CN111444733A - 一种自适应调整接收窗口值方法及系统 - Google Patents

一种自适应调整接收窗口值方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自适应调整接收窗口值方法及系统。其方法包括以下步骤：设置初始的接收窗口值；建立集合；阅读器发送射频信号，信号中包含接收窗口值和集合；物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和/或特征值是否在集合中，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器；阅读器识别标签响应码并将识别出的标签编码和/或特征值添加至集合；统计接收窗口中空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量；判断此次碰撞时隙的数量是否等于0，若是则判定扫描结束，否则计算时隙比例；根据时隙比例调整接收窗口值。本发明的方法及系统解决了如何通过自适应调整接收窗口值提高扫码效率的技术问题。

Description

一种自适应调整接收窗口值方法及系统
技术领域
本发明属于电子识别技术领域，特别是涉及一种自适应调整接收窗口值方法及系统。
背景技术
电子扫码技术例如条码识别技术、RFID标签识别技术是非接触的目标对象识别和追踪技术，在生活生产等众多领域得到广泛应用。
在采用重复多次扫描解决识别大量物品的技术方案中，每次接收窗口通常是固定的。如果接收窗口设置得大，扫码时间会增大；如果接收窗口设置得小，扫码的识别率会降低。由此可知，需要能够根据实际情况调整接收窗口值的技术方案，尤其是在物品数量事先不清楚的情况下。
目前还没有通过自适应调整接收窗口值从而提高扫码效率的技术方案。为此提出一种自适应调整接收窗口值方法及系统。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出一种自适应调整接收窗口值方法及系统。
本发明对物品携带的标签进行改造，使其能够根据接收到的射频信号信息判断是否进行响应。
本发明的自适应调整接收窗口值方法，包括以下步骤：
步骤S01、设置初始的接收窗口值；
步骤S02、建立集合，所述集合用于存储标签编码和/或标签特征值；
步骤S03、阅读器发送射频信号，信号中包含接收窗口值和集合；
步骤S04、物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和/或特征值是否在集合中，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器；
步骤S05、阅读器识别标签响应码并将识别出的标签编码和/或特征值添加至集合；
步骤S06、统计接收窗口中空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量；
步骤S07、判断此次碰撞时隙的数量是否等于0，若是则判定扫描结束，否则计算时隙比例；
步骤S08、根据时隙比例调整接收窗口值，返回步骤S03。
优选地，所述初始的接收窗口值是根据应用场景的历史经验估算或根据历史记录设置或对标签数量估算后按相应比例设置的任一项。
优选地，所述时隙比例包括碰撞时隙数量与接收窗口值的比值和/或空闲时隙数量与接收窗口值的比值和/或碰撞时隙数量与成功时隙数量的比值和/或碰撞时隙数量与空闲时隙数量的比值。
优选地，所述根据时隙比例调整接收窗口值是根据此次扫码的时隙比例和/或前一次扫码的时隙比例和/或前M次扫码的时隙比例调整接收窗口值，M值为事先设置的正整数，M>1。
优选地，所述调整接收窗口值是根据碰撞时隙数量与接收窗口值的比值或碰撞时隙数量与成功时隙数量的比值或碰撞时隙数量与空闲时隙数量的比值调整接收窗口值，当比值在阈值区间内时不改变接收窗口值，当比值超出阈值区间上限时增大接收窗口值，当比值低于阈值区间下限时减小接收窗口值。
优选地，所述调整接收窗口值是当空闲时隙数量与接收窗口值的比值在阈值区间内时不改变接收窗口值，当空闲时隙数量与接收窗口值的比值超出阈值区间上限时减小接收窗口值，当空闲时隙数量与接收窗口值的比值小于阈值区间下限时增大接收窗口值。
进一步优选地，当连续N次的比值超出阈值区间上限或低于阈值区间下限时，接收窗口值的调整量大于前N-1次的接收窗口值调整量，N是正整数。
一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。
一种自适应调整接收窗口值系统，其特征在于包括：
阅读器；
标签；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述方法。
