一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法，包括步骤有：（1）确定金属容器中的装置上RFID标签的位置；（2）根据金属容器、装置和RFID标签的位置建模；（3）在模型中的金属容器上打孔或者缝隙并设定参数，根据模拟仿真结果确定金属容器上小孔或者缝隙的位置；（4）读取所述RFID标签的信息。本发明专利技术在不改变金属包装物材质的情况下，能够读取放置于密闭金属容器内部超高频RFID标签。通过这种技术可以很大程度扩大超高频RFID技术的应用领域，可以为未来市场上各种金属包装的物品使用超高频RFID技术提供了切实可行的技术方案。通过这种技术，也将使得物联网的应用范围更加广泛了。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频识别技术，具体涉及一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法。
技术介绍
超高频射频识别(RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术。在射频识别系统中，读写器发送射频微波信号激活射频标签芯片，并接收从标签返回的射频信号，从而达到识别的目的。而标签芯片可以贴在各种物品上。目前超高频RFID已经应用于各种领域，例如酒类防伪、服装、电力等等。众所周知，金属可以屏蔽电磁波，因此如果将超高频RFID标签放在金属容器里，会使得超高频RFID标签无法识别。这就限制了超高频RFID技术在一些领域的应用。举例 说明，目前的酒类防伪将会大量使用超高频RFID技术，标签贴在酒瓶上，但是现阶段很多酒的外包装都含有金属成分(可以提高包装档次)，因此会造成标签不能被读写器识别。目前市场还未有突破金属容器读取超高频RFID标签的技术。有个别应用直接将金属包装变成非金属材质包装，但这样做会带来别的问题，比如耐用性会变差，容易损坏等坐寸ο
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法，不改变金属包装物材质的情况下，而能够读取放置于密闭金属容器内部超高频RFID标签。通过这种技术可以很大程度扩大超高频RFID技术的应用领域，可以为未来市场上各种金属包装的物品使用超高频RFID技术提供了切实可行的技术方案。本专利技术提供的一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤(I)确定金属容器中的装置上RFID标签的位置；(2)根据所述金属容器、所述装置和所述RFID标签的位置建模；(3)在模型中的金属容器上打小孔/缝隙，并设定参数，根据模拟结果确定金属容器上小孔/缝隙的尺寸与位置；(4)通过所述小孔读取所述RFID标签的信息。其中，步骤(3)在模型中的金属容器上打小孔/缝隙，并设定参数，根据模拟结果确定金属容器上小孔/缝隙的尺寸与位置包括如下步骤I)在金属容器上预设小孔/缝隙的尺寸与位置；2)在金属容器中为RFID标签天线建模；3)设定参数，包括RFID工作频率、孔径、缝隙宽度、金属容器尺寸、以及与RFID标签的距离；4)计算RFID标签天线的增益，以此天线增益的大小确定反应场强增强点；5)判断所述场强增强点是否是所述RFID标签的位置，是则确定小孔或者缝隙的尺寸与位置，否则返回步骤I)重新设定小孔/缝隙的尺寸与位置。其中，所述小孔的直径小于O. 5mm ;所述缝隙宽度小于O. 5mm。其中，所述小孔至少为一个。其中，所述小孔或者缝隙设置于所述金属容器的花纹、字体和图案的一种或多种上。 其中，当所述小孔/缝隙为两个或者两个以上时，所述小孔/缝隙可设置于所述金属容器的不同表面或同一表面。与现有技术比，本专利技术的有益效果为本专利技术在不改变金属包装物材质的情况下，能够读取放置于密闭金属容器内部超高频RFID标签。通过这种技术可以很大程度扩大超高频RFID技术的应用领域，可以为未来市场上各种金属包装的物品使用超高频RFID技术提供了切实可行的技术方案。通过这种技术很多工业领域内在金属环境内部使用超高频RFID技术也将变成现实。通过这种技术，也将使得物联网的应用范围更加广泛了。本专利技术由于孔的直径或者缝隙的宽度很小，因此对于金属容器的外观影响不大，甚至于这些孔或者缝隙完全可以隐藏在金属容器外面的花纹、logo、字体或者图案上，保留了原有的外观。附图说明图I为本专利技术提供的通过标签设定小孔的原理图。图2为本专利技术提供的用计算机建模模型。图3为本专利技术提供的仿真的标签天线的增益示意图，其中，角度为O的方向是图2中的Z轴方向。