CN109547122B - 一种天线回波干扰控制方法及智能货柜 - Google Patents

一种天线回波干扰控制方法及智能货柜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种天线回波干扰控制方法及智能货柜，所述方法包括：根据天线报错信息中的天线身份信息和报错内容信息，获取回波报错天线的身份信息；根据所述回波报错天线的身份信息，获取所述回波报错天线的多个预置频点；试所述回波报错天线的所有预置频点，获取所述回波报错天线的可用频点及其数量；以及比较所述可用频点的数量和数量阈值的大小，在所述可用频点的数量大于或等于所述数量阈值时，使所述回波报错天线工作在一个可用频点上。本发明在天线发生回波报错时，通过测试确定当前的可用频点，从而使天线可以立即工作在一个可用有效的频点上，避免了由于回波过大引起的数据接收不准确、读写器无法工作等问题，提高了数据交互效率及准确率。

Description

一种天线回波干扰控制方法及智能货柜
技术领域
本发明涉及一种智能货柜技术，特别地，涉及一种天线回波干扰控制方法及智能货柜。
背景技术
智能货柜是目前比较流行的一种新型商品零售方式，其控制系统包括处理器、读写器、天线和多个电子标签，每个电子标签对应一个商品。为了覆盖柜内的所有电子标签，通常会设置多个天线，例如4-12个。读写器通过天线发出无线信号，并接收电子标签发送的数据，从而识别商品。由于智能货柜内部空间狭小，商品的数量、种类众多，在读写器通过天线发送并接收无线信号时，容易受到回波干扰，造成接收数据不准确、甚至于无法接收数据的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种天线回波干扰控制方法及智能货柜，用于避免由于回波干扰造成的读写器无法工作、接收数据不准确等问题。
为解决现有技术中的技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种天线回波干扰控制方法，包括：根据天线报错信息中的天线身份信息和报错内容信息，获取回波报错天线的身份信息；
根据所述回波报错天线的身份信息，获取所述回波报错天线的多个预置频点；
测试回波报错天线的所有预置频点，获取所述回波报错天线的可用频点及其数量；以及
比较所述可用频点的数量和数量阈值的大小，在所述可用频点的数量大于或等于所述数量阈值时，使所述回波报错天线工作在一个可用频点上。
优选地，所述测试回波报错天线的所有预置频点的步骤包括：
使所述天线逐一工作在所有预置频点上；
分别获取天线工作在预置频点时的发射功率和反射功率，并计算所述发射功率和所述反射功率的功率差值；以及
比较所述功率差值与第一功率阈值的大小，在所述功率差值小于所述第一功率阈值时，屏蔽对应预置频点；在所述功率差值大于或等于所述第一功率阈值时，将对应预置频点设置为可用频点。
优选地，在所述可用频点为多个时，还进一步包括：按照功率差值的大小，对多个可用频点进行排序，将功率差值最大的可用频点设置为最优频点。
优选地，在所述可用频点的数量大于或等于数量阈值时，使所述天线工作在最优频点上。
优选地，所述的天线回波干扰控制方法还进一步包括：在所述可用频点的数量小于数量阈值时，重新测试回波报错天线的所有预置频点。
优选地，所述根据天线报错信息中的天线身份信息和报错内容信息，获取回波报错天线的身份信息的步骤包括：
获取天线在工作频点时的发射功率和反射功率；
计算所述发射功率和所述反射功率的功率差值；和
比较所述功率差值与第二功率阈值的大小，在所述功率差值小于所述第二功率阈值时，发送天线报错信息；或者，比较所述反射功率与第三功率阈值的大小，在所述反射功率大于或等于所述第三功率阈值时，发送天线报错信息；
其中，所述天线报错信息包括天线身份信息和回波报错内容信息。
优选地，在所述功率差值小于第二功率阈值时，或在所述反射功率大于或等于所述第三功率阈值时，屏蔽所述天线的工作频点。
优选地，在发送天线报错信息之前，查询所述天线当前的可用频点数量是否大于或等于数量阈值，如果所述天线当前的可用频点数量小于所述数量阈值，发送天线报错信息；如果所述天线当前的可用频点数量大于或等于所述数量阈值，使天线工作在另一个可用频点上。
