CN112417905A - 射频标签识别系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种射频标签识别系统、方法、设备及可读存储介质。射频标签识别系统包括：导电材质的柜体、射频读写器和至少一组波导组件，波导组件安装于柜体的柜面上；波导组件与柜体形成波导传输结构；射频读写器用于，控制波导组件在腔体中，产生与波导组件对应的波导模式下的电磁场；在腔体的预设区域中，电磁场的强度达到预设阈值，电磁场用于为进入预设区域的射频标签提供能量，以进行发送标签信息的操作。本申请利用波导传输结构，在柜体内的预设区域形成非辐射性质的电磁场，使得电磁场在接触金属柜体时，不会进一步产生反射驻波，解决了辐射性质电磁场在预设区域内产生电磁场盲区的问题，提高了货品盘点的成功率和效率。
Description
技术领域
本申请涉及波导技术领域，具体涉及射频标签识别系统、方法、设备及可读存储介质。
背景技术
超高频射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术以其价格便宜，群读数量多、速度快的特点，已经被尝试用于各种应用场景下的货品盘点。
现有的货品盘点方法，首先需要布置用于容纳货品的金属柜体，并在金属柜体的腔体内布置多个超高频射频识别天线和射频读写器，并通过多次测试，不断调整超高频射频识别天线在腔体内的位置，直至超高频射频识别天线产生的电磁场能够为金属柜体内所有货品的射频标签提供感应电流，使得射频标签将标签信息发送至射频读写器。
但是，在实际应用场景下，超高频射频识别天线本身为辐射体，其产生的电磁场在接触金属柜体时会进一步产生反射驻波，而反射驻波则会在腔体内造成电磁场盲区，导致处于该电磁场盲区中的射频标签无法发送标签信息，造成货品盘点的成功率和效率降低。
申请内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的射频标签识别系统、方法、设备及可读存储介质。
依据本申请的一个方面，提供了一种射频标签识别系统，包括：
柜体、射频读写器和至少一组波导组件；
所述柜体为导电材质，所述波导组件安装于所述柜体的柜面上并延伸至所述柜体形成的腔体中，所述射频读写器与所述波导组件连接；所述波导组件与所述柜体形成波导传输结构；
所述射频读写器用于，控制所述波导组件在所述腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场，以及接收射频标签发送的标签信息；
在所述腔体的预设区域中，所述电磁场的强度达到预设阈值，所述电磁场用于为进入所述预设区域的所述射频标签提供能量，以供所述射频标签进行发送所述标签信息的操作。
依据本申请的另一个方面，提供了一种射频标签识别方法，包括：
射频读写器控制波导组件在柜体的腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场；在所述腔体的预设区域中，所述电磁场的强度达到预设阈值；
在射频标签进入所述预设区域中的情况下，所述射频标签在所述电磁场下，向所述射频读写器发送标签信息；
其中，所述柜体为导电材质，所述波导组件安装于所述柜体的柜面上并延伸至所述柜体形成的腔体中，所述射频读写器与所述波导组件连接；所述波导组件与所述柜体形成波导传输结构。
依据本申请的另一个方面，提供了一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述一个或多个的方法。
依据本申请的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上述一个或多个的方法。
依据本申请实施例，射频标签识别系统包括：柜体、射频读写器和至少一组波导组件；柜体为导电材质，波导组件安装于柜体的柜面上并延伸至柜体形成的腔体中，射频读写器与波导组件连接；波导组件与柜体形成波导传输结构；射频读写器用于，控制波导组件在腔体中，产生与波导组件对应的波导模式下的电磁场，以及接收射频标签发送的标签信息；在腔体的预设区域中，电磁场的强度达到预设阈值，电磁场用于为进入预设区域的射频标签提供能量，以进行发送标签信息的操作。本申请利用波导组件与柜体形成波导传输结构，在柜体内的预设区域形成非辐射性质的电磁场，使得波导模式下非辐射性质的电磁场在接触金属柜体时，不会进一步产生反射驻波，解决了辐射性质电磁场在预设区域内产生电磁场盲区的问题，增加了电磁场中射频标签的读取成功率，提高了货品盘点的成功率和效率。且，由于波导结构形成非辐射性质的电磁场，在货品变化后，也不会出现电磁场盲区，不影响对预设区域内的射频标签的读取。另外，由于波导结构产生的电磁场容易计算，波导模式产生的电磁场的范围容易确定，能通过计算确定波导结构产生的电磁场的覆盖范围，能科学的确定波导结构的电磁场覆盖的范围，不用大量的反复测试。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文可选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出可选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本申请提供的一种射频标签识别系统的架构图；
图2示出了根据本申请提供的一种波导模式下的电场分布图；
图3示出了根据本申请实施例的另一种波导模式下的电场分布图；
图4示出了根据本申请实施例的另一种波导模式下的电场分布图；
图5示出了根据本申请提供的另一种射频标签识别系统的架构图；
图6示出了根据本申请提供的另一种柜体的结构图；
图7示出了根据本申请提供的另一种柜体的结构图；
图8示出了根据本申请提供的另一种柜体的结构图；
图9示出了根据本申请实施例的一种三组波导模式下的电场区域图；
图10示出了根据本申请实施例的一种波导组件的结构图；
图11示出了根据本申请实施例的另一种波导组件的结构图；
图12示出了根据本申请实施例的一种波导组件的安装位置图；
