用于识别RFID标签的读取循环制造技术

本发明专利技术公开了一种实现在大量RFID标签中识别RFID标签的读取循环的方法和装置。该读取循环包括：选择用于读取的一组物品并从该组的一个或更多个物品接收标识符，确定所接收的标识符的汇集数据，并将所接收的标识符的汇集数据与前一个读取循环的该组的汇集数据进行比较。此外，当所比较的汇集数据相等时，终止所述读取循环，或者当所比较的汇集数据不相等时，通过形成至少一个新组或者通过将该组划分为至少两个子组并针对每个子组运行该读取循环来重复该读取循环。所述读取循环的执行时间与发生改变的标签的数量成比例，并且与标签的总数成对数关系。

The read cycle used to identify RFID Tags

The invention discloses a method and a device for realizing a read cycle of identifying RFID tags in a large number of RFID tags. The read cycle includes: selection for a group of articles read and receive the identifier from one or more items of the group, to determine the identifier of the received data collection, and data collection of the received identifier is compared with the previous one read cycle of the group gathered data. In addition, when comparing the data collected are equal, the end of the read cycle, or when comparing the data collected are not equal, at least through the formation of a new group or the group divided into at least two sub groups and for each sub group to run the read cycle to repeat the read cycle. The execution time of the read cycle is proportional to the number of changed labels, and is logarithmically related to the total number of tags.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于识别RFID标签的读取循环相关申请的交叉引用本专利技术要求2014年9月12日提出的临时专利申请No.62/049,510的优先权，将其内容合并于此。
本公开总体上涉及识别大量RFID标签中的RFID标签的方法和系统。具体而言，本公开涉及用于识别大量RFID标签中的RFID标签的方法和装置，其中，每个RFID标签具有标识符。
技术介绍
附接至零售物品(item)的RFID标签已经在用于库存跟踪和控制的零售环境中得到成功应用。RFID标签与RFID读取器无线通信，并应询问(interrogation)而将其标识符或者与物品相关联的其他数据发送到RFID读取器。标识符用于获得与所附接的商品(article)或其位置有关的信息。当RFID读取器通过RF波询问一个或更多个RFID标签时，这些标签在被称为反向散射的过程中对进行询问的RF波进行响应。限制RFID读取器当前技术的一个主要因素是可用于与RFID标签通信的带宽受限。每个部署的标签需要固定数量的带宽以供RFID读取器进行读取。因此，随着标签数量增加，带宽需求线性增加。此外，带宽限制增加了完成一个读取循环的耗时，因此限制了针对标签密集环境实时使用RFID的能力。因为对于需要实时跟踪RFID标签的许多应用而言，实时跟踪极其有用。有许多方法用于提高可用带宽。当前的机制聚焦于CDMA和TDMA的变型以提高带宽。例如，已经提出了一种CDMA技术-超宽带(UWB)，作为提高带宽的手段。此外TDMA没有提高带宽，而是使得能够将RFID标签分段至不同的时间点，从而减少冲突并实现标签的更高密度。然而，TDMA的带宽非常有限，因此读取会花费很长时间。此外，当扩展到大量标签时这些方法的开销增大，然而仅仅部分提高了所需带宽。目前为止，提高带宽最普遍的方法是将地理范围划分为小的区域。通过使用大量RFID读取器，每个读取器可以读取其周围小区域内的标签。虽然每个读取器具有有限带宽，但总系统带宽由于大量读取器而增大，其中每个读取器对不同区域进行读取。然而，即使部署了大量读取器，大多用在零售环节中的RFID标签具有有限的计算能力，因此标签之间的协同以有效利用带宽变得越来越困难。此外，在一些情况下，使用智能标签。现有系统仅允许标签的一个小子集在给定时段进行广播，并且智能标签包括微控制器来控制标签在给定时段进行广播。这种智能标签相对较为昂贵。