CN1783112A - 基于情境的自动产品识别和验证的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种通过使用由计算机使能的感测元件获取的有关物品的数据来进行物品的自动验证和状态识别(情境)的方法和系统。该物品可包括标有电子标识的货物。物品从一个地方被装运到另一个地方，并通过其电子标识被识别。物品在不同的地方被多个感测设备扫描。接着将感测的结果与已被存储的描述该物品的并被其电子标识器所指向的信息相比较。该比较被用来自动地验证被扫描的物品如所标识的那样并评价它的状况。

Description

基于情境的自动产品识别和验证的方法和系统
技术领域
这里所公开的示例性实施例涉及物品的识别，并更特别地涉及通过使用计算机使能的感测元件获取的有关物品的数据来提供物品的自动验证和状态识别(情境)的方法和系统。
背景技术
用于自动产品识别的标签技术例如条形码和更近的射频标识(RFID)的引入，使供应链管理过程发生了革命。这些技术以不断增长的速率允许企业中的信息技术(IT)支持基础设施的集成，来跟踪产品在制造工厂、分配中心、仓储设施、零售商店等等之间的位置。IT支持基础设施的集成使得能够自动化供应链，更好地跟踪装运，减少记录保持中的人为错误，随要求访问装运状态，等等。
然而，标签技术仅仅被用来识别在其上附有标签的物品/产品。标签技术不能识别物品的状态、潜在的失配等等。例如，不仅被告知一个装运的物品是洗衣机，而且无需人为介入就能够验证情况确实是这样，或者作出一个有关装运状况(例如，箱被损坏)的声明，并在探测到非正常情况时发起适当动作，这些将是有益的。
现有技术已集中在单独的物品识别上(例如，通过使用条形码)，并且物品的识别和验证需要人的在场。Bellis，Jr.等人在申请号为US2003/0018897 A1的美国专利申请中描述了一种用于在自行结账系统中验证客户身份的方法和系统。该方法包括在自行结账系统中获取客户标识的图像，并在远离自行结账系统的位置显示该客户标识来验证该客户的身份。Maloney等人在专利号为6,119,932的美国专利中描述一种标识验证装置和方法，其被用来识别个人并验证其符合采取某些动作例如从售货机购买香烟产品的条件。这两种方法都要求个人向系统提供一身份证明表格，例如身份证，该系统接着从身份证上获取能用于验证个人的信息。
Taylor等人在申请号为WO 01/35326的PCT申请中提出了一种用来使用一个基于外表参数的模型来识别或验证物品类的方法，该些外表参数是通过比较不同类物品的图像得来的。
现有技术的主要焦点在于识别“自然地”出现在某个位置以执行某种功能的随机对象。这种情形的最好的示例是，人出现在一等候队列例如结账队列或者售货机前的队列中，以完成例如购买商品的事务。
由于对隐私的担忧，通过电子监视和识别手段的、人的自动识别仍然是个有争议的问题。供应链没有遇到这种担忧，并且越来越多的装运的货物配备有RFID。这使得无需检查人员的介入就能识别货物。然而，如上所述，仅仅货物的识别不足以保证装运的状况良好。
发明内容
拥有这样一种改进的方法和系统是有利的，该方法和系统将自动地验证一个(被装运的)物品确实是它的标识所表明的物品，评价该物品的状态和确定它是否出现或者不出现在正确的地点和正确的时间。
本发明提供一种使用通过计算机使能的感测元件获取的有关物品的数据来进行物品的自动验证和状态识别(情境)的方法和系统。该些物品可包括附有电子标识器这样的标签的货物。该些物品从一个地方被运送到另一个地方，并通过它们的电子标识器被识别。另外，该些物品可在不同的地方被多个感测装置扫描。接着扫描的结果与已存储的描述该物品的并被其电子标识器所指向的信息相比较。该比较被用来自动地验证被扫描的物品就是如被标识的那样，并评价它的状态。
从下面结合附图来阅读的说明性实施例的详细说明中，这些和其他的目的、特征和优点将会变得很明显。
附图说明
参照附图，本公开将在下面优选实施例的说明中提供详细的说明，在附图中：
图1示出一个说明性的准备装运的物品，其上带有一个RFID标签(或条形码)，存储在标签中的信息被用来从适当的数据库中获取有关该物品的信息；
