CN111433789B - 用于操作标签的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于操作射频识别(“RFID”)标签的系统和方法。该方法包括：监视由RFID标签接收的射频(“RF”)能量的水平；由第一RFID标签的电路执行操作以将给定频带中的RF能量的水平与第一阈值进行比较；以及当RF能量的水平超过第一阈值时，将第一RFID标签的操作模式从其中禁用接收器的第一操作模式过渡到其中启用接收器的第二操作模式。当第一RFID标签处于第二操作模式时，第一RFID标签能够与远程标签读取器通信，而当第一RFID标签处于第一操作模式时不能与远程标签读取器通信。

Description

用于操作标签的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请是于2017年10月10日提交的美国专利序列号62/570,205的继续，并要求其权益。前述专利申请在此全文引入作为参考。
技术领域
本公开一般而言涉及射频识别(“RFID”)系统。更具体而言，本公开涉及用于操作标签的实现系统和方法。
背景技术
库存解决方案由于其尺寸、成本和成熟的基础设施而经常使用无源RFID标签。但是，无源RFID从未被设计为支持大量标签、长读取范围、大量读取器、快速响应时间、位置检测以及实际解决方案所需的高准确性。
电池辅助的无源(“BAP”)RFID标签在读取范围方面有很大帮助(从1-5米增加到30-50米)，但是增加了尺寸、成本和复杂性。此外，必须更换电池。
发明内容
本公开一般而言涉及用于操作第一标签的实现系统和方法。该方法包括：监视由RFID标签接收的射频(“RF”)能量的水平；由第一RFID标签的电路执行操作以将给定频带中的RF能量的水平与第一阈值进行比较；以及当RF能量的水平超过第一阈值时，将第一RFID标签的操作模式从禁用接收器的第一操作模式过渡到其中启用接收器的第二操作模式。当第一RFID标签处于第二操作模式时，第一RFID标签能够与远程标签读取器通信，而当第一RFID标签处于第一操作模式时不能。
在一些场景中，第一操作模式包括(a)电源再充电模式，其中使用收获的能量对可再充电电源进行充电或(b)省电模式。第一RFID标签被配置为在至少一个时隙期间与远程标签读取器通信。该时隙包括根据时隙通信方案分配给至少一个其它第二RFID标签的时隙。
基于以下至少一项来选择第一阈值：(a)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(b)在时间段期间第一RFID标签传输信号的次数，(c)自第一RFID标签接收到最后一个询问信号以来的时间段，(d)第一RFID标签的目的或预期用途，(e)第一RFID标签在设施中的物理位置，(f)靠近第一RFID标签的其它第二RFID标签的数量，(g)第一RFID标签的电源电荷水平，和/或(h)周围环境的当前状况。
在那些或其它场景中，第一RFID标签执行操作以确定电源的电荷水平是否低于第二阈值。当电源的电荷水平低于第二阈值时，第一RFID标签的操作模式过渡到其中RFID标签被断电的无源模式。当在第一RFID标签处接收到预定义水平的RF能量时，允许第一RFID标签进行通信。与第一阈值相比，RF能量的预定义水平低于RF能量的水平。
在那些或其它场景中，当处于第二操作模式时，第一RFID标签执行通信操作以接收并响应从远程标签读取器传输的一个或多个询问信号。当电源具有一定的电荷水平、从外部设备接收到禁用接收器的控制信号、时隙到期或第一RFID标签与远程标签读取器的通信完成时，通信操作中断。
附加地或可替代地，RFID标签在过渡之前执行操作，以基于以下至少一项来确定其操作模式是否应当从第一操作模式过渡：(a)自上次通信以来的时间，(b)RFID标签的当前操作状态，(c)阈值水平，(e)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(f)在时间段期间第一RFID标签传输信号的次数，(g)自第一RFID标签接收到最后一个询问信号以来的时间段，(h)第一RFID标签的目的或预期用途，(i)第一RFID标签在设施中的物理位置，(j)靠近第一RFID标签的其它第二RFID标签的数量，(k)第一RFID标签的电源电荷水平，以及(l)周围环境的当前状况。
附图说明
将参考以下附图描述本解决方案，其中，在所有附图中，相同的标号表示相同的项目。
图1是系统的说明性体系架构的图示。
图2提供了标签的说明性体系架构的图示。
图3是标签读取器的说明性体系架构的图示。
图4是服务器的说明性体系架构的图示。
图5是说明性标签读取器配置的图示。
图6是另一种说明性标签读取器配置的图示。
图7A-7B(在本文中统称为“图7”)提供了对于理解使用用于标签读取器和标签之间的通信的时隙的库存周期计数有用的图示。
图8是使用用于标签读取器和标签之间的通信的时隙用于库存周期计数的说明性方法的流程图。
图9是对于理解库存周期计数有用的图示，其中(a)时隙被用于标签读取器和标签之间的通信，以及(b)对标签运动的检测造成接收器启用。
图10是标签响应消息的图示。
图11是另一个标签响应消息的图示。
图12A-12B(在本文中统称为“图12”)提供了用于库存周期计数的说明性方法的流程图。
图13是对于理解库存周期计数有用的图示，其中(a)时隙被用于标签读取器和标签之间的通信，并且(b)某个(某些)环境状况和/或系统状况的出现导致对标签对于接收到的用于触发收发器启用的RF能量的灵敏度的调整。
图14A-14B(在本文中统称为“图14”)提供了用于库存周期计数的说明性方法的流程图，其中RFID标签的时隙标签通信操作被覆盖。
具体实施方式
容易理解的是，本文总体上描述的和附图所例示的实施例的构件可以按照各种各样的不同配置来布置和设计。因此，如图所示，下面对各种实施例的更详细的描述并非旨在限定本公开的范围，而只是各种实施例的代表。虽然在附图中给出了实施例的各个方面，但是附图并不必然按比例绘制，除非特别指出。
在不背离本发明的精神或实质特征的情况下，本解决方案可以以其它特定的形式来实现。所描述的实施例在所有方面都应当仅被看作说明性的而非限制性的。因此，本解决方案的范围由所附权利要求指示，而非由该具体实施方式指示。属于权利要求的等同含义和范围之内的所有变化都应当涵盖在其范围之内。
本说明书通篇对特征、优点或类似语言的引用并非意味着可以用本解决方案实现的所有特征和优点都包括于或应当包括于本解决方案的任意单个实施例中。相反，提及特征和优点的语言应当被理解为意味着：结合实施例所描述的特定特征、优点或特性均包括于本解决方案的至少一个实施例中。因而，本说明书通篇关于特征和优点的讨论以及类似的语言可以但并不一定指的是同一实施例。
此外，本解决方案的所描述的特征、优点和特性可以以任何合适的形式结合于一个或多个实施例中。根据本文的描述，本领域技术人员应当意识到，可以在没有特定的实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实施本解决方案。在其它情况下，在某些实施例中可以存在可能没有出现于本解决方案的所有实施例中的附加特征和优点。
本说明书通篇对“一个实施例”、“实施例”或类似的语言的引用意味着，结合所指示的实施例描述的特定特征、结构或特性包括于本解决方案的至少一个实施例中。因而，在整个本说明书中，短语“在一个实施例中”、“在实施例中”以及类似的语言可以但并不一定全都指的是同一实施例。
