CN113195266A - 用于对集成/应用在传送带上传送的轮胎中/上的rfid标签进行读取/写入数据的方法和系统 - Google Patents

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CN113195266A CN201980083794.3A CN201980083794A CN113195266A CN 113195266 A CN113195266 A CN 113195266A CN 201980083794 A CN201980083794 A CN 201980083794A CN 113195266 A CN113195266 A CN 113195266A
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Abstract

本发明涉及一种用于对在传送带(3)上沿传送方向传送的轮胎(4、A、B、C)的RFID标签(5、5A、5B、5C)进行读取和/或写入数据的方法，其中各个轮胎(4、A、B、C)配备有存储了该轮胎(4、A、B、C)的唯一标识符的相应的射频识别标签(5、5A、5B、5C)。该方法包括提供：天线(2)，其安装在传送带(3)上方或附近，并且被配置为朝向传送带(3)上的覆盖区域(21)辐射射频信号，并从所述覆盖区域(21)接收反向散射RF信号；以及读取器(6)，其连接到天线(2)以在发送和接收中操作天线(2)。该方法还包括对读取器(6)应用创新的初步校准步骤，然后通过操作经校准的读取器(6)来执行读取和/或写入步骤。

Description

用于对集成/应用在传送带上传送的轮胎中/上的RFID标签进 行读取/写入数据的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于对射频识别(RFID)标签进行读取和/或写入数据的方法和系统，该RFID标签集成/嵌入在传送带上所传送的轮胎中(或应用在该轮胎上/应用于该轮胎)。
背景技术
在轮胎行业，人们认为需要能够在轮胎制造、使用和处置期间自动和唯一识别轮胎的解决方案。
例如，具体参考轮胎制造，轮胎的自动和唯一识别可以允许优化制造工艺和物流操作，促进自动化控制系统的使用，进行有效率的轮胎跟踪/追踪，并因此实现智能轮胎工厂。
在此背景下，已知应用于轮胎的条形码用于管理轮胎生产和各个轮胎的生产历史。然而，该解决方案有其局限性，这是因为打印的条形码在轮胎的制造和/或正常操作期间有被删除或损坏的风险，从而变得难以辨认或无论如何难以读取。
为了解决这样的局限性，US 2016/0092814 A1建议使用基于射频识别(RFID)标签的轮胎识别系统。具体地，US 2016/0092814 A1公开了一种使用RFID标签的轮胎生产管理系统，其操作包括：在轮胎制造工艺中在生产成品轮胎之前将RFID标签附于轮胎；在各个制造工艺中识别被附于轮胎的轮胎标签；以及因此根据各个轮胎的制造工艺来管理信息。根据US 2016/0092814 A1的轮胎生产管理系统包括：RFID标签附着部件；多个RFID读取器；用于各个工艺的多个管理终端；大量管理服务器；以及轮胎生产管理服务器。US 2016/0092814 A1还描述了被附于在传送带上传送的轮胎的RFID标签的编码识别，其中该编码识别是由与所述传送带相邻的RFID读取器进行的。
此外，意大利专利申请102016000009727公开了一种可配置且可调谐的射频无线传感器装置，该射频无线传感器装置可以有利地集成/并入轮胎中或应用于轮胎，以在轮胎制造期间、物流操作期间以及还有其正常操作期间提供轮胎的自动识别。另外，根据102016000009727的可配置和可调谐射频无线传感器装置可以被方便地配置成还提供诊断数据，诸如温度或压力数据等。
WO2016095922公开了一种在轮胎生产设施中处理和加工轮胎的方法。该方法包括将未硫化的轮胎定位在支承件中并且在传送系统中将支承件与轮胎一起移动。
DE202017102186公开了一种具有限定腔体的内表面和背对该内表面的外表面的充气轮胎；轮胎包括具有天线的无线电芯片，其中无线电芯片适于与电磁波一起操作，并且其中电磁波具有波长；其中，天线在其整个长度上与外表面相距一定距离，该距离平均小于波长的1/10和/或小于25mm。