图2示出一个说明性的识别和验证站，其装备有应用于通过它的物品的多个测量和感测设备；和
图3示出一个说明性的识别和验证过程，该过程将有关被标识的物品的情境数据与测量和感测信息相关联。
具体实施方式
这里所公开的示例性实施例目的在于使用有关物品的情境信息来进行物品的自动验证。如这里所适用的物品是一个一般性的术语，它包括任何需要被识别和验证的东西，例如生活消费品、存货，或者其他具有一个身份、物理状况和/或状态的有形物品。本实施例利用标识物品的标签技术。获取有关该物品的识别情境信息(例如大小、重量、颜色、形状、对试验刺激的预定响应，用于判断首先物品是否是所期望的物品的装运日志，等等)。
随后将被获取的有关一物品的情境信息和该物品的外观和/或行为如何相关联。基于这些，可验证该物品，并且在必要情况下可以发起纠正动作。另外，所公开的实施例可以动态地调整到新的产品，因为每次当一种新型的产品需要被识别和验证时(例如，结束处理洗衣机后，可立刻处理干燥机)，该系统不必须重置。
应当知道，图中所示的元件可在不同形式的硬件、软件或其组合中实现。优选地，这些元件在与一个或者多个具有处理器、存储器和输入/输出接口的适当编程的通用数字计算机协同使用的硬件和软件组合中被实现。当装运的货物在供应链的不同站例如分配中心、仓库，港口等等的检查中心经过时，根据本公开的方法和系统有助于识别和验证在供应链中的装运的货物。但应当知道，这里所描述的实施例不局限于仅仅是供应链。仅作为例子，本发明的示例性的实施例不仅可适用于特定的产品，而且适用于集装箱、装配线等等。
现在参照附图，其中相同的数字代表相同或相类似的元件，并首先参照图1，一示例性的实施方式10包括一个准备从一个地方装运到另一个地方的物件100。物件100可包括一箱装产品例如洗衣机，一非箱装产品例如汽车，一产品集装箱或者其他物品。这里所描述的概念同等适用于任何这些可供选择的事物并可在不同的级别被递归使用，例如，首先在被运输公司作为单个单元装运的集装箱的级别上，或者在集装箱中的个别物件被从集装箱中移出之前或者之后的、集装箱中的个别物件的级别上。
物件100被示出附有射频标识(RFID)标签或者条形码标签101这样的标签。RFID标签包括可被用于获取有关物件100的信息的信息102。根据一个实施例，RFID标签101上的信息可包括一协议版本(prtvr)标识符121，用来描述被这个RFID标签101使用的信息的格式；一制造商(mnfctr)标识符122，用来标识该附有标签的物件100的制造商；一产品分类(prctClass)标识符123，用来标识被附有标签的物件100的类型，例如洗衣机；一序列号(serialNo)标识符124，用来标识该特定的物件100。
产品分类标识符123和序列号标识符124可分别担当指向产品和特定物件说明数据库103和105的指针。产品说明数据库103包括说明物件100的一般特征的信息记录104。根据一个实施例，信息记录104包括这样的信息，如一物件说明(prdDescr)125；一物件图像(image)126；该物件的物理大小(dims)127；该物件的重量(weight)128；和一指向设计和制造数据的指针(D&Mp)129。数据129可提供有关该物件的设计者、最初设计它的时间、制造它的地点等等的信息。记录104的不同元素可指向提供更详细信息的附加记录。例如，大小127和重量128元素可指向包含有在物件被包装到纸板箱之前和之后该物件的大小和重量的数据结构。
物件说明数据库105包括有关特定物件实例的信息记录106。根据一个实施例，该信息记录106可包括该物件的颜色(color)130；该物件的制造时间(dateMan)131；该物件的装运日期(dateSh)132；该物件当前位置(curLoc)133；该物件的下一个位置(nxtLoc)134，等等。
和上面一样，记录106的不同元素可指向提供更详细信息的附加记录。例如，装运日期和当前位置元素可指向这样的数据结构，该些数据结构提供有关该物件已经经过的所有检查站和它们被检查的日期和时间的信息。
数据库103和105中的信息记录标识该附有标签的物件100的特征。存储在数据库103和105中的信息将在物件的验证期间被使用。
