CN112258133A - 一种基于rfid技术的行李追踪识别系统及方法 - Google Patents

一种基于rfid技术的行李追踪识别系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，包括传送机构、逻辑控制系统、行李位置检测装置和RFID识别系统，传送机构，用于输送贴有RFID标签的行李；逻辑控制系统，用于驱动传送机构输送行李，接收行李位置检测装置获取的位置信息，对行李进行追踪控制，与RFID识别系统进行实时通讯，实现行李条码信息自动识别；行李位置检测装置，用于检测行李在传送机构上的位置信息，并将位置信息发送至逻辑控制系统；RFID识别系统，用于接收逻辑控制系统传送的行李追踪信号，扫描行李上的RFID标签，完成对行李标签信息的标记。本发明提升了行李识别率，实现了行李标签数据和行李信息的准确绑定。

Description

一种基于RFID技术的行李追踪识别系统及方法
技术领域
本发明属于行李分拣技术领域，更具体的说是涉及一种基于RFID技术的行李追踪识别系统及方法。
背景技术
行李读码识别是保证机场托运行李准确分拣、提高行李处理效率、确保航空公司和机场成功运营的关键。目前，国内机场大多仍使用ATR激光获取标签信息，受条码位置、光源、印刷、污渍及激光发生器衰减等因素，造成光学读码的识别率很难进一步提高。
目前，业内开始逐步采用射频识别技术读取绑定在行李上的标签信息，大多通过配置多块天线板对指定区域的进行识别，通过调节天线的发射角度和功率来调节天线的识别范围和距离，条码识别率大幅提升，但容易受行李间隙过小，多个标签信息同时出现很难准确识别的影响，造成RFID识别信息绑定错误，导致行李分拣错误或行李延误，对旅客正常出行造成影响。另外通过配置多块天线板对指定区域的进行识别，所需安装空间较大，需对传输机构进行抗干扰设计。
因此，如何提供一种基于RFID技术的行李追踪识别系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于RFID技术的行李追踪识别系统及方法，不仅提升了行李识别率，同时解决了射频识别对间隙较小的邻近行李识别难分辨、多标签信息筛选难判别的问题，实现了行李标签数据和行李信息的准确绑定，为满足行李处理系统高效、准确处理行李的需求提供了数据基础。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，包括：传送机构、逻辑控制系统、行李位置检测装置和RFID识别系统，其中，
所述传送机构，用于输送贴有RFID标签的行李；
所述逻辑控制系统，用于驱动传送机构输送行李，接收行李位置检测装置获取的位置信息，对行李进行追踪控制，并与RFID识别系统进行实时通讯，实现行李条码信息自动识别；
所述行李位置检测装置，用于检测行李在传送机构上的位置信息，并将位置信息发送至逻辑控制系统；
所述RFID识别系统，用于接收逻辑控制系统传送的行李追踪信号，扫描行李上的RFID标签，完成对行李标签信息的标记。
优选的，所述传送机构包括传送电机和输送带，所述传送电机的输出端与所述输送带传动连接。
优选的，所述逻辑控制系统包括PLC、采集模块和驱动模块，所述采集模块和所述驱动模块均与所述PLC电性连接；所述采集模块，用于采集行李位置检测装置获取的行李位置信息；所述PLC，用于接收采集模块采集的行李位置信息，并对驱动模块进行控制；所述驱动模块，用于驱动传送电机运转。
优选的，所述RFID识别系统包括框架、天线列阵、读写模块、工控机和控制箱，其中，所述框架架设于所述输送带顶端，且位于两个输送带之间，所述天线列阵安装在所述框架上，所述控制箱安装在所述框架的一侧，所述读写模块和所述工控机均设置于所述控制箱内。
优选的，所述读写模块分别与所述天线列阵和所述工控机电性连接；所述天线列阵，用于识别行李上的RFID标签；所述读写模块，用于向天线列阵发射射频信号，读取行李上的RFID标签所记录的信息，并将信息通过通信模块发送给工控机；所述工控机，用于对RFID标签所记录的信息执行对应的标签匹配过滤指令，并将匹配过滤数据发送给逻辑控制系统或后台处理系统。
优选的，所述传送机构的末端设置有分拣机构，用于根据RFID标签存储的信息对行李进行分拣。