EP1792685公开了一种用于识别轮胎上目标区域的3D坐标的方法和设备，包括：拍摄轮胎的数字图像；使用像素亮度值来从轮胎图像找到轮胎胎圈的边缘；使用轮胎胎圈边缘上的多个图像像素计算轮胎胎圈圆心和半径；以及使用胎圈圆的中心和半径在胎圈圆周周围进行像素亮度搜索以识别目标区域X、Y坐标。根据跨区域的多点距离来计算确定目标区域的Z坐标和斜率。
发明内容
申请人执行了深入研究，以开发用于对集成/嵌入在传送带上所传送的轮胎中或者应用在该轮胎上/应用于该轮胎的RFID标签进行读取和/或写入数据的改进的方法和系统，从而构思本发明。
因此，本发明的目的是提供一种上述类型的方法和系统，该方法和系统一般提供优异的基于RFID的读取/写入性能，并且特别地，提供相对于当前已知解决方案具有增强的性能的RFID标签的唯一检测。
该目的通过本发明实现，原因在于本发明涉及如在所附权利要求书中限定的用于对传送带上所传送的轮胎的射频识别(RFID)标签进行读取和/或写入数据的方法和系统。
更具体地，本发明涉及一种用于对沿传送方向在传送带上传送的轮胎的RFID标签进行读取和/或写入数据的方法，其中各个轮胎配备有存储了该轮胎的唯一标识符的相应RFID标签。所述方法包括提供：
·天线，其安装在传送带上方或附近，并且被配置为：
-朝向传送带上的覆盖区域辐射射频(RF)信号，和
-从所述覆盖区域接收反向散射RF信号；以及
·读取器，其连接到天线以在发送和接收中操作天线。
该方法还包括执行初步校准步骤，该初步校准步骤包括通过以下操作来校准读取器：
a1)将配备有给定RFID标签的给定轮胎放置在传送带上，并使该给定轮胎在天线下方/附近保持不动；
a2)在使给定轮胎在天线下方/附近保持不动的同时，
-确定激活给定RFID标签所需的最小发送功率，
-确定比该最小发送功率高的校准发送功率，以及
-利用该校准发送功率经由天线辐射校准RF信号，并且经由该天线接收来自给定RFID标签的反向散射校准RF信号；
a3)在持续辐射校准RF信号并接收反向散射校准RF信号的同时，在传送带上越来越多地来回移动给定轮胎，直到给定RFID标签停止响应为止；
a4)基于操作a3)估计覆盖区域的与传送方向平行的大小；
a5)进行以下测量：
-在使给定轮胎在天线下方/附近保持不动的同时以及在该给定轮胎来回移动的同时，测量给定RFID标签所接收到的校准RF信号的第一接收功率电平，以及
-在使给定轮胎在天线下方/附近保持不动的同时以及在该给定轮胎来回移动的同时，测量读取器经由天线所接收到的反向散射校准RF信号的第二接收功率电平；
a6)利用不同的轮胎重复操作a1)至a5)，由此获得：
-与不同轮胎相关的多个校准发送功率，
-与不同轮胎相关的覆盖区域的多个估计大小，以及
-与不同轮胎相关的多个第一接收功率电平和多个第二接收功率电平；以及
a7)进行以下计算：
-基于所获得的校准发送功率来计算平均发送功率，
-基于所获得的估计大小来计算覆盖区域的平均大小，
-基于覆盖区域的平均大小和传送带的给定传送速度来计算询问率，
-基于获得的第一接收功率电平和第二接收功率电平来计算平均接收功率电平，以及
-基于平均接收功率电平来计算一个或多个阈值。
此外，该方法还包括执行读取和/或写入步骤，该读取和/或写入步骤包括操作经校准的读取器以进行以下操作：
b1)利用在初步校准步骤中计算出的平均发送功率和询问率，经由天线辐射一个或多个询问RF信号；
b2)经由天线从通过覆盖区域的轮胎的RFID标签接收一个或多个反向散射询问RF信号，其中该一个或多个反向散射询问RF信号携载通过的轮胎的唯一标识符；
b3)进行以下测量：
-测量通过的轮胎的RFID标签所接收到的一个或多个询问RF信号的一个或多个第三接收功率电平，以及
-测量读取器经由天线所接收到的一个或多个反向散射询问RF信号的一个或多个第四接收功率电平；
b4)通过将第三接收功率电平和第四接收功率电平与在初步校准步骤中计算出的一个或多个阈值进行比较来检测通过的轮胎；以及
b5)基于一个或多个反向散射询问RF信号所携载的唯一标识符来识别所检测到的通过的轮胎。
方便地，该读取和/或写入步骤包括操作经校准的读取器以以下操作：