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。实施例一本实施例提供的一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法，所述方法包括如下步骤(I)确定金属容器中的装置上RFID标签的位置；(2)根据所述金属容器、所述装置和所述RFID标签的位置建模；(3)在模型中的金属容器上打小孔或者缝隙，并设定参数，根据模拟结果确定金属容器上小孔或者缝隙的尺寸与位置；(4)通过所述小孔或缝隙读取所述RFID标签的信息。其中，在模型中的金属容器上打孔并设定参数，根据模拟结果确定金属容器上小孔的位置原理如图I所示，具体如下I.给金属容器开一个孔，孔的直径要远小于电磁波的波长，一般取小于O. 5mm即可。金属容器外的平行电磁波将会通过这个小孔产生波的衍射，并且将在金属容器内形成多重反射。2.再次给金属容器开第二个孔，那么经过这个孔所产生的衍射波也将同时在金属容器内产生多次发射，并与第一个孔产生的衍射波发生干涉现象。由于这两种波频率相同，并存在一定相位差，因此，将会在空间内形成驻波点和场强增强点，而这些场强增强点将是放置RFID标签的位置。图中，平行电磁波分别通过两个孔产生衍射，并且与金属壁反射回来的电磁波产生相干衍射而形成P点的场强增强点。通过重新设计孔的位置和数量可以将场强增强点P点按照需要位置来设定。3.可以在金属容器上开更多的孔，甚者是圆环缝隙或者长条缝隙(可将缝隙认为是很多孔的集合)，或者通过各种孔或者缝隙的组合，并且结合金属容器的实际形状来通过计算人为的将场强增强点正好设定于标签所在位置。4.在这个场强增强点的位置上，超高频RFID标签将会获得金属容器外的电磁波能量而工作。具体的，本实施例通过计算机建模计算确定小孔位置，其步骤如下 I.使用HFSS为金属容器和UHF RFID标签天线建模，如图2所示；2.在金属的一侧表面上打开一个圆形缝隙，缝隙宽度为O. 3_，如图2所示，将圆形缝隙的半径以及其在金属表面的位置设置成可变参数，以便于仿真时不断调整；3.设定UHF RFID工作频率为920MHz，并设定标签天线增益为仿真结果(可间接反应场强强度);4.不断调整圆形缝隙的半径以及位置，使得标签天线的增益在所需要的方向(本实例为Z轴方向)上最大；5.仿真的标签天线的增益根据计算机模拟，如图3所示。其可得出，半径为47mm的圆形缝隙在此实例中可以使得标签天线获得很高的增益(沿Z轴方向可获得O. 88dBi的增益)，此时圆的中心正对着标签天线。本实施例的缝隙形状可为圆形、椭圆形和正方形等，缝隙宽度要远小于电磁波波长即可。并且缝隙可以隐藏于所述金属容器的花纹、字体和图案的一种或多种上。这样既实现了射频读取，也不影响金属容器的外观。本实施例的所述小孔/缝隙为两个或者两个以上时，所述小孔/缝隙可设置于所述金属容器的不同表面或同一表面。一般的，根据厂商设定，其小孔/缝隙设置于金属容器的同一表面即可。若用户有需求，可根据其需求设定于不同表面，方便读取。本实施例的建模和计算，可借助于计算机实现，也可以人工计算实现。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）确定金属容器中的装置上RFID标签的位置；（2）根据所述金属容器、所述装置和所述RFID标签的位置建模；（3）在模型中的金属容器上打小孔/缝隙，并设定参数，根据模拟结果确定金属容器上小孔/缝隙的尺寸与位置；（4）通过所述小孔读取所述RFID标签的信息。

【技术特征摘要】
1.一种穿透金属容器读取超高频RFID标签的实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 (1)确定金属容器中的装置上RFID标签的位置； (2)根据所述金属容器、所述装置和所述RFID标签的位置建模； (3)在模型中的金属容器上打小孔/缝隙，并设定参数，根据模拟结果确定金属容器上小孔/缝隙的尺寸与位置； (4)通过所述小孔读取所述RFID标签的信息。2.如权利要求I所述的实现方法，其特征在于，步骤(3)在模型中的金属容器上打小孔/缝隙，并设定参数，根据模拟结果确定金属容器上小孔/缝隙的尺寸与位置包括如下步骤 1)在金属容器上预设小孔/缝隙的尺寸与位置； 2)为RFID标签天线建...

【专利技术属性】
技术研发人员：管超，马岩，
申请(专利权)人：睿芯联科北京电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：