小，因此相对于现有技术，本发明可以提高对标签移动方向的判断准确度。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，
当相位差变大时，所述方向判断模块判定标签从第一天线侧向第二天线侧移动；
当相位差变小时，所述方向判断模块判定标签从第二天线侧向第一天线侧移动，其中所述相位差为第一相位与第二相位之差。
通过这种具体的相位差变化规律，可以具体判断标签相对于第一天线和第二天线的移动方向，方便对载有标签的物品的管理。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，还包括：
一个方位判定模块，被构造为根据相位差和第一天线和第二天线的分界线，对标签进行方位判定，
当相位差小于0时，该方位判定模块判定标签在所述第一天线和第二天线的分界线的第一天线一侧；
当相位差大于0时，该方位判定模块判定标签在所述分界线的第二天线一侧，
其中所述相位差为第一相位与第二相位之差，以及所述第一天线和第二天线的分界线为穿过所述第一天线和第二天线中心连线的中点、且与所述中心连线垂直的线。
通过这种相位差的具体取值，可以进一步具体判断标签相对于第一天线和第二天线的方位，进一步方便对载有标签的物品的管理。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，在设有复数个标签场时，所述接收模块：
先接收由第一天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号；
再接收由第二天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号。
由于当有复数个标签时，会导致由于标签之间的竞争造成的延迟现象，而上述优选方案相当于一种快速的标签识别方法，有利于减少延迟。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，所述第一天线和第二天线的中心连线在所述移动路径的起止点连线上的投影长度，小于天线射频信号的半波长。
通过上述这种优选方式，对所述第一天线和第二天线的摆放位置和距离进行了限定，可以解决周期性的相位信息模糊不清的问题。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，还包括：
一个第二对天线，所述第二对天线的中心连线与所述一对天线的中心连线垂直，其中所述接收模块能够接收所述第二对天线识别得到的至少一个标签信号。
通过这种实施方案，可以在二维上判断标签的移动方向和方位。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，还包括：
一个第三对天线，其中所述第三对天线的中心连线与所述第二对天线以及所述一对天线的中心连线分别垂直，其中所述接收模块能够接收所述第三对天线识别得到的至少一个标签信号。
通过这种实施方案，可以在三维上判断标签的移动方向和方位。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，所述接收模块还被构造为获取至少一个基准标签相对于所述一对天线的基准相位差信息；以及
该装置进一步包括：
一个象限判断模块，被构造为对所述至少一个基准标准的基准相位差信息与所述标签相对于一对天线的相位差信息进行比较，获得比较信息；并根据所述比较信息和所述至少一个基准标签在一个坐标系中的位置，判断所述标签在该坐标系中所处于的象限，以确定所述标签相对于所述坐标系的位置，其中所述至少一个基准标签位于所述坐标系的坐标轴上。
通过这种实施方案，可以利用基准标签的参考来进一步更加便捷地确定标签的方位。
在本发明所述装置的一种优选实施方案中，该装置进一步包括设置在所述天线和相位差确定模块之间的阅读器和数据采集器；
所述阅读器用于获得所述天线所识别得到的标签相对所述每个天线的模拟信号；
所述数据采集器用于将所述模拟信号转化为数字信号，将所述数字信号作为所述标签信号输入到所述相位差确定模块。
通过这种实施方案，可以是本发明适应于具体的射频识别场景。
附图说明
图1所示为现有技术一利用两个空间上分离的天线来检测被标签项目的移动方向的示意图；
图2所示为现有技术二利用歪置的天线来检测标签移动方法的示意图；
图3所示为图2所示歪置天线所导致的RSSI值的曲线图；
图4a为本发明所述判断标签移动方向的方法的一种示意图；
图4b为本发明所述判断标签移动方向的装置的一种示意图；
图5a所示为一对天线之间的距离差的示意图；
图5b所示为一对天线的相位差示意图；
图6所示为本发明所述的一种标签移动方向的判断装置的软硬件组成示意图；
图7所示为一种用于判断移动方向的双射频天线的摆放的示意图；
