CN113723574B - 一种高速高精度rfid检测通道机及其工作方法 - Google Patents

一种高速高精度rfid检测通道机及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种高速高精度RFID检测通道机，包括：RFID读写器和RFID天线；第一输送线，对载体进行输送，载体包含有至少一个RFID标签；通道机本体，供第一输送线贯穿，且覆盖读取范围；第二输送线，进行载体的传送，且保证第一输送线上仅具有一个载体。本发明中，设置第二输送线，且其相关参数可根据第一输送线本身参数以及载体在第一输送线上的位置进行调整，实现通道机持续运行，且保证第一输送线上及时进行载体的补充，通过上述提供控制依据以及参数实时调整的方式，可针对前后距离难以保证均匀的载体上所包含的RFID标签实现有效的读取，同时使得效率发挥至最大。本发明中还请求保护一种高速高精度RFID检测通道机的工作方法。

Description

一种高速高精度RFID检测通道机及其工作方法
技术领域
本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种高速高精度RFID检测通道机及其工作方法。
背景技术
随着电子商务的高速发展，时常会存在把几万甚至几十万单商品在较短时间内分拣发货的情况，尤其在商品活动期间，此种情况要求物流过程中所涉及的相关环节均具有较高的自动化程度，否则效率难以满足。为了实现上述目标，目前采用RFID技术以及各种自动化结构相结合的RFID通道机，实现商品分拣、识别、读取的快速进行。
但是，目前的RFID通道机在使用的过程中，采用一条输送线，当在先的RFID标签未读取完时，需要通过停顿的方式来延长读取时间，且避免因在后物品的靠近而造成误读取；而在实际的工作过程中，由于物品的供给时间间隔本来就具有不均匀性，因此还可能存在当在先的RFID标签读取完成后，还需对下一物品的供给进行等待；无论是上述哪种方式，均在极大程度上影响了工作效率。
鉴于上述问题，本发明人基于从事此类技术多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，以期开发一种高速高精度RFID检测通道机及其工作方法。
发明内容
本发明中提供了一种高速高精度RFID检测通道机，可有效解决背景技术中的问题，同时本发明中还请求保护一种高速高精度RFID检测通道机的工作方法，具有同样的技术效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高速高精度RFID检测通道机，包括：
RFID读写器和RFID天线，所述RFID读写器向所述RFID天线发送信号，所述信号经RFID天线转换后向外发射，以形成读取范围；
第一输送线，对载体进行输送，所述载体包含有至少一个RFID标签；
通道机本体，提供两端敞口的贯通空间，所述贯通空间供所述第一输送线贯穿，以及提供对所述RFID读写器和RFID天线进行安装的位置，且所述通道机本体覆盖所述读取范围；
还包括第二输送线，与所述第一输送线对接以进行所述载体的传送，且保证所述第一输送线上仅具有一个载体。
进一步地，所述RFID天线为圆极化天线。
进一步地，还包括第三输送线，对载体进行缓存，且向空载的所述第二输送线逐一进行载体的输送。一种高速高精度RFID检测通道机的工作方法，包括：
设定所述第一输送线和第二输送线初始的输送速度；
在后一载体到达所述第二输送线上的时刻，判断所述第一输送线上是否具有前一载体：
若是，则根据所述第一输送线剩余输送长度与输送速度的比值，计算前一载体自在所述第一输送线移除的输送时长，根据所述第二输送线的输送长度与所述输送时长的比值，计算所述第二输送线的实时速度，将所述第二输送线的输送速度更新为所述实时速度；
若否，则维持所述第二输送线的输送速度。
进一步地，所述第一输送线与所述第二输送线初始的输送速度比值与二者的输送长度成反比。
进一步地，所述第一输送线初始的输送速度小于等于所述RFID天线有效读取长度和设定读取时长的比值，其中，所述有效读取长度小于所述通道机本体的长度。
进一步地，还包括：
根据所述第一输送线和第二输送线速度差的变化，在设定范围内对所述信号的功率进行调节。
进一步地，包括：
设定所述第一输送线和第二输送线初始的输送速度；
通过第三输送线对载体进行缓存，且在所述第二输送线空载的情况下向所述第二输送线输送载体；
在后一载体到达所述第二输送线上的时刻，判断所述第一输送线上是否具有前一载体：
若是，则根据所述第一输送线剩余输送长度与输送速度的比值，计算前一载体自在所述第一输送线移除的输送时长，根据所述第二输送线的输送长度与所述输送时长的比值，计算所述第二输送线的实时速度，将所述第二输送线的输送速度更新为所述实时速度；
