TWI479426B - 機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制器 - Google Patents

機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制器 Download PDF

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Description

機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制器
本發明是有關於一種無線識別讀取機系統(identifier reader system)，且特別是有關於一種用於無線識別讀取機系統的分時(time division multiplexing，TDM)輪詢(polling)方法及其無線識別讀取機控制器。
無線通訊技術已經越來越成熟，且廣泛地被應用於日常生生活中，例如，無線識別讀取機系統已經應用於大眾捷運的票務系統。乘客在進出捷運站時，必須把票卡置放於無線識別讀取機(identifier reader)的感應區內，以順利地進出站。大眾捷運所採用的無線識別讀取機之感應範圍較小，因此多個無線讀取機彼此之間並不會有互相干擾的情況。
在一些情況下，會要求無線識別讀取機系統中的多個無線識別讀取機具有較大的感應範圍。例如，在一個展覽會場中，每一個參訪者會被發予一個識別標籤，在每一個展區中會有至少一個感應範圍較大的無線識別讀取機，當參訪者走過此展區時，此無線識別讀取機能夠直接感應到參訪者所攜帶的識別標籤，以記錄參訪者的參訪記錄。此種感應範圍較大的無無線識別讀取機不像大眾捷運所採用的無線識別讀取機，參訪者並不需要將識別標籤拿出來置放於無線識別讀取機的感應區內。但因為無線識別讀取機的感應範圍較大，因此，多個無線識別讀取機之間可能會潛在性(potential)的相互干擾。
請參照圖1A與1B，圖1A是一個展覽會場的平面圖，圖1B是一個無線識別讀取機系統的的系統方塊圖。圖1A的展覽會場分成數個展區A1～A10，每一個展區Ai (i為1至10的整數)會設置至少一個感應範圍較大的無線識別讀取機WRi ，其中，此種無線識別讀取機WRi 可以是射頻識別讀取機(radio frequency identifier reader，RFID reader)。無線識別讀取機WRi 用來感應參訪者所攜帶的識別標籤，例如射頻識別標籤(RFID tag)。在圖1B中，數個相鄰展區A1 ～A5 的無線識別讀取機WR1 ～WR5 藉由集線器HUB1 相連，且集線器HUB1 連接於一個無線識別讀取機控制器CR1 ，無線識別讀取機控制器CR1 會控制其連接之集線器HUB1 下的無線識別讀取機WR1 ～WR5 之開啟。當終端的無線識別讀取機WR1 ～WR5 的其中之一偵測到參訪者的識別標籤時，無線識別讀取機控制器CR1 會把偵測到的識別內容透過乙太網路送到訊息佇列MQ，之後的接聽裝置LN會不斷將訊息佇列MQ的訊息寫到資料庫DB。
同理，數個相鄰展區A6 ～A10 的無線識別讀取機WR6 ～WR10 藉由集線器HUB2 相連，且集線器HUB2 連接於一個無線識別讀取機控制器CR2 ，無線識別讀取機控制器CR2 會控制其連接之集線器HUB2 下的無線識別讀取機WR6 ～WR10 之開啟。當終端的無線識別讀取機WR6 ～WR10 的其中之一偵測到參訪者的識別標籤時，無線識別讀取機控制器CR2 會把偵測到的識別內容透過乙太網路送到訊息佇列MQ，之後的接聽裝置LN會不斷將訊息佇列MQ的訊息寫到資料庫DB。另外，資料庫DB一般會與客戶端查詢裝置CS連結，此客戶端查詢裝置CS例如是一般的個人電腦或其他類型的計算機裝置，其可以用來查詢資料庫中所記錄之參訪者的參訪記錄。藉由記錄這些參訪記錄，可以進一步分析展區所展示之商品或服務之價值。
為了處理前述之潛在性相互干擾的問題，目前有一些專利與文獻提出了一些解決的方式。中華民國第M315380號專利提出了一種固定時間差之輪詢方式來開啟無線識別讀取機，在同一時間專利內，此專利僅允許一個無線識別讀取機被開啟。世界第WO/2006/080976號專利申請案提出一種管理系統來處理潛在性相互干擾的問題，當無線識別讀取機系統偵測到一個識別標籤時，會透過管理系統選擇一個最合適的無線識別讀取機來傳送識別標籤的資料，並控制周圍的無線識別讀取機不要同時傳送識別標籤的資料。除此之外，世界第WO/2007/005135號專利申請案提出了一種分時分頻(time-frequency division multiplexing)輪詢方法來控制多個無線識別讀取機之開啟，然而，此申請案並沒有詳細地揭露如何進行分時。
