專利名稱：分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)及其讀取方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)及其讀取方法，尤指一種控制 于分散多個讀取器信號的狀況下，控制多個讀取器在同一時段可同步正常讀取發(fā)射信號， 以增進系統(tǒng)讀取效率的無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)及其讀取方法，此外，其架構(gòu)簡單，易于實 施，且可降低架設成本。
背景技術：
無線射頻辨識(RFID)技術主要是通過讀取器(Reader)由一定距離發(fā)射一定能量 的無線信號給標簽，再通過標簽天線發(fā)送無線信號與讀取器交換信息，具有追蹤管理功能， 因此可應用于倉儲、貨品管理、車輛收費系統(tǒng)或身份辨識等不同領域。讀取器依其所能發(fā)送的無線信號范圍大小，也即所能感應的標簽距離遠近不同， 成本價格也有所不同，就現(xiàn)有無線射頻辨識陳列架系統(tǒng)而言，若僅設置單一讀取器，不僅讀 取效能有限，當同時處理較多標簽物件時，其讀取狀況的系統(tǒng)處理速率也會受到影響；若為 了提高讀取效能，可分散設置多個天線讀取器，但系統(tǒng)建置不易且成本高，此外，當設置多 個讀取器時，必須考量讀取器信號彼此干擾問題，以避免造成讀取率降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術的缺失，本發(fā)明提出一種分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)及其讀 取方法，在讀取器信號可多數(shù)與同步讀取的狀況下，控制多個讀取器在同一時段發(fā)射信號， 以增進系統(tǒng)讀取效率，此外，其架構(gòu)簡單，易于實施，且可降低架設成本。為達到上述目的，本發(fā)明提出一種分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)及其讀取方 法，所述系統(tǒng)主要由多個讀取器(Reader)及至少一控制器構(gòu)成，所述多個讀取器(Reader) 是用以讀取標簽(Tag)，所述控制器電性連接所述多個讀取器，由所述控制器控制所述多個 讀取器其中至少兩個讀取器在同一時段發(fā)射信號，且在同一時段發(fā)射信號的所述至少兩個 讀取器所發(fā)射的信號可同步讀取電子標簽。所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的讀取方法為讀取器布建與定址，設置多個讀 取器；設定控制參數(shù)，包括讀取時段；驅(qū)動讀取器發(fā)射信號，控制所述多個讀取器其中至少 兩個讀取器在同一時段發(fā)射信號，且在同一時段發(fā)射信號的所述至少兩個讀取器所發(fā)射的信號可同步進行讀取標簽并產(chǎn)生讀取數(shù)據(jù)；分析處理與傳輸讀取數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果在于以增進系統(tǒng)讀取效率，此外，其架構(gòu)簡單，易于實施，且可 降低架設成本。為使貴審查委員對于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)目的和功效有更進一步的了解與認同，現(xiàn)配合 圖示詳細說明如后。


圖1至圖2是本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)第一實施例架構(gòu)示意圖。
圖3至圖4是本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)第二實施例架構(gòu)示意圖。圖5至圖7是本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)第三實施例架構(gòu)示意圖。圖8至圖10是本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)第四實施例架構(gòu)示意圖。圖11是是本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)第五實施例架構(gòu)示意圖。圖12是將本發(fā)明實際應用于貨架管理的架構(gòu)示意圖。圖13是依據(jù)圖12實施例所設定的時段及讀取器順序表。圖14是本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的讀取方法的流程圖。