优选的，RFID标签所记录的信息包含RFID标签的EPC区、TID区和USER区的其中一个或或多个的信息。
一种基于RFID技术的行李追踪识别方法，包括如下步骤：
S1：逻辑控制系统对传送机构上传送的行李进行追踪定位；
S2：逻辑控制系统通过控制传送机构的启动，对行李进行单件分离，并保证相邻行李间距不小于预设范围；
S3：当行李位置检测装置检测到行李时，将激活RFID识别系统，并将行李追踪识别号传送给RFID识别系统；
S4：RFID识别系统读取行李上的RFID标签，记录每个天线读到的RFID标签以及RFID标签的RSSI信号强度；
S5：RFID识别系统根据时间戳为基础将当前时刻天线所询查到的RFID标签ID及RSSI信号强度填入询查数据记录表，并根据行李位置构建序列模型，对RFID标签精准定位及顺序判定，得出行李移动识别结果。
优选的，步骤S4之后还包括S41：对有重复记录的RFID标签的各RSSI信号强度比较，RSSI信号强度最强值对应的天线所在的行李为该RFID标签的行李。
优选的，步骤S5之后还包括S51：当执行读取命令时，RFID识别系统中的读写模块将读取的RFID标签中存储的行李信息发送至所述逻辑处理系统处理，当执行写入命令时，RFID识别系统中的读写模块将逻辑处理系统发来的待写入信息写入RFID标签，对识别完成的电子标签进行标记，避免重复读写。
本发明的有益效果在于：
本发明将RFID标签识别与行李处理相结合，将行李单件分离、同步定位技术与RFID识别技术相结合，不仅提升了行李识别率，同时解决了射频识别对间隙较小的邻近行李识别难分辨、多标签信息筛选难判别的问题，实现了行李标签数据和行李信息准确绑定，为满足行李处理系统高效、准确处理行李的需求提供了数据基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明系统的结构示意图。
100-传送机构；200-逻辑控制系统；201-行李位置检测装置；300-RFID识别系统；301-控制箱。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明为了解决现有技术中RFID识别行李识别容易受行李间隙及较小影响，导致行李信息绑定失败，造成行李无法正常分拣。本发明中将行李处理与识别相结合，在不影响行李处理效率的前提下，将行李跟踪与识别信息筛选相结合，通过逻辑控制系统实现对托运行李进行全流程追踪，提高行李识别准确率和分拣效率。
请参阅附图1，本发明提供了一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，包括：传送机构100、逻辑控制系统200、行李位置检测装置201和RFID识别系统300，逻辑控制系统200、传送机构100、RFID识别系统300间通过通信设备相连，其中，
传送机构100，用于输送贴有RFID标签的行李，RFID标签的芯片写入相关行李编码信息；
逻辑控制系统200，用于驱动传送机构100输送行李，接收行李位置检测装置201获取的位置信息，对行李进行追踪控制，并与RFID识别系统300进行实时通讯，实现行李条码信息自动识别；
行李位置检测装置201，用于检测行李在传送机构100上的位置信息，并将位置信息发送至逻辑控制系统200；
RFID识别系统300，用于接收逻辑控制系统200传送的行李追踪信号，扫描行李上的RFID标签，完成对行李标签信息的标记。
传送机构100包括传送电机和输送带，传送电机的输出端与输送带传动连接。贴有RFID标签的行李经输送带通过指定识读区域，实现托运行李的输送功能。
逻辑控制系统200包括PLC、采集模块和驱动模块，采集模块和驱动模块均与PLC电性连接；采集模块，用于采集行李位置检测装置201获取的行李位置信息；PLC，用于接收采集模块采集的行李位置信息，并根据分配要求对行李输送进行控制处理，便于对行李进行全流程识别管控；驱动模块，用于驱动传送电机运转。
RFID识别系统300包括框架、天线列阵、读写模块、工控机和控制箱301，其中，框架架设于输送带顶端，且位于两个输送带之间，天线列阵安装在框架上，控制箱301安装在框架的一侧，读写模块和工控机均设置于控制箱301内。在与输送带接缝处的框架内侧部署有天线阵列，用于识别行李的RFID标签信息，天线阵列的识别方向与行李输送方向一致，包含至少1组RFID天线设备，天线阵列使RFID标签的识读区域覆盖行李传输的全部区域。框架通过焊接或螺丝固定在传送机构100的接口，将控制箱301通过框架支撑起来，使读取性能更加稳定并且方便维护。