b6)对通过的轮胎的RFID标签进行读取和/或写入轮胎相关数据。
优选地，天线被配置为具有辐射图案以使得覆盖区域覆盖：
·传送带的与传送方向垂直的整个宽度；以及
·与该传送方向平行的有限长度。
方便地，天线是平面的且平行于传送带，并且具有与传送方向平行的预定义长度和与所述传送方向垂直的预定义宽度，其中预定义长度大于预定义宽度。
优选地，第一接收功率电平、第二接收功率电平、第三接收功率电平和第四接收功率电平指示接收功率幅度测量结果和接收功率相位测量结果。
另外，本发明还涉及一种用于对在传送带上沿传送方向传送的轮胎的RFID标签进行读取和/或写入数据的系统，其中各个轮胎配备有存储了该轮胎的唯一标识符的相应RFID标签。所述系统包括：
·天线，其安装在传送带上方或附近，并且被配置为：
-朝向传送带上的覆盖区域辐射RF信号，以及
-从该覆盖区域接收反向散射RF信号；以及
·读取器，其连接到天线以在发送和接收中操作天线，并且被设计成经受初步校准步骤，并且一旦被校准，能够操作以执行根据本发明的前述方法的读取和/或写入步骤。
优选地，该系统包括多个天线，该多个天线：
·沿着传送带安装在不同位置；
·各自被配置为朝向传送带上的相应覆盖区域辐射RF信号，并从传送带上的相应覆盖区域接收反向散射RF信号；以及
·连接到要在发送和接收中操作的读取器；
其中，基于接收到了一个或多个反向散射询问RF信号的天线(方便地，基于天线的位置)，利用读取器或者利用与读取器连接或被集成/嵌入读取器中的电子控制单元(7)，来确定所检测到的各个轮胎的位置，其中所述轮胎是基于该一个或多个反向散射询问RF信号而检测到的。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在将参考附图(所有附图均不按比例绘制)描述优选实施例，这些优选实施例仅意在作为非限制性示例的方式，其中：
·图1示意性示出根据本发明的优选(尽管是非限制性的)实施例的RFID门；
·图2、3和4示出图1的RFID门的天线的辐射图案的示例；
·图5示意性示出用于进行图1的RFID门的初步校准的场景的示例；以及
·图6示意性示出通过图1的RFID门的三个轮胎的序列的检测示例。
具体实施方式
提出以下讨论以使本领域技术人员能够制造和使用本发明。在不脱离如所要求保护的本发明的范围的情况下，对所示出和所描述的实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是明显的。因此，本发明并不意在被限制于所示出和所描述的实施例，而是被赋予与本文所公开的以及在所附权利要求书中所限定的原理和特征一致的最宽的保护范围。
本发明涉及使用沿着传送带的路径安装的一个或多个RFID读取和/或写入系统(下文称为RFID门)来监测在所述传送带上传送的轮胎，并且读取和/或写入RFID系统各自配备有存储轮胎相关数据的相应RFID标签，该轮胎相关数据包括轮胎的唯一标识符，并且方便地包括附加信息(例如，指示轮胎型号、生产日期和/或地点、轮胎材料等的信息项)。
本发明有利地可用于采用传送带的(智能)轮胎制造、分类和处置车间中的自动控制、监测和跟踪应用。实际上，通过使用本发明，可以沿着传送带的路径部署RFID门以控制/监测/跟踪在所述传送带上移动的轮胎，其中在使用中，RFID门读取存储在通过的轮胎的RFID标签上的轮胎相关数据，并且如果需要，RFID门还可以方便地在该RFID标签上写入(即，存储)的数据(例如，唯一标识符和/或还有如先前所说明的附加信息)。
特别地，在使用中，根据本发明的RFID门具有唯一和单独地识别各个通过的轮胎的能力，从而避免了从相邻轮胎/传送带多次读取的问题。这允许对各个单个通过的轮胎自动进行特定动作，并唯一跟踪/监测通过的轮胎的序列。
为了更好地理解本发明，图1示意性示出根据本发明的优选(尽管是非限制性的)实施例的RFID门(整体由1表示)。
特别地，RFID门1包括天线2(方便地，阵列天线)，天线2被布置在沿着(即，平行于)给定传送方向传送轮胎4的传送带3上方，其中各个轮胎4配备有(至少)存储所述轮胎4的唯一标识符的相应RFID标签(图1中未示出)。
天线2实质上是平面的，并且与传送带3和由如下的第一参考方向x和第二参考方向y定义的参考面xy这两者平行：