图8a为在图7所示的一对天线中当标签从左向右移动时的相位差曲线；
图8b为在图7所示的一对天线中当标签从右向左移动时的相位差曲线；
图9所示为一种缩短了距离的一对天线的示意图；
图10为一种快速标签识别的示意图；
图11为一种采用二对天线判断标签在二维空间的移动方向或方位的示意图；
图12为一种采用三对天线判断标签在三维空间的移动方向或方位的示意图；
图13为一种基于基准标签的二维坐标系示意图。
附图标记列表：
Figure GDA0002693155150000071
Figure GDA0002693155150000081
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
图4a为本发明所述判断标签移动方向的方法的一种示意图；参见图4a，该方法包括
步骤411、接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，该一对天线包括一个第一天线和一个第二天线；根据所述标签信号获得该标签相对于所述第一天线的第一相位信息和相对于第二天线的第二相位信息；
步骤412、根据所述第一相位信息和第二相位信息确定相位差信息；
步骤413、根据该标签移动所导致的相位差信息的变化规律，确定该标签在一个移动路径上的移动方向。
图4b为本发明所述识别标签移动方向的装置的一种示意图；参见图4b，该装置包括：
一个接收模块421，被构造为接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，并根据所述标签信号获得该标签相对于所述第一天线的第一相位信息和相对于第二天线的第二相位信息，其中所述一对天线包括一个第一天线和一个第二天线；
一个相位差确定模块422，被构造为根据所述第一相位信息和第二相位信息确定相位差信息；
方向判断模块423，被构造为根据该标签移动所导致的相位差信息的变化规律，确定该标签在一个移动路径上的移动方向。
本发明所述的一对天线为一对天线，包括一个第一天线和一个第二天线，所述第一天线和第二天线可以是型号相同的天线，也可以是型号不相同的天线。所述相位差为标签相对于第一天线的相位与标签相对于第二天线的相位之差。所述相位是指：当阅读器发出的电磁波到达标签，标签反射回来的电磁波信号被阅读器的天线收到，该电磁波信号中具有的角度性的信息。
下面首先介绍本发明所述技术方案的原理。
图5a所示为一对天线中的两个天线之间的距离差的示意图。参见图5a，一对天线系统中，如第一天线401和第二天线402相邻设置，这两个天线的中线之间的距离设为ΔA。假设这里有一个沿着Y轴移动的标签，所述一对天线与X轴的直线距离为H。因此，第一天线401的坐标就是(ΔA/2,H)，第二天线402的坐标就是(-ΔA/2,H)。假设所述移动的标签400的坐标是(D,0)，因此，第一天线401和所述标签400之间的距离D1就可以用以下公式来确定：
Figure GDA0002693155150000101
同样，第二天线402和所述标签400之间的距离D0就可以用以下公式来确定：
Figure GDA0002693155150000102
因此，所述一对天线相对于标签400之间的距离差ΔD，即标签400与第一天线401的距离与标签400与第二天线402的距离之差，就可以用如下公式(a1)确定：
Figure GDA0002693155150000103
理论上，所述标签400相对于一对天线之间的相位差ΔP，即标签400相对第一天线401的相位减去标签400相对第二天线402的相位之差，可以用以下公式(a2)来确定：
Figure GDA0002693155150000104
其中，所述f表示所述RFID信号的频率，c表示光速。
图5b示意性地示出了标签相对于一对天线的相位差示意图。参见图5b，假如将公式(a2)中的ΔD用公式(a1)代替，并且假定ΔA和H分别是8cm和100cm，图5b中的一对天线之间的相位差可以被示例性地画出。
参见图5b，其中所述曲线501表示标签400相对于第一天线401的相位，曲线502表示标签400相对于第二天线402的相位，所述曲线503表示标签400相对第一天线401的相位与标签400相对第二天线402的相位的相位差。随着标签的横坐标D的增加，所述相位差单调地减小。换言之，相位差表示了标签400的位置。假如所述标签400在左侧或者所述D小于0，则所述相位差大于0；相反，假如所述标签400在右侧或者D大于0，则所述相位差小于0。
通过上述图5a和图5b的描述，可以得出以下结论：标签相对于一对天线的相位差(即标签相对于第一天线401的相位与同一标签相对于第二天线402的相位之差)，的变化趋势可以直接反应出标签在移动路径上的移动方向。这就是本发明所述技术方案的基础原理。