本实施例中，读写模块分别与天线列阵和工控机电性连接；天线列阵，用于识别行李上的RFID标签；读写模块，用于向天线列阵发射射频信号，读取行李上的RFID标签所记录的信息，并将信息通过通信模块发送给工控机，RFID标签信息包括但不限于标签条码，日期；读写模块具备将指定信息写入RFID标签的功能；工控机，用于对RFID标签所记录的信息执行对应的标签匹配过滤指令，并将匹配过滤数据发送给逻辑控制系统200或后台处理系统。
本实施例中，传送机构100的末端设置有分拣机构，用于根据RFID标签存储的信息对行李进行分拣，从而实现根据分拣规则将行李送至相应目的地的这一效果。RFID标签所记录的信息包含RFID标签的EPC区、TID区和USER区的其中一个或或多个的信息。
本发明还提供了一种基于RFID技术的行李追踪识别方法，包括如下步骤：
S1：逻辑控制系统200对输送带上传送的行李进行追踪定位，PLC输出指令通过驱动模块控制传送电机带动输送带转动，实时获取在输送带上同步运行的行李位置，驱动模块的控制模式不限于变频、伺服、直启；
S2：逻辑控制系统200采集行李位置检测装置201信号，建立行李移动的位置序列模型，判断相邻行李的间隙是否大于预设值，对行李进行单件分离。其工作过程为，通过逻辑控制系统200对行李进行定位追踪，并利用速度差将串行输送的行李进行分离；单件分离系统的出现，减去了系统高峰时期行李吞吐量大造成输送系统阻塞停止的风险，提升了行李处理系统的流畅程度；
S3：当行李位置检测装置201识别到行李即将进入射频识别区域后，将唤醒RFID识别系统300，同时逻辑控制系统200将行李追踪识别号传送给RFID识别系统300，接收到唤醒信号后，自动启动识别功能扫描对应区域RFID标签，传输具有固定识别信息的相应信号，通过读写模块接收来自于RFID标签的相应信号；
S4：读写模块通过给每个行李上的电子标签发射射频信号，读取行李上的RFID标签，记录每个天线读到的RFID标签以及RFID标签的RSSI信号强度等信息；
S41：对有重复记录的RFID标签的各RSSI信号强度比较，其控制方法为：所得的RFID标签反馈信号强度与行李位置对应关系进行比对验证，多次的对应关系均相同则输出或存储该对应关系，多次的对应关系存在不同则将其进行反馈或记录；
S5：系统根据时间戳为基础将当前时天线所询查到的标签ID及RSSI填入询查数据记录表，并根据行李位置序列模型，对RFID标签精准定位及顺序判定，得出行李移动识别结果辅助判断信息绑定的准确性。
步骤S5之后还包括S51：当执行读取命令时，读写模块将读取的RFID电子标签中存储的行李信息发送至逻辑控制系统200处理，当执行写入命令时，RFID读写模块将逻辑控制系统200发来的待写入信息写入RFID电子标签，对识别完成的电子标签进行标记，避免重复读写，可用于行李信息的统计分析。
本发明的RFID识别系统300采用框架式设计，易于安装维护；无需对传送机构100进行抗干扰设计；利用环状行波天线形成天线列阵，使得天线列阵的信号覆盖范围比单个定向天线的信号覆盖范围大得多，降低对行李标签位置的要求；RFID识别系统300对识别区域的行李进行同步追踪，提高了射频识别系统的可靠性，系统对行李追踪更准确；本发明具备节能功能，当行李通过天线列阵识别区域时，自动控制天线列阵开启读取功能；当行李离开天线列阵识别区域时，自动关闭发射无线信号，降低了系统待机时的功耗，延长了器件使用时间；本发明将识别的RFID标签信息与具行李处理系统发送的行李标识自动绑定，传输给后台处理系统，实现行李相关信息的融合和互通。RFID行李跟踪识别系统的将RFID识别技术与传统行李处理系统进行数据融合，通过感应并控制行李输送的速度、位置及间距，实现了托运行李的定位跟踪、信息自动读取、数据过滤、出错预警的四项合一功能，自动化程度更高，可靠性更高，处理速度较快，便于行李信息的管理，更能保证行李分拣的准确性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，包括：传送机构、逻辑控制系统、行李位置检测装置和RFID识别系统，其中，
