本发明专利技术公开了一种ＲＦＩＤ天线快速部署的系统及方法，本发明专利技术是通过在出入库环境中布置门型框架结构，并利用门型框架结构内的不同空间位置和角度部署ＲＦＩＤ天线，比较一个或多个ＲＦＩＤ天线的参数组合在应用现场环境下对粘贴在商品上的ＲＦＩＤ标签的识读性能。为了优化测试过程，缩短测试时间，本方法首先通过正交试验选取代表性测试点进行试验，其次通过零水平重复试验检验自变量与因变量之间的拟合关系，随后通过梯度搜索试验确定ＲＦＩＤ天线的最佳部署位置，最后将测试中的三自由度电机替换为固定支架即可完成在该环境中的ＲＦＩＤ设备部署。本发明专利技术为在复杂环境条件下提高ＲＦＩＤ系统性能，预测部署效果，优化部署条件提供了可靠的保证。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子信息
，尤其涉及一种在复杂应用环境下快速部署RFID 天线的系统及方法。
技术介绍
RFID全称为射频识别(Radio Frequency Identif ication)，是一种利用射频技 术实现的非接触式自动识别技术。RFID标签具有体积小、读写速度快、形状多样、使用寿命 长、可重复使用、存储容量大、能穿透非导电性材料等特点，结合RFID读写器可以实现多目 标识别和移动目标识别，进一步通过与互联网技术的结合还可以实现全球范围内物品的跟 踪与信息的共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业，可大幅提高管理与运 作效率，降低成本。作为物联网的核心技术之一，RFID技术的应用领域非常广泛。复杂的应用环境和 多种多样的RFID设备给RFID系统部署和测试带来了新的挑战，尽管可以通过设计合理的 基准测试方法和自动测试系统对RFID系统各组成部分的性能指标进行专门测试，但是还 需要对应用中的基准测试试验方案设计和测试数据分析进行研究，以经济地、科学地、优化 地制定基准测试的试验方案，提高测试效率，研究测试对象的变化规律，获得更加可靠、高 效的RFID基准测试数据，为使用者提供辅助决策依据。使用RFID设备对出入库的商品进行自动、批量、远距离的识别是RFID技术最典型 的应用之一，可以用来控制库存水平、决定补充时间及订购量大小。在入库环节，使用固定 式RFID设备对物料进行数量清点和核对，做到帐物相符，进而确定物料在仓库中的存放位 置；在出库环节，根据出库商品的唯一标识确定存放位置，并按照订单数量取出相应物料， 然后再次对提出的物料进行数量清点和核对，发往目的地。基于RFID技术的仓储管理在满 足供应链管理要求的前提下，通过对企业的库存水平进行控制，可以提高物流系统效率，降 低企业流动资金，强化企业竞争力。当前阶段，在使用RFID设备完成出入库商品的自动识别时，识别可靠性是所面临 的最突出问题。一方面，不同种类的商品通过RFID天线识别范围时摆放形式和数量不同， 另一方面，部署RFID天线的闸门周围的电磁环境和空间也不同，因此很难找到一个通用的 RFID天线部署方案。即使是在实验室仿真环境中通过详细测试获得了天线部署的最佳高 度、位置和角度，转移到现场环境时往往也会出现识别不可靠的问题。由于RFID应用部署 与应用现场的环境和部署条件密切相关，因此这类应用测试必须通过在现场部署前利用现 场环境对系统架构和设备性能进行验证性测试才能完成。目前现场应用测试往往利用排除 法和试错法实现，即根据操作者经验或随机选择不同输入组合，直到产生一个可以接受的 输出后停止。这种方法存在三个问题，一是过于依赖测试者的理论知识和实践经验，二是不 能确定测试结果是否是最优解，三是无法预测测试所需要的时间。因此，还需要一种科学、 高效的RFID天线部署技术，以解决应用部署中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术所述一种RFID天线快速部署系统及方法，其目的是为使用者提供一种在 RFID现场应用环境，特别是出入库环境中快速部署RFID天线的高度、位置、角度参数的测 试系统以及相应的测试优化方法，通过测试一个或多个RFID天线的最佳空间部署位置，为 在复杂环境条件下提高RFID系统性能，预测部署效果，优化部署 条件提供可靠的保证。本专利技术所述一种RFID天线快速部署系统及方法，其原理是通过在出入库环境中 布置门型框架结构，并在门型框架结构内的不同空间位置和角度部署RFID天线，从而比较 一个或多个RFID天线的参数组合在应用现场环境下对粘贴在商品上的RFID标签的识读性 能。为了优化测试过程，缩短测试时间，首先通过正交试验选取代表性测试点进行试验，其 次通过零水平重复试验检验自变量与因变量之间的拟合关系，随后通过梯度搜索试验确定 RFID天线的最佳部署位置，最后将测试中的三自由度电机替换为固定支架即可完成在该环 境中的RFID设备部署。