为解决现有技术中的技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种智能货柜，包括处理器、读写器和天线；其中，所述读写器和所述天线相连接，所述处理器和所述读写器相连接，用于执行前述的天线回波干扰控制方法。
优选地，所述读写器包括多个寄存器区，每个所述寄存器区用于存储一个天线的多个预置频点；所述寄存器包括数据区和状态区，所述数据区用于存储天线的预置频点数值，所述状态区用于设置所述频点为可用或不可用。
优选地，所述读写器包括功率监测模块，用于获取天线工作在一个频点时的发射功率和反射功率。
本发明在天线发生回波报错时，通过测试确定当前的可用频点，从而使天线可以迅速地工作在一个可用有效的频点上，避免了由于回波过大引起的数据接收错误、读写器无法工作等问题，提高了数据交互效率及准确率。
附图说明
下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一个实施例提供的天线回波干扰控制方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供的测试回波报错天线的流程示意图；
图3为本发明一个实施例提供的判断天线在工作时是否发生了回波干扰的流程示意图图；
图4为本发明一个实施例中的智能货柜的原理框图；以及
图5为本发明一个实施例中读写器的寄存器区示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
如图1所示，为本发明提供的天线回波干扰控制方法的流程示意图。本发明所述的天线回波干扰控制方法包括：
步骤S1，获取回波报错天线的身份信息。其中，当工作的天线出现问题时，与其连接的读写器会发送天线报错信息。所述天线报错信息包括天线身份信息和报错内容信息。所述天线身份信息为天线的身识标识，例如天线编号。根据天线在工作时出现问题的不同，报错内容信息不同，其中，回波干扰便是其中的一种报错内容。报错内容通常采用报错码来表达，根据所述报错码查询错码表，可以得知具体的错误。
步骤S2，根据所述回波报错天线的身份信息，获取所述回波报错天线的多个预置频点。在本发明中，每一个天线都设置有多个频点，每个天线可独立工作在其频点上。在一个实施方式中，每一个天线配置有一个频点表。通过回波报错天线的身份信息，可以确定所述回波报错天线的频点表。
步骤S3，测试所述回波报错天线的所有预置频点，获取所述回波报错天线的所有可用频点及数量n。所述步骤S3的一个实施例的详细过程如图2所示，具体如下：
步骤S30,将频点Fi的序号i设置为1。
步骤S31，从所述回波报错天线的频点表中选择对应的频点Fi。其中，频点Fi为频点表中第i个频点，i＝1,2,3……k，k为所述天线预置频点总数。
步骤S32，使所述回波报错天线工作在所述频点Fi上。
步骤S33，获取所述回波报错天线工作在所述频点Fi时的发射功率和反射功率，并计算所述发射功率和所述反射功率的功率差值。
步骤S34，比较所述功率差值与第一功率阈值的大小。
步骤S35，判断所述功率差值是否大于或等于所述第一功率阈值。如果所述功率差值小于所述第一功率阈值，转向步骤S36。在步骤S36，屏蔽对应预置频点，然后转到步骤S38。如果所述功率差值大于或等于所述第一功率阈值，转向步骤S37。在步骤S37，将对应预置频点设置为可用频点，然后转到步骤S38。
步骤S38,判断频点Fi的序号i是否为k，即是否已经测试完所有的预置频点。如果已测试完所有的预置频点，则转到步骤S39；如果还有预置频点没有测试，则在步骤S40，当前频点的序号加1，转到步骤S31，从频点表中选择对应序号的频点进行测试。
步骤S39，统计可用频点的数量，得到可用频点的总数量n，并结束。
步骤S4，比较所述可用频点的数量n与数量阈值N的大小。如果一个天线的可用频点过少，天线在工作时，会因为没有足够数量的可用频点而导致频繁报错，影响正常工作。因而，本发明为了使经过测试后的天线可靠地工作，需要确保测试后的天线的可用频点数量满足要求。其中，数量阈值N可以根据天线性能、天线预置频点的总数量等实际情况通过智能货柜或服务器进行调整。
步骤S5，判断所述可用频点的数量n是否大于或等于数量阈值N。如果所述可用频点的数量n大于或等于所述数量阈值N，说明当前回波报错天线有足够数量的可用频点，转到步骤S6，如果所述可用频点的数量n小于所述数量阈值N，转到步骤S3,重新测试所述回波报错天线的所有预置频点。