·第一参考方向x，其平行于传送带3上的轮胎4的给定传送方向；以及
·第二参考方向y，其垂直于第一参考方向x(并且因此也与所述给定传送方向正交)。
天线2具有沿着(即，平行于)第一参考方向x的预定义长度L和沿着(即，平行于)第二参考方向y的预定义宽度W，其中，预定义长度L大于预定义宽度W(即，L>W)。
天线2沿着(即平行于)与第一和第二参考方向x和y正交的第三参考方向z与传送带3隔开预定义距离D。
优选地，为了便于检测通过的轮胎4，天线2是被配置为向/从覆盖区域辐射和接收射频(RF)信号的定向天线，该覆盖区域覆盖：
·传送带3的沿着(即平行于)第二参考方向y的整个宽度；以及
·沿着(即平行于)第一参考方向x的有限长度。
方便地，天线2是被配置为具有叶片形状的辐射图案的定向天线，该辐射图案的取向与传送带3上的轮胎4的给定传送方向正交(即，垂直于第一参考方向x且平行于第二参考方向y)，并且具有覆盖传送带3的沿着第二参考方向y的整个宽度和沿着第一参考方向x的有限长度的主瓣。
在这方面，图2、图3和图4分别示出在参考空间xyz、参考平面xz和参考平面xy中天线2的辐射图案的示例(在图3和图4中，附图标记5表示应用在示出的轮胎4上的RFID标签)。
方便地，天线2可操作以辐射/接收具有超高频(UHF)频带中的频率的RF信号，优选地在860-960MHz频率范围中，更优选地在865-868MHz频率子范围和/或902-928MHz频率子范围中。
另外，天线2的可选要求可以方便地包括：
·增益大于0dB；
·基于圆极化的操作；
·至少在单个平面上波束宽度小于90°。
再次参考图1，RFID门1还包括例如利用同轴线缆以有线方式连接到天线2的读取和/或写入单元/装置6(下文为了简洁起见而简称为读取器)。此外，控制及处理单元7(例如，计算机)本地或远程连接到读取器6以控制其操作。在这方面，值得注意的是，控制及处理单元7也可以被方便地集成/嵌入在读取器6中。
方便地，读取器6可以连接到沿着传送带3的路径安装在不同位置的多个天线2。例如，读取器6可以方便地直接或通过多路复用器连接至多达四个天线2(例如，可以方便地采用时间/功率分配策略来馈送不同天线2)。
另外，读取器6的可选要求可以方便地包括：
·支持860-960MHz整个频率范围，或支持上述频率子范围；
·支持多个天线连接并操作到高达+31.5dBm的电平的能力；
·以单独的读取电平和写入电平进行操作的能力并且功率命令可调，例如从5dBm到31.5dBm，具有至少+/-0.5dBm的精度。
鉴于前文，在使用中，当轮胎4在传送带3上传送时，RFID门1能够单唯一地检测并自动识别通过天线2下方的各个轮胎4。因此，采用沿着传送带3的路径(或沿着多个传送带3的路径)安装的多个RFID门1(和/或连接到一个或多个读取器6的多个天线2)的控制/监测系统能够准确地定位各个移动的轮胎4。
此外，通过方便地使用对发送和接收到的RF信号的适当处理(在幅度、相位和时间上)，还可以监测/跟踪通过该RFID门1/各个RFID门1的轮胎4的序列(或者，在连接到一个或多个读取器6的多个天线2的情况下，通过各个天线2下方的轮胎4的序列)。
此外，该读取器6/各个读取器6可以被方便地配置为：
·除了轮胎的唯一标识符之外，还读取存储在通过的轮胎4的RFID标签5上的附加轮胎相关数据(例如，指示轮胎型号、生产日期和/或地点、轮胎材料等的信息项)；以及
·如果需要，还在通过的轮胎4的RFID标签5上写入(即，存储)数据。
在这方面，值得注意的是，很明显，该读取器6/各个读取器6也可以方便地用于在RFID标签5上写入唯一标识符。
可以通过以下单元方便地控制读取和/或写入操作：
·控制及处理单元7，其连接到所采用的所有读取器6，其中所述控制及处理单元7被配置(特别地被编程)为选择性地控制各个读取器6以进行一个或多个相应预定义读取和/或写入操作；或者
·中央控制单元，其远程连接到所采用的所有控制及处理单元7，其中所述中央控制单元被配置(特别地被编程)为选择性地控制各个控制及处理单元7，以使后者选择性地控制与其连接的各个读取器6来进行一个或多个相应预定义的读取和/或写入操作。
更一般而言，根据本发明的优选实施例的用于对传送带3上所传送的轮胎4的RFID标签5进行读取和/或写入数据的方法包括：