如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数引用，除非上下文另有明确指示。除非另有定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语的含义与本领域技术人员通常所理解的含义相同。如同本文所使用的，术语“包括”意指“包含，但不限于”。
需要一种在保持尺寸、成本和响应时间低的同时具有BAP RFID标签的读取范围的解决方案。此外，该解决方案需要非常小的可充电电源(例如，电池或电容器)，以使其成本和尺寸保持低，并且不需要更换电池。
自从发明出RFID硬件和协议以来，技术在过去10到20年中发生了很大变化。本文档正在使用新的低功耗技术来解决当今存在的一些实际库存问题。在这方面，本解决方案一般而言涉及用于使用时隙标签通信来确定库存的系统和方法。本解决方案解决了以下问题：
·如果标签的电源出现故障，那么标签读取器可以如何与根据时隙通信方案运行的标签通信；
·如果(a)标签在销售点(“POS”)附近或出口门并且(b)标签没有运动传感器，那么可以如何保证标签的读取；以及
·当标签具有控制接收功率开启阈值的能力时，可以如何改善系统功能？
本解决方案可以使用标准的RFID标签和读取器(带有软件更新)，但也可以被设计为将功能结合到新的兼容RFID标签芯片中。最初，RFID标签将需要用可再充电电源(例如，电池和/或电容器)、中央处理单元(“CPU”)、加速度计和/或运动检测器的补充。此外，提供硬件和/或软件以(a)检测接收信号强度指示符(“RSSI”)或传入RF信号的能量、(b)确定检测到的RSSI或能量是否大于软件可选择阈值和/或(c)基于标签系统的软件中实现的算法做出响应。本解决方案可以与不包括运动检测器的标签一起使用。
与普通RFID实施方式一样，RFID标签读取器不断地扫描其视场(“FOV”)，并请求其覆盖区域中的所有标签都对询问信号做出响应。在一些情况下，本解决方案利用两个特征来解决这些问题：(A)基于时间的RFID标签接收器控制；以及(B)基于运动的RFID标签接收器控制。(A)的RFID标签控制涉及控制RFID标签，以使其仅在系统控制下周期性地启用其接收器。这是为了改进的静态库存计数。(B)的RFID接收器控制涉及在检测到运动时开启RFID接收器并在运动的同时继续接收询问信号。这是为了防止丢失和标记位置跟踪。
特征(A)提供了更好的完整库存计数。在本解决方案中，RFID芯片被调度为每天仅启用(或开启)其接收器一次或两次，并在与标签读取器的通信完成或定时窗口到期之后禁用(或关闭)其接收器。RFID标签通信的定时分布在给定的时间段(例如，一天或24小时)内，从而任何时隙都将仅被指派给很小百分比的RFID标签。这使得能够加快读取周期、最小化通信冲突，并使得能够识别每个标签。
特征(A)还可以大大减少RFID标签的电池消耗。电池上的主要功耗来自接收器和CPU。在本解决方案中，这些部件每天仅活动(86400秒当中的)几秒钟。其余时间，RFID标签可以被用于从接收到的RF能量和其它能量收获源为电池充电。这允许非常小的、低成本的可再充电电池或电容器。
特征(A)还提高了标签读取范围，从而降低了基础设施成本。使用电池辅助的标签将标签读取范围从1-5米改为30-50米。由于与常规系统中所需要的相比，需要更少的标签读取器来覆盖给定区域，因此这显著降低了基础设施安装成本，同时显著提高了以前难以读取区域的整体性能。
特征(B)确保运动中的标签即使在没有被调度在时隙期间通信时也能响应询问信号。现在，该系统可以在运动中跟踪RFID标签，并且还检测这个标签运动停止的位置/时间。特征(B)还促进更好的库存计数、改善的读取范围以及降低的基础设施成本。
在那些或其它场景中，本解决方案还允许非常高效的和准确的库存。在这方面，本解决方案包括以下新颖特征。
·标签硬件和/或软件被配置为：检测传入的RF信号的能量水平；将检测到的能量水平与用于传入的RF能量的固定或可选阈值水平进行比较；并在检测到的能量水平超过可选择的阈值水平时启用接收器操作。
·标签硬件和/或软件被配置为在标签的接收器被禁用时将收获的能量指引到可充电电源(例如，电池、电容器或其它存储设备)。
·标签硬件和/或软件被配置为当电源(例如，电池或能量存储设备)被耗尽或出现故障时，将标签(根据时隙通信方案进行操作)过渡到新型无源标签模式(例如，其中基于环境和/或系统状况来设置接收到的RF能量的可变阈值水平的模式，并且被用于控制标签何时开始监听询问信号)，以便能够在基座处、POS处或利用手持读取器读取标签。
·标签硬件和/或软件被配置为实现可在远程选择的无源覆盖模式，以便标签读取器可以命令某些标签(a)不响应、(b)在经过一定时间段后才响应，或者(c)直到一定时间才响应。
·标签硬件和/或软件被配置为实现无源覆盖模式，该模式使标签仅响应一定次数或在每个时间段响应一定次数。这就防止读取器基座附近的标签持续响应。
·标签硬件和/或软件，其允许由标签读取器以编程方式远程设置开启阈值。这使得能够将标签设置为仅根据需要进行响应，从而可以减少超范围(在建筑物或房间外部可读的标签)。这也可以被用于使用来自手持式或固定标签读取器的区来进行更好的位置跟踪。
所有上述新颖特征都可以作为外部电路系统添加到现有RFID芯片中，或者可以完全集成到下一代RFID标签中。对于下一代标签，应当添加附加通道以更好地控制列出的特征。
通过采用上述新颖特征，本解决方案可以被用于多种不同的应用中。例如，本解决方案允许个人找到架空系统无法读取的标签。如果标签离架空天线太远或位于金属架的背面，那么可以使用高功率手持读取器在标签附近扫描以便为其供电并读取。这为个人提供了读取设施(例如，零售商店)中的标签的100％并重新布置显示装备(例如，货架)上的产品的能力，以便高架系统(例如，机器人或固定式)可以轻松读取标签。于是能够在每个时间段或每天读取重新布置的产品，而无需人工干预。
本解决方案允许个人使用手持式读取器来查找产品当前所在的实际位置。架空系统可以给出在给定时间带标记的项可能位于的区域。但是，可以将手持式读取器用于空间的非常小的区域的区。这有助于电子商务履行。
降低功率阈值将意味着进行库存周期计数的人员不必非常接近所有产品。如果他们可以读取长达10米的标签，那么可以更快地完成任务。
说明性系统
现在参考图1，提供了对理解本解决方案有用的说明性系统100的示意图。本文关于零售商店环境描述本解决方案。本解决方案在这方面不受限制，并且可以在其它环境中使用。例如，本解决方案可以用于配送中心、工厂和其它商业环境。值得注意的是，本解决方案可以用于需要定位和/或跟踪物体和/或物品的任何环境。
系统100一般被配置为允许改进位于设施内的物体和/或物品的库存计数。如图1中所示，系统100包括零售商店设施(“RSF”)128，其中部署有显示装备1021，...，102M。显示装备是为了向零售商店的顾客显示物体1101-110N、1161-116X而提供的。显示装备可以包括但不限于RSF 128的货架、物品展示柜、促销显示器、固定装置和/或装备固定区域。RSF还可以包括应急装备(未示出)，结账柜台和EAS系统(未示出)。应急装备、结账柜台和EAS系统在本领域中是众所周知的，因此本文将不再描述。
提供至少一个标签读取器120以帮助计数位于RSF 128内的物体1101-110N、1161-116X。标签读取器120包括被配置为读取RFID标签的RFID读取器。RFID标签1121-112N、1181-118X分别附接到或耦合到物体1101-110N、1161-116X。RFID标签在本文中被描述为包括仅启用RFID的单技术标签。本解决方案在这方面不受限制。RFID标签可以可替代地或附加地包括具有EAS和RFID能力的双重技术标签。