據此，有別於先前技術，本發明之示範實施例提出了一種用於無線識別讀取機系統的機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制系器。
本發明之示範實施例提供一種機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制器，其用於無線識別讀取機系統，可控制多個無線識別讀取機之開關，以解決無線識別讀取機之間發生潛在性相互干擾。
本發明之示範實施例提供一種機率式分時輪詢方法，此機率式分時輪詢方法用於控制多個無線識別讀取機之開關。首先，根據機率模型隨機地自此多個無線識別讀取機中選擇一個無線識別讀取機，其中，機率模型表示此多個無線識別讀取機讀取到識別標籤的機率。接著，將所選擇的無線識別讀取機開啟一段預設時間。
本發明之示範實施例提供一種無線識別讀取機控制器，此無線識別讀取機控制器用於控制多個無線識別讀取機之開關，其包括運算電路與開啟控制電路。運算電路根據機率模型隨機地自此多個無線識別讀取機中選擇一個無線識別讀取機，其中，機率模型表示此多個無線識別讀取機讀取到識別標籤的機率。開啟控制電路耦接於運算電路，用以將所選擇的無線識別讀取機開啟一段預設時間。。
本發明之示範實施例提供一種無線識別讀取機系統，此無線識別讀取機系統包括多個無線識別讀取機與無線識別讀取機控制器。無線識別讀取機控制器用於控制多個無線識別讀取機之開關，其包括運算電路與開啟控制電路。運算電路根據機率模型隨機地自此多個無線識別讀取機中選擇一個無線識別讀取機，其中，機率模型表示此多個無線識別讀取機讀取到識別標籤的機率。開啟控制電路耦接於運算電路，用以將所選擇的無線識別讀取機開啟一段預設時間。
基於上述，本發明之示範實施例提供了機率式分時輪詢方法來控制多個無線識別讀取機的開關，以解決潛在性相互干擾的問題，並藉由偵測到識別標籤，來精確地記錄參訪者的參訪記錄。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉示範實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
有別於先前技術，本發明之示範實施例提出了一種用於無線識別讀取機系統的機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制器。其中，以下示範實施例所繪示之圖式僅是用來說明，並非用以限定本發明。
本發明之示範實施提供一種用於無線識別讀取機系統的機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制器，其中，這些機率式分時輪詢方法執行於無線識別讀取機控制器，例如圖1B的無線識別讀取機控制器CR1 與CR2 。以下將以圖1A所示的展覽會場以及圖1B的無線識別讀取機系統為例，來介紹本發明之示範實施例的機率式分時輪詢方法及其無線識別讀取機控制器。
無線識別讀取機控制器CR1 透過集線器HUB1 來控制多個無線識別讀取機WR1 ～WR5 。其中，無線識別讀取機WR1 ～WR5 可以是射頻識別讀取機，然而無線識別讀取機WR1 ～WR5 的操作頻段並不限定於此。無線識別讀取機控制器CR1 與集線器HUB1 可以整合至同一個電子裝置中，或者為獨立的兩個電子裝置。值得一提的是，雖然，在示範實施例中是以五個無線識別讀取機WR1 ～WR5 為例，但本發明並不限定於此。在經過實驗與比較之後，每一個無線識別讀取機控制器所控制的無線識別讀取機之數目的較佳值為5，而且相鄰最近兩個無線識別讀取機之距離的較佳值為0.5公尺。然而，圖1A與1B的示範實施例僅是為了方便說明，並未採用上述的較佳值。
接著，請參照圖2A，圖2A是根據本發明之示範實施例所提供的無線識別讀取機控制器CR1 之系統方塊圖。值得說明的是，雖然，圖2A是以無線識別讀取機控制器CR1 為例，但在無線識別讀取機系統的其他無線識別讀取機控制器CR2 亦可以與無線識別讀取機控制器CR1 相同。無線識別讀取機控制器CR1 包括運算電路200與開啟電壓控制電路201，其中，運算電路200耦接於開啟控制電路201與訊息佇列MQ，開啟控制電路201耦接於集線器HUB1 與訊息佇列MQ。