步骤S6，使所述回波报错天线工作在一个可用的频点上。
其中，由于所述回波报错天线有多个可用频点，使天线工作在一个可用频点的方式有多种。一种方式是：按频点的排列顺序，最先工作在序号最小的频点上。如果天线在该频点工作的过程中又发生了回波干扰或者其他问题，屏蔽该频点并切换到下一个频点上工作，直到当前可用频点的数量小于预置的数量阈值N，此时发出报错信息并停止工作。
另一种方式是：使天线始终工作在当前最优的可用频点上。在步骤S3中统计可用频点的数量时，进一步地，还对多个可用频点按照功率差值的大小进行排序，将功率差值最大的可用频点设置为最优频点。在步骤S6中，使所述回波报错天线工作在最优频点上。如果天线在所述最优频点工作的过程中又发生了回波干扰或者其他问题，屏蔽该最优频点，此时，可用频点中的次优频点则变成了新的最优频点，则使天线切换到当前新的最优频点上工作，直到当前可用频点的数量小于预置的数量阈值N，发出报错信息并停止工作。
在天线回波报错后，经过上述测试，重新确定了新的可用频点，使天线重新工作。在重新工作过程中，天线还会有可能发生回波干扰。如图3所示，为判断天线在工作时是否发生了回波干扰的流程示意图，其中，图中的实线与虚线分别表示两种流程，这两个流程在具体实施时可以任选其一。参考图3所示的流程，具体说明如下：
步骤S71,获取天线在工作频点时的发射功率和反射功率。
步骤S72,计算所述发射功率和所述反射功率的功率差值。
步骤S73,比较所述功率差值与第二功率阈值的大小。
步骤S74,判断所述功率差值是否小于所述第二功率阈值。如果所述功率差值小于所述第二功率阈值，在步骤S77，确定发生了回波干扰。如果所述功率差值不小于所述第二功率阈值，则在步骤S78确定没有发生回波干扰。
或者在步骤S75，比较所述反射功率与第三功率阈值的大小。
步骤S76，判断所述反射功率是否大于或等于所述第三功率阈值。如果所述反射功率大于或等于所述第三功率阈值，则在步骤S77，确定发生了回波干扰。如果所述反射功率小于所述第三功率阈值，则在步骤S78确定没有发生回波干扰。
在确定发生了回波干扰后，由读写器发送报错信息，所述天线报错信息包括天线身份信息和回波报错内容信息。
其中，以上过程中的第一功率阈值、第二功率阈值和第三功率阈值可以根据具体实际应用情况人为设定、修改。
经过上述处理流程，当天线发生回波干扰而报错时，通过测试，确定当前的可用频点，从而使天线可以立即工作在一个有效的可用频点上，从而避免了由于回波过大引起的数据接受错误、读写器无法工作等问题，提高了数据交互效率及准确率。
如图4所示，为本发明提供的一种智能货柜的原理框图。本发明提供的智能货柜包括处理器10、读写器20和多个天线30，31……3n；其中，根据货柜容量的大小，天线通常设置为4-12个，其分布在智能货柜内不同的货架上。天线30，31……3n与读写器20相连接，读写器20与处理器10相连接。
所述读写器20中包括多个寄存器区，如图5所示，为读写器的寄存器区示意图。每个所述寄存器区用于存储一个天线的多个预置频点。本发明为每一个天线设置一组单独的频点，频点的使用可由读写器20控制与其对应的寄存储器来实现。如图中所示，编号从0X0001到0X0032的50个寄存器共存储了一个天线的50个频点。编号从0X00033到0X0064的50个寄存器共存储了另一个天线的50个频点。每个寄存器包括数据区和状态区，所述数据区用于存储天线的预置频点数值，所述状态区用于设置所述频点为可用或不可用。例如，状态区中的0代表可用，1代表不可用。因而，读写器20通过将状态区写为0，将该频点设置为可用，将状态区写为1，则该频点不能用。在智能货柜刚刚开始工作时，其多个天线的频点相同，并且将所有频点设置为可用。在工作过程中，随着时间的推移，当出现回波过大等问题时，会将出回波过大的频点屏蔽，即设为不可用，所以天线的可用频点会越来越少，当一个天线的可用频点少于规定的数量阈值时，读写器20向处理器10发送天线报错信息。
所述读写器20还包括功率监测模块，所述功率监测模块包括ADC转换器和计算模块，当天线发送无线信号时，所述ADC转换器对发送无线信号时的电流进行采样、模数转换，由计算模块进行功率计算，可以得到发射功率的数字信号。当天线接收无线信号时，所述ADC转换器对接收无线信号时的电流进行采样、模数转换，由计算模块进行功率计算，可以得到反射功率的数字信号。