值得注意的是，标签读取器120策略性地放置在RSF 128内的已知位置。通过将标签读取器的RFID标签读取与标签读取器的RSF128内的已知位置相关联，有可能确定RSF128内物体1101，...，110N、1161，...，116X的位置。标签读取器的已知覆盖范围还促进物体位置确定。因而，RFID标签读取信息和标签读取器位置信息被存储在数据存储库126中。这个信息可以使用服务器124存储在数据存储库126中。下面将参考图4更详细地描述服务器124。
现在参考图2，给出了标签200的说明性体系架构的图示。RFID标签1121，...，112N、1181，...，118N与标签200相同或相似。这样，标签200的讨论足以理解图1的RFID标签1121，...，112N、1181，...，118N。标签200一般被配置为执行以下操作：(a)最小化功率使用，以延长电源的寿命(例如，电池或电容器)、(b)最小化与其它标签的冲突，从而可以在给定时间看到感兴趣的标签、(c)优化库存系统内的有用信息(例如，将有用的改变信息传达给标签读取器)，和/或(d)优化本地特征功能。
标签200可以包括比图2所示的更多或更少的部件。但是，所示部件足以公开实现本解决方案的说明性实施例。标签200的部件中的一些或全部可以以硬件、软件和/或硬件和软件的组合来实现。硬件包括但不限于一个或多个电子电路。(一个或多个)电子电路可以包括无源部件(例如，电容器和电阻器)和有源部件(例如，处理器)，其被布置和/或编程为实现本文公开的方法。
图2的硬件体系架构表示代表性标签200，其被配置为促进改进的库存管理。在这方面，标签200被配置为允许经由无线通信技术与外部设备(例如，图1的标签读取器120和/或图1的服务器124)交换数据。无线通信技术可以包括但不限于射频识别(“RFID”)技术、近场通信(“NFC”)技术和/或短程通信(“SRC”)技术。例如，采用以下无线通信技术中的一种或多种：射频(“RF”)通信技术；蓝牙技术；WiFi技术；信标技术；和/或LiFi技术。所列出的每种无线通信技术在本领域中是众所周知的，因此这里将不再详细描述。在本文可以不受限制地使用任何已知的或将要已知的无线通信技术或其它无线通信技术。
图2中所示的部件206-214在本文中可以被统称为启用通信的设备204，并且包括存储器208和时钟/计时器214。存储器208可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。例如，存储器208可以包括但不限于随机存取存储器(“RAM”)、动态RAM(“DRAM”)、静态RAM(“SRAM”)、只读存储器(“ROM”)和闪存存储器。存储器208还可以包括不安全存储器和/或安全存储器。
在一些场景中，启用通信的设备204包括软件定义的无线电收发装置(“SDR”)。SDR在本领域中是众所周知的，因此本文将不再详细描述。但是，应当注意的是，可以以编程方式为SDR指派由用户选择的任何通信协议(例如，RFID、WiFi、LiFi、蓝牙、BLE、Nest、ZWave、Zigbee等)。通信协议是设备固件的一部分并且驻留在存储器208中。值得注意的是，可以在任何给定时间将通信协议下载到设备。初始/默认角色(为RFID、WiFi、LiFi等标签)可以在其部署时被指派。如果用户期望在以后使用另一种协议，那么用户可以远程改变已部署的标签200的通信协议。在出现问题的情况下，也可以远程执行固件的更新。
如图2中所示，启用通信的设备204包括至少一个天线202、216，用于允许经由无线通信技术(例如，RFID技术、NFC技术和/或SRC技术)与外部设备交换数据。天线202、216被配置为从外部设备接收信号和/或传输由启用通信的设备204生成的信号。天线202、216可以包括近场或远场天线。天线包括但不限于芯片天线或环形天线。
启用通信的设备204还包括通信电路206。通信电路在本领域中是众所周知的，因此本文将不再描述。只要支持RFID通信，任何已知的或将要已知的通信电路都可以在本文中使用。例如，在一些情况下，通信电路包括收发器。在其它情况下，通信电路包括接收器并且被配置为提供反向散射响应。
在操作期间，通信电路206处理从外部设备传输的接收到的信号(例如，RF信号)，以确定其是应当向外部设备传输响应信号(例如，RF载波信号)还是向外部设备提供反向散射响应。以这种方式，启用通信的设备204促进标签200所耦合到的物品(例如，图1的物体110或112)的注册、识别、定位和/或跟踪。
启用通信的设备204被配置为使得：它根据时隙通信方案进行通信(传输和接收)；并且基于运动传感器250的输出选择性地启用/禁用接收器。在一些场景中，启用通信的设备204基于标签的唯一标识符224(例如，电子产品代码(“EPC”))从多个时隙中选择一个或多个时隙；和/或确定当运动传感器250检测到运动之后将在期间开启通信电路206的时间窗口(“WOT”)。可以基于环境状况(例如，湿度、温度、一天中的时间、到定位设备(例如，信标或位置标签)的相对距离等)和/或系统状况(例如，交通的量、干扰发生等)来确定WOT。在这方面，标签200可以包括在图2中未示出的附加传感器。
启用通信的设备204还促进响应于某些触发事件而从标签200输出的物品级别信息226的自动和动态修改。触发事件可以包括但不限于标签到达特定设施(例如，图1的RSF128)、标签到达特定国家或地理区域、发生的日期、发生的时间、价格改变和/或用户指令的接收。
标签200的物品级别信息226和唯一标识符(“ID”)224可以存储在启用通信的设备204的存储器208中和/或经由通信电路206和/或接口240(例如，互联网协议或蜂窝网络接口)传送到其它外部设备(例如，图1的标签读取器120和/或服务器124)。例如，启用通信的设备204可以将指定时间戳、物品的唯一标识符、物品描述、物品价格、货币符号和/或位置信息的信息传送到外部设备。然后，外部设备(例如，服务器)可以将信息存储在数据库(例如，图1的数据库126)中和/或将该信息用于各种目的。
启用通信的设备204还包括控制器210(例如，CPU)和输入/输出设备212。控制器210可以执行指令222，该指令222实现用于促进库存计数和管理的方法。在这方面，控制器210包括处理器(或响应指令的逻辑电路系统)，并且存储器208包括计算机可读存储介质，其上存储有被配置为实现本文描述的方法、过程或功能中的一个或多个的一个或多个指令集222(例如，软件代码)。指令222在由标签200执行期间也可以完全或至少部分地驻留在控制器210内。存储器208和控制器210也可以构成机器可读介质。如本文所使用的，术语“机器可读介质”是指存储一个或多个指令集222的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。如本文所使用的，术语“机器可读介质”还指能够存储、编码或携带指令集222以便由标签200执行并且使标签200执行本公开的方法中的任何一个或多个的任何介质。
输入/输出设备可以包括但不限于显示器(例如，E Ink显示器、LCD显示器和/或有源矩阵显示器)、扬声器、小键盘和/或发光二极管。显示器被用于以文本格式和/或图形格式呈现物品级别信息。类似地，扬声器可以被用于以听觉格式输出物品级别信息。扬声器和/或发光二极管可以被用于输出警报以将人的注意力吸引到标签200上(例如，当已经检测到其运动时)和/或用于向人通知标签被耦合到的物品的特定的定价状态(例如，在销售中状态)。
时钟/计时器214被配置为确定日期、时间和/或预定义时间段的到期。确定这些列出的物品的技术在本领域中是众所周知的，因此这里将不再描述。用于确定这些列出的物品的任何已知的或将要已知的技术都可以在本文使用，而没有限制。