本发明的方法及系统具有的优点是：
(1)根据每次扫码得到的时隙比例调整接收窗口值，通过自适应的方式实现扫码识别率和识别时间的平衡，提高扫码识别的效率。
(2)根据扫码后空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量了解应用场景的特征，为动态合理地调整接收窗口值提供依据。
附图说明
图1是本发明实施例一的自适应调整接收窗口值方法流程图；
图2是本发明实施例三的自适应调整接收窗口值系统结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明实施例可以但不限定于依托一种标签识别技术系统(基于RFID标签识别技术的智能书包系统或基于RFID标签识别的物流仓储管理系统等)，由阅读器发送射频信号，物品上的标签根据射频信号的信息判断是否进行响应。
本发明实施例一的自适应调整接收窗口值方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S01、设置初始的接收窗口值；
步骤S02、建立集合，所述集合用于存储标签编码和/或标签特征值；
步骤S03、阅读器发送射频信号，信号中包含接收窗口值和集合；
步骤S04、物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和/或特征值是否在集合中，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器；
步骤S05、阅读器识别标签响应码并将识别出的标签编码和/或特征值添加至集合；
步骤S06、统计接收窗口中空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量；
步骤S07、判断此次碰撞时隙的数量是否等于0，若是则判定扫描结束，否则计算时隙比例；
步骤S08、根据时隙比例调整接收窗口值，返回步骤S03。
一种优选方式中，所述初始的接收窗口值是根据应用场景的历史经验估算或根据历史记录设置或对标签数量估算后按相应比例设置的任一项。其中根据应用场景的历史经验估算是指根据应用场景中所需识别的物品标签数量级估算所需要的接收窗口值，根据历史记录设置是指根据最近多次接收窗口值的平均值或最大值或最小值的任一项设置，对标签数量估算后按相应比例设置是指先对标签数量进行模糊估算后按照估算值的比例设置接收窗口值。本实施例中步骤S01、根据应用场景的历史经验估算是指根据应用场景中所需识别的物品标签数量级估算所需要的接收窗口值M0＝100。
步骤S02、阅读器建立集合，所述集合用于存储标签编码和/或标签特征值。本实施例中，阅读器建立集合A，此时集合A为空集，用于存储标签编码和标签特征值，其中标签特征值是标签编码的标识位。
步骤S03、阅读器发送射频信号，信号中包含接收窗口值和集合。本实施例中，阅读器发送包含有接收窗口值和集合A的射频信号，此时接收窗口值M1＝100。
步骤S04、物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和/或特征值是否在集合中，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器。本实施例中，物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和对应的特征值是否与集合中标签编码和对应的特征值匹配，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器。
步骤S05、阅读器识别标签响应码并将识别出的标签编码和/或特征值添加至集合。本实施例中，RFID阅读器接收到12个不同的响应码，将不同的响应码对应的标签编码和特征值添加至集合A。
步骤S06、统计接收窗口中空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量。本实施例中，统计本次扫码的空闲时隙数F1＝8、碰撞时隙数C1＝80，成功时隙数S1＝12。
步骤S07、判断此次碰撞时隙的数量是否等于0，若是则判定扫描结束，否则计算时隙比例。本实施例中，此次碰撞时隙数量C1＝80不等于0，计算时隙比例，时隙比例是碰撞时隙数量与接收窗口值的比值或碰撞时隙数量与成功时隙数量的比值或碰撞时隙数量与空闲时隙数量的比值调整接收窗口值的任一项或多项组合。
本实施例中时隙比例是碰撞时隙数量与接收窗口值的比值，记为α1＝C1/M1＝0.8。
步骤S08、根据时隙比例调整接收窗口值，返回步骤S03。所述根据时隙比例调整接收窗口值是根据此次扫码的时隙比例和/或前一次扫码的时隙比例和/或前M次扫码的时隙比例调整接收窗口值，M值为事先设置的正整数，M>1。本实施例中，根据此次扫码的时隙比例α1调整接收窗口值。