運算電路200根據機率模型隨機地自其所控制無線識別讀取機WR1 ～WR5 中選擇一個無線識別讀取機，其中，此機率模型用以表示各無線識別讀取機讀取到識別標籤的機率。例如，機率模型可為無線識別讀取機讀取到識別標籤的機率密度分佈函數(probability density function)p(i)，其中，p(i)表示無線識別讀取機WRi 讀取到識別標籤的機率。開啟控制電路201則是用以將運算電路200所選擇的無線識別讀取機開啟一段預設時間，並關閉未被選擇的無線識別讀取機。若被開啟的無線識別讀取機在此預設時間若有偵測到參訪者所攜帶的識別標籤，例如射頻識別標籤，則會將此偵測結果傳給開啟控制電路201，開啟控制電路201便會將此偵測結果傳給訊息佇列MQ。在被選擇的無線識別讀取機被開啟一段預設時間後，開啟控制電路201會關閉此被選擇的無線識別讀取機。接著，運算電路200與開啟控制電路201會重複上述的動作，以使得無線識別讀取機WR1 ～WR5 皆有機會被開啟。換句話說，運算電路200與開啟控制電路201事實上是用來執行一種機率式分時輪詢方法。
值得一提的是，上述之機率模型可以是一個固定的機率模型，例如均勻分怖，也可以是一個可以常常被更新的機率模型。運算電路200在無線識別讀取機系統剛啟動時，會先初始化上述之機率模型，接著，在每隔一段時間後，運算電路200可以接收來自於資料庫DB的統計資料，並根據此統計資料來更新上述之機率模型。運算電路200亦可以在無線識別讀取機系統剛啟動時，接收來自於客戶端查詢裝置CS所自行輸入的機率資料，並根據此機率資料來初始化上述之機率模型。除此之外，客戶端查詢裝置CS亦可以直接發出上述之機率資料來指示運算電路200直接重置上述之機率模型。
接著，請參照圖2B，圖2B是根據本發明之另一示範實施例所提供的無線識別讀取機控制器CR1 之系統方塊圖。須要注意的是，圖2B僅是運算電路200的其中一種實施方式，其並非用以限定本發明。在圖2B的示範實施例中，運算電路200包括亂數產生器210與判斷器211，其中，亂數產生器210與判斷器211耦接，判斷器211耦接於開啟控制電路201與訊息佇列MQ。亂數產生器210用以產生一個亂數，判斷器211根據所產生的亂數自多個無線識別讀取機WR1 ～WR5 中選擇一個無線識別讀取機，並將此選擇無線識別讀取機之資訊傳送給開啟控制電路201，如此，開啟控制電路201便會將此選擇無線識別讀取機開啟一段預設時間。值得說明的是，此段預設時間可以是一段固定的時間，或者是根據不同情況所變動的時間。
更進一步地說，判斷器211根據機率模型來產生多個數字分怖區間，並判斷亂數產生器210隨機所產生的亂數落於哪一個數字區間。接著，判斷器211選擇亂數所落於的那一個數字區間所對應的無線識別讀取機，並將所選擇的無線識別讀取機告知開啟控制電路201。假設以產生0到1的多個數字區間Interval1 ～Interval5 ，則亂數產生器210會隨機地產生0到1之間的一個亂數，其中，數字分怖區間Intervali 對應於無線識別讀取機WRi ，數字分怖區間Intervali 的大小與無線識別讀取機WRi 讀取到識別標籤的機率有關，i為從1到5的整數。如果無線識別讀取機WR1 ～WR5 讀取到識別標籤的機率均等，亦即機率模型為均勻分佈，那麼數字分怖區間Intervali 為大於等於0.2×(i-1)且小於0.2×i的區間。若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.978，則無線識別讀取機WR5 會被開啟一段預設時間，同理，若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.438，則無線識別讀取機WR3 會被開啟一段預設時間。在此要說明的是，上面雖然以產生0到1的多個數字區間Interval1 ～Interval5 為例，且假設機率模型為均勻分佈。然而，本發明卻不限定於此。另外，在機率模型為均勻分佈時，每一個無線識別讀取機被開啟的平均時間為無線識別讀取機的個數與預設時間相乘的一半。
另外，機率模型可能是一種隨時間變化並更新的機率模型。因此，判斷電路211在無線識別讀取機系統剛啟動時，會先初始化機率模型，接著，在每隔一段時間後，判斷電路211可以接收來自於資料庫DB的統計資料，並根據此統計資料來更新機率模型。判斷電路211亦可以在無線識別讀取機系統剛啟動時，接收來自於客戶端查詢裝置CS所自行輸入的機率資料，並根據此機率資料來初始化之機率模型。除此之外，客戶端查詢裝置CS亦可以直接發出之機率資料來指示判斷電路211直接重置上述之機率模型。