本发明中，移动路径是指：标签欲要移动的路径，例如携带标签的货物从货架A移动到货架B，或者从仓库C移动到仓库D等等，该移动路径相当于标签移动的参考方向。该移动路径可以是直线，也可以是曲线，本发明中对于标签的移动方向的判断，就是要判断出在该移动路径上，标签向哪个方向移动。例如图5a所示，所示坐标轴X轴设置为标签400的一个移动路径，利用本发明可以判断出标签400在该移动路径上是从第一天线401侧向第二天线402侧运动，还是从第二天线402侧向第一天线401侧运动。如果将所述坐标轴Y轴设置为标签400的移动路径，由于标签400相对于两个天线的距离相等，标签400相对于两个天线的相位差始终为0，因此会无法判断标签400在该移动路径即Y轴上的移动方向，在这种情况下，需要调整所述一对天线的位置，使得两个天线中心点连线不能与该移动路径即Y轴平行，而是需要呈现一定的角度，其中，最优选的是两个天线中心点连线与Y轴垂直。
再例如，在图5a中，标签400运动的移动路径如果是虚线403，该虚线403是一根相对于横坐标轴X成一定角度的斜线，那么标签在该虚线403上移动，利用本发明所述的方法，只要标签相对于第一天线401和第二天线402的所述相位差有变化，就可以确定出该标签在该虚线403上的移动方向。
在一种优选实施方式中，如果假设所述相位差为标签400相对第一天线401的相位与标签相对于第二天线402的相位之差，请参见图5a和图5b，则依据本发明的判断标签的移动方向的方法，根据标签400移动所导致的相位差的变化，确定标签400在移动路径上的移动方向，其中，当所述相位差变大时，则判定标签从第一天线侧向第二天线侧移动；当所述相位差变小时，则判定标签从第二天线侧向第一天线侧移动，所述相位差为第一相位与第二相位之差。
进一步的，依据本发明的一种实施方式，不但可以判断出标签在移动路径上的移动方向，还可以判断出标签的大致方位，其中所述大致方位例如是指在所述移动路径上处于某个分界点之前或之后。即在一种优选实施方式中，该方法进一步包括：确定所述第一天线401和第二天线402的中心点连线的中点，以穿过该中点且与所述中心连线垂直的线作为所述第一天线和第二天线的分界线；当所述相位差小于0时，则判定标签400在第一天线一侧；当所述相位差大于0时，则判定标签400在第二天线一侧；所述相位差为第一相位与第二相位之差。例如图5a所示为一种特殊实例，所述穿过第一天线和第二天线中心连线的中点且与所述中心连线垂直的线就是Y轴，该Y轴就是所述第一天线和第二天线的分界线，那么进一步参见图5a和图5b，若所述相位差小于0，则判定标签在第一天线一侧即Y轴的右侧；如果所述相位差大于0，则判定标签在第二天线一侧即Y轴的左侧。
本发明还提供了一种判断标签移动方向的装置。所述装置的相位差确定模块和方向判断模块可以是设置在计算机系统中的软件模块。为了得到一对天线识别得到的标签信号，本发明还需要进一步包括硬件的信号采集和转化器件。如图6所示为本发明所述的一种判断标签移动方向的装置的软硬件组成示意图。参见图6，本发明所述的相位差确定模块和方向判断模块设置在所述计算机605中，而且该装置还需要进一步包括：
一对天线600，用于识别标签；其中包括一对天线，即第一天线和第二天线，该一对天线600能够发出无线信号，例如射频信号606。
阅读器607，例如此处可以是RFID阅读器，用于获得标签相对所述每个天线的模拟信号；所述阅读器607可以读取所述射频信号606，得到标签相对于所述第一天线和第二天线的同相信号(I信号)601和正交信号(Q信号)602，所述I信号和Q信号是与相位有关的信号，是模拟信号，所述I信号601和Q信号602都连接输出到一个数据采集器(DAQ)603中。
数据采集器603，用于将所述模拟信号转化为数字信号，将所述数字信号作为所述标签信号，通过USB线缆604输入到所述计算机605中的相位差确定模块进行计算。
所述获得标签相对所述每个天线的相位，根据所述相位确定相位差的具体计算方法为：
标签相对于第一天线的I，Q信号可以得到一个复数：I1+jQ1，那么标签相对于第一天线的相位可以表示为P1＝angle(I1+jQ1)。其中，angle用于对Q1和I1做如下处理；arctan(Q1/I1),arctan是反正切函数。
同理，标签相对于第二天线的I，Q信号可以得到一个复数：I0+jQ0，那么标签相对于第二天线的相位可以表示为P0＝angle(I0+jQ0)。其中，angle用于对Q1和I0做如下处理；arctan(Q0/I0),arctan是反正切函数。
那么，标签相对于第一天线和第二天线的相位之间的相位差可以表示为：
ΔP＝P1-P0 公式(a3)
利用上述公式(a3)就可以确定出标签相对于第一天线的相位和相对于第二天线的相位之间的相位差。