参照图2，其示出一个特别有用的、识别和验证(IDV)站200的示例性实施例。站200被用来识别经过站200的物件并采集附加信息来帮助验证该物件。
在图2中，物件(例如物件205和206)被放置在传送带204上，该传送带的通道穿过识别和验证站200。识别和验证站200包括一RFID标签阅读器201，用来阅读附在物件205、206上的RFID标签101；物品扫描仪202的集合，如摄像机、激光扫描仪等等；和秤203，其也可被认为是一种类型的扫描仪。
RFID标签阅读器201被用来读出存储在附在物件205、206上的RFID标签101中的信息。这个信息被用来识别物件205。物品扫描仪202和秤203被用来获取产品物理特征的快照。特别地，摄像机和数字摄像机能被用来识别物件的颜色和它与画面中其他已知物件相比较的相对大小，例如，物件可在经过测量尺前面时被拍摄，或者也可进行其他的测量或比较。激光扫描仪可用来获取物件的三维大小。摄像机和激光扫描仪也能帮助识别物件的变形。X射线或者其他辐照技术可以被结合进扫描仪202以保留内部内容的记录并确保特别在传输中没有出现篡改。秤当然是用来测量物件的重量的。从RFID标签阅读器201、物品扫描仪202和秤203中获得的测量值被馈入一模块207，例如下面说明的识别和验证模块。
参照图3，其示例性地示出了一个帮助识别和验证已经通过图2中的识别和验证站200的物件的过程。在图3的实施例中，物品识别和验证模块300使用从物件205(图2)上的RFID标签中读取的信息以从装运数据库301中获取有关该物件的信息。该装运数据库301包括有关在识别和验证操作发生的给定位置期望将被接收或者被保存的物件的信息。根据一个实施例，装运信息沿着装运路线被发送以支持正确地跟踪被装运的物件。装运数据库301可包括描述物品的物理特征(例如大小，颜色，重量)的信息记录302。
在一个实施例中，上述的信息可位于一个与装运数据库相分离的数据库(未示出)中，并被从其中获取。接着，在模块303中，将当物件经过识别和验证站时获得的物件快照信息与装运数据库301中的任何有关信息记录相比较。如果存在匹配，则在模块304中将一个事件记入日志，并且在一“供应链”数据库305中生成一条目。该供应链数据库305存储有关一物件的装运状态的信息记录306，该装运状态例如有该物件最后被扫描的地点和时间，它是否是在该地点被期望的物件(匹配：“是”|“否”)等等。
如果不存在匹配，那么在模块307中识别失配的类型，例如不是期望的物件、颜色失配、形状失配、物件变形、内容增加、内容移除等等。在失配识别之后，在模块308中采取一个纠正动作。这可包括处理掉物件，标记物件以便进一步检查等等。在模块304中将事件记入日志并存储在供应链数据库305或者一个分离的数据库中(未示出)。
在模块308中，可以采取多种纠正动作。图3的实施例在模块309中显示了几种可能的情况，其中可包括向任何需要知道该失配事件的人发送一通知；从物件当前的供应链中除去该物件；在检查或监控站使警示灯变亮或者发出声音警报；把信息输入分析模块来计算例如失配的百分比，标记该包装，销毁该物件等等。
这里示出和描述的实施例适用于在仓储设施的出仓站中的供应链产品。然而，本领域的技术人员可以在不脱离本发明精神的情况下把本发明的核心特征应用于其他其中自动识别和验证有利的地方，以降低这样的可能性，例如在装配线上一个明显的有缺陷零件被自动地捡起以用于装配。
所描述的本发明的变化可以针对每种特定的应用来说合意的任何组合的方式来实现。因此，这里所描述的、可能特别有利于特定的应用的特别的限制和/或实施例改进，不需要被用于所有的应用。另外，应当知道并非所有的限制都需要在包括本发明的一个或者思想的方法、系统和/或装置中被实现。
本示例性的实施例能在硬件、软件、或者硬件和软件的组合中被实现。任何类型的计算机系统或者其他适于执行这里所述的方法和/或功能的装置都是适当的。一种可能的硬件和软件的组合可包括一个具有计算机程序的通用计算机系统，当该计算机程序被装入和执行时，其能控制该计算机系统以使它实现这里所描述的方法。本系统也可包括在一个计算机程序产品中，该程序产品包括使得能够实现这里所描述的方法的所有特征，并且当该程序被装入计算机系统时能够实现这些方法。