附圖標記說明:10,20,20a-無線射頻辨識系統(tǒng)；R1 R6、R3a、R4a-讀取器；11、 21、21a、31a、31b、31c-支撐元件；Rll、R21、R31、R31a、R41、R41a、R51、R61、All、A41、B21、 B51、C31、C61-信號；12,32-控制器；121-集線器；122-電腦；123-伺服器；30-智慧型貨 架；31a-上層支撐元件；31b-中層支撐元件；31c-下層支撐元件；A1 A6-上層讀取器； B1 B6-中層讀取器；C1 C6-下層讀取器；32-控制器；321a_上層集線器；321b_中層集 線器；321c-下層集線器；322a-上層電腦；322b_中層電腦；322c_下層電腦；323-伺服器； 33a、33b、33c-貨品；33la、33lb、331c-物品。
具體實施例方式以下將參照隨附的圖式來描述本發(fā)明為達成目的所使用的技術手段與功效，而以 下圖式所列舉的實施例僅為輔助說明，以便貴審查委員了解，但本案的技術手段并不限于 所列舉圖式。請參閱圖1及圖2所示本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)第一實施例架構(gòu)示意圖， 所述無線射頻辨識系統(tǒng)10主要由三個讀取器(Reader)Rl、R2、R3及一控制器12構(gòu)成，所 述讀取器Rl、R2、R3行列設置于一支撐元件11上，所述讀取器Rl、R2、R3分別可發(fā)射信號 Rll、R21、R31，所述控制器12電性連接所述三個讀取器Rl、R2、R3，可由所述控制器12控 制所述三個讀取器Rl、R2、R3發(fā)射信號以讀取標簽(Tag，圖中未示出)，所述控制器12主 要包含至少一集線器(Hub) 121，所述集線器121電性連接所述讀取器R1、R2、R3，所述集線 器121電性連接一電腦122，所述電腦122可采用單板電腦(SBC，Single BoardComputer), 所述電腦122電性連接一伺服器123，所述伺服器123可采用應用伺服器(AP server)，至 于所述讀取器R1、R2、R 3與所述集線器121、電腦122、伺服器123的電性連接方式可采用 RS232.RS485.USB,Ethernet等數(shù)據(jù)傳輸接口，但必須說明的是，所述控制器12的設置型態(tài) 并不限于圖示實施方式。首先如圖1所示，由所述控制器12控制其中兩個讀取器Rl、R3在同一時段發(fā)射 信號Rll、R31以讀取標簽，待一定讀取時間后，所述兩個讀取器Rl、R3停止發(fā)射信號R11、 R31，如圖2所示，改由位于所述讀取器R1、R3中間的所述讀取器R2發(fā)射信號R21以讀取標 簽，待一定讀取時間后再由所述兩個讀取器R1、R3發(fā)出信號R11、R31，重復以讀取器R1、R3 同時發(fā)射信號、讀取器R2單獨發(fā)射信號的順序循環(huán)進行；本發(fā)明的特點即在于，由于同一 時段發(fā)射信號的所述讀取器R1、R3之間具有一定間距，因此信號R11、R31可同步讀取電子 標簽，至于所述讀取器R2由于獨自發(fā)射信號R21，可同步讀取電子標簽減少信號干擾問題， 因此，可設定所述信號R21具有較高頻率，也即，所述信號R21具有較寬的涵蓋范圍，即使與 所述信號R11、R31重疊也無妨，同理，所述讀取器R1、R3也可具有不同發(fā)射頻率，其設計原則在于當所述讀取器R1、R3同時發(fā)射信號時，其信號R11、R31可同步讀取電子標簽即可，據(jù) 此可知，本實施例的所述三個讀取器R1、R2、R3可采用相同的一種頻率，或采用兩種不同頻 率，或分別采用三種不同頻率。
請參閱圖3及圖4所示本發(fā)明無線射頻辨識系統(tǒng)第二實施例架構(gòu)示意圖，所述實 施例架構(gòu)與圖1實施例架構(gòu)相同；本實施例與圖1實施例的不同點在于，其中相鄰所述讀 取器R1、R2的發(fā)射信號R11、R21可同步讀取電子標簽，相鄰所述讀取器R2、R3的發(fā)射信號 R21、R31可同步讀取電子標簽，因此，可先驅(qū)動所述相鄰二讀取器Rl、R2發(fā)射信號Rl 1、R21 以讀取標簽，待一定讀取時間后，再驅(qū)動另外兩相鄰讀取器R2、R3發(fā)射信號R21、R31以讀取 標簽，重復以讀取器R1、R2同時發(fā)射信號、讀取器R2、R3同時發(fā)射信號的順序循環(huán)進行。