标签200还包括可选的位置模块230。位置模块230一般被配置为在任何给定时间确定标签的地理位置。例如，在一些场景中，定位模块230采用全球定位系统(“GPS”)技术和/或基于互联网的本地时间获取技术。本解决方案不限于这个示例的细节。用于确定地理位置的任何已知或将要已知的技术都可以在本文中使用，而不包括包含设施或结构内的相对定位的限制。
提供可选的耦合器242以将标签200牢固地或可移除地耦合到物品(例如，图1的物体110或112)。耦合器242包括但不限于机械耦合手段(例如，带子、夹子、夹具、按扣)和/或粘合剂(例如，胶水或贴纸)。耦合器242是可选的，因为可以经由焊接和/或化学键合来实现耦合。
标签200还可以包括电源236、可选的电子物品监控(“EAS”)部件244和/或无源/有源/半无源RFID部件246。列出的部件236、244、246中的每一个在本领域中是众所周知的，因此本文将不再描述。在本文可以不受限制地使用任何已知或将要已知的电池、EAS部件和/或RFID部件。电源236可以包括但不限于可再充电电池和/或电容器。
如图2中所示，标签200还包括能量收获电路232和电源管理电路234，用于确保标签200的连续操作而无需改变可再充电电源(例如，电池)。在一些场景中，能量收获电路232被配置为从一个或多个源收集能量(例如，热、光、振动、磁场和/或RF能量)，并从收获的能量中生成相对少量的输出功率。通过采用多个源进行收获，尽管能量源已耗尽，但是该设备仍可以继续充电。能量收获电路在本领域中是众所周知的，因此在本文将不再描述。在本文可以不受限制地使用任何已知或将要已知的能量收获电路。
如上所述，标签200还可以包括运动传感器250。运动传感器在本领域中是众所周知的，因此本文将不再描述。在本文可以不受限制地使用任何已知或将要已知的运动传感器。例如，运动传感器250包括但不限于振动传感器、加速度计、陀螺仪、线性运动传感器、无源红外(“PIR”)传感器、倾斜传感器和/或旋转传感器。
运动传感器250通信耦合到控制器210，使得它可以在检测到标签运动时通知控制器210。运动传感器250还将传感器数据传送到控制器210。传感器数据由控制器210处理，以确定该运动是否是用于触发通信电路206的启用的类型。例如，可以将传感器数据与存储的运动数据228进行比较以确定它们之间是否存在匹配。更具体而言，可以将由传感器数据指定的运动模式与由存储的运动数据228指定的多个运动模式进行比较。多个运动模式可以包括但不限于用于步行的运动模式、用于跑步的运动模式和/或用于车辆运输的运动模式。然后确定移动的类型(例如，振动或被携带)，所存储的运动数据基于其与传感器数据匹配。本解决方案的这个特征允许标签200仅在标签在设施内的位置实际上被改变时(例如，而不是在风扇使标签简单地振动时)才选择性地启用接收器。
在一些场景中，标签200还可以被配置为进入睡眠状态，其中至少运动传感器对接收器操作的触发被禁用。例如，在标签200正从分销商运送或运输到客户的场景中，这是期望的。在那些或其它场景中，标签200还可以被配置为响应于其在给定时间段内对运动的连续检测而进入睡眠状态。标签可以响应于定义的时间段的到期、标签从外部设备接收控制信号和/或标签在一段时间内没有运动而从其睡眠状态过渡。
电力管理电路234一般被配置为控制向标签200的部件的供电。在所有存储和收获资源都被耗尽到标签200将要进入关闭/断电状态的点的情况下，电力管理电路234可以使警报从标签200发送到远程设备(例如，图1的标签读取器120或服务器124)。响应于该警报，远程设备可以通知伙伴(例如，商店员工)，使得他(她)可以调查为什么标签200不再充电和/或保持充电。
电力管理电路234还能够基于能量源的状态将能量源重定向到标签200的电子器件。例如，如果收获的能量足以运行标签200的功能，那么电力管理电路234确认标签200的存储源充满电，使得可以从收获的能量直接运行标签200的电子部件。这确保在由于诸如RF、光或振动功率级别下降之类的原因而使得(一个或多个)收获源消失或收获较少能量的情况下，标签200始终存储有能量。如果检测到任何能量源的突然下降，那么电源管理电路234可以使警报状况从标签200发送到远程设备(例如，图1的标签读取器120或服务器124)。此时，可以要求调查造成这个警报的原因。因而，远程设备可以通知伙伴(例如，商店员工)，使得他(她)可以调查问题。可以是其它商品遮挡了收获源或物品被盗。
本解决方案不限于图2中所示的。标签200可以具有任何体系架构，条件是它可以执行本文描述的功能和操作。例如，图2中所示的所有部件都可以包括单个设备(例如，集成电路(“IC”))。可替代地，其中一些部件可以包括第一标签元件(例如，商用现货(“COTS”)标签)，而其余的部件包括通信耦合到第一标签元件的第二标签元件。第二标签元件可以向第一标签元件提供辅助功能(例如，运动感测等)。第二标签元件还可以控制第一标签元件的操作状态。例如，第二标签元件可以选择性地(a)启用和禁用第一标签元件的一个或多个特征/操作(例如，接收器操作)、(b)将天线耦合到第一标签元件或从第一标签元件解耦，和/或(c)使第一标签元件的操作状态改变(例如，使第一标签元件在省电模式和非省电模式之间过渡)。
现在参考图3，提供了标签读取器300的示例性体系架构的详细框图。图1的标签读取器120与标签读取器200相同或相似。照此，标签读取器200的讨论足以理解标签读取器120。
标签读取器300可以包括比图3中所示的更多或更少的部件。但是，所示部件足以公开实现本解决方案的说明性实施例。标签读取器300的部件中的一些或全部可以以硬件、软件和/或硬件和软件的组合来实现。硬件包括但不限于一个或多个电子电路。电子电路可以包括被布置和/或编程为实现本文公开的方法的无源部件(例如，电容器和电阻器)和有源部件(例如，处理器)。
图3的硬件体系架构表示代表性标签读取器300的图示，该标签读取器300被配置为促进RSF(例如，图1的RSF 128)内的改进的库存计数和管理。在这方面，标签读取器200包括启用RF的设备350，用于允许经由RF技术与外部设备(例如，图1的RFID标签1121，…，112N、1181，…，118X)交换数据。图3中所示的部件304-316在本文中可以被统称为启用RF的设备350，并且可以包括电源312(例如，电池)或连接到外部电源(例如，AC电源)。
启用RF的设备350包括用于允许经由RF技术(例如，RFID技术或其它基于RF的技术)与外部设备交换数据的天线302。外部设备可以包括图1的RFID标签1121，…，112N，1181，…，118X。在这种情况下，天线302被配置为将RF载波信号(例如，询问信号)传输到列出的外部设备，和/传输由启用RF的设备350生成的数据响应信号(例如，认证答复信号)。在这方面，启用RF的设备350包括RF收发器308。RF收发器在本领域中是众所周知的，因此本文将不再描述。但是，应当理解的是，RF收发器308从传输设备接收包括信息的RF信号，并将其转发到逻辑控制器310以从中提取信息。
提取出的信息可以被用于确定设施(例如，图1的RSF 128)内的RFID标签的存在、位置和/或移动类型。因而，逻辑控制器310可以将提取的信息存储在存储器304中，并且使用提取出的信息执行算法。例如，逻辑控制器310可以将标签读取与信标读取相关联，以确定RFID标签在设施内的位置。逻辑控制器310还可以使用从RFID标签接收的传感器数据来执行图案识别操作以及执行识别出的图案与预存储的图案之间的比较操作。逻辑控制器310还可以基于标签的唯一标识符(例如，EPC)从多个时隙中选择时隙，并将指定所选择的时隙的信息传送到相应的RFID标签。逻辑控制器310可以附加地确定期间当检测到运动时开启给定RFID标签的接收器并将其传送到给定RFID标签的WOT。可以基于环境状况(例如，温度、一天中的时间等)和/或系统状况(例如，交通的量、干扰发生等)来确定WOT。通过以下讨论，由逻辑控制器310执行的其它操作将是显而易见的。