接著，請參照圖3A，圖3A是本發明之示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。此種機率式分時輪詢方法執行於無線識別讀取機控制器，可用來對多個無線識別讀取機進行輪詢。請參照圖2A與圖3A，首先，在步驟S310中，運算電路200根據機率模型隨機地自多個無線識別讀取機WR1 ～WR5 中選擇一個無線識別讀取機。接著，在步驟S320中，開啟控制電路201將所選擇的無線識別讀取機開啟一段預設時間。接著，在步驟S330中，判斷無線識別讀取機控制器CR1 的電源是否關閉，若是，則結束機率式分時輪詢方法，若否，則重回步驟S310。
接著，請參照圖2B與3B，圖3B是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。圖3B是圖3A之機率式分時輪詢方法的一種詳細實施方式的流程圖，且其使用圖2B所提供的無線識別讀取機控制器CR1 來執行。在圖3B之中，步驟S310藉由步驟S311與S312來完成。在步驟S311中，使用亂數產生器210來隨機地產生亂數，其中，產生之亂數的範圍可以自行定義，但此範圍必須與多個數字區間的總範圍相同。接著，在步驟S312中，判斷器211根據亂數產生器所產生的亂數自多個無線識別讀取機WR1 ～WR5 中選擇一個無線識別讀取機。其中，判斷器211會判斷亂數落在那一個數字區間內，並選擇亂數所落在的那一個數字區間所對應之無線識別讀取機。
在此，以下面數個例子來說明圖3B的機率式分時輪詢方法。假設無線識別讀取機WR1 ～WR5 讀取到識別標籤的機率相同，亦即機率模型為均勻分佈，且亂數可能為1至5的整數的其中ㄓ一。如果亂數產生器210所產生的亂數為i，則判斷器211會選擇無線識別讀取機WRi 。假設給定的機率模型表示如下，無線識別讀取機WR1 ～WR5 讀取到識別標籤的機率分別為0.3、0.2、0.1、0.2與0.2，且亂數的範圍為0至1，則無線識別讀取機WR1 ～WR5 所對應的數字區間分別為大於等於0且小於0.3的數字區間、大於等於0.3且小於0.5的數字區間、大於等於0.5且小於0.6的數字區間、大於等於0.6且小於0.8的數字區間以及、大於等於0.8且小於1的數字區間。若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.978，則無線識別讀取機WR5 會被開啟一段預設時間，同理，若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.438，則無線識別讀取機WR2 會被開啟一段預設時間。
圖3A與3B的機率式分時輪詢方法是假設機率模型為固定不變的機率模型，然而，在實際的應用上，若要減少更多的潛在性干擾，必須將機率模型考慮成動態改變的機率模型。因此，圖3C～3E的示範實施例提供了數種動態機率式分時輪詢方法。
請參照圖2A與3C，圖3C是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。圖3C的機率式分時輪詢方法為一種動態機率式分時輪詢方法，此種動態機率式分時輪詢方法將機率模型考慮為動態機率模型，此種機率模型會根據之前無線識別讀取機寫入資料庫DB的統計資料來動態更新，或者根據使用者所自行輸入的機率資料來更新機率模型。因此，圖3C的機率模型會比圖3A與3B的機率模型更近似於無線識別讀取機實際上讀取到識別標籤的機率模型，也就是說機率模型所定義的無線識別讀取機之讀取到識別標籤的機率會近似於實際上的讀取到識別標籤的機率。
首先，在步驟S410中，運算電路200初始化機率模型。在無線識別讀取機系統剛被開啟時，運算電路200可以根據資料庫DB所儲存的統計資料來初始化機率模型，或者，運算電路200可以將機率模型初始化成預設的機率模型。在不失一般性的情況下，運算電路200可以將機率模型初始化成均勻分佈的機率模型。接著，在步驟S420中，運算電路200根據機率模型隨機地自多個無線識別讀取機WR1 ～WR5 中選擇一個無線識別讀取機。接著，在步驟S420中，開啟控制電路201將所選擇的無線識別讀取機開啟一段預設時間。
之後，在步驟S440中，運算電路200判斷是否需要更新機率模型，若要，則進行步驟S450，若否，則進行步驟S460。其中，運算電路200判斷是否需要更新機率模型的方式可以根據不同的情況來設計。例如，運算電路200計算前次更新的時間與目前時間的時間差值，若此時間差值大於某特定值，則表示機率模型需要更新，此種更新機率模型的方式便是定時更新。又例如，運算電路200判斷是否收到來自於客戶端查詢裝置CS的機率資料。