所述传送机构，用于输送贴有RFID标签的行李；
所述逻辑控制系统，用于驱动传送机构输送行李，接收行李位置检测装置获取的位置信息，对行李进行追踪控制，并与RFID识别系统进行实时通讯，实现行李条码信息自动识别；
所述行李位置检测装置，用于检测行李在传送机构上的位置信息，并将位置信息发送至逻辑控制系统；
所述RFID识别系统，用于接收逻辑控制系统传送的行李追踪信号，扫描行李上的RFID标签，完成对行李标签信息的标记。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，所述传送机构包括传送电机和输送带，所述传送电机的输出端与所述输送带传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，所述逻辑控制系统包括PLC、采集模块和驱动模块，所述采集模块和所述驱动模块均与所述PLC电性连接；所述采集模块，用于采集行李位置检测装置获取的行李位置信息；所述PLC，用于接收采集模块采集的行李位置信息，并对驱动模块进行控制；所述驱动模块，用于驱动传送电机运转。
4.根据权利要求3所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，所述RFID识别系统包括框架、天线列阵、读写模块、工控机和控制箱，其中，所述框架架设于所述输送带顶端，且位于两个输送带之间，所述天线列阵安装在所述框架上，所述控制箱安装在所述框架的一侧，所述读写模块和所述工控机均设置于所述控制箱内。
5.根据权利要求4所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，所述读写模块分别与所述天线列阵和所述工控机电性连接；所述天线列阵，用于识别行李上的RFID标签；所述读写模块，用于向天线列阵发射射频信号，读取行李上的RFID标签所记录的信息，并将信息通过通信模块发送给工控机；所述工控机，用于对RFID标签所记录的信息执行对应的标签匹配过滤指令，并将匹配过滤数据发送给逻辑控制系统或后台处理系统。
6.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，所述传送机构的末端设置有分拣机构，用于根据RFID标签存储的信息对行李进行分拣。
7.根据权利要求6所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别系统，其特征在于，RFID标签所记录的信息包含RFID标签的EPC区、TID区和USER区的其中一个或或多个的信息。
8.根据权利要求7所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：逻辑控制系统对传送机构上传送的行李进行追踪定位；
S2：逻辑控制系统通过控制传送机构的启动，对行李进行单件分离，并保证相邻行李间距不小于预设范围；
S3：当行李位置检测装置检测到行李时，将激活RFID识别系统，并将行李追踪识别号传送给RFID识别系统；
S4：RFID识别系统读取行李上的RFID标签，记录每个天线读到的RFID标签以及RFID标签的RSSI信号强度；
S5：RFID识别系统根据时间戳为基础将当前时刻天线所询查到的RFID标签ID及RSSI信号强度填入询查数据记录表，并根据行李位置构建序列模型，对RFID标签精准定位及顺序判定，得出行李移动识别结果。
9.根据权利要求8所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别方法，其特征在于，步骤S4之后还包括S41：对有重复记录的RFID标签的各RSSI信号强度比较，RSSI信号强度最强值对应的天线所在的行李为该RFID标签的行李。
10.根据权利要求9所述的一种基于RFID技术的行李追踪识别方法，其特征在于，步骤S5之后还包括S51：当执行读取命令时，RFID识别系统中的读写模块将读取的RFID标签中存储的行李信息发送至所述逻辑处理系统处理，当执行写入命令时，RFID识别系统中的读写模块将逻辑处理系统发来的待写入信息写入RFID标签，对识别完成的电子标签进行标记，避免重复读写。
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