值得注意的是，存储器304可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。例如，存储器304可以包括但不限于RAM、DRAM、SRAM、ROM和闪存。存储器304还可以包括不安全存储器和/或安全存储器。如本文中所使用的，短语“不安全存储器”是指被配置为以纯文本形式存储数据的存储器。如本文中所使用的，短语“安全存储器”是指被配置为以加密形式存储数据的存储器和/或具有或部署在安全或防篡改外壳中的存储器。
指令322被存储在存储器中以供启用RF的设备350执行并且使启用RF的设备350执行本公开的方法中的任何一个或多个。指令322一般可操作以促进确定设施中是否存在RFID标签、设施中RFID标签位于何处，和/或在任何给定时间哪些RFID标签处于运动中。随着讨论的进行，启用RF的设备350的其它功能将变得显而易见。
现在参考图4，提供了用于服务器400的示例性体系架构的详细框图。图1的服务器124与服务器400相同或基本相似。因此，服务器400的以下讨论对于理解服务器124是足够的。
值得注意的是，服务器400可以包括比图4中所示更多或更少的部件。但是，所示出的部件足以公开实现本解决方案的说明性实施例。图4的硬件体系架构表示代表性服务器的一个实施例，该代表性服务器被配置为促进库存计数和管理。照此，根据本解决方案，图4的服务器400使用时隙标签通信实现用于确定库存的方法的至少一部分。
服务器400的部件的一些或全部可以被实现为硬件、软件和/或硬件和软件的组合。硬件包括但不限于一个或多个电子电路。电子电路可以包括但不限于无源部件(例如，电阻器和电容器)和/或有源部件(例如，放大器和/或微处理器)。无源和/或有源部件可以适于、被布置为和/或编程为执行本文所述的方法、过程或功能中的一个或多个。
如图4中所示，服务器400包括用户接口402、CPU 406、系统总线410、通过系统总线410连接到服务器400的其它部分并可由服务器400的其它部分访问的存储器412，以及连接到系统总线410的硬件实体414。用户接口可以包括促进用于控制服务器400的操作的用户-软件交互的输入设备(例如，小键盘450)和输出设备(例如，扬声器452、显示器454和/或发光二极管456)。
硬件实体414中的至少一些执行涉及访问和使用存储器412的动作，其中存储器412可以是RAM、盘驱动器和/或光盘只读存储器(“CD-ROM”)。硬件实体414可以包括盘驱动器单元416，盘驱动器单元416包括在其上存储有被配置为实现本文描述的方法、过程或功能中的一个或多个的一个或多个指令集420(例如，软件代码)的计算机可读存储介质418。在由服务器400执行指令期间，指令420还可以完全或至少部分地驻留在存储器412内和/或CPU 406内。存储器412和CPU 406也可以构成机器可读介质。如这里所使用的，术语“机器可读介质”是指存储一个或多个指令集420的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的高速缓存和服务器)。如这里所使用的，术语“机器可读介质”还指能够存储、编码或携带由服务器400执行的指令集420并且使服务器400执行本公开的方法中的任何一个或多个的任何介质。
在一些场景中，硬件实体414包括被编程用于促进提供三维地图的电子电路(例如，处理器)，该三维地图示出设施内的RFID标签的位置和/或近实时地对所述位置的改变。在这方面，应当理解的是，电子电路可以访问并运行安装在服务器400上的软件应用422。软件应用422一般可操作以促进：确定设施内的RFID标签位置；RFID标签在运动中的行进方向；以及在虚拟三维空间中RFID标签位置和移动的绘制。随着讨论的进行，软件应用422的其它功能将变得显而易见。此类其它功能可以涉及标签读取器控制和/或标签控制。
现在参考图5-6，提供了对于理解本解决方案的某些优点有用的图示。如上所述，本解决方案提供了RFID标签，与常规系统的相比，该RFID标签可以由距离其更远的标签读取器读取。图5示出了常规系统的标签读取器布局。在图5中，有20个标签读取器502，它们具有重叠的覆盖区域508。相邻标签读取器之间的距离504、506相对小(例如，相隔9-15英尺)。相反，图6示出了用于实现本解决方案的系统的标签读取器布局。在图6中，有利的是，覆盖相同区域所需的标签读取器602的数量明显较少。因而，相邻标签读取器602之间的距离606、608(例如，相隔90-150英尺)远大于图5的距离504、506。因此，本解决方案具有较少的资源消耗和较便宜的基础设施。
在设施中定位启用RF的设备的说明性方法
现在参考图7，提供了对理解使用时隙标签通信确定库存的方法有用的图示。如图7A中所示，时间段700(例如，24小时时段)被分割成多个时隙7021，7022，...，702Y具有相等的长度(例如，1秒)。在每个时隙期间，至少一个RFID标签(例如，图1的RFID标签1121)(A)接收(“Rx”)从标签读取器(例如，图1的标签读取器120)传输的询问信号以及(B)传输(“Tx”)响应信号。
在诸如图7B中所示的一些场景中，单个RFID标签被指派给每个时隙。例如，第一RFID标签被指派给第一时隙7021。第二RFID标签被指派给第二时隙7022。第三RFID标签被指派给第三时隙7023。可以根据混沌、随机或伪随机数算法来执行这种时隙指派。可替代地，可以基于标签的唯一代码(例如，EPC、循环冗余校验(“CRC”)码、散列码或随机化算法的输出)来确定时隙指派。时隙指派可以由RFID标签(例如，图1的RFID标签1121，...，112N、1181，...，118X)、标签读取器(例如，图1的(一个或多个)标签读取器120)和/或远程服务器(例如，图1的服务器124)来执行。
在一些场景中，可以在系统操作期间动态地改变时隙分配。例如，在系统(例如，图1的系统100)中发生相对大量的标签读取冲突。因而，改变时隙分配以便最小化这种标签读取冲突。时隙的重新分配的方式可以由单个设备(例如，图1的服务器124)或多个设备(例如，RFID标签1121，…，112N、1181，…，118X、图1的标签读取器120和/或服务器124)确定。
现在参考图8，给出了使用诸如图7A-7B所示的时隙通信方案来确定库存的说明性方法800的流程图。方法800从802开始，并继续至804-806，在那里，RFID标签(例如，图1的RFID标签1121，...，112N、1181，...，或118X)被激活并置于时隙确定模式。
在时隙确定模式中，将RFID标签指派给多个时隙(例如，图7的时隙7021，7022，...，702Y)中的时隙(例如，图7的时隙7021)。这是通过(I)由RFID标签执行的操作和/或(II)由远程设备(例如，图1的标签读取器120或图1的服务器124)执行的操作来实现的。
在第一种情况(I)下，操作808-810由RFID标签执行。这些操作涉及：确定RFID标签的唯一代码(例如，图2的唯一ID 224)；并且使用该唯一代码确定RFID标签应当在哪个(哪些)时隙监听来自标签读取器的询问信号并对其做出响应。在这方面，RFID标签可以被用于将唯一代码翻译成时隙值的算法或用指示唯一代码到时隙值的映射的查找表来编程。