为达成所述目的，本专利技术的第一方面，提供本专利技术所述一种RFID天线快速部署系 统包括门型框架结构、框架导轨槽、RFID读写器、三自由度电机、RFID天线，以及商品上 粘贴的RFID标签，其中门型框架结构置于应用现场用于部署RFID读写器的位置，一条或 多条框架导轨槽固定于门型框架结构上，一个或多个三自由度电机安装于框架导轨槽上， RFID天线通过螺栓固定于三自由度电机的顶端，RFID天线还与RFID读写器通过射频电缆 相连，在三自由度电机的驱动下实现与框架导轨槽相对位移、垂直角度和水平角度的变化， 粘贴了 RFID标签的商品按照应用中的摆放特点放置于运输车或传送带上，并设定穿越门 型框架结构的路线，测试时，粘贴了 RFID标签的商品堆放在运输车或传送带上经过门型框 架结构，同时RFID读写器通过RFID天线识别商品RFID标签，调节三自由度电机的参数改 变RFID天线与框架导轨槽的相对位移、垂直角度和水平角度，RFID读写器对三自由度电机 在不同参数下的识读性能进行比较，获得最佳识读结果，以此最佳识读结果作为判断RFID 天线最佳部署位置的辅助决策依据。其中所述框架导轨槽、三自由度电机和RFID天线的数量相等，一条框架导轨槽 上只能安装一个三自由度电机，一个三自由度电机顶端也只能固定一个RFID天线。其中所述多条框架导轨槽固定于门型框架结构上，可以是平行排列、上下排列、 交错排列，任意两条框架导轨槽之间不存在任何交点。其中判断RFID天线最佳部署位置的辅助决策依据获得后，将框架导轨槽和三自 由度电机从门型框架结构上拆除，在该位置上安装固定支架，并将固定支架与RFID天线固 接，使RFID天线保持最佳部署的位置和角度。为达成所述目的，本专利技术的第二方面，提供一种使用RFID天线快速部署系统的 RFID天线快速部署方法，包括以下步骤步骤1 将门型框架结构、框架导轨槽、RFID读写器、三自由度电机、RFID天线，以 及商品上粘贴的RFID标签布置到测试环境中；步骤2 为每个三自由度电机选择三自由度电机与框架导轨槽相对位移、垂直角 度和水平角度的初始值范围；步骤3 确定每个三自由度电机与框架导轨槽相对位移、垂直角度和水平角度的 因子水平并归一化处理；步骤4 设计RFID天线快速部署测试所有参数的正交表头，对RFID读写器在三自 由度电机不同参数组合下的识读性能进行正交试验；步骤5 利用最小二乘估计计算以三自由度电机的所有参数作为自变量，以RFID 读写器识读性能作为因变量的多元线性回归方程的系数向量；步骤6 根据方差分析评价三自由度电机的所有自变量的因子显著性，简化多元 线性回归方程； 步骤7 代入每个三自由度电机与框架导轨槽相对位移、垂直角度和水平角度的 自变量编码式，获得原始自变量的多元线性回归方程；步骤8 对RFID读写器在三自由度电机不同参数组合下的识读性能进行零水平点 重复试验，检验多元线性回归方程的拟合度，如果通过显著性检验，则进入步骤9，未通过显 著性检验则返回步骤2 ；步骤9 对RFID读写器在三自由度电机不同参数组合下的识读性能进行梯度搜索 试验；步骤10 根据RFID天线部署的最佳位置参数，将框架导轨槽和三自由度电机替换 为固定支架，并将固定支架与RFID天线5固本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＲＦＩＤ天线快速部署系统，其特征在于：包括门型框架结构、框架导轨槽、ＲＦＩＤ读写器、三自由度电机、ＲＦＩＤ天线，以及商品上粘贴的ＲＦＩＤ标签，其中门型框架结构置于应用现场用于部署ＲＦＩＤ读写器的位置，一条或多条框架导轨槽固定于门型框架结构上，一个或多个三自由度电机安装于框架导轨槽上，ＲＦＩＤ天线通过螺栓固定于三自由度电机的顶端，ＲＦＩＤ天线还与ＲＦＩＤ读写器通过射频电缆相连，在三自由度电机的驱动下实现与框架导轨槽相对位移、垂直角度和水平角度的变化，粘贴了ＲＦＩＤ标签的商品按照应用中的摆放特点放置于运输车或传送带上，并设定穿越门型框架结构的路线，测试时，粘贴了ＲＦＩＤ标签的商品堆放在运输车或传送带上经过门型框架结构，同时ＲＦＩＤ读写器通过ＲＦＩＤ天线识别商品ＲＦＩＤ标签，调节三自由度电机的参数改变ＲＦＩＤ天线与框架导轨槽的相对位移、垂直角度和水平角度，ＲＦＩＤ读写器对三自由度电机在不同参数下的识读性能进行比较，获得最佳识读结果，以此最佳识读结果作为判断ＲＦＩＤ天线最佳部署位置的辅助决策依据。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘禹，任禾，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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