在本实施例中，所述智能货柜可监测某个天线在工作时的回波是否过大，并在回波过大时发送天线报错信息。具体地，所述读写器20中的所述功率监测模块在获得天线在正常工作时的发送功率和反射功率时，计算所述发射功率和所述反射功率的功率差值，并比较所述功率差值与第二功率阈值的大小，在所述功率差值小于第二功率阈值时，向所述处理器发送天线报错信息；或者，所述功率监测模块比较所述反射功率与第三功率阈值的大小，在所述反射功率大于或等于所述第三功率阈值时，向所述处理器发送天线报错信息。其中，所述天线报错信息包括天线身份信息和回波报错内容信息。另外，在发送天线报错信息的同时，还可以将当前工作频点设置为不可用。
为了防止读写器频繁地报错，在本发明的一个较好的实施例中，所述读写器20在监控天线的回波干扰时，通过比较确定了发射功率和所述反射功率的功率差值小于第二功率阈值时，或者在所述反射功率大于或等于所述第三功率阈值时，将当前工作频点设置为不可用，然后判断所述天线当前的可用频点数量是否大于或等于数量阈值。如果所述天线当前的可用频点数量小于所述数量阈值，向所述处理器发送天线报错信息；如果所述天线当前的可用频点数量大于或等于所述数量阈值，使天线工作在另一个可用频点上，或者工作在当前新的最优频点。也就是说，并不是在监测到天线发生了回波过大问题时立即发送天线报错信息，而是在天线还有足够数量的可用频点时，使天线工作在另一个频点上，从而充分利用了天线的可用资源。
在天线已没有足够数量的可用频点时，本发明通过测试所述天线的全部预置频点，为其确定足够数量的可用频点，使所述天线重新工作。结合处理器10和读写器20，具体说明如下：
当天线30在工作过程中发生错误时，读写器20按照设定的规则，根据天线当前的错误，选择对应的报错码放到天线报错信息中，同时将天线身份信息也放到天线报错信息中，并将天线报错信息发送给所述处理器10。
所述处理器10可根据天线的身份信息定位到是报错的天线，根据所述报错码查询内部存储的错码表，可以得知具体的错误。例如，对于回波干扰错误，报错码为0x0309，通过查询对应的错码表，可以确定天线30发生了回波干扰问题。
所述处理器10获得了回波干扰的天线后，向所述读写器20发送测试所述回波报错天线的指令，测试指令中包括天线的身份信息，便于读写器确定测试对应的天线。
所述读写器20接收到测试指令时，根据测试指令中的天线身份信息，确定其频点寄存器区，使所述回波报错天线逐一工作在所有预置频点上。具体地，以图5所示的寄存器区示意图为例，所述读写器20使所述回波报错天线工作在第一个预置频点上。在通过天线发送无线信号和接收无线信号时，通过功率监测模块得到天线工作在所述频点时的发射功率和反射功率，并发送给处理器10。
所述处理器10计算天线工作在当前频点时的发射功率和反射功率的功率差值，比较所述功率差值与第一功率阈值的大小，并根据比较的结果向读写器20发送通知，读写器20在所述功率差值大于或等于第一功率阈值时，将对应预置频点的寄存器的状态区设置为0，其为可用频点。在所述功率差值小于或第一功率阈值时，将对应预置频点的寄存器的状态区设置为1，屏蔽所述频点，使其为不可用频点。此时，第一个预置频点测试完毕。
接着，读写器使所述回波报错天线工作在第二个预置频点上，重复上述操作，直到测试完全部的预置频点。
所述处理器10统计所述回波报错天线的可用频点数量，其中，统计方式可以有多种，例如：所述处理器10在判断功率差值和第一功率阈值的大小时，统计所述功率差值大于或等于第一功率阈值的频点，从而获得总的可用频点数；或者，所述读写器20统计寄存器区中状态区为0的寄存器的数量，并将统计结果发送给所述处理器10。
所述处理器10比较可用频点的数量与数量阈值的大小。如果可用频点的数量大于或等于所述数量阈值时，说明当前有足够的可用频点，则向所述读写器20发送工作指令。如果可用频点的数量小于所述数量阈值时，说明当前可用频点的数量不够，则重新向读写器发送测试指令，重新进行全部频点的测试。
所述读写器20接收到工作指令后，使所述回波报错天线工作在一个可用频点上。在一个较好的实施方式中，所述读写器20使回波报错天线一直工作在当前最优频点上。具体过程如下：