一种优选方式中，所述调整接收窗口值是根据碰撞时隙数量与接收窗口值的比值或碰撞时隙数量与成功时隙数量的比值或碰撞时隙数量与空闲时隙数量的比值调整接收窗口值，当比值在阈值区间内时不改变接收窗口值，当比值超出阈值区间上限时增大接收窗口值，当比值低于阈值区间下限时减小接收窗口值。
一种优选方式中，时隙比例记为αi，此次接收窗口值记为Mi，其中i表示扫码序号；阈值区间记为(D,U)；若D<αi<U，则不改变接收窗口，即下一次接收窗口Mi+1＝Mi；若时隙比例αi≥U，则根据时隙比例αi、阈值区间上限U和此次接收窗口值增大接收窗口，即计算下一次接收窗口Mi+1＝k·(1+αi-U)·Mi，其中k是根据应用场景历史数据设置的计算系数；若时隙比例αi≤D，则根据碰撞时隙比例αi、阈值区间下限D和此次接收窗口值减小接收窗口，即计算下一次接收窗口Mi+1＝(g+αi-D)·Mi，其中g是根据应用场景历史数据设置的计算系数。
本实施例中，根据应用场景扫码历史数据和历史识别效率数据的综合值设置阈值区间(D,U)＝(0.05,0.5)，时隙比例α1＝0.8，M1＝100；α1＝0.8大于U＝0.5，根据应用场景历史数据设置的计算系数k＝1，计算下一次接收窗口M2＝k·(1+α1-U)·M1＝1·(1+0.8-0.5)·100＝130，返回步骤S03。
在步骤S03中，此时集合A为包含12个电子标签响应码的集合，接收窗口M2＝130，阅读器发送包含接收窗口M2和集合A的射频信号。
在步骤S04中，进入扫描区的电子标签比较自身电子标签的身份信息与集合A中电子标签的身份信息，若一致则不进行响应，若不一致则生成响应码并发送至阅读器。
在步骤S05中，RFID阅读器接收到110个不同的响应码，将不同的响应码添加至已成功识别标签集合A，即此时已成功识别标签集合A中共有122个电子标签响应码。
在步骤S06中，统计本次扫码的空闲时隙数F2＝10、碰撞时隙数C2＝10，成功时隙数S2＝110。
在步骤S07中，此次碰撞时隙数C2＝10不等于0，计算时隙比例α2＝C2/M2＝10/130＝0.08。
在步骤S08中，此时碰撞时隙比例α2＝0.08，M2＝130，U＝0.5，D＝0.05；D<α2＝0.08<U，则不改变接收窗口，即下一次接收窗口M3＝M2＝130，返回步骤S03。
在步骤S03中，此时集合A为包含122个电子标签响应码的集合，接收窗口M3＝130，阅读器发送包含接收窗口M3和集合A的射频信号。
在步骤S04中，进入扫描区的电子标签比较自身电子标签的身份信息与集合A中电子标签的身份信息，若一致则不进行响应，若不一致则生成响应码并发送至阅读器。
在步骤S05中，RFID阅读器接收到0个不同的响应码，将不同的响应码添加至已成功识别标签集合A，即此时已成功识别标签集合A中共有122个电子标签响应码。
在步骤S06中，统计本次扫码的空闲时隙数F3＝130、碰撞时隙数C3＝0，成功时隙数S3＝0。
在步骤S07中，此次碰撞时隙数C3＝0等于0，此时判定扫描结束，已成功识别标签集合中的电子标签对应的物品即为识别出的物品。
本发明实施例二的自适应调整接收窗口值方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S01、设置初始的接收窗口值；
步骤S02、建立集合，所述集合用于存储标签编码和/或标签特征值；
步骤S03、阅读器发送射频信号，信号中包含接收窗口值和集合；
步骤S04、物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和/或特征值是否在集合中，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器；
步骤S05、阅读器识别标签响应码并将识别出的标签编码和/或特征值添加至集合；
步骤S06、统计接收窗口中空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量；
步骤S07、判断此次碰撞时隙的数量是否等于0，若是则判定扫描结束，否则计算时隙比例；
步骤S08、根据时隙比例调整接收窗口值，返回步骤S03。
一种优选方式中，所述初始的接收窗口值是根据应用场景的历史经验估算或根据历史记录设置或对标签数量估算后按相应比例设置的任一项。其中根据应用场景的历史经验估算是指根据应用场景中所需识别的物品标签数量级估算所需要的接收窗口值，根据历史记录设置是指根据最近多次接收窗口值的平均值或最大值或最小值的任一项设置，对标签数量估算后按相应比例设置是指先对标签数量进行模糊估算后按照估算值的比例设置接收窗口值。本实施例中步骤S01、根据应用场景的历史经验估算是指根据应用场景中所需识别的物品标签数量级估算所需要的接收窗口值M0＝100。
