一种金属容器智能识别与标记定位方法技术

本发明专利技术公开了一种金属容器智能识别与标记定位方法，包括以下步骤：S1、调节输入发射功率：通过对连上读写器的天线自适应调节发射功率，使得调整后的发射功率P

【技术实现步骤摘要】
一种金属容器智能识别与标记定位方法
本专利技术属于无线识别和容器定位领域，特别涉及一种金属容器智能识别与标记定位方法。
技术介绍
目前大多数中小企业的生产制造、仓储管理环节仍存在大量的人工作业情况，特别是工业制造型企业的人工库中多存放各种原料、零部件、废料品，大量依赖人工用小车或堆垛机进行出入库和堆垛存放作业会带来低工作效率、低收益高成本的现象。同时多数人工库房中缺乏高效的条码识别技术保证货位、容器和物料的对应性，需要人工手动将库房信息录入MES、ERP等企业业务系统，且无法全面保证物料库存的准确性，因此亟需引入一种可靠、便捷的自动化采集技术来辅助优化管理生产制造与仓储物流等环节。无源超高频射频自动识别(UHFRFID)是一种基于电磁耦合反向散射的原理实现标签与读写器间无线通信和数据交互的技术，主要由读写器、标签、后台信息系统构成，具有识别距离远且可控、识别速度快、多目标识别能力强、数据保存时间长、信息安全可靠、无需电池供电和综合成本低等优势，可用于实现大容量物品仓储物流、供应链全生命周期管理等智能管理系统，是未来实现供应链一体化、线上线下新零售、智慧物流、智慧工业、智慧城市的核心的万物互联技术。对于存放基于UHFRFID金属容器的生产制造车间而言，标签一般贴放在金属容器底部，天线地埋式放在地面底部，如果通过常规的测距型或网络连通性等非测距型RFID无线定位方式，无法很好的解决小区域容器位置是否摆正的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用两次自适应调节发射功率的思想，加入了反馈机制，进一步提高了RFID系统用于容器智能识别和标记定位方法的自适应性和内部稳健性的一种金属容器智能识别与标记定位方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种金属容器智能识别与标记定位方法，包括以下步骤：S1、调节输入的发射功率：通过对连上读写器的天线自适应调节发射功率，使得调整后的发射功率Pts满足当前天线只覆盖单个库位，实现第一次金属容器智能识别的功能；S2、进行金属容器正偏标记定位：基于发射功率Pts，确定距库位中心距离阈值，然后利用一定时间周期N秒内的对应距离的识别次数和容器位置的正片标记状态ID进行离线训练，得到智能标记分类正偏定位模型，获取容器位置摆放的正偏状态判定结果；S3、二次自适应调节输入的发射功率：当给定正位区域距离时，若当前发射功率下的数据特征敏感度相比其他发射功率下的特征敏感度值更小时，基于特征敏感度数据库来二次自适应调节输入的发射功率。进一步地，所述步骤S1包括以下子步骤：S11、读写器天线依次设置基础发射功率为Pt0和Pt1，其中，Pt0为临界发射功率，Pt1为读写器最大发射功率；S12、对每个基础发射功率，判断当前读写器天线的识别范围是否覆盖单个库位且两种情况都执行完毕；S13、如果识别范围覆盖多个库位，即识别到多个容器，则自适应调小Pt1；如果识别范围没有识别到库位容器，则自适应调大Pt0，自适应调节的步进均为t个dB单位，t的选取根据实际应用场景来调节，一般取t＝1；S14、当Pt0和Pt1两种情况下自适应调节后的读写器天线识别范围均覆盖单个库位且两种情况都执行完毕时，计算得到自适应发射功率：Pts＝(Pt0+Pt1)/2。进一步地，所述步骤S2包括以下子步骤：S21、获取样本数据并进行拟合，将样本数据分为正样本和负样本，正样本指容器在单个库位中偏移指定距离内的情况(即小区域容器放正)，负样本指容器在单个库位中超出偏移距离的情况(即小区域容器放偏)；再分别将正、负样本划分为训练集和测试集，通过对训练集的学习来获取智能识别标记功能，并通过测试集来进行验证，训练集和测试集的划分比例可根据样本数量实际情况进行确定；S22、模型训练，基于S1获取的第一次自适应发射功率Pts，设定距离库位中心单位变化的测试距离阈值；输入训练集中的固定时间周期N秒的识别次数参考向量与容器标签位置的正偏标记状态ID作为样本训练数据；再对数据进行处理，得到当前自适应发射功率下的推荐正位区域范围；之后进行智能标记分类模型训练，得到智能标记分类正偏定位模型；S23、进行识别，输入测试集中的固定时间周期N秒的识别次数参考向量与容器标签位置的正偏标记状态ID作为测试数据，通过S22训练好的智能标记分类正偏定位模型，获取容器位置摆放的正偏状态判定结果。进一步地，所述步骤S3包括以下子步骤：S31、针对S2中的不同自适应发射功率及其对应的数据特征，构建一个特征敏感度数据库；S32、将N秒内识别次数达到预设阈值的地方所对应的距离记作推荐正位标记区域距离，当正位标记区域距离已固定时，参考特征敏感度数据库中的敏感度最大点所对应的发射功率来对发射功率进行一次反馈，即二次自适应发射功率调整；S33、循环执行步骤S2，得到较佳的用于容器位置正偏标记定位的自适应工作功率。进一步地，所述步骤S33中，二次自适应发射功率调整方法为：在当前发射功率基础上往敏感度最大点方向按自适应调节的步进实现自适应调整，或者直接调至敏感度最大点对应的发射功率。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用了两次自适应调节发射功率的思想，加入了反馈机制，进一步提高了RFID系统用于容器智能识别和标记定位方法的自适应性和内部稳健性。其中本专利技术方法中的第一次自适应发射功率可作为容器智能识别单库位的读写器工作功率，利用对应库位的天线号实现容器的自动化可靠识别；第二次自适应发射功率则可作为给定正位区域范围下的容器二次标记定位的读写器工作功率，通过提取输入参数的特征来反馈到输入的发射功率这一方式，在已划分位置放正区域的库位情况下，进一步实现容器正偏位置的精准定位。2、本专利技术方法引入了智能标记分类的机器学习思想，加入特征提取用于反馈和二次自适应的参考，同时在限定如单个库位的小区域范围内对容器位置正偏的标记定位方法给出设计思路，将不同自适应发射功率和一定时间周期内的识别次数通过训练好的智能标记分类模型来实现位置正偏状态的动态标记定位。3、本专利技术提出的方法针对物流仓储和生产车间等应用场景中存在的容器、库位信息不一致、手工记录误差大、位置摆放不正等问题，从容器智能识别与标记定位的全新视角，给出了智能化应用解决方案，辅助容器自动智能化管理和小区域正偏位置的精准标记定位，具有较高的灵活性、可靠性和自适应性，可以有效用于不同容器在智能识别和位置正偏标记定位上的应用，可减小由于人工摆放错误或者偏离库位中心区域带来的生产与仓库管理成本提高的各类风险，为RFID技术在容器识别及正偏定位管理方面的应用和实施提供了一种可行可靠的解决思路，使得智能识别容器等物品和位置正偏标记定位的实现更科学、合理与智能。4、在本专利技术的实施过程中，标签、读写器、天线、电脑等组件构成的RFID系统不增加额外的硬件资源，实施应用的成本和硬件功耗相对较低，具有较好的实用性和灵活性。附图说明图1为本专利技术的金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属容器智能识别与标记定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、调节输入的发射功率：通过对连上读写器的天线自适应调节发射功率，使得调整后的发射功率P