图13示出了根据本申请实施例的一种射频标签识别方法实施例的步骤流程图；
图14示出了可被用于实现本公开中所述的各个实施例的示例性系统。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为使本领域技术人员更好地理解本申请，以下对本申请涉及的概念进行说明：
超高频(UHF，Ultra High Frequency)：是指频率为300兆赫～3000兆赫，波长在1米～1分米的无线电波，该波段的无线电波又称为分米波。
射频识别：一种通过射频读写器与射频标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别射频标签中所存储信息的方法。具体的，射频识别技术的基本工作原理包括：射频标签在进入电磁场之后，接收射频读写器发出的射频信号，并凭借电磁场产生的感应电流所获得的能量，发送出存储在自身芯片中的产品信息；或者，由进入电磁场的射频标签主动发送某一频率的信号至射频读写器，射频读写器在读取信息并解码后，得到产品信息。
波导传输结构：是一种用来定向引导电磁波的结构。在电磁学和通信工程学领域中，波导可以指在端点间传递电磁波的任何线性结构。常见的波导传输结构主要包括平行双导线、同轴线、平行平板波导、矩形波导、圆波导、微带线、平板介质光波导和光纤。从引导电磁波的角度看，这些波导传输结构都可分为内部区域和外部区域，电磁波被限制在内部区域传播。
波导模式：不同的波导传输结构中存在多种电磁场的结构或分布，一种电磁场的分布称为一种波导模式(波形)，一种波导模式都有对应的截止波长和不同的相速。横截面均匀的空心波导称为均匀波导，均匀波导中电磁波的波型可分为电波(TE模)和磁波(TM模)两大类。
波导组件：用于配合导电材质的柜体，形成波导传输结构的硬件结构或装置。波导组件可以包括输入馈电和输出馈电，输入馈电和输出馈电可以设置在柜体表面的不同位置，输入馈电可以接收射频读写器提供的电能，并将电能基于导电材质的柜体传输至输出馈电，使得通过输入馈电、导电材质的柜体、输出馈电之间的电能传输，在柜体的腔体内形成非辐射性质的电磁场。
射频读写器：射频读写器用于将射频标签中的标签信息读出，或将标签信息写入射频标签的装置。根据使用的结构和技术不同，射频读写器可以是读取和或写入装置。射频读写器可以包括电源接口和射频接口，电源接口连接电源，用于给射频读写器供电，射频接口与波导组件连接，用于在射频标签识别系统工作时，为波导组件供电，以供波导组件配合导电材质的柜体形成对应的电磁场。
射频标签：射频标签由收发天线、交流直流转换电路、解调电路、逻辑控制电路、存储器和调制电路组成。其中，收发天线：接收来自射频读写器的信号，并把所要求的数据送回给射频读写器。交流直流转换电路：利用电磁场的能量，经稳压电路输出为其它电路提供稳定的电源。解调电路：从接收的信号中去除载波，解调出原信号。逻辑控制电路：对来自射频读写器的信号进行译码，并依射频读写器的要求回发信号。存储器：作为系统运作及存放识别数据的位置。调制电路：逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给射频读写器。
参照图1，其示出了本申请实施例提供的一种射频标签识别系统的架构图，包括：柜体10、射频读写器20、至少一组波导组件30，其中，柜体10内壁为导电材质，波导组件30安装于柜体10的柜面上并延伸至柜体10形成的腔体中，射频读写器20与波导组件30连接；波导组件30与柜体10形成波导传输结构；射频读写器20用于控制波导组件30在腔体中，产生与波导组件30对应的波导模式下的电磁场。
具体的，由于不同波导模式下的电磁场具有与波导模式相对应的分布区域，因此可以建立波导模式与该波导模式下电磁场的分布区域之间的对应关系。
例如，参照图2，其示出了本申请实施例提供的一种波导模式下的电场分布图，图2示出了TE(电场)10的波导模式下的电场分布图；参照图3，其示出了本申请实施例提供的一种波导模式下的电场分布图，图3示出了TE(电场)20的波导模式下的电场分布图；参照图4，其示出了本申请实施例提供的一种波导模式下的电场分布图，图4示出了TE(电场)01的波导模式下的电场分布图。
需要说明的是，射频标签根据其工作距离范围，具有远场射频标签和近场射频标签两种类型，远场射频标签可以对应波导模式的电场分量，近场射频标签可以对应波导模式的磁场分量。
参照上述TE10、TE20和TE01的波导模式下的电磁场分布图，可以看出，不同波导模式下的电磁场的分布情况是固定的，不同波导模式下的电磁场具有固定的体积以及横截面场强，且各个波导模式下的电磁场中，具有固定的电磁场强度分部，当针对柜体设定了预设阈值的电磁场强度时，波导模式下的电磁场中可以具有固定大小区域的电磁场，其中的电磁场强度达到预设阈值。
在本发明实施例中，参照图1，柜体10的尺寸相对固定，且可以在柜体10形成的腔体中，划分出预设区域(图1中可以以整个腔体作为该预设区域)，该预设区域可以用于容纳贴附有射频标签501的货物50。
进一步的，在柜体10的腔体中，还可以设置有用于安放货物50的支架60，其中，支架60可以由非导电材质制成，且支架60中可以划分多个货物安放位置，如图1中，可以在支架60中划分第一安放位置601，第二安放位置602和第三安放位置603。各个货物安放位置用于安放对应的货物，在图1示出的示例中，上货人员可以将运动物品分类的货物50放置在运动物品分类的第二安放位置602上，当通过射频识别技术识别到货物50中射频标签501的标签信息后，可以根据标签信息中货物50的运动物品分类，进一步定位到货物50的位置为第二安放位置602。
另外，在本发明实施例中，现有技术中的射频识别天线通过输出端以辐射的方式输出电能形成的电磁场，区别于射频识别天线的辐射体性质，本发明实施例中波导组件与柜体形成的是波导传输结构，波导传输结构具有输入馈电、传输介质和输出馈电，本发明实施例是在输入馈电、传输介质和输出馈电之间形成稳定的电磁场，该电磁场为非辐射性质，且该电磁场的分布区域较为固定。并且由于波导模式下的电磁场的非辐射性质，使得波导模式下的电磁场在接触金属柜体时，不会进一步产生反射驻波，也就不会在预设区域中产生电磁场盲区。