在步驟S450，運算電路200會根據統計資料或者機率資料更新機率模型。其中，若採用定時更新的方式，則運算電路200會向資料庫DB請求資料庫DB所儲存的統計資料，並根據統計資料來更新機率模型。若運算電路200收到客戶端查詢裝置CS的機率資料，則表示客戶端可能是要強制性地重置機率模型，因此，運算電路200會根據客戶端定義的機率資料來更新機率模型。雖然，如何更新機率模型的方式僅列舉出上述兩種，但本發明不限定於此。接著，在步驟S460中，判斷無線識別讀取機控制器CR1 的電源是否關閉，若是，則結束機率式分時輪詢方法，若否，則重回步驟S410。
接著，請參照圖2B與3D，圖3D是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。圖3D是圖3C之機率式分時輪詢方法的一種詳細實施方式的流程圖，且其使用圖2B所提供的無線識別讀取機控制器CR1 來執行。在圖3D之中，步驟S410藉由步驟S411來完成，步驟S420藉由步驟S421、S422與S423來完成，步驟S450由步驟S451來完成。在步驟S411中，判斷器211會初始化機率模型，其可以根據資料庫DB所儲存的統計資料來初始化機率模型，或者將機率模型初始化成預設的機率模型。
在步驟S421中，使用亂數產生器210來隨機地產生亂數，其中，產生之亂數的範圍可以自行定義，但此範圍必須與多個數字區間的總範圍相同。接著，在步驟S422中，判斷器211根據機率模型產生多個數字區間。更詳細地說，判斷器211根據機率模型將亂數的範圍切分成數個數字區間，其中，每一個數字區間對應於一個無線識別讀取機。在步驟S422中，判斷器211判斷亂數產生器所產生的亂數對處於那一個數字區間，並選擇亂數所處之數字區間所對應的無線識別讀取機。換言之，判斷器211根據亂數落在哪一個數字區間來決定所選擇的無線識別讀取機。
在步驟S451中，判斷器211根據統計資料或機率資料更新機率模型。其中，若採用定時更新的方式，則判斷器211會向資料庫DB請求資料庫DB所儲存的統計資料，並根據統計資料來更新機率模型。若判斷器211收到客戶端查詢裝置CS的機率資料，則表示客戶端可能是要強制性地重置機率模型，因此，判斷器211會根據機率資料來更新機率模型。雖然，如何更新機率模型的方式僅列舉出上述兩種，但本發明不限定於此。
接著，以下面數個例子來說明圖4D的機率式分時輪詢方法。假設在步驟S411中，初始化的機率模型為均勻分佈，亦即無線識別讀取機WR1 ～WR5 讀取到識別標籤的機率相同，且亂數的範圍為0至1，則無線識別讀取機WR1 ～WR5 所對應的數字區間分別為大於等於0且小於0.2的數字區間、大於等於0.2且小於0.4的數字區間、大於等於0.4且小於0.6的數字區間、大於等於0.6且小於0.8的數字區間以及、大於等於0.8且小於1的數字區間。若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.978，則無線識別讀取機WR5 會被開啟一段預設時間，同理，若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.438，則無線識別讀取機WR3 會被開啟一段預設時間。
在經過一段時間後，若需要更新機率模型，且判斷器211會根據資料庫DB所儲存的統計資料更新機率模型。假設資料庫DB所儲存的統計資料顯示無線識別讀取機WR1～WR5 實際上讀取到識別標籤的次數依序為250、250、200、150與150，則判斷器211會跟據此統計資料更新機率模型，更新後機率模型顯示無線識別讀取機WR1 ～WR5 讀取到識別標籤的機率分別為0.25、0.25、0.2、0.15與0.15。因此，判斷器211根據更新後的機率模型會將無線識別讀取機WR1 ～WR5 所對應的數字區間分別設為大於等於0且小於0.25的數字區間、大於等於0.25且小於0.5的數字區間、大於等於0.5且小於0.7的數字區間、大於等於0.7且小於0.85的數字區間以及、大於等於0.85且小於1的數字區間。若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.978，則無線識別讀取機WR5 會被開啟一段預設時間，同理，若亂數產生器210隨機所產生的亂數為0.438，則無線識別讀取機WR2 會被開啟一段預設時間。
接著，請參照圖2B與3E，圖3E是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。圖3E是圖3C之機率式分時輪詢方法的另一種詳細實施方式的流程圖，且其使用圖2B所提供的無線識別讀取機控制器CR1 來執行。在圖3E之中，步驟S410藉由步驟S415來完成，步驟S420藉由步驟S425、S426與S427來完成，步驟S450由步驟S455、S456與S457來完成。其中，步驟S425、S426與S427與圖3D之步驟S421、S422與S423相同，因此，便不重複贅述步驟S425、S426與S427。