·初步校准步骤，其包括对读取器6进行校准，其中一旦安装了RFID门1或者在周围环境经历可能影响RF通信场景的实质改变(例如，散射对象的位置的改变)的情况下，方便地进行所述初步校准步骤；以及
·读取和/或写入步骤，其是通过操作经校准的读取器6来执行的。
在下文中，将具体参考RFID门1(即单个天线2、单个读取器6以及单个控制及处理单元7的情况)详细描述所述方法的优选(尽管是非限制性的)实施例，仍然清楚的是以下教导经适当的修改可以应用于涉及使用一个或多个控制及处理单元7的不同系统架构，各个控制及处理单元7连接到一个或多个读取器6，各个读取器6连接到一个或多个天线2(天线也可以相对于传送带方便地具有不同的空间布置，例如，可以靠近传送带的边缘/与该边缘相邻地布置)。
优选地，RFID标签检测是基于由读取器6经由天线2向RFID标签5发送的RF信号、以及从RFID标签5反向散射到天线2并因此由读取器6接收到的RF信号的功率幅度和相位的组合使用的。
方便地，一些初步操作对初步校准步骤以及读取和/或写入步骤这两者而言可以是共同的，诸如：
·通过选择适当的通信端口/接口(例如，以太网、串行、USB、Wifi等)将读取器6连接到控制及处理单元7；
·(在采用多个读取器6的情况下)选择读取器6，并且开启其中的天线2(或者在多个天线2连接到该读取器6/各个读取器6的情况下，开启其中的天线2)；
·从操作频率、询问率(interrogation rate)(即每秒(或每其它时间单位)的询问次数)和发射的功率的角度，定义具体的询问方式。
方便地，在读取器到标签的通信开始时，读取器6通过发送连续波来激活通过天线2下方的RFID标签5。然后，激活的RFID标签5从读取器6接收命令，并且最后通过从RFID门1接收到的连续波的反向散射调制来发送回数据(即，唯一标识符和/或附加轮胎相关数据)。从读取器侧(RSSIR，在幅度和相位方面)的接收信号强度指示器(RSSI)和RFID标签侧(RSSIT，在幅度和相位方面)的接收信号强度指示器(RSSI)的角度，测量反向散射功率和发送功率。
为了更好地理解初步校准步骤，下文将详细描述其优选(尽管是非限制性的)实施例。
在这方面，图5示意性示出用于进行读取器6的初步校准的场景的示例。
特别地，如图5所示，将配备有RFID标签51的轮胎41方便地放置在天线2正下方的传送带3上，并且(优选地，通过实施开启功率测量过程来)方便地确定由读取器6经由天线2发射的用以激活RFID标签51的最小功率(Pmin)。
然后，发送功率值PTX＝Pmin+Psm(其中Psm表示安全裕度(例如，等于3dB))被方便地设置为确保读取器6和RFID标签51之间的相当鲁棒的通信，而不管RFID标签51在轮胎41中/上的位置(极性取向)如何。
然后，所述发送功率PTX用于从天线2发送RF信号，同时在RFID标签和读取器这两侧(RSSIT，RSSIR)在幅度/模块和相位方面测量RSSI值。
然后，通过从轮胎41的初始位置(手动地或通过操作传送带3)越来越多地来回移动轮胎41直到RFID标签51停止响应为止，可以实验地确定天线2在传送带3上的覆盖区域21的大小(即，检测到RFID标签51的最大可能性的区域)。在这方面，值得注意的是，覆盖区域的大小通常取决于所使用的特定配置(即，发送功率PTX、天线波束宽度、传送带类型等)。
为了减少来自相邻轮胎41、42、43的RFID标签51、52、53的多个响应，可以方便地将传送带3上的相邻轮胎41、42、43适当地间隔开，以在所确定的覆盖区域21内一次仅具有一个轮胎41/42/43(例如，通过近似假定椭圆形读取体积22，可以方便地假定相邻轮胎41、42、43之间的最小距离dmin大于覆盖区域21的与传送带3上的轮胎41、42、43的传送方向平行的半长轴ax/2。
关于RFID足迹的附加信息，可以参考例如G.Casati等人的“The InterrogationFootprint of RFID-UAV:Electromagnetic Modeling and Experimentations”，IEEEJournal of Radio Frequency Identification，第1卷，第2期，第155-162页，2017年10月25日。
