TWM459540U - 具陣列式天線的無線射頻收納設備 - Google Patents

Description

具陣列式天線的無線射頻收納設備

本創作涉及一種收納設備，尤其是具陣列式天線的無線射頻收納設備，而能減少盤點時的時間及人力成本。

目前隨著倉儲規模、雲端主機、伺服器的需求增加，在使得在定期的盤點、維護上都需要花費大量的人力物力，因此，發展出利用超高頻無線射頻(Ultra high frequency)感測技術來節省時間及人力成本的方式，超高頻無線射頻感測技術，是一種遠距離無線通訊技術，其系統主要是由電子標籤(Tag)、讀取器(Reader)、天線(Antenna)三部分組成；當電子標籤進入天線感應之磁場區域，電子標籤被無線訊號觸發，即回應識別訊號，透過天線傳送至讀取器中，此識別資訊當確認無誤後，讀取器在從電子標籤中讀取相關內部記憶體資訊。

雖然已應用此類的方式，但是目前在倉儲管理上，仍是以工作人員持著射頻識別讀取器，逐一地去讀取貼附在產品上的標籤，這仍然相當耗時，且為了防弊，或是對於價值昂貴的珠寶清點時，仍需要裝設監視器，這都會產生蠻多的額外成本；另外，雖然目前雖然有生一些自動觸發的方式已經被研發出來，但是觸發的範圍及距離都太小，且需要在每個收納設備上裝設傳送/接收裝置，整體的成本仍然太高，在市場上的接收度仍然不高。因此，需要一種成本便宜的裝置，更能夠減少倉儲盤點的時間及人力，來解決 慣用技術上的問題。

本創作的主要目的是提供一種具陣列式天線的無線射頻收納設備，該具陣列式天線的無線射頻收納設備包含一收納裝置、一漏波天線陣列單元，以及外部天線。收納裝置包含複數個容置空間，各該容置空間用以收納具有射頻識別電子標籤的物件；漏波天線陣列單元裝設於該收納裝置之中，包含一內部主天線以及複數個延伸天線，該等延伸天線與該內部主天線連接，並且延伸至該等容置空間附近；外部天線與該內部主天線連接，用以接收來自一讀取單元所發出之一感應訊號。

當讀取單元發出感應訊號時，在該外部天線上產生電流，該電流經過該漏波天線陣列單元會形成電磁波，該電磁波再傳遞至該等延伸天線，而由該電磁波形成的電磁場觸發該物件上的該射頻識別電子標籤。

進一步地，當各該容置空間具有用以密閉該等容置空間的前蓋，且該前蓋及容置空間的壁面均以金屬製成時，為了避免射頻識別電子標籤因金屬屏蔽效應而無法被電磁波所觸發，先在容置空間的一壁面上形成開口，並且在漏波天線陣列單元進一步加設複數個末端天線，末端天線與延伸天線連接，並穿過開口，從而，電磁波能夠傳遞至該等容置空間內而觸發頻識別電子標籤。

在收納裝置中設置漏波天線陣列單元，並使漏波天線陣列單元連接一外部天線，而使得工作人員以讀取器對於外部天線發出信號讀取時，從外部天線傳遞至內部主天線，並藉由漏波現象產生之表面波導效應，透過內部主天線、延伸天線及末端天線將電磁波傳遞至容置空間附近，觸發物件上的射頻識別電子標籤，而一次讀取整個收納裝置中物件的資訊，而大量節省了工作時間，更避免了物件移入移 出放錯位置或遺失的現象，此外，內部主天線可以為由同軸纜線簡易改良製程、而延伸天線、末端天線可以為一般導線，成本低廉，而能夠在市場上具有競爭力。