当然，在另一种实施方式中，可以利用物理的相位提取器件直接从所述阅读器获得的标签相对所述每个天线的模拟信号中，提取出标签相对于每个天线的相位信号，并输入到计算机中进行相位差的计算，因此在这种实施方式中，也可以省略掉所述数据采集器，而是用相位提取器件代替所述数据采集器，而且计算机中的所述相位差确定模块直接利用所输入的相位计算相位差即可。
图7所示为一种用于判断移动方向的双射频天线的摆放的示意图。图8a为在图7所示的一对天线中当标签从左向右移动时的相位差曲线；图8b为在图7所示的一对天线中当标签从右向左移动时的相位差曲线。参见图7，此处有两个天线，天线71和天线72，假设图7所述标签的移动路径为图7中的虚线700，该虚线700可以是曲线也可以是直线，该移动路径的起止点连线701为横向连线，由于所述两个天线中心连线在所述横向连线701上的投影距离大于所述第一天线和第二天线的射频信号的半波长，则会导致相位的模糊，如图8a和图8b所示会出现周期性的相位模糊，因此可能会影响对标签移动方向判断的准确度。
有鉴于此，为了解决相位模糊不清的问题，应该缩短天线中心之间的距离。即在一种优选实施方式中，需要进行如下限定：
在所述一对天线中，两个天线中心连线在所述移动路径的起止点连线上的投影长度，小于第一天线和第二天线的射频信号的半波长。
如图9所示为一种缩短了距离的一对天线的示意图，其中的一对天线的天线型号还是与图7的天线的天线型号一致，假设图7所述标签的移动路径(图9中的虚线700)的起止点连线701为横向连线。则图9所示两个天线71和72的中心连线在该连线701上的投影长度比图7所示的一对天线的中心距离缩短了。如果所述投影长度小于第一天线和第二天线的射频信号的半波长，则相对于图7的一对天线的摆放位置，图9所示一对天线的摆放位置，可以得到更加清晰的相位，降低判断的错误率。
在多标签场景中，即当有复数个标签时，通过采用更多样本的I信号和Q信号，可以提高方向判断的可靠性。为了增加I信号和Q信号的样本数，应该降低标签识别的时间间隔。为了防止由于多标签竞争导致的时延，在标签识别之前需要发送一个选择指令。所述选择指令可以从一组标签中选择一个特定的标签进行识别。
因此，在本发明的又一种优选实施方式中，当有复数个标签时，所述接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，具体包括快速标签识别方式，即：
得到由第一天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号；
得到由第二天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号。
图10为一种快速标签识别的示意图。例如待识别的标签有两个，标签A和标签B，天线有两个即天线71和天线72。那么可以确定待识别标签的识别顺序为先用天线71识别，再用天线72识别，而且先识别标签A再识别标签B。首先，天线71需要对标签A发出一个选择指令711，标签A收到711后会回复信号712，该信号712可以看作所识别的标签A的标签信号；其次，天线71再对标签B发出一个选择指令713，标签B收到713后会回复信号714，该回复信号714可以看作所识别的标签B的标签信号。如果还有待识别标签，则利用上述方法由天线71继续依次识别完所有的标签。
当天线71识别结束后，再由天线72按照与天线71相同的标签顺序进行识别。首先，天线72需要对标签A发出一个选择指令721，标签A收到721后会回复信号722，该回复信号722可以看作所识别的标签A的标签信号；其次，天线72再对标签B发出一个选择指令723，标签B收到选择指令723后会回复信号724，该回复信号724可以看作所识别的标签B的标签信号。如果还有待识别标签，则利用上述方法由天线72继续依次识别完所有的标签。
上述实施方式中，主要描述的是沿着移动路径线上的移动方向的判断。所述沿着移动路径线上的移动方向和方位判断可以看做是一种一维的移动方向和方位判断。在进一步的实施方式中，本发明也可以判断标签在二维甚至三维空间的空间方位信息和移动方向。
为了判断标签的二维坐标系上的移动方向或方位，在一种优选实施方式中，本发明可以进一步包括：设置用于识别标签的两对天线，其中一对天线的中心连线与另一对天线的中心连线垂直；针对所述每一对天线识别得到的标签信号，采用上述任一项实施方式所述的方法确定标签的移动方向或方位。这样可以判断标签在二维空间的空间方位信息和移动方向。
例如图11为一种采用二对天线判断标签的移动方向或方位的示意图。参见图11，所述天线91和天线92构成了一对天线，所述天线91和天线93也构成了一对天线，而且天线91和天线92的中心连线，与天线91和天线93的中心连线垂直。这样，利用天线91和天线92，可以判断标签在左右方向上的移动和方位；利用天线91和天线93，可以判断标签在上下方向上的移动和方位；这两组移动方向和方位组合起来，就可以得知标签在二维空间中的移动方向和方位了。