在本情境中的“计算机程序手段”或者“计算机程序”包括以任何语言、代码或者符号表达的一组指令的表达式，该组指令用来使具有信息处理功能的系统直接地或者在转换为另一种语言、代码或者符号和/或以不同材料形式的再现后实现特定的功能。
因此，这些实施例包括一种制造物品，该制造物品包括一种在其中包含有用于实现上面所述功能的计算机可读的程序代码手段的计算机可用介质。该制造物品中的计算机可读的程序代码手段包括用于使一计算机实现依据本公开的方法的步骤的计算机可读的程序代码手段。同样地，这些实施例可作为一种计算机程序产品被实现，该程序产品包括在其中包含有用来实现上述功能的计算机可读的程序代码手段的计算机可用介质。
该计算机程序产品中的计算机可读的程序代码手段包括用来使一计算机实现本发明的一个或者多个功能的计算机可读的程序代码手段。另外，这些实施例可作为一种机器可读的程序存储设备被实现，该程序存储设备有形地包含可由该机器执行以完成用于实现这里所述的一个或者多个功能的方法步骤的指令的程序。
应当知道，这个单个的组件/方法可在一个这样的计算机系统或者在多于一个这样的计算机系统上被实现。在分布式计算机系统中的实现的情况下，单个计算机系统和/或设备可通过适当的网络例如因特网或全球网相连。然而，该系统可通过专用或者本地网络被实现。这些实施例不局限于任何特定的网络。例如，在图3中示出的实现方式可以使用安全的或者不安全的网络通信向多个地方传递信息，以远距离传递信息。
应当指出，前面已经略述了一些更有关的目的和实施例。这里所述的思想可被用于许多的应用。因此，尽管本说明是针对特定的安排和方法，但是本发明的目的和思想对其他的安排和应用也是适合的和可应用的。
虽然已经描述了一种基于情境的自动产品识别和验证的方法和系统的优选实施例(其目的是示例性的而不是局限性的)，但是应当指出，本领域的技术人员根据上面的教导可以做出改变和变化。因此应当知道，可以在公开的特定实施例中做出这样的改变，这些改变处在后面的权利要求所概括的本发明的范围和精神内。已经带着专利法所要求的细节和具体特征描述了本发明的各方面之后，在后面的权利要求中提出了所要求的和希望由专利证书保护的内容。

Claims (33)

1.一种用于识别物件的系统，包括：
物品扫描仪，其采集物件的物理特征并记录该些物理特征；
标识阅读器，其确定该物件的身份；以及
模块，其记录该些物理特征并使该些物理特征和该物件的身份相联系以便在随后的时间能确定和比较该物件的状态。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述物品扫描仪包括摄像机和扫描仪中的一个或者多个。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述物品扫描仪包括多个扫描仪以提供多个维度的数据。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述标识阅读器包括射频标识标签阅读器。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述标识阅读器包括条形码阅读器。
6.如权利要求1所述的系统，还包括数据库，用来存储物件的物理特征和身份。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述数据库包括产品说明数据库，其存储关于物件的信息，包括物件的分类、物件的说明、物件的图像、物件的重量、物件的大小、和/或物件的历史中的一个或者多个。
8.如权利要求6所述的系统，其中所述数据库包括物件说明数据库，其存储关于物件的信息，包括物件的分类、物件的说明、产品的颜色、制造日期、装运日期、当前位置和下一位置中的一个或者多个。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述模块包括比较模块，其把物件在第一时间的数字数据与该物件在第二时间的数字数据相比较并指出其间的变化。
10.一种用于跟踪物件的系统，包括：