1‧‧‧具陣列式天線的無線射頻收納設備

2‧‧‧具陣列式天線的無線射頻收納設備

3‧‧‧具陣列式天線的無線射頻收納設備

4‧‧‧具陣列式天線的無線射頻收納設備

10‧‧‧收納裝置

15‧‧‧漏波天線陣列單元

20‧‧‧內部主天線

21‧‧‧同軸纜線

23‧‧‧缺口區

25‧‧‧外層網狀導電層

27‧‧‧中心導電層

29‧‧‧絕緣層

30‧‧‧延伸天線

31‧‧‧匹配終端裝置

35‧‧‧末端天線

41‧‧‧第一天線

45‧‧‧第二天線

50‧‧‧容置空間

51‧‧‧前蓋

53‧‧‧壁面

55‧‧‧開口

60‧‧‧射頻識別電子標籤

70‧‧‧物件

110‧‧‧讀取裝置

120‧‧‧處理裝置

第一圖為本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第一實施例的示意圖。

第二A圖為第一圖中內部主天線一實施例的示意圖。

第二B圖為第一圖中內部主天線另一實施例的示意圖。

第三圖為本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第二實施例的示意圖。

第四A圖為本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第三實施例的示意圖。

第四B圖為本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第四實施例的示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱第一圖，本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第一實施例的示意圖。如第一圖所示，第一實施例之具陣列式天線的無線射頻收納設備1包含一收納裝置10、一漏波天線陣列單元15、以及一第一天線41，漏波天線陣列單元15裝設於收納裝置10之中，第一天線41設置於收納裝置10之外部，並與該漏波天線陣列單元15連接。收納裝置10包含複數個容置空間50，用以收納複數個具有射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)電子標籤60的物件70，漏波天線陣列單元15設置於該收納裝置10之中，並包含一內部主天線20以及複數個延伸天線30，內部主天線20與第一天線41連接，該等延伸天線30與內部主天線20連接，並且延伸至該等容置空間50附近，例如以一行或一列 排列。

當第一天線41受到工作人員以讀取單元110發出感應訊號，產生電流，該電流通過漏波天線陣列單元15時因漏波產生電磁波，進而電磁波會從內部主天線20傳遞至該等延伸天線30，而由該電磁波形成的一電磁場觸發物件70上的該等RFID電子標籤60，而將RFID電子標籤60中儲存的資訊藉由該等延伸天線30、內部主天線20以及第一天線41回傳至讀取單元110中。而使得工作人員的讀取單元110一次讀取到收納裝置10中所有物件70的資訊，進一步地，再透過有線網路、無線網路、藍牙或紅外線等方式，將收納裝置10中所有物件70的資訊傳遞至一處理裝置120，該處理裝置120為一主機或是一可程式化單晶片。

參閱第二A圖，為第一圖中內部主天線的一實施例的示意圖。如第二A圖所示，內部主天線20包含一同軸纜線21及一匹配終端裝置31，該同軸纜線21形成有複數個缺口區23，在該缺口區23中該同軸纜線21的外層網狀導電層25被去除，該同軸纜線21的中心導電層27與該第一天線41連接，該外層網狀導電層25與該等延伸天線30連接，而該外層網狀導電層25及該中心導電層27藉由一絕緣層29分隔，而不相互接觸。該匹配終端裝置31在同軸纜線的另一端與該中心導電層27及該外層網狀導電層25連接，使該電流在該同軸纜線21形成導通、開路或是短路。

延伸天線30可以為導線，與同軸纜線21的外層網狀導電層25連接，當讀取單元110發出感應訊號，所產生電流會沿著該第一天線41傳遞至內部主天線的中心導電層27，且電流流經該等缺口區23時會產生電磁波外漏的現象，從而產生一電磁場，同時電磁波會沿著外部網狀導電層25及該等延伸天線30傳遞，而將該電磁場形成在該等容納空間50附近，此時該電磁場的範圍是以該漏波天線陣列單元20為 中心之半徑0~200公分的範圍內。

參閱第二B圖，為第一圖中內部主天線的另一實施例的示意圖。如第二A圖所示，為第二A圖中內部主天線的改良，第二B圖所示的內部主天線20包含一同軸纜線21及一第二天線45，該第二天線45與同軸纜線21連接，用以進一步增強輻射的效果。

參閱第三圖，本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第二實施例的示意圖。如第三圖所示，第二實施例具陣列式天線的無線射頻收納設備2的實施方式，是將第二B圖中的第二天線45設置於該收納裝置10之外部，工作人員以讀取單元110可選擇對第一天線41或第二天線45發出感應訊號，進而電磁波會從內部主天線20傳遞至該等延伸天線30，而由該電磁波形成的一電磁場觸發物件70上的該等RFID電子標籤60，而將RFID電子標籤60中儲存的資訊藉由該等延伸天線30、內部主天線20以及第一天線41或第二天線45回傳至讀取單元110中。而使得工作人員的讀取單元110一次讀取到收納裝置10中所有物件70的資訊。