为了判断标签的三维移动方向或方位，在一种优选实施方式中，本发明可以进一步包括：设置用于识别标签的三对天线，任一对天线的中心连线与另两对天线的中心连线分别垂直；针对所述每一对天线识别得到的标签信号，采用上述任一项实施方式所述的方法确定标签的移动方向或方位。
例如图12为一种采用三对天线判断标签的移动方向或方位的示意图。图12为图11在左视图，即图11中从左向右看的视图，而且假设所有天线都是立方体。那么在图11所示的二维方向上，所述天线91和天线92构成了一对天线，所述天线91和天线93也构成了一对天线，而且天线91和天线92的中心连线，与天线91和天线93的中心连线垂直。而在图12所示的二维方向上，所述天线91和天线94也构成了一对天线，而且天线91和天线94的中心连线与天线91和天线92(在本图12中天线92被天线91遮挡住了)的中心连线垂直，而且天线91和天线94的中心连线也与天线91和天线93的中心连线垂直。这样，以图12的视图角度来看，利用天线91和天线93，可以判断标签在左右方向上的移动和方位；利用天线91和天线94，或者利用天线92和94，可以判断标签在上下方向上的移动和方位；利用天线91和天线92，可以判断标签在前后方向上的移动和方位。这三组移动方向和方位组合起来，就可以得知标签在三维空间中的移动方向和方位了。
另外本发明在进一步的优选实施方式中，可以利用基准标签的参考来进一步更加便捷地确定标签的方位。该实施方式进一步包括：设置坐标系，在所述坐标系的坐标轴上设置基准标签；
获取至少一个基准标签相对于所述一对天线的基准相位差信息；
对所述至少一个基准标准的基准相位差信息与所述标签相对于一对天线的相位差信息进行比较，获得比较信息；
根据所述比较信息和所述至少一个基准标签在一个坐标系中的位置，判断所述待识别的目标标签在该坐标系中所处于的象限，以确定所述目标标签相对于所述坐标系的位置，其中所述至少一个基准标签位于所述坐标系的坐标轴上。
如图13为一种基于基准标签的二维坐标系示意图。该二维坐标系的四个轴向上分别设置第一基准标签131、第二基准标签132、第三基准标签133、和第四基准标签134。确定某一个带识别的目标标签130相对于基准标签的方位，具体包括：
确定各基准标签131、132、133、和134相对于所述一对天线的相位差，将所述目标标签相对于所述一对天线的相位差与各基准标签相对于所述一对天线的相位差相比，如果目标标签的相位差小于基准标签的相位差，则该目标标签在该基准标签所处坐标轴的左侧；如果目标标签的相位差大于基准标签的相位差，则该目标标签在该基准标签所处坐标轴的右侧。
例如对于所述目标标签130，该目标标签130相对于所述一对天线的相位差小于第一基准标签131相对于所述一对天线的相位差，那么该目标标签130在第一基准标签131的左侧；同时，该目标标签130相对于所述一对天线的相位差大于第二基准标签132相对于所述一对天线的相位差，那么该目标标签130在第二基准标签132的右侧，由此可以判定该目标标签130在所述坐标系的第一象限。
同理的，如果建立三维坐标系，在三维坐标系的每个坐标轴上设置对应的基准标签，然后再利用上述方法确定待识别目标标签相对于三维坐标系中的基准标签的方位，可以判断出目标标签在三维坐标系中所处于的象限。这样就可以检测出待识别标签所属于哪个区域了，即其三维空间位置也可以被检测到。
利用本发明，不必对现有天线进行硬件改造，只是基于一对天线的摆放位置，对待识别标签进行相应的识别和计算，就可以确定标签的移动方向或方位。因此是是一种低成本的判断标签移动方向的解决方案，节省了系统集成的成本。而且本发明不但可以判断一维的移动方向，而且可以判断出二维甚至三维的移动方向，还可以判断出二维和三维的标签位置。即使在交叉读取和多径影响下，本发明所述的方案也比较稳定和准确。由于可以判断标签的相位位置信息，本发明还可以实现在向相关主机发送的标签报告中增加了相对位置信息。对于现场诊断和故障排除的场景来说，由于可以方便地判断出标签的移动方向和相对位置，可以简化操作，节省人力成本。
本发明所述的方法不仅仅可以用在无线射频识别RFID的场景中，而且还可以用在其他进行标签识别识别的场景中。
与上述方法的实施方式对应的，本发明所述的判断标签移动方向的装置，也对应至少具有如下优选的实施方式。
在一种优选的实施方式中，
当相位差变大时，所述方向判断模块判定标签从第一天线侧向第二天线侧移动；
当相位差变小时，所述方向判断模块判定标签从第二天线侧向第一天线侧移动，其中所述相位差为第一相位与第二相位之差。
在一种优选的实施方式中，所述装置还包括：