在圖3E的機率模型是由狀態函數與關係矩陣計算所獲得，因此，在此先介紹狀態函數、關係矩陣以及如何獲得機率模型。狀態函數事實上是一個用來表示所有無線識別讀取機的是否有偵測到識別標籤的向量，狀態函數用S表示，而S的數學表示式如下，
，其中，n為無線識別讀取機的數目，對於x 屬於1到n的整數而言，S x 為0或1，S x 用以表示無線識別讀取機WR x 之參訪狀態。當S x 為1時，表示無線識別讀取機WR x 偵測到識別標籤；當S x 為0時，表示無線識別讀取機WR x 未偵測到識別標籤。狀態函數可以根據多個或一個無線識別讀取機在前一段時間內之偵測結果來更新，而多個或一個無線識別讀取機在前一段時間內之偵測結果可以從資料庫DB的統計資料獲得。
關係矩陣則是用來表示各無線識別讀取機之間的關係，關係矩陣式可以動態地被更新，例如根據統計資料或機率資料來更新。關係矩陣用R來表示，而R的數學表示式如下，
，其中，x pq 表示從無線識別讀取機WRp 到無線識別讀取機WRq 的參訪關係，x pp 定義為0，而p與q為1到n的整數。在本發明之示範實施例中，參訪關係x pq 可以是無線識別讀取機WRp 到無線識別讀取機WRq 之距離的倒數，或者可以是無線識別讀取機WRp 到無線識別讀取機WRq 之條件參訪機率，也可能是根據統計資料計算出的從無線識別讀取機WRp 到無線識別讀取機WRq 之參訪比率。簡言之，本發明並不限定參訪關係x pq 的定義。
以參訪關係x pq 是根據統計資料計算出的從無線識別讀取機WRp 到無線識別讀取機WRq 之參訪比率為例，若無線識別讀取機的數目為4，且統計資料記錄三個識別標籤被無線識別讀取機偵測到的參訪記錄分別為{1→3→4→1→2}、{2→3→1}與{4→1}，則關係矩陣R表示如下，
，其中，{2→3→1}表示從無線識別讀取機WR2 到無線識別讀取機WR3 並接著到無線識別讀取機WR1 的參訪記錄，其他之參訪記錄{1→3→4→1→2}與{4→1}則可依此類推。
在說明了關係矩陣R與狀態函數S的定義後，以下說明機率模型與關係矩陣R、狀態函數S之間的關係。在此使用P x 表示為無線識別讀取機WR x 讀取到識別標籤的機率，而無線識別讀取機WR x 讀取到識別標籤的機率P x 與關係矩陣R、狀態函數S之間的關係表示如下，
其中，。若假設狀態函數S的各元素值如下，
，則機率模型中表示無線識別讀取機WRq 讀取到識別標籤的機率Pq 表示如下，
。藉由關係矩陣R與狀態函數S，將可以記算出機率模型，只要能夠獲得機率模型，便能夠開始對多個無線識別讀取機進行輪詢。
請繼續參照圖2B與3E，在步驟S410中，判斷器211初始化狀態函數S與關係矩陣R，並根據狀態函數S與關係矩陣R獲得機率模型。其中，要注意的是狀態函數S不能是其全部元素為零的向量。要說明的是，在步驟S440中，判斷器211判斷是否需要更新機率模型的方式是判斷是否要更新關係矩陣R，或判斷多個無線識別讀取機中在之前一段時間內，是否至少有一個偵測到識別標籤，若是，則需要更新機率模型，若否，則不需要更新機率模型。換言之，當狀態函數S根據統計資料被更新為其全部元素不全為零的向量，或是關係矩陣R被更新時，便需要更新機率模型。
接著，在步驟S455中，判斷器211判斷是否要更新關係矩陣R，如果關係矩陣R有要更新，則進入步驟S456，如果沒有，則進入步驟S457。在步驟S456中，判斷器根據統計資料或機率資料更新關係矩陣R，例如，根據統計資料所記錄的參訪記錄來更新關係矩陣R，或者根據客戶端所提供的機率資料直接對關係矩陣R進行更新。接著，在步驟S457中，判斷器211根據多個或一個無線識別讀取機在前一段時間內之偵測結果來更新更新狀態函數S，並根據狀態函數S與關係矩陣R更新機率模型。其中，多個或一個無線識別讀取機在前一段時間內的偵測結果可以從資料庫DB的統計資料獲得。藉由動態式地更新關係矩陣R與狀態函數S，無線識別讀取機實際上讀取到識別標籤的機率會與機率模型中所提供的無線識別讀取機讀取到識別標籤的機率近似。
最後，請參照圖4，圖4是一個展覽會場的平面圖。在圖4中，前述之多種機率式分時輪詢方法皆能應用於各個展區A1 ～A4 、B1 ～B4 、C1 ～C4 與D1 ～D4 的多個無線識別讀取機控制器。這個展覽會場是邊長120公尺的正方形展覽會場，每一個展區是邊長15公尺的正方形展區。上述之機率式分時輪詢方法亦可以引入分頻的概念，以推廣成機率式分時分頻輪詢方法。如同圖4所示，展區A1 ～A4 的多個無線識別讀取機使用不同的頻率，展區Ay 、By 、Cy 與Dy 的多個無線識別讀取機使用相同的頻率，其中，y為1至4的整數。