參閱第四A圖，本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第三實施例的示意圖。如第四A圖所示，第三實施例之具陣列式天線的無線射頻收納設備3基本上與第一實施例之具陣列式天線的無線射頻收納設備1相似，唯各該容置空間50具有一前蓋51以密閉該等容置空間，該前蓋51及容置空間50的壁面53均以金屬製成，例如保險櫃，如此，容置於容置空間50內的物件70，其上的RFID電子標籤60因金屬屏蔽效應而無法被電磁波所觸發。因此，第三實施例之具陣列式天線的無線射頻收納設備3中容置空間50的壁面53上還形成一開口55，且漏波天線陣列單元15進一步包含複數個末端天線35，末端天線35可以為導線，與延伸天線30連接，穿過開口55，從而，電磁波能夠傳遞至該 等容置空間50內而觸發RFID電子標籤60。

參閱第四B圖，本創作具陣列式天線的無線射頻收納設備第四實施例的示意圖。如第四A圖所示，第四實施例之具陣列式天線的無線射頻收納設備4基本上與第二實施例之具陣列式天線的無線射頻收納設備1相似，但如同第三實施例，其唯各該容置空間50具有一前蓋51以密閉該等容置空間，該前蓋51及容置空間50的壁面53均以金屬製成，各容置空間50的壁面53具有一開口55，且漏波天線陣列單元15進一步包含複數個末端天線35，末端天線35可以為導線，與延伸天線30連接，穿過開口55，而二天線45設置於該收納裝置10之外部，工作人員以讀取單元110可選擇對第一天線41或第二天線45發出感應訊號，進而電磁波會從內部主天線20傳遞至該等延伸天線30，而由該電磁波形成的一電磁場觸發物件70上的該等RFID電子標籤60，而將RFID電子標籤60中儲存的資訊藉由該等延伸天線30、內部主天線20以及第一天線41或第二天線45回傳至讀取單元110中。而使得工作人員的讀取單元110一次讀取到收納裝置10中所有物件70的資訊。

本創作的特點在於，在收納裝置中設置漏波天線陣列單元，並使漏波天線陣列單元連接一外部天線，而使得工作人員以讀取器發出信號讀取時，能夠藉由漏波現象，產生之表面波導效應，進而透過內部主天線、延伸天線及末端天線將電磁波傳遞至容置空間附近，觸發物件上的RFID電子標籤，而一次讀取整個收納裝置中物件的資訊，而大量節省了工作時間，更避免了物件移入移出放錯位置或遺失的現象，此外，內部主天線可以為由同軸纜線簡易改良製程、而延伸天線、末端天線可以為一般導線，成本低廉，而能夠在市場上具有競爭力。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖 據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

1‧‧‧具陣列式天線的無線射頻收納設備

10‧‧‧收納裝置

15‧‧‧漏波天線陣列單元

20‧‧‧內部主天線

30‧‧‧延伸天線

41‧‧‧第一天線

50‧‧‧容置空間

60‧‧‧射頻識別電子標籤

70‧‧‧物件

110‧‧‧讀取裝置

120‧‧‧處理裝置

Claims (14)