若否，则维持所述第二输送线的输送速度。
进一步地，还包括对所述第二输送线上的载体进行重量检测，且根据重量检测结果在设定范围内对所述信号的功率进行调节。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明中，设置第二输送线，且其相关参数可根据第一输送线本身参数以及载体在第一输送线上的位置进行调整，实现通道机持续运行，且保证第一输送线上及时进行载体的补充，通过上述提供控制依据以及参数实时调整的方式，可针对前后距离难以保证均匀的载体上所包含的RFID标签实现有效的读取，同时使得效率发挥至最大。
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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一中高速高精度RFID检测通道机的结构示意图；
图2为图1中高速高精度RFID检测通道机的一种优化示意图；
图3为实施例二中高速高精度RFID检测通道机的工作方法流程图；
图4为实施例二中第一输送线和第二输送线同时获得载体供给的示意图；
图5为实施例二中当前一载体在第一输送线上述已经输送至中间位置时，第二输送线上才获得载体供给的示意图；
图6为在后一载体到达第二输送线上的时刻，第一输送线上不具有前一载体的示意图；
图7为实施例三中高速高精度RFID检测通道机的工作方法流程图；
图8为实施例四中高速高精度RFID检测通道机的工作方法流程图；
附图标记：1、RFID读写器；2、RFID天线；3、第一输送线；4、载体；5、通道机本体；6、第二输送线；7、第三输送线。
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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
如图1所示，一种高速高精度RFID检测通道机，包括：RFID读写器1和RFID天线2，RFID读写器1向RFID天线2发送信号，信号经RFID天线2转换后向外发射，以形成读取范围；第一输送线3，对载体4进行输送，载体4包含有至少一个RFID标签；通道机本体5，提供两端敞口的贯通空间，贯通空间供第一输送线3贯穿，以及提供对RFID读写器1和RFID天线2进行安装的位置，且通道机本体5覆盖读取范围；还包括第二输送线6，与第一输送线3对接以进行载体4的传送，且保证第一输送线3上仅具有一个载体4。
本发明中，设置第二输送线6，且其相关参数可根据第一输送线3本身参数以及载体4在第一输送线3上的位置进行调整，实现第一输送线3和第二输送线6的持续运行，且保证第一输送线3上及时进行载体4的补充，通过上述提供控制依据以及参数实时调整的方式，可针对前后距离难以保证均匀的载体4均实现有效的读取，同时使得效率发挥至最大。
在实施过程中，为了避免信号受到干扰，会在通道机本体5的两敞口端设置屏蔽帘，其设置也必然会对工作效率造成影响，因此不适于高速的检测，为了解决上述问题，作为本实施例的优选，RFID天线2为圆极化天线。采用圆极化天线使得RFID标签对天线的方位敏感度降低，因此可减少RFID天线2的使用数量，从而降低整个通道机本体5的尺寸要求，更为重要的是，可对读取范围进行更加有效的控制，从而省略屏蔽帘的使用。
在本实施例中，由于第二输送线6存在变速的过程，因此为了保证其上载体4及时的供给，作为本实施例的一种优选，如图2所示，还包括第三输送线7，对载体4进行缓存，且向空载的第二输送线6逐一进行载体4的输送。
在使用过程中，需要保证第三输送线7上的载体4不发生堆叠的情况，且在输送方向上排列，减小排列的间距更优，可使得向第二输送线6进行载体4输送的动作反应更加灵敏，当然，间隔均匀或者不均匀均可实现本发明中的目的；通过控制第三输送线7的启停，可在任何需要的时间向第二输送线6实现载体4的输送。
本实施例中所指的载体4可为硬质的容器，如塑料盒或纸盒，还可以为柔性的袋体，如塑料袋等，均可实现若干RFID标签的聚集。
根据本实施中进行实验的数据如下：
实验参数如下：
1．RFID天线2最大识别距离：3米范围内；
2．载体4包含RFID标签数量：≤30个；
3．第一输送线3运行速度：160米/分钟；
4．RFID读写器1输出射频功率范围：8dBm~30dBm，步进1dB。
实验结果：
1．读取效率：读取30个包裹，每个包裹标签数量2～10个，最长读取时间1.052秒，最短读取时间0.804秒；
2．读取准确率：100%。
实验2：
1．RFID天线2最大识别距离：3米范围内；
2．载体4包含RFID标签数量：250~300个；
3．第一输送线3运行速度：1米/秒；