請參閱圖5至圖7所示本發(fā)明無線射頻辨識系統(tǒng)第三實施例架構(gòu)示意圖，所述實 施例架構(gòu)是以圖1實施例為基礎，所述無線射頻辨識系統(tǒng)20包含六個讀取器Rl R6，所 述讀取器Rl R6行列設置于一支撐元件21上，所述讀取器Rl R6電性連接于一控制器 (圖中未示出)，可由所述控制器控制所述六個讀取器Rl R6發(fā)射信號以讀取標簽；本實 施例的特點在于每次驅(qū)動相隔兩個讀取器位置的讀取器發(fā)射信號，如圖5所示，首先驅(qū)動 所述讀取器R1，以及與所述讀取器Rl相隔兩個讀取器R2、R3的所述讀取器R4，由所述讀取 器R1、R4發(fā)射信號R11、R41以讀取標簽，待一定讀取時間后，如圖6所示，再驅(qū)動另外相鄰 于所述讀取器R1、R4的所述讀取器R2、R5發(fā)射信號R21、R51以讀取標簽，待一定讀取時間 后，如圖7所示，再驅(qū)動另外相鄰于所述讀取器R2、R5的所述讀取器R3、R6發(fā)射信號R31、 R61以讀取標簽，再重復以讀取器Rl、R4同時發(fā)射信號、讀取器R2、R5同時發(fā)射信號、讀取 器R3、R6同時發(fā)射信號的順序循環(huán)進行。以上述方式驅(qū)動所述讀取器Rl R6時，可將相 鄰所述三個讀取器Rl R3視為一組，另外三個讀取器R4 R6視為一組，兩組讀取器串列 且以同方向同時動作；此外，如圖5至圖7所示，所述讀取器Rl R6在發(fā)射信號時，其信號 均會涵蓋兩側(cè)相鄰的讀取器，例如讀取器R3的信號R31會涵蓋所述讀取器R2、R4，但因為 所述讀取器R2、R4并未發(fā)射信號，因此可同步讀取電子標簽減少信號干擾問題。請參閱圖8至圖10所示本發(fā)明分散式無線射頻辨識系統(tǒng)第四實施例架構(gòu)示意圖， 所述實施例架構(gòu)與圖5實施例相同；本實施例的特點在于驅(qū)動讀取器的順序不同，如圖8所 示，首先驅(qū)動所述行列的讀取器Rl R6兩端的讀取器R1、R6發(fā)射信號R11、R61，而后如圖 9所示，再驅(qū)動位于所述行列的讀取器Rl R6較內(nèi)側(cè)且相鄰于所述讀取器R1、R6的二讀取 器R2、R5發(fā)射信號R21、R51，最后如圖10所示驅(qū)動位于中央且相鄰的二讀取器R3、R4發(fā)射 信號R31、R41，如圖10所示，為避免信號R31、R41相互干擾，因此所述發(fā)射信號R31、R41的 涵蓋范圍較信號Rll、R21、R51、R61窄，除此之外，也可如圖11所述無線射頻辨識系統(tǒng)20a 所示，所述二讀取器R3a、R4a的間距較大，如此，可采用頻率較高的讀取器R3a、R4a，也即信 號R31a、R41a涵蓋范圍較大，其他讀取器Rl、R2、R5、R6則與圖8所述讀取器Rl、R2、R5、R6 相同。就圖8實施例驅(qū)動讀取器Rl R6的順序而言，可將相鄰所述三個讀取器Rl R3 視為一組，另外三個讀取器R4 R6視為一組，兩組讀取器串列，并同時以相反方向動作。請參閱圖12所示將本發(fā)明實際應用于貨架管理的架構(gòu)示意圖，所述智慧型貨架 30包含一上層支撐元件31a、一中層支撐元件31b、一下層支撐元件31c，在所述上層支撐元 件31a底部設有六個上層讀取器Al A6，所述上層讀取器Al A6電性連接于一上層集 線器321a、一上層電腦322a，在所述中層支撐元件31b底部設有六個中層讀取器Bl B6，所述中層讀取器B1 B6電性連接于一中層集線器321b、一中層電腦322b，在所述下層支 撐元件31c底部設有六個下層讀取器C1 C6，所述下層讀取器C1 C6電性連接于一下 層集線器321c、一下層電腦322c。所述上層電腦322a、中層電腦322b、下層電腦322c統(tǒng)一 連接于一伺服器323，由此構(gòu)成一控制器32，在所述上層支撐元件31a、中層支撐元件31b、 下層支撐元件31c頂部分別置放有貨品33a、33b、33c，所述貨品33a、33b、33c的擺放形式 并無限制，如本實施例所示，每層支撐元件31a、31b、31c上均并列設有七疊貨品33a、33b、 33c，每疊貨品33a、33b、33c是由多層層疊放的物品331a、331b、331c構(gòu)成，每一物品331a、 331b,331c均設有標簽(圖中未示出)，由所述控制器32分別控制所述三層讀取器A1 A6、B1 B6、C1 C6發(fā)出信號，以讀取物品331a、331b、331c的標簽，如圖12所示，所述上 層讀取器Al、A4、中層讀取器B2、B5、下層讀取器C3、C6分別發(fā)射信號All、A41、B21、B51、 C31、C61，以所述中層讀取器B2、B5而言，其信號B21、B51均可涵蓋兩疊貨品33b，且信號 B21、B51可同步讀取電子標簽，其貨品的擺放位置并不需要上下對應于讀取器位置，只要位 于信號涵蓋范圍即可；就圖12實施例而言，可設定各讀取器的讀取順序如圖13所示，設定 三個時段Tl、T2、T3循環(huán)進行，且控制所述上層讀取器A1 A6、中層讀取器B1 B6、下層 讀取器C1 C6相互錯位發(fā)出信號。