因此，可以基于柜体中目标区域的体积，以及不同波导模式、电磁场的体积以及电磁场横截面场强之间的对应关系，可以确定预设数量以及预设类型的波导模式。
具体的，在针对柜体设定了预设阈值的电磁场强度之后，各个波导模式下的电磁场中可以具有固定大小区域的电磁场，其中的电磁场强度达到预设阈值，因此，可以根据各个波导模式下，强度达到预设阈值的电磁场所处区域的大小，选取一个或多个波导模式，使得这些选取的波导模式中，强度达到预设阈值的电磁场的区域之间相互衔接，直至占满整个柜体的预设区域，以使得在选取的波导模式所激励出的电磁场，能够覆盖整个柜体的预设区域，且使得预设区域中电磁场的强度达到预设阈值。
在确定了预设数量以及预设类型的波导模式之后，可以基于柜体的尺寸，确定各个波导模式对应的波导组件在柜体的柜面上的输入馈电和输出馈电的安装位置，根据输入馈电和输出馈电的安装位置，在完成波导组件的安装后，通过与波导组件连接的射频读写器提供的电能，各个波导组件可以在柜体的腔体内形成电磁场。使得预设数量以及预设类型的波导模式下的电磁场中，强度达到预设阈值的电磁场区域通过相互拼接或相互叠加，形成一个总电磁场区域，该总电磁场区域能够覆盖整个目标区域，且在预设区域中，电磁场的强度可以达到预设阈值，使得处于该预设阈值的强度下的电磁场中的射频标签，能够得到该电磁场赋予的足够能量。
在贴附有射频标签的货物进入预设区域中时，为进入预设区域的射频标签供电，以进行发送标签信息至射频读写器的操作，射频读写器可以根据标签信息，实现货物盘点。
可选的，射频标签识别系统还可以包括：服务端40，在射频读写器20获得标签信息之后，射频读写器20还用于，将标签信息发送至务端40。
其中，服务端可以为物流管理服务器，物流管理服务器在接收到射频读写器发送的标签信息之后，可以实现对柜体中货物的统筹盘点，建立货物的货物信息。另外，用户客户端也可以通过访问物流管理服务器，得到柜体中货物的货品信息，实现对柜体中货物的下单、提取等操作。
在本申请实施例中，一个射频读写器20可以包括多个不同波导模式对应的多个不同射频接口，以供通过一个射频读写器20为多个不同波导模式下的波导组件30进行供电。例如，参照图1，射频读写器20可以包括三个射频接口，三个射频接口分别对应TE10的波导模式、TE20的波导模式、TE01的波导模式，并分别与这三种波导模式所对应的波导组件30进行连接。射频读写器20可以通过向射频接口进行供电，以供射频接口连接的波导组件30激励出对应波导模式下的电场。
另外，在本申请实施例中，也可以设置与波导模式的数量相同的多个射频读写器20，且各个射频读写器20可以包括与对应波导模式匹配的射频接口，例如，参照图5，射频标签识别系统中可以包括TE10的波导模式对应的第一射频读写器201、TE20的波导模式对应的第二射频读写器202、TE01的波导模式对应的第三射频读写器203，且三个波导模式下的波导组件30分别与各自对应的射频读写器的射频接口连接。三个射频读写器可以通过各自的射频接口为各自连接的波导组件30进行供电，以供射频接口连接的波导组件30激励出对应波导模式下的电场。
需要说明的是，在本申请实施例中，优选的，参照图1，柜体10的形状可以为矩形立方体形状，该形状下，柜体10便于安放和存储货物。在一些其他实现方式中，根据实际需求，柜体10的形状也可以为其他形状。
如，参照图6，柜体10的形状也可以为球体，球体形状的柜体10中可以容纳具有射频标签501的货物50，波导组件30可以设置在球体形状的柜体10的表面。
进一步的，如，参照图7，柜体10的形状也可以为圆柱体，圆柱体形状的柜体10中可以容纳具有射频标签501的货物50，波导组件30可以设置在圆柱体形状的柜体10的表面。
进一步的，参照图8，柜体10的形状也可以为不规则形状，如L型结构，不规则形状的柜体10中可以容纳具有射频标签501的货物50，波导组件30可以设置在不规则形状的柜体10的表面。
在本申请实施例中，射频标签识别系统包括：柜体、射频读写器和至少一组波导组件；柜体为导电材质，波导组件安装于柜体的柜面上并延伸至柜体形成的腔体中，射频读写器与波导组件连接；波导组件与柜体形成波导传输结构；射频读写器用于，控制波导组件在腔体中，产生与波导组件对应的波导模式下的电磁场，以及接收射频标签发送的标签信息；在腔体的预设区域中，电磁场的强度达到预设阈值，电磁场用于为进入预设区域的射频标签提供能量，以进行发送标签信息的操作。本申请利用波导组件与柜体形成波导传输结构，在柜体内的预设区域形成非辐射性质的电磁场，使得波导模式下非辐射性质的电磁场在接触金属柜体时，不会进一步产生反射驻波，解决了辐射性质电磁场在预设区域内产生电磁场盲区的问题，增加了电磁场中射频标签的读取成功率，提高了货品盘点的成功率和效率。且，由于波导结构形成非辐射性质的电磁场，在货品变化后，也不会出现电磁场盲区，不影响对预设区域内的射频标签的读取。另外，由于波导结构产生的电磁场容易计算，波导模式产生的电磁场的范围容易确定，能通过计算确定波导结构产生的电磁场的覆盖范围，能科学的确定波导结构的电磁场覆盖的范围，不用大量的反复测试。
参照图1，射频标签识别系统包括：柜体10、射频读写器20和至少一组波导组件30；柜体10为导电材质，波导组件30安装于柜体10的柜面上并延伸至柜体10形成的腔体中，射频读写器20与波导组件30连接；波导组件30与柜体10形成波导传输结构；射频读写器20用于，控制波导组件30在腔体中，产生与波导组件30对应的波导模式下的电磁场，以及接收射频标签发送的标签信息；在腔体的预设区域中，电磁场的强度达到预设阈值，电磁场用于为进入预设区域的射频标签提供能量，以进行发送标签信息的操作。
具体的，图1中示出了三组波导模式下的射频标签识别系统的架构图，各组波导组件30都具有输入馈电和输出馈电，其中，图1包括TE10、TE20和TE01三种波导模式，两个第一端子301为TE20波导模式对应的波导组件的输入馈电，两个第二端子302为TE20波导模式对应的波导组件的输出馈电；第三端子303为TE01波导模式对应的波导组件的输入馈电，第四端子304为TE01波导模式对应的波导组件的输出馈电；第五端子305为TE10波导模式对应的波导组件的输入馈电，第六端子306为TE10波导模式对应的波导组件的输出馈电。