綜上所述，本發明之示範實施例提供了一種機率式分時輪詢方法，以控制多個無線識別讀取機的關關，以避免無線識別讀取機之間會有潛在性相互干擾的問題。除此之外，上述之機率式輪詢方法的機率模型更可以是動態的機率模型，藉由定時或手動更新其機率模型，更能夠使得機率模型之無線識別讀取機讀取到識別標籤的機率貼近於無線識別讀取機實際上讀取到識別標籤的機率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
WR1 ～WR10 ．．．無線識別讀取機
A1 ～A10 ．．．展區
CS．．．客戶端查詢裝置
DB．．．資料庫
MQ．．．訊息佇列
CR1 、CR2 ．．．無線識別讀取機控制器
HUB1 、HUB2 ．．．集線器
200．．．運算電路
201．．．開啟控制電路
210．．．亂數產生器
211．．．判斷器
S310、S320、S330．．．步驟
S311、S312．．．步驟
S410、S420、S430、S440、S450、S460．．．步驟
S411、S421、S422、S423、S451．．．步驟
S415、S425、S426、S427、S455、S456、S457．．．步驟
B1 ～B4 ．．．展區
C1 ～C4 ．．．展區
D1 ～D4 ．．．展區
圖1A是一個展覽會場的平面圖。
圖1B是一個無線識別讀取機系統的的系統方塊圖。
圖2A是根據本發明之示範實施例所提供的無線識別讀取機控制器CR1 之系統方塊圖。
圖2B是根據本發明之示範實施例所提供的無線識別讀取機控制器CR1 之系統方塊圖。
圖3A是本發明之示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。
圖3B是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。
圖3C是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。
圖3D是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。
圖3E是本發明之另一示範實施例所提供的機率式分時輪詢方法之流程圖。
圖4是一個展覽會場的平面圖。
S310、S320、S330．．．步驟流程

Claims (18)

  1. 一種機率式分時輪詢方法，執行於一無線識別讀取機控制器且用於控制多個無線識別讀取機之開關，包括：根據一機率模型藉由該無線識別讀取機控制器隨機地自該些無線識別讀取機中選擇一個無線識別讀取機，其中，該機率模型表示該些無線識別讀取機讀取到一識別標籤的機率，其中，所述選擇一個無線識別讀取機之步驟包括：隨機地於一特定範圍內產生一亂數；根據該機率模型將該特定範圍切分成數個數字區間，其中，每一個數字區間對應於該些無線識別讀取機的其中之一；以及根據該亂數落在哪一個數字區間來決定所選擇的該無線識別讀取機；以及將所選擇的該無線識別讀取機開啟一段預設時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之機率式分時輪詢方法，更包括：初始化該機率模型；以及根據一統計資料或一機率資料更新該機率模型，其中，該統計資料記錄該些無線識別讀取機的偵測結果，該機率資料是由一使用者預先定義。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之機率式分時輪詢方法，其中，該機率模型被初始化為一均勻分佈。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之機率式分時輪詢方法，其中，所述初始化該機率模型之步驟包括：初始化一狀態函數與一關係矩陣，其中，該狀態函數表示該些無線識別讀取機是否有偵測到該識別標籤，該關係矩陣則 是用來表示該些無線識別讀取機之間的關係；以及根據該狀態函數與該關係矩陣初始化該機率模型。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之機率式分時輪詢方法，其中，所述更新該機率模型之步驟包括：根據該統計資料或機率資料更新一關係矩陣，其中，該關係矩陣則是用來表示該些無線識別讀取機之間的關係；根據該統計資料更新一狀態函數，其中，該狀態函數表示該些無線識別讀取機是否有偵測到該識別標籤；以及根據該狀態函數與該關係矩陣更新該機率模型。