在第二种情况(II)下，操作由(一个或多个)远程设备执行。这些操作涉及：选择性地为RFID标签指派至少一个时隙；并且将识别选择性地指派的(一个或多个)时隙的信息传送到RFID标签。时隙指派可以基于混沌/随机/伪随机算法和/或根据唯一的代码-时隙翻译或映射方案。因而，图8包括可选方框812，在那里RFID标签从远程设备接收时隙信息。
在完成810或812后，方法800继续至814，在那里RFID标签的操作模式从时隙确定模式过渡到电源再充电模式。在电源再充电模式下，使用由RFID标签的能量收获电路(例如，图2的能量收获电路232)收获的能量(例如，RF能量)对可再充电电源(例如，图2的电源236)进行再充电。如应当理解的，标签的处理元件(例如，图2的启用通信的设备204)在电源再充电模式期间处于低功率状态。在低功率状态下，处理元件至少部分地起作用(例如，图2的时钟/定时器214正在操作)。值得注意的是，在电源再充电模式下，至少RFID标签的通信电路(例如，图2的通信电路206)被禁用。为了节省功率，RFID标签的其它功能/操作也可以在这种模式下被禁用。
接下来，做出关于是否是RFID标签与标签读取器进行通信的时间的决定。如果不是RFID标签与标签读取器进行通信的时间[816：否]，那么方法800返回到816。相反，如果是RFID标签与标签读取器进行通信的时间[816：是]，那么方法800继续到818，在那里，RFID标签的操作模式从电源再充电模式过渡到其中启用接收器的通信模式。此后在820中，在RFID标签处接收询问信号。询问信号在本领域中是众所周知的，因此本文将不再描述。响应于询问信号，RFID标签生成并传输标签响应消息，如822所示。标签响应消息在本领域中是众所周知的，因此本文将不再描述。还有应当注意的是，标签响应消息可以在其中包括RFID标签的唯一标识符(例如，图2的唯一标识符224)。本解决方案不限于820-822的细节。例如，可以在继续到824之前执行通信操作(例如，传输和接收操作)的多次迭代。
接下来在824中，RFID标签的操作模式过渡回到至少禁用接收器的电源再充电模式。随后，在方法800结束或执行其它处理的情况下执行826(例如，返回到806)。
上面描述的方法800提供了实时库存的解决方案，但是不包括检测由于从相应的相邻时隙之间的RSF(例如，图1的RSF 128)中去除RFID标签而引起的库存改变(例如，由于销售或盗窃)的方法。因而，方法800可以被修改为包括用于在库存处理期间始终检测和解释标签移动的附加操作。下面关于图9-13讨论这种经修改的方法。
现在参考图9，提供了对于理解使用运动触发的时隙标签通信来确定库存的方法有用的图示。如图9中所示，除了为其指派的时隙7023之外，第三标签还在时隙702V、702V+1、702V+2中执行通信操作。这些时隙702V、702V+1、702V+2出现在第三标签运动时的时间段内。这允许标签读取器能够快速看到正在移动的RFID标签，并在销售点(“POS”)处进行帮助并确定RFID标签是否已移入高风险区域(例如，试衣间或浴室)。
本解决方案不限于图9的细节。在这方面，应当理解的是，当检测到运动时，标签可以在任何数量的时隙中被传输，而不仅仅是如图9中所示的三个。
现在参考图10-11，提供了对于理解标签响应消息的内容有用的图示。在一些场景中，标签响应消息1000仅包括唯一标签标识符1002(例如，图2的唯一ID 224)。在其它场景中，标签响应消息1100除了唯一标签标识符1102之外还包括运动指示符1104。运动指示器1104指示标签当前是否处于运动中、处于给定的操作状态/模式和/或具有给定的运动传感器状态。
现在参考图12，提供了用于使用时隙标签通信来确定库存的说明性方法1200的流程图。方法1200以1202开始，并以1204-1224继续。1204-1224与图8的804-824相同或基本相似。804-824的上述讨论足以理解1204-1224。值得注意的是，提供了新的方框1217，当在1216中确定不是RFID标签与标签读取器进行通信的时间时，方法800继续到图12B的1226。
在完成1224后，方法1200继续进行图12B的1226。如图12B中所示，1226涉及由运动传感器(例如，图2的运动传感器250)执行操作以检测RFID标签(例如，图1的RFID标签1121，...，112N、1181，...，118X)的运动。接下来在1228中，运动传感器执行操作以向RFID标签的控制器(例如，图2的控制器210)通知已经检测到运动。运动传感器还将运动传感器数据提供给控制器。在1230中，分析运动传感器数据以确定RFID标签是否正行进通过设施。可以由RFID标签的控制器和/或远程设备(例如，标签读取器或服务器)执行这种分析。该分析可以涉及检测在运动传感器数据中指定的预定义移动模式(例如，步行模式、跑步模式或车辆行驶模式)。如果确定RFID标签不在行进通过设施(例如，图1的RSF 128)[1232：否]，那么在方法1200执行1234，在那里结束或执行其它处理(例如，返回到1226)。
相反，如果确定RFID标签正在行进通过设施[1232：是]，那么可选地执行1236，在那里确定WOT，在此期间RFID标签的接收器是可运行的。1236是可选的，因为可以用WOT值对RFID标签进行预编程。在其它场景中，WOT的值由RFID标签和/或远程设备确定。WOT值是基于环境状况和/或系统状况确定的。值得注意的是，WOT值是可变的。本解决方案的这个特征允许最小化RFID标签的系统功率、最小化标签读取冲突，以及在不读取所有静态/固定RFID标签的情况下识别移动的RFID标签。
一旦RFID标签已经知道WOT值，就执行1238，在那里其操作模式从电源再充电模式过渡到其中启用其接收器的通信模式。在通信模式下，RFID标签使用内部时钟/计时器(例如，图1的时钟/计时器214)来确定WOT是否已经到期。如果不是[1240：否]，那么RFID标签在1242中执行操作以接收并响应至少一个询问信号。如果是[1240：是]，那么重复1226-1242，直到不再检测到运动、已经从标签向标签读取器传送了稳态信号、电源(例如，图2的电源236)具有一定的电荷水平，和/或从外部设备接收到禁用接收器的控制信号。随后，执行1246，在那里方法1200结束或执行其它处理(例如，返回到图12A的1214)。
本解决方案具有许多优点。例如，当前的解决方案：利用低成本的标签读取器基础设施解决实时、每日的准确库存；解决架空RFID作为EAS的问题；能够准确地跟踪移动的标签；即使在出口附近有相对大量的标签时也识别离开商店的标签；并且通过始终提供准确的库存计数和RFID标签位置来改善电子商务处理。本解决方案也更环保，因为它限制了启用RF设备的时间量。
本解决方案可以与其它传感器结合使用，诸如接近传感器。例如，如果接近传感器检测到设施中有人存在，那么可以暂时禁用固定标签读取器(例如，直到设施中没有更多人为止)。
本解决方案的RFID标签相对小，具有良好的读取范围。这允许将RFID标签添加到动物(例如，人、宠物等)。在这种情况下，RFID标签可以被配置为仅在检测到其移动的时间期间才启用接收器。RFID标签还可以以不干扰穿戴者的方式放置在可穿戴物品(例如，帽子、皮带等)上。
图13是对于理解库存周期计数有用的图示，其中(a)时隙被用于标签读取器和标签之间的通信，并且(b)某个(某些)环境状况和/或系统状况的发生导致对标签对于接收到的用于触发收发器启用的RF能量的灵敏度的调整。如图13中所示，除了为其指派的时隙7023之外，第三标签还在时隙702R、702R+1中执行通信操作。这些时隙702R、702R+1在时间段1302期间发生，在时间段1302期间某个(某些)环境状况和/或系统状况导致对标签对于接收到的用于触发收发器启用的RF能量的灵敏度的调整。(一个或多个)环境状况和/或(一个或多个)系统状况的存在或出现可以由第三标签或另一个外部远程设备(例如，图1的标签读取器120或图1的服务器124)执行。