由上述各種實施例可知，本發(fā)明可單層或多層搭配應用，且讀取器可分組動作，其 動作順序并可做不同變化，據(jù)此，請參閱圖14，歸納出本發(fā)明的系統(tǒng)的讀取方法流程40，其 包括以下步驟步驟41 讀取器布建與定址；設置多個讀取器，視實際需要設計所述多個讀取器 的頻率、位置，并對讀取器進行編號，以利于管理；以圖12為例，分別設定有上層讀取器 A1 A6、中層讀取器B1 B6、下層讀取器C1 C6。步驟42 設定控制參數(shù)；包括設定讀取器群組、讀取循環(huán)順序、讀取時段等等參 數(shù)，例如圖12及圖13實施例，將讀取器依上、中、下層分為三個母群組，而每一母群組又可 再分為兩個子群組，例如所述上層讀取器A1 A6為一個母群組，其中三個讀取器A1 A3 為一個子群組，另外三個讀取器A4 A6為另一個子群組，并設計所述讀取器A1、A4在同一 時段T1同時發(fā)出信號；至于每一讀取時段的時間長短并沒有限制，不同時段可以設定不同 讀取時間，但以相同時間較佳，例如可設定每一讀取時段T1、T2、T3均為3000ms。步驟43 驅(qū)動讀取器發(fā)射信號；關于上述所述步驟41、42，可通過控制程序(例如 Gateway控制程序)進行設定及管理，所述控制程序可安裝于電腦或伺服器中，例如圖12所 示所述上層電腦322a、中層電腦322b、下層電腦322c及伺服器323 ；當完成上述步驟41、42 之后，即可啟動控制程序，控制所述多個讀取器其中至少兩個讀取器在同一時段發(fā)射信號， 且在同一時段發(fā)射信號的所述至少兩個讀取器所發(fā)射的信號可同步讀取電子標簽，例如信 號All、A41可同步讀取電子標簽，信號B21、B51可同步讀取電子標簽，信號C31、C61可同 步讀取電子標簽之外，信號All、A41與信號B21、B51也可同步讀取電子標簽可同步讀取電 子標簽，信號B21、B51與信號C31、C61也可同步讀取電子標簽。步驟44 分析讀取數(shù)據(jù)；讀取器將讀取的標簽數(shù)據(jù)傳送至控制器(如圖12所示所 述控制器32)進行分析管理，通常所述控制器可包括一數(shù)據(jù)庫(圖中未示出)，用以儲存讀 取數(shù)據(jù)。此外，就圖13的設定而言，在正常運作情況下，所述上層讀取器A1、A4，中層讀取器B2、B5，下層讀取器C3、C6，應所述可以在所述時段Tl內(nèi)一起開始動作且一起結(jié)束動作，在進入下一時段T2時，再由所述上層讀取器A2、A5，中層讀取器B3、B6，下層讀取器C4、Cl 一起開始動作且一起結(jié)束動作，關于控制所述多個讀取器同步動作的時間控制，可通過時 間同步技術(TimeSynchronization)達成，若讀取器未能及時在設定時段內(nèi)完成讀取時， 則將超過的時間(假設為+△〖)從下一時段中扣除，以確保讀取器可準確于所設定的時段 中同步開始動作及結(jié)束。綜上所述，本發(fā)明提供的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)及其讀取方法，在讀取 器信號可同步讀取電子標簽的狀況下，控制多個讀取器于同一時段發(fā)射信號，可增進系統(tǒng) 讀取效率，此外，其架構(gòu)簡單，易于實施，且可降低架設成本，再次強調(diào)的是，本發(fā)明所采用 的讀取器的頻率可以不同，各讀取器間的距離、設置位置或形式，或讀取器發(fā)射信號的順 序，同時段發(fā)射信號的讀取器的數(shù)量等等，均無一定限制，視實際環(huán)境空間及需要不同而設 計，本發(fā)明的設計原則在于同一時段發(fā)射信號的讀取器信號可同步讀取電子標簽減少相互 干擾。以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解， 在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等 效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，包含多個讀取器，是發(fā)射信號以讀取標簽；至少一控制器，是電性連接所述多個讀取器，用以控制所述多個讀取器其中至少兩個讀取器在同一時段發(fā)射信號可同步讀取接收標簽信息，且將讀取標簽數(shù)據(jù)處理與傳輸應用伺服器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述多個讀 取器分為多組讀取器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述多組讀 取器分別包含至少一個讀取器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述多組讀 