进一步的，参照图9，示出了基于图1提供的一种射频标签识别系统的三组波导模式下的电场区域图，其中，假设目标区域为整个柜体10的腔体区域，TE20波导模式下的波导组件包括的两个第一端子301和两个第二端子302设置在柜体10的柜面ABCD上；TE01波导模式下的波导组件包括的第三端子303和第四端子304设置在柜体10的柜面CGHD上；TE10波导模式下的波导组件包括的第五端子305和第六端子306设置在柜体10的柜面FGHE上。
其中，TE20波导模式下的波导组件与柜面ABCD配合产生的电场中，电场强度达到预设阈值的区域为柜面ABCD和柜面IJKL之间的区域；TE01波导模式下的波导组件与柜面CGHD配合产生的电场中，电场强度达到预设阈值的区域为柜面IJKL和柜面MNOP之间的区域；TE10波导模式下的波导组件与柜面FGHE配合产生的电场中，电场强度达到预设阈值的区域为柜面MNOP和柜面EFGH之间的区域。由此可见，TE10、TE20和TE01三种波导模式下产生的电场中，电场强度达到预设阈值的区域总和覆盖了整个目标区域，且按照实际需求，对射频读写器的工作功率进行设定，可以使得在腔体的预设区域中，TE10、TE20和TE01三种波导模式下产生的电场中，电场强度达到预设阈值的区域中的电场强度达到预设阈值，电场用于为进入预设区域的射频标签提供能量，以进行发送标签信息的操作。
综上所述，射频标签识别系统包括：柜体、射频读写器和至少一组波导组件；柜体为导电材质，波导组件安装于柜体的柜面上并延伸至柜体形成的腔体中，射频读写器与波导组件连接；波导组件与柜体形成波导传输结构；射频读写器用于，控制波导组件在腔体中，产生与波导组件对应的波导模式下的电磁场，以及接收射频标签发送的标签信息；在腔体的预设区域中，电磁场的强度达到预设阈值，电磁场用于为进入预设区域的射频标签提供能量，以进行发送标签信息的操作。本申请利用波导组件与柜体形成波导传输结构，在柜体内的预设区域形成非辐射性质的电磁场，使得波导模式下非辐射性质的电磁场在接触金属柜体时，不会进一步产生反射驻波，解决了辐射性质电磁场在预设区域内产生电磁场盲区的问题，增加了电磁场中射频标签的读取成功率，提高了货品盘点的成功率和效率。
可选的，参照图1，波导组件30的数量为至少一组。可选的，参照图9，不同波导组件30对应的波导模式不同。
在图9中，假设目标区域为整个柜体10的腔体区域，TE20波导模式下的波导组件包括的两个第一端子301和两个第二端子302设置在柜体10的柜面ABCD上；TE01波导模式下的波导组件包括的第三端子303和第四端子304设置在柜体10的柜面CGHD上；TE10波导模式下的波导组件包括的第五端子305和第六端子306设置在柜体10的柜面FGHE上。
具体的，由于不同波导模式下的电磁场具有与波导模式相对应的分布区域，因此可以建立波导模式与该波导模式下电磁场的分布区域之间的对应关系。并且，不同波导模式下的电磁场具有固定的体积以及横截面场强，且各个波导模式下的电磁场中，具有固定的电磁场强度分部，当针对柜体设定了预设阈值的电磁场强度时，波导模式下的电磁场中可以具有固定大小区域的电磁场，其中的电磁场强度达到预设阈值。
而在本发明实施例中，柜体的尺寸相对固定，因此，可以基于柜体中目标区域的体积，以及不同波导模式、电磁场的体积以及电磁场横截面场强之间的对应关系，可以确定预设数量以及预设类型的波导模式。
具体的，在针对柜体设定了预设阈值的电磁场强度之后，各个波导模式下的电磁场中可以具有固定大小区域的电磁场，其中的电磁场强度达到预设阈值，因此，可以根据各个波导模式下，强度达到预设阈值的电磁场所处区域的大小，选取一个或多个波导模式，使得这些选取的波导模式中，强度达到预设阈值的电磁场的区域之间相互衔接，直至占满整个柜体的预设区域，以使得在选取的波导模式所激励出的电磁场，能够覆盖整个柜体的预设区域，且使得预设区域中电磁场的强度达到预设阈值。
进一步的，在具有多个不同的波导模式的情况下，射频读写器可以具有对应多个不同波导模式的多个射频接口，射频接口可以与对应波导模式的波导组件进行连接，射频接口用于向波导组件进行供电，以及接受射频标签经波导组件返回的标签信息。
可选的，参照图10，其示出了本申请实施例提供的一种波导组件的结构图，射频读写器20包括与至少一个波导模式对应的至少一个射频接口；波导组件30包括：至少一个馈电组件308以及与所述馈电组件308对应的负载组件307；馈电组件308与射频读写器中对应波导模式的射频接口连接。
在本申请实施例中，波导组件的馈电组件308包括输入馈电和输出馈电，参照图1，TE10波导模式和TE01波导模式都各自包含一个馈电组件，TE10波导模式的馈电组件包括的第五端子305为输入馈电，TE10波导模式的馈电组件包括的第六端子306为输出馈电；TE01波导模式的馈电组件包括的第三端子303为输入馈电，TE01波导模式的馈电组件包括的第四端子304为输出馈电。TE20波导模式的馈电组件包括的两个第一端子301为输入馈电，TE20波导模式的馈电组件包括的两个第二端子302为输出馈电。针对于TE20波导模式，由于其包括两组馈电组件，因此，在射频读写器的射频接口与两个第一端子301之间，需要设置一个功率分配器，该功率分配器的输入端与射频接口连接，该功率分配器的两个输出端分别与两个第一端子301连接。
针对于一个波导组件，是在输入馈电、传输介质(柜体)和输出馈电之间形成稳定的电磁场，该电磁场为非辐射性质，且该电磁场的分布区域较为固定。
进一步的，负载组件包括匹配负载，匹配负载是用于吸收全部入射波功率的终端器，并可以使沿波导组件传输的功率全部被吸收而不反射，除此之外，匹配负载也可以消除空间辐射而不至干扰其他电子设备。因此，它相当于接在波导组件的输出馈电的特性阻抗线。相对于衰减器的部分吸收能量，匹配负载是吸收全部能量，而且频带足够宽。同轴匹配负载的电阻值通常为50欧姆。波导组件的同轴线匹配负载的外导体都是圆的，而内导体可以是一个棒状薄膜电阻器，在波导组件短路时，匹配负载可以防止功率泄漏。把电阻器做成锥形，可以使匹配效果更好。