一个方位判定模块，被构造为根据相位差和第一天线和第二天线的分界线，对标签进行方位判定，
当相位差小于0时，该方位判定模块判定标签在所述第一天线和第二天线的分界线的第一天线一侧；
当相位差大于0时，该方位判定模块判定标签在所述分界线的第二天线一侧，
其中所述相位差为第一相位与第二相位之差，以及所述第一天线和第二天线的分界线为穿过所述第一天线和第二天线中心连线的中点、且与所述中心连线垂直的线。
在一种优选的实施方式中，在设有复数个标签场时，所述接收模块：
先接收由第一天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号；
再接收由第二天线依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号。
在一种优选的实施方式中，所述装置的第一天线和第二天线的中心连线在所述移动路径的起止点连线上的投影长度，小于天线射频信号的半波长。
在一种优选的实施方式中，所述装置还包括：
一个第二对天线，所述第二对天线的中心连线与所述一对天线的中心连线垂直，其中所述接收模块能够接收所述第二对天线识别得到的至少一个标签信号。从而可以实现在二维上的移动方向和方位的判断。
在一种优选的实施方式中，所述装置还包括：
一个第三对天线，其中所述第三对天线的中心连线与所述第二对天线以及所述一对天线的中心连线分别垂直，其中所述接收模块能够接收所述第三对天线识别得到的至少一个标签信号。从而可以实现在三维空间的移动方向和方位的判断。
在一种优选的实施方式中，所述接收模块还被构造为获取至少一个基准标签相对于所述一对天线的基准相位差信息；以及
该装置进一步包括：
一个象限判断模块，被构造为对所述至少一个基准标准的基准相位差信息与所述标签相对于一对天线的相位差信息进行比较，获得比较信息；并根据所述比较信息和所述至少一个基准标签在一个坐标系中的位置，判断所述标签在该坐标系中所处于的象限，以确定所述标签相对于所述坐标系的位置，其中所述至少一个基准标签位于所述坐标系的坐标轴上。
在一种优选的实施方式中，所述装置进一步包括设置在所述天线和相位差确定模块之间的阅读器和数据采集器；
所述阅读器用于获得所述天线所识别得到的标签相对所述每个天线的模拟信号；
所述数据采集器用于将所述模拟信号转化为数字信号，将所述数字信号作为所述标签信号输入到所述相位差确定模块。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.判断标签(400)的移动方向的方法，其特征在于，包括：
接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，该一对天线包括一个第一天线(401)和一个第二天线(402)；
根据所述标签信号获得该标签相对于所述第一天线(401)的第一相位信息和相对于第二天线(402)的第二相位信息；
根据所述第一相位信息和第二相位信息确定相位差信息；
根据该标签移动所导致的相位差信息的变化规律，确定该标签(400)在一个移动路径上的移动方向，
其中，确定标签(400)在所述移动路径上的移动方向，包括：
当所述相位差变大时，判定标签(400)从第一天线(401)侧向第二天线(402)侧移动；
当所述相位差变小时，判定标签(400)从第二天线(402)侧向第一天线(401)侧移动，其中所述相位差为第一相位与第二相位之差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
对标签(400)的方位进行判定，其中：
当相位差小于0时，判定标签(400)在所述第一天线(401)和第二天线(402)的分界线的第一天线(401)一侧；
当相位差大于0时，判定标签(400)在所述分界线的第二天线(402)一侧，
其中所述相位差为第一相位与第二相位之差，以及所述第一天线(401)和第二天线(402)的分界线为穿过所述第一天线(401)和第二天线(402)中心连线的中点、且与所述中心连线垂直的线。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当有复数个标签时，所述接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，包括：
得到由第一天线(401)依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号；
得到由第二天线(402)依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一天线(401)和所述第二天线(402)的中心连线在所述移动路径的起止点连线上的投影长度小于所述第一天线(401)和第二天线(402)的射频信号的半波长。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