【技术特征摘要】
1.一种金属容器智能识别与标记定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、调节输入的发射功率：通过对连上读写器的天线自适应调节发射功率，使得调整后的发射功率Pts满足当前天线只覆盖单个库位，实现第一次金属容器智能识别的功能；
S2、进行金属容器正偏标记定位：基于发射功率Pts，确定距库位中心距离阈值，然后利用一定时间周期N秒内的对应距离的识别次数和容器位置的正片标记状态ID进行离线训练，得到智能标记分类正偏定位模型，获取容器位置摆放的正偏状态判定结果；
S3、二次自适应调节输入的发射功率：当给定正位区域距离时，若当前发射功率下的数据特征敏感度相比其他发射功率下的特征敏感度值更小时，基于特征敏感度数据库来二次自适应调节输入的发射功率。


2.根据权利要求1所述的一种金属容器智能识别与标记定位方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：
S11、读写器天线依次设置基础发射功率为Pt0和Pt1，其中，Pt0为临界发射功率，Pt1为读写器最大发射功率；
S12、对每个基础发射功率，判断当前读写器天线的识别范围是否覆盖单个库位且两种情况都执行完毕；
S13、如果识别范围覆盖多个库位，即识别到多个容器，则自适应调小Pt1；如果识别范围没有识别到库位容器，则自适应调大Pt0，自适应调节的步进均为t个dB单位；
S14、当Pt0和Pt1两种情况下自适应调节后的读写器天线识别范围均覆盖单个库位且两种情况都执行完毕时，计算得到自适应发射功率：Pts＝(Pt0+Pt1)/2。


3.根据权利要求1所述的一种金属容器智能识别与标记定位方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
S21、获取样本数据并进行拟合，将样本数据分为正样本和负样本，正样本指容器在单个库位中偏移指定距离内的情况，负样本指容...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，文光俊，许佳佳，徐政五，黄勇军，蒋志鑫，康宏夏，杜镇枭，
申请(专利权)人：宜宾电子科技大学研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51