取器所分別包含的讀取器的數(shù)量相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述多組讀 取器所分別包含的讀取器的數(shù)量不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述各組讀 取器在同一時段發(fā)射信號的讀取器的數(shù)量相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述各組讀 取器在同一時段發(fā)射信號的讀取器的數(shù)量不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述控制器 電性連接所述多組讀取器，且控制所述多組讀取器在不同時段發(fā)射信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述控制器 的數(shù)量與所述讀取器的組數(shù)相同，一個控制器是電性連接一組讀取器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述多個讀 取器所發(fā)射的信號所具有的頻率相同范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述多個讀 取器所發(fā)射的信號所具有至少二種不同頻率范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述控制器 包含至少一集線器，是電性連接所述讀取器；至少一電腦，是電性連接所述集線器；至少一伺服器，是電性連接所述電腦。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述伺服 器為應用伺服器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，其包含至少 一數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫是用以儲存所述讀取器所讀取的標簽數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)，其特征在于，所述讀取器 與所述控制器之間是通過RS232、RS485、USB、Ethernet數(shù)據(jù)傳輸接口電性連接。
16.一種分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的讀取方法，其特征在于，包含讀取器布建與定址，設置多個讀取器；設定控制參數(shù)，包括讀取時段；驅(qū)動讀取器發(fā)射信號，控制所述多個讀取器其中至少兩個讀取器在同一時段發(fā)射信 號，且在同一時段發(fā)射信號的所述至少兩個讀取器所發(fā)射的信號可同步進行讀取標簽并產(chǎn) 生讀取數(shù)據(jù)；分析處理與傳輸讀取數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的讀取方法，其特征在于，所述 多個讀取器連接于至少一控制器，由所述控制器驅(qū)動所述多個讀取器發(fā)射信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的讀取方法，其特征在于，所述 設定控制參數(shù)的步驟，更包括設定讀取器群組及讀取循環(huán)順序。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的讀取方法，其特征在于，其設 定有多個讀取時段，在不同讀取時段驅(qū)動至少兩個讀取器發(fā)射信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的讀取方法，其特征在于，若所 述讀取器未能及時在設定時段內(nèi)完成讀取時，則將超過的時間從下一時段中扣除。
全文摘要
本發(fā)明是一種分散式無線射頻辨識系統(tǒng)的架構(gòu)及其讀取方法，所述系統(tǒng)主要由多個讀取器(Reader)及至少一控制器構(gòu)成，所述多個讀取器(Reader)是用以讀取標簽(Tag)，所述控制器電性連接所述多個讀取器，由所述控制器控制所述多個讀取器其中至少兩個讀取器在同一時段發(fā)射信號，且在同一時段發(fā)射信號的所述至少兩個讀取器所發(fā)射的信號可同步處理讀取標簽信息，其架構(gòu)簡單，易于實施，且可降低架設成本。
文檔編號G06K7/00GK101840487SQ20091011989
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者葉家杰, 吳念祖, 李燦榮, 陳正德 申請人:艾迪訊科技股份有限公司