所述处理器10在判断功率差值和第一功率阈值的大小获得可用频点时，还对多个可用频点按照功率差值的大小进行排序，将功率差值最大的可用频点设置为最优频点。并将所述排序信息随工作指令一起发送给所述读写器20。所述读写器20根据工作指令和排序信息，使所述回波报错天线工作在最优频点上。如果天线在所述最优频点工作的过程中又发生了回波干扰或者其他问题，所述读写器20屏蔽该最优频点，此时，可用频点中的次优频点则变成了新的最优频点，则使天线切换到当前新的最优频点上工作，直到当前可用频点的数量小于预置的数量阈值N，发出报错信息并停止工作。
本实施例中的智能货柜，无论货柜的规格或商品的排布如何，都能很好地规避天线发生回波干扰过大的频点，使天线在报错后能够迅速重新工作，避免了回波过大引起的数据接收错误、读写器无法工作等问题，提高了数据交互效率及准确率，从而使货柜获得很好工作效果。
上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (10)

1.一种天线回波干扰控制方法，其中，包括：
根据天线报错信息中的天线身份信息和报错内容信息，获取回波报错天线的身份信息；
根据所述回波报错天线的身份信息，获取所述回波报错天线的多个预置频点；
测试所述回波报错天线的所有预置频点，获取所述回波报错天线的可用频点及其数量；以及
比较所述可用频点的数量和数量阈值的大小，在所述可用频点的数量大于或等于所述数量阈值时，使所述回波报错天线工作在一个可用频点上；
在可用频点数量小于所述数量阈值时，向所述天线的全部预置频点发送测试所述回波报错天线的指令，重新确定可用频点数量。
2.根据权利要求1所述的天线回波干扰控制方法，其中，测试所述回波报错天线的所有预置频点的步骤包括：
使所述回波报错天线逐一工作在所有预置频点上；
分别获取所述回波报错天线工作在预置频点时的发射功率和反射功率，并计算所述发射功率和所述反射功率的功率差值；以及
比较所述功率差值与第一功率阈值的大小，在所述功率差值小于所述第一功率阈值时，屏蔽对应预置频点；在所述功率差值大于或等于所述第一功率阈值时，将对应预置频点设置为可用频点。
3.根据权利要求2所述的天线回波干扰控制方法，其中，在所述可用频点为多个时，还进一步包括：按照功率差值的大小，对多个可用频点进行排序，将功率差值最大的可用频点设置为最优频点。
4.根据权利要求3所述的天线回波干扰控制方法，其中，在所述可用频点的数量大于或等于数量阈值时，使所述回波报错天线工作在最优频点上。
5.根据权利要求1所述的天线回波干扰控制方法，其中，所述根据天线报错信息中的天线身份信息和报错内容信息，获取回波报错天线的身份信息的步骤包括：
获取天线在工作频点时的发射功率和反射功率；
计算所述发射功率和所述反射功率的功率差值；和
比较所述功率差值与第二功率阈值的大小，在所述功率差值小于所述第二功率阈值时，发送天线报错信息；或者，比较所述反射功率与第三功率阈值的大小，在所述反射功率大于或等于所述第三功率阈值时，发送天线报错信息；
其中，所述天线报错信息包括天线身份信息和回波报错内容信息。
6.根据权利要求5所述的天线回波干扰控制方法，其中，在所述功率差值小于第二功率阈值时，或在所述反射功率大于或等于所述第三功率阈值时，屏蔽所述天线的工作频点。
7.根据权利要求6所述的天线回波干扰控制方法，其中，在发送天线报错信息之前，判断所述天线当前的可用频点数量是否大于或等于数量阈值，如果所述天线当前的可用频点数量小于所述数量阈值，发送天线报错信息；如果所述天线当前的可用频点数量大于或等于所述数量阈值，使天线工作在另一个可用频点上。
8.一种智能货柜，包括处理器、读写器和天线；其中，所述读写器和所述天线相连接，所述处理器和所述读写器相连接，用于执行权利要求1-7任一所述的天线回波干扰控制方法。
9.根据权利要求8所述的智能货柜，其中，所述读写器包括多个寄存器区，每个所述寄存器区用于存储一个天线的多个预置频点；所述寄存器包括数据区和状态区，所述数据区用于存储天线的预置频点数值，所述状态区用于设置所述频点为可用或不可用。
10.根据权利要求8所述的智能货柜，其中，所述读写器包括功率监测模块，用于获取天线工作在一个频点时的发射功率和反射功率。
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