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之機率式分時輪詢方法，更包括：在所選擇的該無線識別讀取機開啟一段預設時間後，關閉所選擇的該無線識別讀取機；以及重複所述選擇一個無線識別讀取機之步驟，所述開啟所選擇的該無線識別讀取機之步驟，以及所述關閉所選擇的該無線識別讀取機之步驟。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之機率式分時輪詢方法，其中，該機率模型每隔一段時間被更新。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之機率式分時輪詢方法，其中，該無線識別讀取機為一射頻識別讀取機。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之機率式分時輪詢方法，其中，該些無線識別讀取機的數目為6。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之機率式分時輪詢方法，其中，相鄰最近的兩個無線識別讀取機之距離為0.5公尺。
  11. 一種無線識別讀取機控制器，用於控制多個無線識別讀取機之開關，包括： 一運算電路，根據一機率模型隨機地自該些無線識別讀取機中選擇一個無線識別讀取機，其中，該機率模型表示該些無線識別讀取機讀取到的機率，其中，該運算電路包括：一亂數產生器，隨機地於一特定範圍內產生一亂數；以及一判斷器，耦接於該亂數產生器，根據該機率模型將該特定範圍切分成數個數字區間，並根據該亂數落在哪一個數字區間來決定所選擇的該無線識別讀取機，其中，每一個數字區間對應於該些無線識別讀取機的其中之一；以及一開啟控制電路，耦接於該運算電路，將所選擇的該無線識別讀取機開啟一段預設時間。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之無線識別讀取機控制器，其中，該運算電路初始化該機率模型，並根據一統計資料或一機率資料更新該機率模型，其中，該統計資料記錄該些無線識別讀取機的偵測結果，該機率資料是由一使用者預先定義。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之無線識別讀取機控制器，其中，該機率模型被初始化為一均勻分佈。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之無線識別讀取機控制器，其中，該運算電路初始化一狀態函數與一關係矩陣，並根據該狀態函數與該關係矩陣初始化該機率模型，其中，該狀態函數表示該些無線識別讀取機是否有偵測到該識別標籤，該關係矩陣則是用來表示該些無線識別讀取機之間的關係。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之無線識別讀取機控制器，其中，該運算電路根據該統計資料或機率資料更新一關係矩陣，根據該統計資料更新一狀態函數，並根據該關係矩陣與該狀態函數更新該機率模型，其中，該狀態函數表示該些無線 識別讀取機是否有偵測到該識別標籤，該關係矩陣則是用來表示該些無線識別讀取機之間的關係。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之無線識別讀取機控制器，其中，該開啟控制器在所選擇的該無線識別讀取機開啟一段預設時間後，關閉所選擇的該無線識別讀取機。
  17. 一種無線識別讀取機系統，包括：多個第一無線識別讀取機；以及一第一無線識別讀取機控制器，用於控制該些第一無線識別讀取機之開關，包括：一運算電路，根據一機率模型隨機地自該些第一無線識別讀取機中選擇一個第一無線識別讀取機，其中，該機率模型表示該些第一無線識別讀取機讀取到的機率，其中，該運算電路包括：一亂數產生器，隨機地於一特定範圍內產生一亂數；以及一判斷器，耦接於該亂數產生器，根據該機率模型將該特定範圍切分成數個數字區間，並根據該亂數落在哪一個數字區間來決定所選擇的該無線識別讀取機，其中，每一個數字區間對應於該些無線識別讀取機的其中之一；以及一開啟控制電路，耦接於該運算電路，將所選擇的該第一無線識別讀取機開啟一段預設時間。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之無線識別讀取機系統，更包括：多個第二無線識別讀取機；以及一第二無線識別讀取機控制器，用於控制該些第二無線識別讀取機之開關，其中，該些第一無線識別讀取機與該些第二無線識別讀取機所使用的頻率不相同。
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