1. 一種具陣列式天線的無線射頻收納設備，包含：一收納裝置，包含複數個容置空間，各該容置空間用以收納具有一射頻識別電子標籤的一物件；一漏波天線陣列單元，裝設於該收納裝置之中，包含一內部主天線以及複數個延伸天線，該等延伸天線與該內部主天線連接，並且延伸至該等容置空間附近；以及一第一天線，與該內部主天線連接，用以接收來自一讀取單元所發出之一感應訊號，當讀取單元發出感應訊號時，在該第一天線上產生電流，該電流經過該漏波天線陣列單元會形成電磁波，該電磁波再傳遞至該等延伸天線，而由該電磁波形成的一電磁場觸發該物件上的該射頻識別電子標籤。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該內部主天線包含一同軸纜線，該同軸纜線形成有複數個缺口區，在該缺口區中該同軸纜線的外層網狀導電層被去除，該同軸纜線的中心導電層與該第一天線連接，該外層網狀導電層與該等延伸天線連接，而該外層網狀導電層及該中心導電層藉由一絕緣層分隔，而不相互接觸，當該讀取單元發出感應訊號，該所產生的該電流沿著該第一天線傳遞至內部主天線的中心導電層，且該電流流經該等缺口區時會產生電磁波外漏的現象，從而產生該電磁場，同時該電磁波會沿著外部網狀導電層及該等延伸天線傳遞，至該等容納空間附近，而將各該射頻識別電子標籤中儲存的資訊藉由該等延伸天線、該內部主天線以及該第一天線回傳至該讀取單元中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該內部主天線還包含一匹配終端裝置，該匹配終端裝置在該同軸纜線的另一端與該中心導電層及該外層網狀導電層連接，使該電 流在該同軸纜線形成導通、開路或是短路。
4. 如申請專利範圍第2項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，進一步包含一第二天線，該第二天線設置於該收納裝置的外部，並與該同軸纜線連接。
5. 如申請專利範圍第2項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該內部主天線還包含一第二天線，該第二天線與該同軸纜線連接，當該讀取單元對該第一天線或該第二天線發出感應訊號，該所產生的該電流沿著該第一天線傳遞至內部主天線的中心導電層，且該電流流經該等缺口區時會產生電磁波外漏的現象，從而產生該電磁場，同時該電磁波會沿著外部網狀導電層及該等延伸天線傳遞，至該等容納空間附近，而將各該射頻識別電子標籤中儲存的資訊藉由該等延伸天線、該內部主天線以及該第一天線或第二天線回傳至該讀取單元中。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該電磁場的範圍為以該漏波天線陣列單元為中心半徑0~200公分。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該等延伸天線為導線。
8. 一種具陣列式天線的無線射頻收納設備，包含：一收納裝置，包含複數個容置空間，各該容置空間用以收納具有一射頻識別電子標籤的一物件，該等容置空間具有一前蓋以密閉該等容置空間，該前蓋及該容置空間的複數個壁面均以金屬製成，且在該等壁面的其中之一上具有一開口；一漏波天線陣列單元，裝設於該收納裝置之中，包含一內部主天線、複數個延伸天線以及複數個末端天線，該等延伸天線與該內部主天 線連接，並且延伸至該等容置空間附近，該等末端天線與該等延伸天線連接，且各該末端天線穿過該等容置空間其中之一的該開口；一第一天線，與該內部主天線連接，用以接收來自一讀取單元所發出之一感應訊號，當讀取單元發出感應訊號時，在該第一天線上產生電流，該電流經過該漏波天線陣列單元會形成電磁波，該電磁波再傳遞至該等延伸天線，再由該等末端天線傳遞至該容置空間中，而由該電磁波形成的一電磁場觸發該物件上的該射頻識別電子標籤。
9. 如申請專利範圍第8項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該內部主天線包含一同軸纜線，該同軸纜線形成有複數個缺口區，在該缺口區中該同軸纜線的外層網狀導電層被去除，該同軸纜線的中心導電層與該第一天線連接，該外層網狀導電層與該等延伸天線連接，而該外層網狀導電層及該中心導電層藉由一絕緣層分隔，而不相互接觸，當該讀取單元發出感應訊號，該所產生的該電流沿著該第一天線傳遞至內部主天線的中心導電層，且該電流流經該等缺口區時會產生電磁波外漏的現象，從而產生該電磁場，同時該電磁波會沿著外部網狀導電層及該等延伸天線傳遞，至該等容納空間附近，而將各該射頻識別電子標籤中儲存的資訊藉由該等延伸天線、該內部主天線以及該第一天線回傳至該讀取單元中。
10. 如申請專利範圍第9項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該內部主天線還包含一匹配終端裝置，該匹配終端裝置在該同軸纜線的另一端與該中心導電層及該外層網狀導電層連接，使該電流在該同軸纜線形成導通、開路或是短路。
11. 如申請專利範圍第9項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，進一步包含一第二天線，該第二天線設置於該收納裝置的外部，並與該同軸纜線連接。
12. 如申請專利範圍第9項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該內部主天線還包含一第二天線，該第二天線與該同軸纜線連接，當該讀取單元對該第一天線或該第二天線發出感應訊號，該所產生的該電流沿著該第一天線傳遞至內部主天線的中心導電層，且該電流流經該等缺口區時會產生電磁波外漏的現象，從而產生該電磁場，同時該電磁波會沿著外部網狀導電層及該等延伸天線傳遞，至該等容納空間附近，而將各該射頻識別電子標籤中儲存的資訊藉由該等延伸天線、該內部主天線以及該第一天線或第二天線回傳至該讀取單元中。
13. 如申請專利範圍第8項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該電磁場的範圍為以該漏波天線陣列單元為中心半徑0~200公分。
14. 如申請專利範圍第8項所述之具陣列式天線的無線射頻收納設備，其中該等延伸天線及該等末端天線為導線。