4．RFID读写器1输出射频功率范围：14dBm~30dBm，步进1dB。
实验结果：
1．读取效率：读取1个包裹，重复8次读取，包裹标签数量300个，最长读取时间2.698秒，最短读取时间2.241秒，均小于3秒。
2．读取准确率：100%。
实施例二
如图1所示，一种高速高精度RFID检测通道机，包括：RFID读写器1和RFID天线2，RFID读写器1向RFID天线2发送信号，信号经RFID天线2转换后向外发射，以形成读取范围；第一输送线3，对载体4进行输送，载体4包含有至少一个RFID标签；通道机本体5，提供两端敞口的贯通空间，贯通空间供第一输送线3贯穿，以及提供对RFID读写器1和RFID天线2进行安装的位置，且通道机本体5覆盖读取范围；还包括第二输送线6，与第一输送线3对接以进行载体4的传送，且保证第一输送线3上仅具有一个载体4。
本实施中，在对上述高速高精度RFID检测通道机进行使用的过程中，采用以下工作方法，如图3所示，包括以下步骤：
A1：设定第一输送线3和第二输送线6初始的输送速度；
A2：在后一载体4到达第二输送线6上的时刻，判断第一输送线3上是否具有前一载体4,并选择性执行以下操作：
A21：若是，则根据第一输送线3剩余输送长度与输送速度的比值，计算前一载体4自在第一输送线3移除的输送时长，根据第二输送线6的输送长度与输送时长的比值，计算第二输送线6的实时速度，将第二输送线6的输送速度更新为实时速度；
A22：若否，则维持第二输送线6的输送速度。
本实施例中，需要实现的技术目的在于及时有效的向第一输送线3进行载体4的输送，当第一输送线3上具有前一载体4时，存在以下两种可能：
第一种：
如图4所示，第一输送线3和第二输送线6同时获得载体4的供给，此种情况下，两条输送线也同时实现载体4的移除为最优，即，当前一载体4自第一输送线3移除时，后一载体4正好到达第一输送线3，此种情况下效率最优；
第二种：
如图5所示，当前一载体4在第一输送线3上述已经输送至中间位置时，由于载体4间隔的问题，第二输送线6上才获得载体4的供给，此种情况下，为了保证当第一输送线3保持原速度对载体4进行输送时，需要提高第二输送线6的输送速度，从而使得第一输送线3在载体4移除时，获得及时的补充供给。
无论针对上述哪种可能，通过本实施例中步骤A21中的计算方式均可获得第二输送线6的实时速度；但在载体4保证持续输送时，第一种可能下第一输送线3和第二输送线6可获得稳定的速度关系。
而当执行步骤A22时，如图6所示，往往为初始检测阶段，因此尚不必开始对于传送速度进行调节。
作为本实施例的优选，第一输送线3与第二输送线6输送速度的比值与二者的输送长度成反比，此种速比关系可在第一种可能下建立第一输送线3和第二输送线6持续稳定的工作模式。
其中，第一输送线3初始的输送速度小于等于RFID天线2有效读取长度和设定读取时长的比值，其中，有效读取长度小于通道机本体5的长度，从而保证第一输送线3在有效读取长度和设定读取时长下能够实现所有RFID标签的有效读取，且读取动作在通道机本体5内完成。
实施例三
本实施例在实施例二中高速高精度RFID检测通道机工作方法的基础上进行以下优选，如图7所示，还包括：
A3：根据第一输送线3和第二输送线6速度差的变化，在设定范围内对信号的功率进行调节。
当上述速度差未变化时，则维持信号的原功率。
在当对步骤A21执行完成后，第一输送线3和第二输送线6速度差必然发生变化，而此种变化是由于第二输送线6速度提升而造成的，通过第二输送线6速度的提升，使得前后两载体4间原本的相对速度关系发生改变，后一载体4向通道机本体5靠近的速度提升，在此种情况下，为了避免RFID天线2对后一载体4内的RFID标签造成误读取，可在设定范围内对信号的功率进行降低，适当缩小读取范围，从而保证对原本位于第一输送线3上的RFID标签的读取能力仍满足，而对于自远处靠近的后一载体4的RFID标签的读取能力减弱，可有效避免误读取情况的发生。
实施例四
如图1所示，一种高速高精度RFID检测通道机，包括：RFID读写器1和RFID天线2，RFID读写器1向RFID天线2发送信号，信号经RFID天线2转换后向外发射，以形成读取范围；第一输送线3，对载体4进行输送，载体4包含有至少一个RFID标签；通道机本体5，提供两端敞口的贯通空间，贯通空间供第一输送线3贯穿，以及提供对RFID读写器1和RFID天线2进行安装的位置，且通道机本体5覆盖读取范围；还包括第二输送线6，与第一输送线3对接以进行载体4的传送，且保证第一输送线3上仅具有一个载体4；还包括第三输送线7，对载体4进行缓存，且向空载的第二输送线6逐一进行载体4的输送。
本实施例中，在对上述高速高精度RFID检测通道机进行使用的过程中，采用以下工作方法，如图8所示，包括以下步骤：
B1：设定第一输送线3和第二输送线6初始的输送速度；