可选的，射频读写器20具体用于，通过射频接口循环控制各组波导组件30在腔体中，产生与波导组件30对应的波导模式下的电磁场。
在本申请实施例中，若柜体10中目标区域的要求较高(如空间尺寸较大，电磁场阀值较高，对各个方向上的场强都有要求)，比如目标区域的空间尺寸大于阈值、目标区域的电磁场强度大于阈值，为了使得波导传输结构产生的电磁场能够满足柜体10中目标区域要求，则可以设置至少两组波导组件30在柜体10的不同面上产生多个电磁场，分别利用各个电磁场覆盖的目标区域，以满足总电磁场能够满足柜体10中目标区域的需求。
具体的，在存在多组波导组件30的情况下，射频读写器20可以循环为各组波导组件30进行供电，以供多组波导组件30按照供电顺序，依次在腔体中，产生与波导组件30对应的波导模式下的电磁场。
需要说明的是，由于射频读写器20的最大工作功率有限，且波导组件30可以在该最大工作功率下产生的电磁场中获得能量并进行发送标签信息的操作，因此，在存在多组波导组件30的情况下，射频读写器20可以将最大工作功率的电能，依次对多组波导组件30所连接的射频接口进行供电，以供多组波导组件30按照供电顺序，依次在腔体中，产生与波导组件30对应的波导模式下的电磁场。
例如，参照图9，假设射频读写器20按照先为TE20波导模式的波导组件进行供电，再为TE01波导模式的波导组件进行供电，最后为TE10波导模式的波导组件进行供电，并按照该供电顺序，循环进行供电。则在一次对柜体10中目标区域中的货品进行盘点操作时，射频读写器20先为TE20波导模式的波导组件进行供电，在柜面ABCD和柜面IJKL之间的区域生成TE20波导模式下强度达到预设阈值的电场，使得射频读写器读取该区域中货品的射频标签，得到标签信息；之后，射频读写器20再为TE01波导模式的波导组件进行供电，在柜面IJKL和柜面MNOP之间的区域生成TE01波导模式下强度达到预设阈值的电场，使得射频读写器读取该区域中货品的射频标签，得到标签信息；最后射频读写器20为TE10波导模式的波导组件进行供电，在柜面MNOP和柜面EFGH之间的区域生成TE10波导模式下强度达到预设阈值的电场，使得射频读写器读取该区域中货品的射频标签，得到标签信息。需要说明的是，本申请实施例对射频读写器20为波导模式的波导组件进行供电的顺序不作限定。
可选的，参照图5，射频读写器20的数量可以与波导模式的数量相同，且不同波导模式对应的射频读写器20不同，进一步参照图10，波导组件30包括：至少一个馈电组件308以及与馈电组件308对应的负载组件307；馈电组件308与对应波导模式的射频读写器20的射频接口连接。另外，射频读写器20的数量可以与波导模式的数量不相同，射频读写器20的数量可以小于波导模式的数量，本申请对此不作限定。
可选的，多个射频读写器20用于，控制所有的波导组件30在腔体中，同时产生与波导组件30对应的波导模式下的电磁场。
在本申请实施例中，可以设置与波导模式的数量相同的多个射频读写器20，且各个射频读写器20可以包括与对应波导模式匹配的射频接口，例如，参照图5，射频标签识别系统中可以包括TE10的波导模式对应的第一射频读写器201、TE20的波导模式对应的第二射频读写器202、TE01的波导模式对应的第三射频读写器203，且三个波导模式下的波导组件30分别与各自对应的射频读写器的射频接口连接。三个射频读写器可以通过各自的射频接口为各自连接的波导组件30进行供电，以供射频接口连接的波导组件30激励出对应波导模式下的电场。
需要说明的是，三个射频读写器可以同时为各自连接的波导组件30进行供电，以供三个波导组件30同时激励出对应波导模式下的电场，使得三个波导组件30同时获得射频标签返回的标签信息，并将各自获得的标签信息发送至服务端40，提高了射频标签读取的速度和效率。
另外，三个射频读写器可以连接有控制装置，并在控制装置的控制下，循环控制各组波导组件在腔体中，产生与波导组件对应的波导模式下的电磁场。使得三个波导组件30按照供电次序，依次获得射频标签返回的标签信息，并将各自获得的标签信息发送至服务端40。这样可以使得在腔体体积较大的情况下，三个射频读写器通过按批次进行射频标签的读取，可以降低每次射频标签读取操作的数据处理量，提高了对标签信息的管理效率。
可选的，射频读写器具体用于，在预设时间内接收到多条相同的标签信息的情况下，将多条相同的标签信息进行归并。
在本申请实施例的一种实现方式中，若存在多组波导组件，且多组波导组件产生的电磁场之间存在重叠区域，则当该重叠区域中存在射频标签时，该射频标签会在射频读写器为多组波导组件进行供电的过程中，被读取多次，但每次读取操作得到的标签信息都相同，则射频读写器可以在预设时间内接收到多条相同的标签信息的情况下，将多条相同的标签信息进行归并，通过归并操作，可以将重叠区域中的射频标签多次读取得到的多条标签信息合并为一条。
如，假设存在波导模式A和波导模式B，波导模式A下的电磁场的区域和波导模式B下的电磁场区域之间存在重叠区域，且该重叠区域中存在一个射频标签1，则射频读写器在为波导模式A的波导组件进行供电时，射频读写器会读取射频标签1的标签信息；射频读写器在为波导模式B的波导组件进行供电时，射频读写器会读取射频标签1的标签信息。因此，射频读写器一共读取了两次射频标签1的标签信息，射频读写器可以将两次读取操作得到的相同的两个标签信息归并为一条。
可选的，参照图1，柜体10包括：柜门面101以及非柜门面(柜体10中除柜门面101之外的区域)，波导组件30安装于非柜门面。在本申请实施例中，柜门面101可以进行开启或关闭操作，在柜门面101开启的情况下，可以将贴附有射频标签的货物放入柜体中。需要说明的是，在实际应用中，同一组波导组件安装在同一个柜面上。