步骤S02、阅读器建立集合，所述集合用于存储标签编码和/或标签特征值。本实施例中，阅读器建立集合A，此时集合A为空集，用于存储标签编码和标签特征值，其中标签特征值是标签编码的标识位。
步骤S03、阅读器发送射频信号，信号中包含接收窗口值和集合。本实施例中，阅读器发送包含有接收窗口值和集合A的射频信号，此时接收窗口值M1＝100。
步骤S04、物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和/或特征值是否在集合中，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器。本实施例中，物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和对应的特征值是否与集合中标签编码和对应的特征值匹配，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器。
步骤S05、阅读器识别标签响应码并将识别出的标签编码和/或特征值添加至集合。本实施例中，RFID阅读器接收到12个不同的响应码，将不同的响应码对应的标签编码和特征值添加至集合A。
步骤S06、统计接收窗口中空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量。本实施例中，统计本次扫码的空闲时隙数F1＝8、碰撞时隙数C1＝80，成功时隙数S1＝12。
步骤S07、判断此次碰撞时隙的数量是否等于0，若是则判定扫描结束，否则计算时隙比例。本实施例中，此次碰撞时隙数量C1＝80不等于0，计算时隙比例，时隙比例是空闲时隙数量与接收窗口值的比值。
本实施例中时隙比例是空闲时隙数量与接收窗口值的比值，记为α1＝F1/M1＝0.08。
步骤S08、根据时隙比例调整接收窗口值，返回步骤S03。所述根据时隙比例调整接收窗口值是根据此次扫码的时隙比例和/或前一次扫码的时隙比例和/或前M次扫码的时隙比例调整接收窗口值，M值为事先设置的正整数，M>1。本实施例中，事先设置M＝10，根据此次扫码和前10次扫码的时隙比例调整接收窗口值。
一种优选方式中，所述调整接收窗口值是当空闲时隙数量与接收窗口值的比值在阈值区间内时不改变接收窗口值，当空闲时隙数量与接收窗口值的比值超出阈值区间上限时减小接收窗口值，当空闲时隙数量与接收窗口值的比值小于阈值区间下限时增大接收窗口值。
一种优选方式中，当连续N次的比值超出阈值区间上限或低于阈值区间下限时，接收窗口值的调整量大于前N-1次的接收窗口值调整量，N是正整数。本实施例中，事先设置正整数N＝2，当连续2次的比值超出阈值区间上限或低于阈值区间下限时，接收窗口值的调整量大于前1次的接收窗口值调整量，本实施例中每多1次接收窗口值调整量增加5。
一种优选方式中，时隙比例记为αi，此次接收窗口值记为Mi，其中i表示扫码序号；阈值区间记为(D,U)；若D<αi<U，则不改变接收窗口，即下一次接收窗口Mi+1＝Mi；若时隙比例αi≥U，则根据时隙比例αi、阈值区间上限U和此次接收窗口值减小接收窗口，即计算下一次接收窗口Mi+1＝(k+U-αi)·Mi，其中k是根据应用场景历史数据设置的计算系数；若时隙比例αi≤D，则根据碰撞时隙比例αi、阈值区间下限D和此次接收窗口值增大接收窗口，即计算下一次接收窗口Mi+1＝g(1+D-αi)·Mi，其中g是根据应用场景历史数据设置的计算系数。本实施例中，根据应用场景扫码历史数据和历史识别效率数据的综合值设置阈值区间(D,U)＝(0.1,0.6)，时隙比例α1＝0.08，M1＝100；α1＝0.08小于D＝0.1，根据应用场景历史数据设置的计算系数g＝1，计算下一次接收窗口M2＝g(1+D-α1)·M1＝1·(1+0.1-0.08)·100＝102，返回步骤S03。
在步骤S03中，此时集合A为包含12个电子标签响应码的集合，接收窗口M2＝130，阅读器发送包含接收窗口M2和集合A的射频信号。
在步骤S04中，进入扫描区的电子标签比较自身电子标签的身份信息与集合A中电子标签的身份信息，若一致则不进行响应，若不一致则生成响应码并发送至阅读器。
在步骤S05中，RFID阅读器接收到110个不同的响应码，将不同的响应码添加至已成功识别标签集合A，即此时已成功识别标签集合A中共有122个电子标签响应码。
在步骤S06中，统计本次扫码的空闲时隙数F2＝10、碰撞时隙数C2＝10，成功时隙数S2＝110。