B2：通过第三输送线7对载体4进行缓存，且在第二输送线6空载的情况下向第二输送线6输送载体4；
B3：在后一载体4到达第二输送线6上的时刻，判断第一输送线3上是否具有前一载体4：
B31：若是，则根据第一输送线3剩余输送长度与输送速度的比值，计算前一载体4自在第一输送线3移除的输送时长，根据第二输送线6的输送长度与输送时长的比值，计算第二输送线6的实时速度，将第二输送线6的输送速度更新为实时速度；
B32：若否，则维持第二输送线6的输送速度。
此种实施方式下可在载体4较为集中时获得缓存，而在数量较少时通过缓存的释放而保证后续持续的检测工作，其余的技术效果与实施例二中相同，此处不再赘述。
在上述实施例二~四的基础上，作为三者均可采用的优选方式，还包括对第二输送线6上的载体4进行重量检测，且根据重量检测结果在设定范围内对信号的功率进行调节；具体地，当检测的重量超过设定的范围，或者不以范围边界作为标准，而以重量升高或降低的比例进行调节时，当重量较重时，均可通过提高信号功率的方式来提高检测的准确度，降低重量对读取过程造成的影响。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种高速高精度RFID检测通道机的工作方法，其特征在于，
高速高精度RFID检测通道机包括：
RFID读写器和RFID天线，所述RFID读写器向所述RFID天线发送信号，所述信号经RFID天线转换后向外发射，以形成读取范围；
第一输送线，对载体进行输送，所述载体包含有至少一个RFID标签；
通道机本体，提供两端敞口的贯通空间，所述贯通空间供所述第一输送线贯穿，以及提供对所述RFID读写器和RFID天线进行安装的位置，且所述通道机本体覆盖所述读取范围；
还包括第二输送线，与所述第一输送线对接以进行所述载体的传送，且保证所述第一输送线上仅具有一个载体；
工作方法包括：
设定所述第一输送线和第二输送线初始的输送速度；
在后一载体到达所述第二输送线上的时刻，判断所述第一输送线上是否具有前一载体：
若是，则根据所述第一输送线剩余输送长度与输送速度的比值，计算前一载体自在所述第一输送线移除的输送时长，根据所述第二输送线的输送长度与所述输送时长的比值，计算所述第二输送线的实时速度，将所述第二输送线的输送速度更新为所述实时速度；
若否，则维持所述第二输送线的输送速度。
2.根据权利要求1所述的高速高精度RFID检测通道机的工作方法，其特征在于，所述第一输送线与所述第二输送线初始的输送速度比值与二者的输送长度成反比。
3.根据权利要求2所述的高速高精度RFID检测通道机的工作方法，其特征在于，所述第一输送线初始的输送速度小于等于所述RFID天线有效读取长度和设定读取时长的比值，其中，所述有效读取长度小于所述通道机本体的长度。
4.根据权利要求1所述的高速高精度RFID检测通道机的工作方法，其特征在于，还包括：
根据所述第一输送线和第二输送线速度差的变化，在设定范围内对所述信号的功率进行调节。
5.一种高速高精度RFID检测通道机的工作方法，其特征在于，
高速高精度RFID检测通道机包括：
RFID读写器和RFID天线，所述RFID读写器向所述RFID天线发送信号，所述信号经RFID天线转换后向外发射，以形成读取范围；
第一输送线，对载体进行输送，所述载体包含有至少一个RFID标签；
通道机本体，提供两端敞口的贯通空间，所述贯通空间供所述第一输送线贯穿，以及提供对所述RFID读写器和RFID天线进行安装的位置，且所述通道机本体覆盖所述读取范围；
还包括第二输送线，与所述第一输送线对接以进行所述载体的传送，且保证所述第一输送线上仅具有一个载体；
还包括第三输送线，对载体进行缓存，且向空载的所述第二输送线逐一进行载体的输送；
设定所述第一输送线和第二输送线初始的输送速度；
通过第三输送线对载体进行缓存，且在所述第二输送线空载的情况下向所述第二输送线输送载体；
在后一载体到达所述第二输送线上的时刻，判断所述第一输送线上是否具有前一载体：
若是，则根据所述第一输送线剩余输送长度与输送速度的比值，计算前一载体自在所述第一输送线移除的输送时长，根据所述第二输送线的输送长度与所述输送时长的比值，计算所述第二输送线的实时速度，将所述第二输送线的输送速度更新为所述实时速度；
若否，则维持所述第二输送线的输送速度。
6.根据权利要求1或5所述的高速高精度RFID检测通道机的工作方法，其特征在于，还包括对所述第二输送线上的载体进行重量检测，且根据重量检测结果在设定范围内对所述信号的功率进行调节。
7.根据权利要求1或5所述的高速高精度RFID检测通道机的工作方法，其特征在于，所述RFID天线为圆极化天线。
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