因此，标签之间的受限协同以及对带宽的需求仍然构成“减少RFID读取器为识别标签而进行读取循环”的主要限制因素。此外，增加RFID读取器的数量将导致部署成本、功耗和维护费的大幅增加以及由于读取器-读取器干扰而导致的技术问题。多读取器的优点还受限于RFID读取器可用的信道数量。鉴于上述问题，需要改善RFID读取器的读取，利用带宽的可用性并减少在零售环节中RFID的部署和维护成本。定义：读取循环：读取循环是指在单个读取器的范围内所有标签的单个完整扫描或尝试扫描。汇集(aggregate)数据：汇集数据可以是将来自多个标签的数据进行合并的任何方法。例如，物理层中标签的求和或者标签发送的数据的波形的求和是汇集数据的一种手段。合并读取(CR)：合并读取发生在多个标签同时进行广播的情形下，作为一次性读取多个标签的一种手段。当前，当多个标签同时进行广播时，这会导致冲突并且导致读取尝试失败。与之相对，合并读取的目的是将接收的汇集数据分离成多个数据来源。在物理层中，CR看上去像是一个冲突。然而，进行处理的方式并不相同。阴影合并读取(SCR)：SCR是基于数据对合并读取的仿真。用于创建SCR的数据可以来自于先前读取循环、网关控制和对库存物品的了解或者其他方法。剩余空间：剩余空间是作为当前信号与在先信号之间差别的空间。日用品(commodity)标签：不具有微控制器的RFID标签。
技术实现思路
本专利技术公开了一种实现在大量RFID标签中识别RFID标签的读取循环的方法，每个RFID标签具有标识符。该读取循环包括：(a)选择要读取的第一组物品，并使用RFID读取器从所述第一组的一个或更多个物品接收标识符；(b)确定与所接收的所述第一组的标识符有关的第一汇集数据；(c)将所述第一汇集数据存储在RFID读取器中；(d)选择要读取的第二组物品，并使用RFID读取器从所述第二组的一个或更多个物品接收标识符，其中，所述第二组与所述第一组可以相同或不同；(e)确定与所接收的所述第二组的标识符有关的第二汇集数据；(f)将所述第一汇集数据与所述第二汇集数据进行比较；如果步骤(f)的结果在预定界限内，则终止该读取循环；或者如果该比较的结果不在该预定界限内，则通过形成至少一个新组作为所述第一组的子集来重复步骤(a)至(f)；以及(g)将所述至少一个新组作为新的第一组并重复步骤(a)至(f)，并通过对所述第二组进行调整以排除所述第一组中未处于所述第一组的所述子集中的相应物品来执行步骤(e)；以及根据需要重复步骤(g)以确定针对所述第一组而增加、修改或减去了所述第一组的哪个RFID标签。汇集数据可以是将来自多个标签的数据进行合并的任何方法。例如，在物理层中对标签进行求和是对数据进行汇集的一种手段。还可以使用相位变化或渡越时间对数据进行汇集，在此，并非仅对接收到的值进行求和，而是在多个时段上对信号进行求和。在汇集手段中还可以考虑信号的相位和幅度。存在如后向散射网络(例如RFID)之类的许多网络，其中通信是由多个节点(有时称为标签或传感器)来开展的。RFID仅仅是这种网络的一个例子，还有许多其他网络，例如NFC栈(NFCstack)和ISO14443。进一步的例子包括传感器网络、蜂窝网络和许多其他例子。在当前的RFID部署中，每个标签要求固定量的带宽，以供被读取。因此，随着标签数量的增加，带宽需求线性增加。该问题是RFID读取器能够读取的标签数量的主要限制因素之一。此外，带宽限制增加了完成一个读取循环所花费的时间，因此限制了针对标签密集环境实时使用RFID的能力。因为对于需要实时跟踪RFID标签的许多应用而言实时跟踪极其有用。应当注意的是，RFID协议是冲突增加了开销或者两个发送器在相同时隙中广播导致开销的协议的一种特殊情形。因此，上述解决方案适用于解决除了反向散射网络以外更广泛的问题。更一般而言，所描述的协议能够提高带宽可用性和具有多个发送器的许多环境中所支持的标签的数量。对于实际部署而言，给定区域内的绝大多数RFID标签在给定时间区间内不发生变化。例如，在零售环境中，短时期内库存的周转(turnover)是有限的。因此，在给定时间段(即在两个前后相继的读取循环之间的时间)内，标签ID、与标签有关的信息以及绝大多数标签的位置不发生变化。关键的挑战是能够快速识别一组RFID标签中当前的变化而无需询问所有的标签。使用现有的方法，读取一组标签所需的读取次数和时间取决于标签的数量，并且保持固定而与发生改变的标签的数量无关。所述实施方式使用分组测试和压力感测以在剩余空间中进行分组测试以检测所有标签。所述实施方式在剩余空间(由其他测量减去的测量限定的空间)上利用模型进行分组测试。所述实施方式利用来自先前读取循环的数据。在实际应用中，绝大多数标签在前后相继的读取循环之间不发生变化。对于实际使用先前读取循环的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现读取循环的方法，所述读取循环用于在大量RFID标签中识别RFID标签，每个RFID标签具有标识符，所述读取循环包括：(a)选择要读取的第一组物品，并使用RFID读取器从所述第一组的一个或更多个物品接收标识符；(b)确定与所接收的所述第一组的标识符有关的第一汇集数据；(c)存储所述第一汇集数据；(d)选择要读取的第二组物品，并使用RFID读取器从所述第二组的一个或更多个物品接收标识符，其中，所述第二组与所述第一组可以相同或不同；(e)确定与所接收的所述第二组的标识符有关的第二汇集数据；(f)将所述第一汇集数据与所述第二汇集数据进行比较；并且如果步骤(f)的结果在一界限内，则终止该读取循环；或者如果该比较的结果不在该界限内，则通过形成可作为所述第一组的子集的至少一个新组来重复步骤(a)至(f)；以及(g)将所述至少一个新组作为新的第一组并重复步骤(a)至(f)，并按下述方式来执行步骤(e)：对所述第二组进行调整以排除未处于所述第一组的所述子集中的、所述第一组的相应物品；以及根据需要，重复步骤(g)，以确定针对所述第一组而增加、修改或减去了所述第一组的哪个RFID标签。