可选的，参照图10，馈电组件308包括第一探针3082以及第一同轴线3081，第一探针3082与第一同轴线3081连接，第一探针3082延伸至腔体中；负载组件307包括第二探针3073、第二同轴线3072以及与波导组件的波导模式对应的第一匹配负载3071，第二探针3073与第一匹配负载3071连接，第二探针3073延伸至腔体中。
在本申请实施例的一种实现方式中，波导组件可以以同轴探针的形式进行实现，其中，第一探针3082和第二探针3073具有一定的长度，当第一探针3082和第二探针3073插入柜体的柜面时，可以进一步调节第一探针3082和第二探针3073的插入深度，使得馈电组件308和负载组件307达到传输匹配的目的，第一同轴线3081和第二同轴线3072分别是由两根同轴的圆柱导体构成的导行系统，是一种常规的宽频带微波传输线，用于在通电情况下，配合导电材质的柜体激励出电磁场。在馈电组件308和负载组件307达到传输匹配且通电之后，馈电组件308、负载组件307配合柜体形成一个电磁场产生体，激励出对应波导模式的电磁场。
可选的，参照图11，其示出了本申请实施例提供的另一种波导组件的结构图，馈电组件308包括第一连接端子3083，柜面10上设置有第一缝隙102，第一连接端3083子设置于第一缝隙102中；匹配负载307包括第二连接端子3074以及与波导组件的波导模式对应的第二匹配负载3075，柜面上设置有第二缝隙103，第二连接端子3074设置于第二缝隙103中，第二连接端子3074与第二匹配负载3075连接。
在本申请实施例的一种实现方式中，波导组件可以结合缝隙结构的形式进行实现，即将波导组件设计为缝隙激励方式。
其中，第一缝隙102上设置有第一连接端3083，第二缝隙103上设置有第二连接端3074，第一连接端3083在得到射频读写器的供电的情况下，可以通过导电材质柜体进一步向第二连接端3074进行供电，第一连接端3083和第二连接端3074在通电情况下，可以在第一缝隙102和第二缝隙103中产生表面电流，第一缝隙102和第二缝隙103通过缝隙结构切割表面电流，产配合导电材质的柜体激励出电磁场。
可选的，参照图1，所述系统还包括服务端40，所述射频读写器20还用于，将所述标签信息发送至所述服务端40。
其中，服务端可以为物流管理服务器，物流管理服务器在接收到射频读写器发送的标签信息之后，可以实现对柜体中货物的统筹盘点，建立货物的货物信息。另外，用户客户端也可以通过访问物流管理服务器，得到柜体中货物的货品信息，实现对柜体中货物的下单、提取等操作。
可选的，馈电组件与负载组件安装在柜面的预设位置，预设位置基于波导组件对应的波导模式确定。
具体的，参照图12，图12示出了图9中柜体10的柜面EFGH，在该柜面EFGH中，安装有波导模式TE10的波导组件，其中，波导模式TE10下的电磁场的横截面尺寸为长380毫米、宽380毫米，则第一预设位置x和第二预设位置y距离柜面EFGH长边的距离D1和D2相同，且需满足D1+D2≈波导模式TE10下的电磁场的横截面的长或宽，则D1＝190毫米，D2＝190毫米。另外，第一预设位置x和第二预设位置y距离柜面EFGH短边的距离L1和L2相同，L1≈波导模式TE10下的电磁场的波长的四分之一，波导模式TE10下的电磁场的波长可以根据射频读写器的工作频率计算得到。
具体波长的计算公式为：
L1≈λ/4＝c/f
式中c为空气中光速，f为读写器的工作频率。上例当中，可以设f＝922.5兆赫兹(国家标准的中心频率)，则对应的波长是325毫米，由此L1可以取近似值80毫米。
需要说明的是，由于馈电组件与负载组件的安装位置之间的可交换性，因此，在一种实现方式中，馈电组件可以设置在第一预设位置x，负载组件可以设置在第二预设位置y。在另一种实现方式中，馈电组件可以设置在第二预设位置y，负载组件可以设置在第一预设位置x。
综上所述，射频标签识别系统包括：柜体、射频读写器和至少一组波导组件；柜体为导电材质，波导组件安装于柜体的柜面上并延伸至柜体形成的腔体中，射频读写器与波导组件连接；波导组件与柜体形成波导传输结构；射频读写器用于，控制波导组件在腔体中，产生与波导组件对应的波导模式下的电磁场，以及接收射频标签发送的标签信息；在腔体的预设区域中，电磁场的强度达到预设阈值，电磁场用于为进入预设区域的射频标签提供能量，以进行发送标签信息的操作。本申请利用波导组件与柜体形成波导传输结构，在柜体内的预设区域形成非辐射性质的电磁场，使得波导模式下非辐射性质的电磁场在接触金属柜体时，不会进一步产生反射驻波，解决了辐射性质电磁场在预设区域内产生电磁场盲区的问题，增加了电磁场中射频标签的读取成功率，提高了货品盘点的成功率和效率。
参照图13，示出了根据本申请实施例的一种射频标签识别方法实施例的流程图，该方法具体可以包括以下步骤：
步骤101，射频读写器控制波导组件在柜体的腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场；在所述腔体的预设区域中，所述电磁场的强度达到预设阈值。
可选的，在所述波导组件的数量为至少一组的情况下，所述步骤101还可以通过所述射频读写器循环控制各组所述波导组件在所述腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场的方式进行实现。
可选的，在所述波导组件的数量为至少一组的情况下，所述步骤101还可以通过所述射频读写器控制所有的所述波导组件在所述腔体中，同时产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场的方式进行实现。
步骤102，在射频标签进入所述预设区域中的情况下，所述射频标签由所述电磁场的供电，以向所述射频读写器发送标签信息。
其中，其中，所述柜体为导电材质，所述波导组件安装于所述柜体的柜面上并延伸至所述柜体形成的腔体中，所述射频读写器与所述波导组件连接；所述波导组件与所述柜体形成波导传输结构。
在本申请实施例中，步骤101至步骤102可以参照上述射频标签识别系统实施例的相关描述，此处不再赘述。
可选的，在步骤102之后，还包括：