获取至少一个基准标签相对于所述一对天线的基准相位差信息；
对所述至少一个基准标准的基准相位差信息与所述标签相对于一对天线的相位差信息进行比较，获得比较信息；
根据所述比较信息和所述至少一个基准标签在一个坐标系中的位置，判断待识别的目标标签在该坐标系中所处于的象限，以确定所述目标标签相对于所述坐标系的位置，其中所述至少一个基准标签位于所述坐标系的坐标轴上。
6.判断标签移动方向的装置，其特征在于，包括：
一个接收模块(421)，被构造为接收通过一对天线识别得到的至少一个标签信号，并根据所述标签信号获得该标签(400)相对于第一天线(401)的第一相位信息和相对于第二天线(402)的第二相位信息，其中所述一对天线包括一个第一天线(401)和一个第二天线(402)；
一个相位差确定模块(422)，被构造为根据所述第一相位信息和第二相位信息确定相位差信息；
方向判断模块(423)，被构造为根据该标签(400)移动所导致的相位差信息的变化规律，确定该标签(400)在一个移动路径上的移动方向，
其中，当相位差变大时，所述方向判断模块(423)判定标签(400)从第一天线(401)侧向第二天线(402)侧移动；
当相位差变小时，所述方向判断模块(423)判定标签(400)从第二天线(402)侧向第一天线(401)侧移动，其中所述相位差为第一相位与第二相位之差。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，包括：
一个方位判定模块，被构造为根据相位差和第一天线(401)和第二天线(402)的分界线，对标签(400)进行方位判定，
当相位差小于0时，该方位判定模块判定标签(400)在所述第一天线(401)和第二天线(402)的分界线的第一天线一侧；
当相位差大于0时，该方位判定模块判定标签(400)在所述分界线的第二天线(402)一侧，
其中所述相位差为第一相位与第二相位之差，以及所述第一天线(401)和第二天线(402)的分界线为穿过所述第一天线(401)和第二天线(402)中心连线的中点、且与所述中心连线垂直的线。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在设有复数个标签场时，所述接收模块(421)：
先接收由第一天线(401)依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号；
再接收由第二天线(402)依照一个预定的识别顺序依次识别待识别的复数个标签的标签信号。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一天线(401)和第二天线(402)的中心连线在所述移动路径的起止点连线上的投影长度，小于天线射频信号的半波长。
10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括：
一个第二对天线，所述第二对天线的中心连线与所述一对天线的中心连线垂直，其中所述接收模块(421)能够接收所述第二对天线识别得到的至少一个标签信号。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：
一个第三对天线，其中所述第三对天线的中心连线与所述第二对天线以及所述一对天线的中心连线分别垂直，其中所述接收模块(421)能够接收所述第三对天线识别得到的至少一个标签信号。
12.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述接收模块(421)还被构造为获取至少一个基准标签相对于所述一对天线的基准相位差信息；以及
该装置进一步包括：
一个象限判断模块，被构造为对所述至少一个基准标准的基准相位差信息与所述标签相对于一对天线的相位差信息进行比较，获得比较信息；并根据所述比较信息和所述至少一个基准标签在一个坐标系中的位置，判断所述标签在该坐标系中所处于的象限，以确定所述标签相对于所述坐标系的位置，其中所述至少一个基准标签位于所述坐标系的坐标轴上。
13.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括设置在所述天线和相位差确定模块(422)之间的阅读器(607)和数据采集器(603)；
所述阅读器(607)用于获得所述天线所识别得到的标签相对每个天线的模拟信号；
所述数据采集器(603)用于将所述模拟信号转化为数字信号，将所述数字信号作为所述标签信号输入到所述相位差确定模块(422)。
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