方便地，为了考虑设置的可变性，利用不同的轮胎41、42、43重复上述过程N次(例如，至少三次)以确定平均发送功率值PTX-av、平均RSSI值RSSIT-av、RSSIR-av(幅度和相位)以及覆盖区域21的平均大小。
因此，在初步校准步骤结束时，用于执行读取和/或写入步骤的发送功率值被设置为等于PTX-av，而平均RSSI值RSSIT-av、RSSIR-av被用于设置一个或多个阈值以用于检测通过的轮胎和在(例如，由于轮胎间隔不够、相邻传送带上的多个轮胎、随机多路径现象等而导致的)多次读取之间进行区分。
可以基于平均RSSI值RSSIT-av、RSSIR-av以及根据诸如所使用的特定配置等(即，发送功率PTX、天线波束宽度、传送带类型等)的各种因素来方便地采用不同的阈值计算选择。例如，可以计算以下阈值：
·用于所有RSSI测量结果的单个总阈值；或者
·用于所有RSSI幅度测量结果的幅度阈值和/或用于所有RSSI相位测量结果的相位阈值；或者甚至
·四个阈值，即分别用于在RFID标签侧进行的RSSI幅度测量结果和相位测量结果的第一幅度阈值和第一相位阈值，以及分别用于读取器侧的RSSI幅度测量结果和相位测量结果的第二幅度阈值和第二相位阈值。
与用于特定配置/安装的阈值计算有关的最终选择可以基于在针对这样的特定配置/安装执行的初步校准步骤期间进行的评估来方便地做出。
此外，在初步校准步骤中，还可以确定要用于检测通过的轮胎的询问率。实际上，将ax设为覆盖区域的沿着传送带上的轮胎的传送方向的所确定的平均大小(例如，图5所示的椭圆形覆盖区域21的长轴)以及将Vx设为所传送的轮胎的速度(其可以合理地被认为是恒定的)，可以确定轮胎覆盖整个覆盖区域所需的时间tx，或等同于轮胎在覆盖区域内的时间。因此，可以方便地确定读取器6用来检测通过的轮胎的询问率，以在时间tx内具有至少一个询问。
另外，为了更好地理解读取和/或写入步骤，下面将详细描述在所述读取和/或写入步骤中进行的轮胎检测操作的优选(尽管是非限制性的)实施例。
方便地，在正常操作期间，使用在初步校准步骤中确定的平均发送功率值PTX-av作为发送功率值，由此读取器6经由天线2连续发送“读取”命令，其中PTX-av被设为使得允许仅读取通过天线下方的单个RFID标签。
此外，在初步校准步骤中基于平均RSSI值RSSIT-av、RSSIR-av计算出的阈值被用于检测通过天线2下方的RFID标签并在多个读取(如先前所说明的，这些多个读取可能是由于在同一传送带上的相邻轮胎的间隔不够，或相邻传送带上存在多个轮胎，或随机多路径现象等而导致的)之间进行区分。
方便地，RFID标签的检测可以用以下方式综合表示：
·如果RSSIR/T-m≥RSSIth，则检测到RFID标签(并且因此轮胎)，或者，
·如果RSSIR/T-m<RSSIth，则未检测到RFID标签/轮胎(例如，可能在相同传送带3上的天线2之前/之后，或在相邻传送带上)，
其中，RSSIR/T-m表示在读取器侧和/或RFID标签侧测量的幅度和/或相位RSSI值，以及RSSIth表示如先前所说明的在初步校准步骤中基于平均RSSI值RSSIT-av、RSSIR-av确定的阈值。
方便地，还可以动态地和实时地修改阈值RSSIth，以使检测适于特定安装和/或环境(例如，通过添加偏移值以改善检测鲁棒性/可靠性)。
方便地，值RSSIR/T-m的时间变化的适当处理还允许监测/跟踪通过的轮胎的序列，如图6所示，其示意性示出：
·在顶部，三个通过的轮胎A、B、C的序列，各个轮胎配备有相应RFID标签5A/5B/5C；以及
·在底部，随时间的所测量的相应RSSI值(假设轮胎A、B、C以1m/s的速度移动且间隔100cm，并且使用30dBm的读取功率)。
根据前文，本发明的技术优点和创新特征对本领域技术人员来说是一目了然的。
特别地，重要的是要指出，本发明一般提供优异的基于RFID的读取/写入性能，并且特别地，提供具有相对于当前已知解决方案的性能而言增强的性能的RFID标签的唯一检测。
因此，本发明有利地可用于采用传送带的(智能)轮胎制造、分类和处置车间中的自动控制、监测和跟踪应用。
此外，本发明允许实现轮胎库存数据库，该轮胎库存数据库存储与各个生产的轮胎相关的重要数据，并且可以(例如，通过因特网)由相关的利益相关者(例如，制造运营商、物流运营商、经销商、客户等)访问。