步骤A1，在预设时间内接收到多条相同的标签信息的情况下，所述射频读写器将所述多条相同的标签信息进行归并。
在本申请实施例的一种实现方式中，若存在多组波导组件，且多组波导组件产生的强度达到预设阈值的电磁场之间存在重叠区域，则当该重叠区域中存在射频标签时，该射频标签会在射频读写器为多组波导组件进行供电的过程中，被读取多次，但每次读取操作得到的标签信息都相同，则射频读写器可以在预设时间内接收到多条相同的标签信息的情况下，将多条相同的标签信息进行归并，通过归并操作，可以将重叠区域中的射频标签多次读取得到的多条标签信息合并为一条。
综上所述，本申请实施例提供的一种射频标签识别方法，包括：射频读写器控制波导组件在柜体的腔体中，产生与波导组件对应的波导模式下的电磁场；在射频标签进入所述预设区域中的情况下，所述射频标签由所述电磁场的供电，以向所述射频读写器发送标签信息，其中，柜体为导电材质，波导组件安装于柜体的柜面上并延伸至柜体形成的腔体中，射频读写器与波导组件连接；波导组件与柜体形成波导传输结构。本申请利用波导组件与柜体形成波导传输结构，在柜体内的预设区域形成非辐射性质的电磁场，使得波导模式下非辐射性质的电磁场在接触金属柜体时，不会进一步产生反射驻波，解决了辐射性质电磁场在预设区域内产生电磁场盲区的问题，增加了电磁场中射频标签的读取成功率，提高了货品盘点的成功率和效率。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本公开的实施例可被实现为使用任意适当的硬件，固件，软件，或及其任意组合进行想要的配置的系统。图14示意性地示出了可被用于实现本公开中所述的各个实施例的示例性系统(或装置)1600。
对于一个实施例，图14示出了示例性系统1600，该系统具有一个或多个处理器1602、被耦合到(一个或多个)处理器1602中的至少一个的系统控制模块(芯片组)1604、被耦合到系统控制模块1604的系统存储器1606、被耦合到系统控制模块1604的非易失性存储器(NVM)/存储设备1608、被耦合到系统控制模块1604的一个或多个输入/输出设备1610，以及被耦合到系统控制模块1606的网络接口1612。
处理器1602可包括一个或多个单核或多核处理器，处理器1602可包括通用处理器或专用处理器(例如图形处理器、应用处理器、基频处理器等)的任意组合。在一些实施例中，系统1600能够作为本申请实施例中所述的浏览器。
在一些实施例中，系统1600可包括具有指令的一个或多个计算机可读介质(例如，系统存储器1606或NVM/存储设备1608)以及与该一个或多个计算机可读介质相合并被配置为执行指令以实现模块从而执行本公开中所述的动作的一个或多个处理器1602。
对于一个实施例，系统控制模块1604可包括任意适当的接口控制器，以向(一个或多个)处理器1602中的至少一个和/或与系统控制模块1604通信的任意适当的设备或组件提供任意适当的接口。
系统控制模块1604可包括存储器控制器模块，以向系统存储器1606提供接口。存储器控制器模块可以是硬件模块、软件模块和/或固件模块。
系统存储器1606可被用于例如为系统1600加载和存储数据和/或指令。对于一个实施例，系统存储器1606可包括任意适当的易失性存储器，例如，适当的DRAM。在一些实施例中，系统存储器1606可包括双倍数据速率类型四同步动态随机存取存储器(DDR4SDRAM)。
对于一个实施例，系统控制模块1604可包括一个或多个输入/输出控制器，以向NVM/存储设备1608及(一个或多个)输入/输出设备1610提供接口。
例如，NVM/存储设备1608可被用于存储数据和/或指令。NVM/存储设备1608可包括任意适当的非易失性存储器(例如，闪存)和/或可包括任意适当的(一个或多个)非易失性存储设备(例如，一个或多个硬盘驱动器(HDD)、一个或多个光盘(CD)驱动器和/或一个或多个数字通用光盘(DVD)驱动器)。
NVM/存储设备1608可包括在物理上作为系统1600被安装在其上的设备的一部分的存储资源，或者其可被该设备访问而不必作为该设备的一部分。例如，NVM/存储设备1608可通过网络经由(一个或多个)输入/输出设备1610进行访问。
(一个或多个)输入/输出设备1610可为系统1600提供接口以与任意其他适当的设备通信，输入/输出设备1610可以包括通信组件、音频组件、传感器组件等。网络接口1612可为系统1600提供接口以通过一个或多个网络通信，系统1600可根据一个或多个无线网络标准和/或协议中的任意标准和/或协议来与无线网络的一个或多个组件进行无线通信，例如接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合进行无线通信。
对于一个实施例，(一个或多个)处理器1602中的至少一个可与系统控制模块1604的一个或多个控制器(例如，存储器控制器模块)的逻辑封装在一起。对于一个实施例，(一个或多个)处理器1602中的至少一个可与系统控制模块1604的一个或多个控制器的逻辑封装在一起以形成系统级封装(SiP)。对于一个实施例，(一个或多个)处理器1602中的至少一个可与系统控制模块1604的一个或多个控制器的逻辑集成在同一模具上。对于一个实施例，(一个或多个)处理器1602中的至少一个可与系统控制模块1604的一个或多个控制器的逻辑集成在同一模具上以形成片上系统(SoC)。
在各个实施例中，系统1600可以但不限于是：浏览器、工作站、台式计算设备或移动计算设备(例如，膝上型计算设备、手持计算设备、平板电脑、上网本等)。在各个实施例中，系统1600可具有更多或更少的组件和/或不同的架构。例如，在一些实施例中，系统1600包括一个或多个摄像机、键盘、液晶显示器(LCD)屏幕(包括触屏显示器)、非易失性存储器端口、多个天线、图形芯片、专用集成电路(ASIC)和扬声器。
其中，如果显示器包括触摸面板，显示屏可以被实现为触屏显示器，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