本解决方案不限于图13的细节。在这方面，应当理解的是，标签可以在时间段1302期间在任何数量的时隙中被传输，而不仅仅是如图13中所示的两个。
现在参考图14，提供了用于库存周期计数的说明性方法1400，其中RFID标签(例如，图1的RFID标签1121，…，112N、1181，…，或118X)的时隙标签通信操作被覆盖。作为上述方法1200的补充或替代，可以执行方法1400。
方法1400开始于1402，并且继续到1403，其中RFID系统(例如，图1的RFID系统100)执行时隙通信操作。这些操作可以包括但不限于以上关于图8的802-826和/或图12A的1202-1224所描述的那些操作。
在接下来的1404-1440中，RFID系统执行操作以超驰时隙通信方案。可以与1403的操作中的全部或一些并行执行1404-1440的操作中的至少一些，而不是如图14中所示在1403的操作之后执行。
在1404中，RFID系统还监视环境状况(例如，湿度、温度、一天中的时间、到定位设备的相对距离(例如，信标或位置标签)等)和/或系统状况(例如，交通的量、干扰发生等)。可以通过RFID标签(例如，图1的RFID标签1121，…，112N、1181，…，118X)，标签读取器(例如，图1的(一个或多个)标签读取器120)和/或服务器(例如，图1的服务器124)来执行这种监视。
在接下来的1406中，从多个可能的阈值中选择值。更特别地，基于以下至少一项从用于一个或多个RFID标签的可能阈值的预存储列表中选择该值：(a)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(b)第一RFID标签在时间段期间传输信号的次数；(c)自第一RFID标签接收到最后一个询问信号以来的时间段；(d)第一RFID标签的目的或预期用途；(e)第一RFID标签在设施中的物理位置，(f)靠近第一RFID标签的其它第二RFID标签的数量，(g)第一RFID标签的电源电荷水平，和/或(h)周围环境的当前状况。
在一些场景中，使用预定义的规则或简档进行这种值选择。例如，当在时间段期间发生1-10次通信冲突、第一RFID标签位于POS站或入口附近并且多于20个其它第二RFID标签位于第一RFID标签附近时，选择可能阈值中的第一个。当自第一RFID标签接收到最后一个询问信号以来已超过1分钟并且RFID标签用于防盗目的时，选择可能阈值中的第二个。当第一RFID标签的电源电荷水平低于给定值并且RFID标签用于库存目的时，选择可能阈值中的第三个，等等。本解决方案不限于这个示例的细节。
可以由第一RFID标签、标签读取器和/或服务器来执行1406的值选择。而且，该值可以根据算法生成，而不是如上所述从可能的阈值的预定义列表中选择。例如，可以采用加权算法来计算集合值。集合值可以包括阈值，或者可以被转换成阈值(例如，经由查找表或其它数学算法)。加权算法由以下数学等式(1)定义。
VC＝w1C+w2T+w3P+w4U+w5L+w6N+w7E+w8S (1)
其中VC表示集合值，C表示在时间段期间发生的通信冲突的次数，T表示第一RFID标签在时间段期间传输信号的次数，P表示自第一RFID标签接收到最后一个询问信号以来的时间段，U表示第一RFID标签的目的或预期用途，L表示第一RFID标签在设施中的物理位置，N表示在第一RFID标签附近的其它第二RFID标签的数量，E表示第一RFID标签的电源电荷水平，并且S表示周围环境的当前状况。VC然后被用于从查找表中选择阈值，或者用作另一个数学等式的输入。w1-w8表示加权值。
在完成1406之后，执行1408，其中将第一阈值设置为以上选择的值。这可以通过将在1406中选择的值写入第一RFID标签的存储器(例如，图1的存储器208)来实现。
接下来，方法1400继续进行操作以确定RFID标签的操作模式是否应当过渡到另一种操作模式，诸如通信模式。该确定可以基于以下至少一项：(a)自上次通信以来的时间，(b)RFID标签的当前操作状态，(c)阈值水平，(e)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(f)在时间段期间第一RFID标签传输信号的次数，(g)自第一RFID标签接收到最后一个询问信号以来的时间段，(h)第一RFID标签的目的或预期用途，(i)第一RFID标签在设施中的物理位置，(j)靠近第一RFID标签的其它第二RFID标签的数量，(k)第一RFID标签的电源电荷水平，(l)周围环境的当前状况，和/或(m)RFID标签正在接收的给定频带中的RF能量水平。在后面的场景(m)中，方法1400继续执行1412-1416。在采用任何其它列出的标准(a)-(1)的情况下，如本领域技术人员容易理解的，可以相应地修改方法1400。
接下来在1410中，第一RFID标签执行操作以监视由此接收到的RF能量的水平。然后将RF能量的水平与第一阈值进行比较，如1412所示。比较操作可以由RFID标签的处理器(例如，图2的控制器210和/或电路234)执行。如果RF能量的水平不超过第一阈值[1414：否]，那么执行1416，其中方法1400返回到1403。相反，如果RF能量的水平确实超过了第一阈值[1414：是]，那么(可选地)执行1418，其中确定期间RFID标签的接收器将运行的WOT。1418是可选的，因为可以用WOT值对RFID标签进行预编程。在其它场景中，WOT的值由RFID标签和/或远程设备确定。WOT值是基于环境状况和/或系统状况确定的。
一旦RFID标签知道了WOT值，就执行1420，其中第一RFID标签的操作模式从电源再充电模式过渡到其中启用接收器的通信模式。本解决方案在这方面不受限制。例如，在一些场景中，第一RFID标签的操作模式从省电模式过渡到通信模式。在电源再充电模式下，电源被再充电，而在省电模式下，那么不会发生这种电源充电。而且，在省电模式下，标签的操作被配置为使功耗最小化。因此，图14的方法可以用在标签内不存在能量收获和/或电源再充电元件的应用中。
在通信模式下，RFID标签使用内部时钟/计时器(例如，图1的时钟/计时器214)来确定WOT是否已经到期。如果不是[1422：否]，那么第一RFID标签在1424中执行操作以接收并响应至少一个询问信号。如果是[1422：是]，那么方法1400继续图14B的1426。如图14B中所示，重复1404-1416，直到电源(例如，图2的电源236)具有一定的电荷水平、从外部设备接收到禁用接收器的控制信号，和/或满足其它标准。其它标准可以包括但不限于时隙到期或第一RFID标签出于库存确定目的而与远程标签读取器的通信完成。在1428中，第一RFID标签的操作模式过渡回到电源再充电模式。
在1430中执行下一步操作，以确定电源的电荷水平是否低于第二阈值(例如，电源是否已耗尽或即将耗尽)。如果不是[1430：否]，那么执行1432，其中方法1400返回到1403。如果是[1430：是]，那么方法1400继续到1434，在那里，第一RFID标签的操作模式过渡到其中它被断电的无源模式。当在此处接收到预定义水平的RF能量时，第一RFID标签被通电或允许进行通信，如1436所示。在1438中，第一RFID标签可选地执行操作以接收并响应一个或多个询问信号。随后，执行1440，其中方法1400结束或执行其它处理(例如，返回到图14B的1428或图14A的1404)。