总之，清楚的是可以对本发明进行多种修改和变型，所有修改和变型都落入本发明的区域内，如所附权利要求书中所限定的那样。在这方面，值得注意的是，尽管先前具体参考被布置在传送带上方的天线描述了本发明，但是本发明的教导经适当的修改可以立即应用于天线相对于传送带的不同空间配置/布置。例如，天线可以方便地沿着传送带的横向边缘安装，与所述传送带相邻或邻近所述传送带，垂直于传送带的平面(即，前述参考面xy)或相对于传送带的平面倾斜并平行于传送方向延伸。更一般地，天线可以布置在传送带附近，仍然具有辐射图案，使得产生覆盖了传送带的垂直于传送方向的整个宽度和平行于所述传送方向的有限长度的覆盖区域(方便地，是平面的并且具有平行于传送方向的预定义长度和垂直于所述传送方向的预定义宽度，其中预定义的长度大于所述预定义的宽度)。

Claims (9)

1.一种用于对射频识别标签进行读取和/或写入数据的方法，该射频识别标签是在传送带(3)上沿传送方向传送的轮胎(4、A、B、C)的射频识别标签(5、5A、5B、5C)，其中各个轮胎(4、A、B、C)配备有存储了该轮胎(4、A、B、C)的唯一标识符的相应的射频识别标签(5、5A、5B、5C)，
所述方法包括提供：
·天线(2)，其安装在传送带(3)上方或附近，并且被配置为：
-朝向传送带(3)上的覆盖区域(21)辐射射频信号，以及
-从该覆盖区域(21)接收反向散射射频信号；以及
·读取器(6)，其连接到天线(2)以在发送和接收中操作天线(2)，
所述方法还包括执行初步校准步骤，所述初步校准步骤包括通过以下操作来对读取器(6)进行校准：
a1)将配备有给定射频识别标签(51)的给定轮胎(41)放置在传送带(3)上，并使该给定轮胎(41)在天线(2)下方/附近保持不动；
a2)在使给定轮胎(41)在天线(2)下方/附近保持不动的情况下，
-确定激活给定射频识别标签(51)所需的最小发送功率，
-确定比该最小发送功率高的校准发送功率，以及
-利用该校准发送功率经由天线(2)辐射校准射频信号，并且经由该天线(2)接收来自给定射频识别标签(51)的反向散射校准射频信号；
a3)在持续辐射校准射频信号并接收反向散射校准射频信号的情况下，在传送带(3)上越来越多地来回移动给定轮胎(41)，直到给定射频识别标签(51)停止响应为止；
a4)基于操作a3)来估计覆盖区域(21)的与传送方向平行的大小(ax)；
a5)进行以下测量：
-在使给定轮胎(41)在天线(2)下方/附近保持不动的情况下以及在该给定轮胎(41)来回移动的情况下，测量给定射频识别标签(51)所接收到的校准射频信号的第一接收功率电平，以及
-在使给定轮胎(41)在天线(2)下方/附近保持不动的情况下以及在该给定轮胎(41)来回移动的情况下，测量读取器(6)经由天线(2)所接收到的反向散射校准射频信号的第二接收功率电平；
a6)利用不同的轮胎(41、42、43)重复操作a1)至a5)，由此获得：
-与不同的轮胎(41、42、43)相关的多个校准发送功率，
-与不同的轮胎(41、42、43)相关的覆盖区域(21)的多个估计大小(ax)，以及
-与不同的轮胎(41、42、43)相关的多个第一接收功率电平和多个第二接收功率电平；以及
a7)进行以下计算：
-基于所获得的校准发送功率来计算平均发送功率，
-基于所获得的所有估计大小(ax)来计算覆盖区域(21)的平均大小，
-基于覆盖区域(21)的平均大小和传送带(3)的给定传送速度来计算询问率，
-基于所获得的第一接收功率电平和第二接收功率电平来计算平均接收功率电平，以及
-基于平均接收功率电平来计算一个或多个阈值；
其中，所述方法还包括执行读取和/或写入步骤，所述读取和/或写入步骤包括操作经校准的读取器(6)以进行以下操作：
b1)利用在所述初步校准步骤中计算出的平均发送功率和询问率，经由天线(2)辐射一个或多个询问射频信号；
b2)经由天线(2)从通过覆盖区域(21)的轮胎(4、A、B、C)的射频识别标签(5、5A、5B、5C)接收一个或多个反向散射询问射频信号，其中该一个或多个反向散射询问射频信号携载通过的轮胎(4、A、B、C)的唯一标识符；
b3)进行以下测量：