本申请实施例还提供了一种非易失性可读存储介质，该存储介质中存储有一个或多个模块(programs)，该一个或多个模块被应用在终端设备时，可以使得该终端设备执行本申请实施例中各方法步骤的指令(instructions)。
在一个示例中提供了一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例的方法。
在一个示例中还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例的一个或多个的方法。
虽然某些实施例是以说明和描述为目的的，各种各样的替代、和/或、等效的实施方案、或计算来达到同样目的实施例示出和描述的实现，不脱离本申请的实施范围。本申请旨在覆盖本文讨论的实施例的任何修改或变化。因此，显然本文描述的实施例仅由权利要求和它们的等同物来限定。
Claims (15)
1.一种射频标签识别系统，其特征在于，包括：
柜体、射频读写器和至少一组波导组件；
所述柜体为导电材质，所述波导组件安装于所述柜体的柜面上并延伸至所述柜体形成的腔体中，所述射频读写器与所述波导组件连接；所述波导组件与所述柜体形成波导传输结构；
所述射频读写器用于，控制所述波导组件在所述腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场，以及接收射频标签发送的标签信息；
在所述腔体的预设区域中，所述电磁场的强度达到预设阈值，所述电磁场用于为进入所述预设区域的所述射频标签提供能量，以供所述射频标签进行发送所述标签信息的操作。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述波导组件的数量为至少一组，不同波导组件对应的波导模式不同。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述射频读写器包括与至少一个所述波导模式对应的至少一个射频接口；
所述波导组件包括：至少一个馈电组件以及与所述馈电组件对应的负载组件；所述馈电组件与所述射频读写器中对应波导模式的射频接口连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述射频读写器具体用于，通过所述射频接口循环控制各组所述波导组件在所述腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述射频读写器的数量与所述波导模式的数量相同，且不同波导模式对应的射频读写器不同，所述波导组件包括：至少一个馈电组件以及与所述馈电组件对应的负载组件；所述馈电组件与对应波导模式的射频读写器的射频接口连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，多个所述射频读写器用于，控制所有的所述波导组件在所述腔体中，同时产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场。
7.根据权利要求3或5所述的系统，其特征在于，
所述馈电组件包括第一探针以及第一同轴线，所述第一探针与所述第一同轴线连接，所述第一探针延伸至所述腔体中；
所述负载组件包括所述第二探针、第二同轴线以及与所述波导组件的波导模式对应的第一匹配负载，所述第二探针与所述第一匹配负载连接，所述第二探针延伸至所述腔体中。
8.根据权利要求3或5所述的系统，其特征在于，
所述馈电组件包括第一连接端子，所述柜面上设置有第一缝隙，所述第一连接端子设置于所述第一缝隙中；
所述匹配负载包括所述第二连接端子以及与所述波导组件的波导模式对应的第二匹配负载，所述柜面上设置有第二缝隙，所述第二连接端子设置于所述第二缝隙中，所述第二连接端子与所述第二匹配负载连接。
9.根据权利要求3或5所述的系统，其特征在于，所述馈电组件与所述负载组件安装在所述柜面的预设位置，所述预设位置基于所述波导组件对应的波导模式确定。
10.根据权利要求3或5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括服务端，所述射频读写器还用于，将所述标签信息发送至所述服务端。
11.一种射频标签识别方法，其特征在于，包括：
射频读写器控制波导组件在柜体的腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场；在所述腔体的预设区域中，所述电磁场的强度达到预设阈值；
在射频标签进入所述预设区域中的情况下，所述射频标签在所述电磁场下，向所述射频读写器发送标签信息；
其中，所述柜体为导电材质，所述波导组件安装于所述柜体的柜面上并延伸至所述柜体形成的腔体中，所述射频读写器与所述波导组件连接；所述波导组件与所述柜体形成波导传输结构。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述波导组件的数量为至少一组的情况下，所述射频读写器控制波导组件在柜体的腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场，包括：
所述射频读写器循环控制各组所述波导组件在所述腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述波导组件的数量为至少一组的情况下，所述射频读写器控制波导组件在柜体的腔体中，产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场，包括：
所述射频读写器控制所有的所述波导组件在所述腔体中，同时产生与所述波导组件对应的波导模式下的电磁场。
14.一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求11-13一个或多个的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求11-13一个或多个的方法。
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