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 62/0495101.一种实现读取循环的方法，所述读取循环用于在大量RFID标签中识别RFID标签，每个RFID标签具有标识符，所述读取循环包括：(a)选择要读取的第一组物品，并使用RFID读取器从所述第一组的一个或更多个物品接收标识符；(b)确定与所接收的所述第一组的标识符有关的第一汇集数据；(c)存储所述第一汇集数据；(d)选择要读取的第二组物品，并使用RFID读取器从所述第二组的一个或更多个物品接收标识符，其中，所述第二组与所述第一组可以相同或不同；(e)确定与所接收的所述第二组的标识符有关的第二汇集数据；(f)将所述第一汇集数据与所述第二汇集数据进行比较；并且如果步骤(f)的结果在一界限内，则终止该读取循环；或者如果该比较的结果不在该界限内，则通过形成可作为所述第一组的子集的至少一个新组来重复步骤(a)至(f)；以及(g)将所述至少一个新组作为新的第一组并重复步骤(a)至(f)，并按下述方式来执行步骤(e)：对所述第二组进行调整以排除未处于所述第一组的所述子集中的、所述第一组的相应物品；以及根据需要，重复步骤(g)，以确定针对所述第一组而增加、修改或减去了所述第一组的哪个RFID标签。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过将所述第一组划分为至少两个子组并对每个子组运行所述读取循环来形成所述至少一个新组。3.根据权利要求1所述的方法，其中，当接收到单个物品的标识符时，终止以上直至步骤(g)的重复。4.根据权利要求2所述的方法，其中，通过在所述组的标识符内选择一个值来将该组划分为子组。5.根据权利要求1所述的方法，其中，每个标识符是由多个比特限定的。6.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述读取循环的时间与发生变化的标签的数量成比例，并且与标签的总数成对数关系，其中，改变对应于新标签、去除的标签、改变的数据或新位置。7.一种实现读取循环的方法，用于在大量RFID标签中识别RFID标签，每个RFID标签具有标识符，所述读取循环包括：通过选择用于所述标识符的一个或更多个值来形成至少两个组，用于读取标签；读取一个组的标签并从该组的一个或更多个标签接收标识符，并且确定所接收的标识符的汇集数据；将所接收的标识符的汇集数据与来自前一个读取循环的该组的汇集数据进行比较；并且当所比较的汇集数据相等时，确定识别出了所述第一组的所有标签，并针对另一个组运行读取循环；以及当所比较的汇集数据不相等时，确定所述第一组的标签的数量发生了变化，并且通过创建至少两个新组并针对每个新组运行所述读取循环来重复所述读取循环。8.根据权利要求7所述的方法，其中，当所比较的汇集数据不相等时，重复所述读取循环，直到识别出至少一个缺失、增加或改变的标签。9.根据权利要求7所述的方法，其中，通过选择标识符的新值来执行将一个组划分为子组。10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述标识符由多个比特限定。11.根据权利要求9所述的方法，其中，选择标识符的值包括：选择用于所述标识符的一个比特的一个值。12.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：在运行读取循环之前，读取所有标签并将标签的数量及其标识符存储在数据库中。13.根据权利要求12所述的方法，其中，在一个读取循环之后更新标签的所述数据库。14.根据权利要求7所述的方法，其中，RFID读取器实现所述读取循环。15.根据权利要求7所述的方法，其中，重复所述读取循环直到接收到单个标签的标识符。16.根据权利要求7所述的方法，其中，重复所述读取循环直到一个子组包括单个发生改变的标签。17.根据权利要求7所述的方法，其中，执行所述读取循环的时间与发生变化的标签的数量成比例并且与标签的总数成对数关系，其中，变化对应于新标签、去除的标签、改变的数据或新位置。18.一种用于在大量RFID标签中识别RFID标签的标签读取装置，每个标签具有标签标识符，所述标签读取装置包括：接收器；发送器；存储器；处理器；其中，所述处理器构造成运行读取循环，该读取循环包括：(a)选择要读取的第一组物品，并使用所述标签读取装置从所述第一组的一个或更多个物...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴普洛夫·埃兰，
申请(专利权)人：德杜科特米克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US