-测量通过的轮胎(4、A、B、C)的射频识别标签(5、5A、5B、5C)所接收到的一个或多个询问射频信号的一个或多个第三接收功率电平，以及
-测量读取器(6)经由天线(2)所接收到的一个或多个反向散射询问射频信号的一个或多个第四接收功率电平；
b4)通过将第三接收功率电平和第四接收功率电平与在所述初步校准步骤中计算出的一个或多个阈值进行比较来检测通过的轮胎(4、A、B、C)；以及
b5)基于一个或多个反向散射询问射频信号所携载的唯一标识符来识别所检测到的通过的轮胎(4、A、B、C)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述读取和/或写入步骤包括操作经校准的读取器(6)以进一步进行以下操作：
b6)对通过的轮胎(4、A、B、C)的射频识别标签(5、5A、5B、5C)进行读取和/或写入轮胎相关数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，天线(2)被配置为具有辐射图案以使得覆盖区域(21)覆盖：
·传送带(3)的与传送方向垂直的整个宽度；以及
·与该传送方向平行的有限长度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，天线(2)是平面的且与传送带(3)平行，并且具有与传送方向平行的预定义长度(L)和与该传送方向垂直的预定义宽度(W)，其中预定义长度(L)大于预定义宽度(W)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，第一接收功率电平、第二接收功率电平、第三接收功率电平和第四接收功率电平指示接收功率幅度测量结果和接收功率相位测量结果。
6.一种用于对射频识别标签进行读取和/或写入数据的系统(1)，该射频识别标签是在传送带(3)上沿传送方向传送的轮胎(4、A、B、C)的射频识别标签(5、5A、5B、5C)，其中各个轮胎(4、A、B、C)配备有存储了该轮胎(4、A、B、C)的唯一标识符的相应的射频识别标签(5、5A、5B、5C)，
所述系统(1)包括：
·天线(2)，其安装在传送带(3)上方或附近，并且被配置为：
-朝向传送带(3)上的覆盖区域(21)辐射射频信号，以及
-接收通过该覆盖区域(21)的轮胎(4、41、42、43、A、B、C)的射频识别标签(5、51、52、53、5A、5B、5C)所反向散射的射频信号；以及
·读取器(6)，其连接到天线(2)以在发送和接收中操作天线(2)，
其中，读取器(6)被设计成经受初步校准步骤，并且在被校准的情况下能够操作以执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的读取和/或写入步骤。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，天线(2)被配置为具有辐射图案，以使得覆盖区域(21)覆盖：
·传送带(3)的与传送方向垂直的整个宽度；以及
·与该传送方向平行的有限长度。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，天线(2)是平面的且与传送带(3)平行，并且具有与传送方向平行的预定义长度(L)和与该传送方向垂直的预定义宽度(W)，其中预定义长度(L)大于预定义宽度(W)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的系统，包括多个天线(2)，该多个天线(2)：
·沿着传送带(3)安装在不同位置；
·各自被配置为朝向传送带(3)上的相应的覆盖区域(21)辐射射频信号，以及从传送带(3)上的相应的覆盖区域(21)接收反向散射射频信号；以及
·连接到要在发送和接收中操作的读取器(6)，
其中，基于接收到一个或多个反向散射询问射频信号的天线(2)，利用读取器(6)、或者利用与读取器(6)连接或被集成/嵌入读取器(6)中的电子控制单元(7)，来确定所检测到的各个轮胎(4、A、B、C)的位置，其中该轮胎(4、A、B、C)是基于该一个或多个反向散射询问射频信号而检测到的。
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