在步骤S07中，此次碰撞时隙数C2＝10不等于0，计算时隙比例α2＝F2/M2＝10/130＝0.08。
在步骤S08中，时隙比例α2＝0.08，M2＝102；α2＝0.08小于D＝0.1，此时连续两次时隙比例小于时隙区间下限，则接收窗口值调整量增加5，计算系数g＝1，计算下一次接收窗口M3＝g(1+D-α1)·M2+5＝1·(1+0.1-0.08)·102+5＝109，返回步骤S03。
在步骤S03中，此时集合A为包含122个电子标签响应码的集合，接收窗口M3＝109，阅读器发送包含接收窗口M3和集合A的射频信号。
在步骤S04中，进入扫描区的电子标签比较自身电子标签的身份信息与集合A中电子标签的身份信息，若一致则不进行响应，若不一致则生成响应码并发送至阅读器。
在步骤S05中，RFID阅读器接收到0个不同的响应码，将不同的响应码添加至已成功识别标签集合A，即此时已成功识别标签集合A中共有122个电子标签响应码。
在步骤S06中，统计本次扫码的空闲时隙数F3＝109、碰撞时隙数C3＝0，成功时隙数S3＝0。
在步骤S07中，此次碰撞时隙数C3＝0等于0，此时判定扫描结束，已成功识别标签集合中的电子标签对应的物品即为识别出的物品。
一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述实施例所述的方法。
本发明实施例三的一种自适应调整接收窗口值系统，结构如图2所示，其特征在于包括：
阅读器；
标签；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述任一实施例的方法。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自适应调整接收窗口值方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01、设置初始的接收窗口值；
步骤S02、建立集合，所述集合用于存储标签编码和/或标签特征值；
步骤S03、阅读器发送射频信号，信号中包含接收窗口值和集合；
步骤S04、物品携带的标签接收到射频信号后判断标签的编码和/或特征值是否在集合中，若是则标签不响应，否则标签生成响应码并发送至阅读器；
步骤S05、阅读器识别标签响应码并将识别出的标签编码和/或特征值添加至集合；
步骤S06、统计接收窗口中空闲时隙、碰撞时隙和成功时隙的数量；
步骤S07、判断此次碰撞时隙的数量是否等于0，若是则判定扫描结束，否则计算时隙比例；
步骤S08、根据时隙比例调整接收窗口值，返回步骤S03。
2.根据权利要求1所述的自适应调整接收窗口值方法，其特征在于，所述初始的接收窗口值是根据应用场景的历史经验估算或根据历史记录设置或对标签数量估算后按相应比例设置的任一项。
3.根据权利要求1所述的自适应调整接收窗口值方法，其特征在于，所述时隙比例包括碰撞时隙数量与接收窗口值的比值和/或空闲时隙数量与接收窗口值的比值和/或碰撞时隙数量与成功时隙数量的比值和/或碰撞时隙数量与空闲时隙数量的比值。
4.根据权利要求1所述的自适应调整接收窗口值方法，其特征在于，所述根据时隙比例调整接收窗口值是根据此次扫码的时隙比例和/或前一次扫码的时隙比例和/或前M次扫码的时隙比例调整接收窗口值，M值为正整数。
5.根据权利要求4所述的自适应调整接收窗口值方法，其特征在于，所述调整接收窗口值是根据碰撞时隙数量与接收窗口值的比值或碰撞时隙数量与成功时隙数量的比值或碰撞时隙数量与空闲时隙数量的比值调整接收窗口值，当比值在阈值区间内时不改变接收窗口值，当比值超出阈值区间上限时增大接收窗口值，当比值低于阈值区间下限时减小接收窗口值。
6.根据权利要求4所述的自适应调整接收窗口值方法，其特征在于，所述调整接收窗口值是当空闲时隙数量与接收窗口值的比值在阈值区间内时不改变接收窗口值，当空闲时隙数量与接收窗口值的比值超出阈值区间上限时减小接收窗口值，当空闲时隙数量与接收窗口值的比值小于阈值区间下限时增大接收窗口值。
7.根据权利要求5或6任一项所述的自适应调整接收窗口值方法，其特征在于，当连续N次的比值超出阈值区间上限或低于阈值区间下限时，接收窗口值的调整量大于前N-1次的接收窗口值调整量，N是正整数。
8.一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行如权利要求1-7所述的方法。
9.一种自适应调整接收窗口值系统，其特征在于包括：
阅读器；
标签；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行如权利要求1-7所述的方法。
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