虽然已经相对于一个或多个实施方式图示和描述了本解决方案，但是本领域的其他技术人员在阅读并理解本说明书和附图之后将想到等同的变更和修改。此外，虽然可以已经仅针对几个实施方式中的一个实施方式公开了本解决方案的特定特征，但是如针对任何给定的或特定的应用所期望和有利的，这种特征可以与其它实施方式的一个或多个其它特征组合。因此，本解决方案的广度和范围不应当受到任何上述实施例的限制。更确切地说，本解决方案的范围应当根据以下权利要求及其等同物来限定。

Claims (24)

1.一种用于操作第一射频识别RFID标签的方法，包括：
从多个可能的阈值中选择用于射频RF能量的可变阈值的第一阈值，其中所述第一阈值限定RFID标签的操作模式何时从其中禁用接收器的第一操作模式过渡到其中启用接收器的第二操作模式，基于以下多个系统状况中的至少一个来进行该选择：(a)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(b)在时间段期间第一RFID标签传输信号的次数，以及(c)自第一RFID标签接收到最后的询问信号以来的时间段；
监视正在由第一RFID标签接收的RF能量的水平；
由第一RFID标签的电路执行操作以将给定频带中的RF能量的水平与第一阈值进行比较；以及
当RF能量的水平超过第一阈值时，将第一RFID标签的操作模式从第一操作模式过渡到第二操作模式；
其中所述第一RFID标签对于所接收的RF能量的灵敏度是能够通过所述可变阈值来调整的。
2.如权利要求1所述的方法，其中，第一操作模式包括电源再充电模式，其中在所述电源再充电模式中使用收获的能量对可再充电电源进行充电。
3.如权利要求1所述的方法，其中，第一操作模式包括省电模式。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第一RFID标签被配置为在至少一个时隙期间与远程标签读取器通信。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个时隙包括根据时隙通信方案分配给至少一个其它第二RFID标签的时隙。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：基于以下至少一项来选择第一阈值：第一RFID标签的目的或预期用途、靠近第一RFID标签的其它第二RFID标签的数量和周围环境的当前状况。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：由第一RFID标签执行操作以确定电源的电荷水平是否低于第二阈值。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：当电源的电荷水平低于第二阈值时，将第一RFID标签的操作模式过渡到其中第一RFID标签被断电的无源模式。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：当在第一RFID标签处接收到预定义水平的RF能量时，允许第一RFID标签进行通信。
10.如权利要求9所述的方法，还包括：当处于第二操作模式时，由第一RFID标签执行通信操作以接收并响应从远程标签读取器传输的一个或多个询问信号。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：当电源具有一定的电荷水平、从外部设备接收到禁用接收器的控制信号、时隙到期或第一RFID标签与远程标签读取器的通信完成时，中断通信操作。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：由第一RFID标签在所述过渡之前执行操作，以基于以下至少一项来确定其操作模式是否应当从第一操作模式过渡：(a)自上次通信以来的时间，(b)第一RFID标签的当前操作状态，(c)阈值水平，(e)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(f)在时间段期间第一RFID标签传输信号的次数，(g)自第一RFID标签接收到最后的询问信号以来的时间段，(h)第一RFID标签的目的或预期用途，(i)第一RFID标签在设施中的物理位置，(j)靠近第一RFID标签的其它第二RFID标签的数量，(k)第一RFID标签的电源电荷水平，以及(l)周围环境的当前状况。
13.一种射频识别RFID标签，包括：
接收器；以及
电路，被配置为：
从多个可能的阈值中选择用于射频RF能量的可变阈值的第一阈值，其中所述第一阈值限定RFID标签的操作模式何时从其中禁用接收器的第一操作模式过渡到其中启用接收器的第二操作模式，基于以下多个系统状况中的至少一个来进行该选择：(a)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(b)在时间段期间第一RFID标签传输信号的次数，以及(c)自第一RFID标签接收到最后的询问信号以来的时间段；
监视正在由RFID标签接收的RF能量的水平，
将给定频带中的RF能量的水平与第一阈值进行比较，以及
当RF能量的水平超过第一阈值时，将RFID标签的操作模式从第一操作模式过渡到第二操作模式；
其中所述RFID标签对于所接收的RF能量的灵敏度是能够通过所述可变阈值来调整的。
14.如权利要求13所述的RFID标签，其中，第一操作模式包括电源再充电模式，其中在所述电源再充电模式中使用收获的能量对可再充电电源进行充电。
15.如权利要求13所述的RFID标签，其中，第一操作模式包括省电模式。
16.如权利要求13所述的RFID标签，其中，RFID标签在至少一个时隙期间与远程标签读取器通信。
17.如权利要求16所述的RFID标签，其中，所述至少一个时隙包括根据时隙通信方案分配给至少一个其它RFID标签的时隙。
18.如权利要求13所述的RFID标签，其中，基于以下至少一项来选择第一阈值：RFID标签的目的或预期用途、靠近RFID标签的其它RFID标签的数量和周围环境的当前状况。
19.如权利要求13所述的RFID标签，其中，RFID标签确定电源的电荷水平是否低于第二阈值。
20.如权利要求19所述的RFID标签，其中，当电源的电荷水平低于第二阈值时，RFID标签的操作模式过渡到其中RFID标签被断电的无源模式。
21.如权利要求20所述的RFID标签，其中，当在RFID标签处接收到预定义水平的RF能量时，允许RFID标签进行通信。
22.如权利要求21所述的RFID标签，其中，当处于第二操作模式时，RFID标签执行通信操作以接收并响应从远程标签读取器传输的一个或多个询问信号。
23.如权利要求22所述的RFID标签，其中，当电源具有一定的电荷水平、从外部设备接收到禁用接收器的控制信号、时隙到期或第一RFID标签与远程标签读取器的通信完成时，通信操作被中断。
24.如权利要求13所述的RFID标签，其中，RFID标签在所述过渡之前执行操作，以基于以下至少一项来确定其操作模式是否应当从第一操作模式过渡：(a)自上次通信以来的时间，(b)RFID标签的当前操作状态，(c)阈值水平，(e)在时间段期间发生的通信冲突的次数，(f)在时间段期间RFID标签传输信号的次数，(g)自RFID标签接收到最后的询问信号以来的时间段，(h)RFID标签的目的或预期用途，(i)RFID标签在设施中的物理位置，(j)靠近RFID标签的其它RFID标签的数量，(k)RFID标签的电源电荷水平，以及(l)周围环境的当前状况。
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