第一站和第二站，其中每个站都包括：
物品扫描仪，其采集物件的物理特征并记录该些物理特征；
标识阅读器，其确定该物件的身份；
模块，其记录该些物理特征并使该些物理特征和该物件的身份相联系；以及
至少一个比较模块，其把在第一站测量的物理特征与在第二站测量的物理特征相比较来确定该些物理特征的状态。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述物品扫描仪包括摄像机和扫描仪中的一个或者多个。
12.如权利要求10所述的系统，其中所述物品扫描仪包括多个扫描仪以提供多个维度的数据。
13.如权利要求10所述的系统，其中所述标识阅读器包括射频标识标签阅读器。
14.如权利要求10所述的系统，其中所述标识阅读器包括条形码阅读器。
15.如权利要求10所述的系统，还包括数据库，用来存储物件的物理特征和身份。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述数据库包括产品说明数据库，其存储关于物件的信息，包括物件的分类、物件的说明、物件的图像、物件的重量、物件的大小、和/或物件的历史中的一个或者多个。
17.如权利要求15所述的系统，其中所述数据库包括物件说明数据库，其存储关于物件的信息，包括物件的分类、物件的说明、产品的颜色、制造日期、装运日期、当前位置和下一位置中的一个或者多个。
18.如权利要求10所述的系统，其中所述第一站和第二站相距遥远并共享数据库以使物件在第一时间在第一站的数字数据和该物件在第二时间在第二站的数字数据的比较能够远距离地被实现。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述第一站和第二站通过网络共享所述数据库。
20.一种用于确定物件的状态的方法，包括以下步骤：
标识物品；
获取该物品的物理描述；
采集该物品的物理情境数据；
将采集到物理情境数据和获取的物理描述相关联；以及
作为该关联步骤的结果，确定该物品的状态。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述标识物品的步骤包括电子标识。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述电子标识包括条形码标识。
23.如权利要求21所述的方法，其中所述电子标识包括射频标识(RFID)。
24.如权利要求20所述的方法，其中所述获取步骤包括使用电子标识来查找描述物品的物理特征的信息记录的集合。
25.如权利要求20所述的方法，其中所述获取物理描述的步骤包括感测所述物品的物理特征。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述物理特征包括所述物品的大小、颜色和重量中的一个或者多个。
27.如权利要求20所述的方法，其中所述获取物理描述的步骤包括用摄像机和扫描仪中的一个或者多个扫描所述物品。
28.如权利要求20所述的方法，其中所述采集步骤包括使用该物品的身份从数据库中搜集物理描述。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述数据库包括产品说明数据库，其存储关于物件的信息，包括物件的分类、物件的说明、物件的图像、物件的重量、物件的大小、和/或物件的历史中的一个或者多个。
30.如权利要求28所述的方法，其中所述数据库包括物件说明数据库，其存储关于物件的信息，包括物件的分类、物件的说明、产品的颜色、制造日期、装运日期、当前位置和下一位置中的一个或者多个。
31.如权利要求20所述的方法，其中所述使采集到物理情境数据和获取的物理描述相关联的步骤包括将当前的物理描述与被存储的物理情境数据相比较。
32.如权利要求20所述的方法，还包括根据所述物品的状态采取纠正动作的步骤。
33.一种机器可读的程序存储设备，其有形地包含可由该机器执行来完成如权利要求20所述的用于确定物件的状态的方法步骤的指令程序。
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