CN101455036A - 使用智能网络和rfid信号路由器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于传送数字信号和射频(“RF”)信号的设备、系统和方法。根据本发明的优选实施例，提供了智能网络(例如组合路由器)和相应方法，用于例如传送RF信号给RFID天线并且例如传送数字信号给控制器。在优选实施例中，智能网络使用管理器单元实现，用于控制多个网络设备来便于RFID使能设备的有效管理。网络设备可以包括具有交换数字数据和RF信号能力的组合路由器/交换机、RFID读取器、RFID读取器/写入器便笺簿、以及其他设备。根据优选实施例，智能网络允许提高控制系统中用于询问RFID天线的灵活性。

Description

使用智能网络和RFID信号路由器的设备和方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求在2005年3月3日提交的美国临时专利申请No.60/657,709和在2005年4月22日提交的美国临时专利申请No.60/673,757的优先权，它们在这里被全文引入作为参考。
本申请还特意地全文引入以下美国专利申请作为参考：在2003年1月9日提交的美国专利申请No.10/338,892；在2003年11月20日提交的美国专利申请No.10/348,941；以及在2002年1月9日提交的美国临时专利申请No.60/346,388；在2002年1月23日提交的美国专利申请No.60/350,023；在2003年5月9日提交的美国专利申请No.60/469,024；在2003年6月20日提交的美国专利申请No.60/479,846；以及在2004年5月18日提交的美国专利申请No.60/571,877。
背景技术
射频识别(RFID)系统通常使用一个或多个读取器天线来向包括RFID标签的物品发送射频(RF)信号。使用这样的RFID标签来识别物品或人在本技术领域是已知技术。响应于来自读取器天线的RF信号，RFID标签当被激励时在磁场(或者电场)中产生扰动，该扰动由读取器天线来检测。通常，这样的标签是无源标签，当该标签在读取器天线的检测范围内时，响应于来自读取器天线的RF信号，该无源标签被激励或者共振。
RFID系统的检测范围通常由信号强度限制在短范围内，例如，对于13.56MHz系统来说常常小于约一英尺。因此，为了检测所有加标签的物品，便携式读取器单元可能要移动经过一组加标签的物品，特别是其中加标签的物品被存储在明显大于固定或者不动单个读取器天线的检测范围的空间中。可替换地，可以使用具有足够功率和范围来检测较大数量的加标签物品的大读取器天线。然而，这样的天线可能是笨重的并且可能增加辐射功率范围超过容许限度。此外，这些读取器天线经常位于商店内或者其中空间非常珍贵并且使用这样的大读取器天线很贵并且不方便的其他位置。可替换地，可以使用多个小天线。然而，当空间非常珍贵并且布线优选地或者要求是暗线时，这样的配置不方便建立。
当前的RFID读取器天线被设计来保持天线和关联标签之间的最大读取范围，而不违反FCC关于辐射发射的规定。当加标签的物品被堆叠时，由于所述堆叠的加标签的物品的“遮蔽”，可能防碍天线的读取范围。结果，这种遮蔽限制了天线在给定时间上可以读取的标签的数量，并且因此影响了可以读取的产品的数量。
共振读取器天线系统当前用于RFID应用，其中许多读取器天线被连接到单个读取器上。每个读取器天线可以具有它自己的调谐电路，用于匹配系统特性阻抗。然而，多读取器天线(或其部件)当它们由单个传输电缆连接到读取器单元时不能够被单独控制。
发明内容
公开了用于传送数字信号和射频(“RF”)信号的设备、系统和方法。根据本发明的优选实施例，提供了智能网络、设备和相应方法和系统，用于例如传送RF信号到RFID天线并且例如传送数字信号给控制器。在优选实施例中，智能网络使用管理器单元来实现，管理器单元用于控制多个网络设备来便于RFID使能设备的有效管理。这些设备可以包括具有交换数字数据和RF数据能力的组合路由器/交换机、RFID读取器、RFID读取器/写入器便笺簿(writer pads)、以及其他设备(例如，天线)。根据优选实施例，智能网络允许提高控制系统中用于询问RFID天线的灵活性。
附图说明
图1示出了根据本发明典型实施例的陈列品固定物(displayfixure)的前侧；
图2是根据本发明典型实施例的典型天线系统的框图；
图3是根据本发明典型实施例的结合主控制器、货架(gondola)控制器、以及搁板(shelf)控制器来选择天线的另一典型天线系统的框图；
图4是根据本发明典型实施例的另外结合附加货架控制器的另一典型天线系统的框图；
图5是根据本发明典型实施例的另外结合多RFID读取器的另一典型天线系统的框图；
图6是根据本发明优选实施例的典型组合路由器的框图；
图7A是根据本发明优选实施例的用于路由RF信号的典型交换设备的示意图；
图7B是根据本发明优选实施例的用于路由RF信号的典型交换设备的简化框图；
图8是根据本发明优选实施例的用于路由数据和RF信号的典型系统的框图；并且
图9是根据本发明优选实施例的用于路由数据和RF信号的典型方法的流程图；并且
图10-13示出了根据本发明优选实施例的用于确定RF网络拓扑的典型实现过程的示意图；并且
图14是根据本发明优选实施例的典型智能路由器TM的框图；并且
图15是根据本发明优选实施例的典型智能交换机TM的框图；并且
图16是根据本发明优选实施例的典型智能便笺簿TM的框图；并且
图17是根据本发明优选实施例的智能管理器TM在几个站点上的典型应用；
图18是在优选实施例的典型实现中硬件和软件部分的框图；
图19是根据优选实施例的典型实现的RFID读取过程的框图；
图20是根据优选实施例的典型实现的读取过程的流程图；
图21是根据优选实施例的典型实现的读取器事件管理器的框图；
图22示出了根据优选实施例的典型实现的RF路径的创建；
图23示出了根据优选实施例的典型实现的RF路径的破坏；
图24示出了本发明的优选实施例的典型实现的框图；并且
图25示出了根据本发明的优选实施例的典型实现，智能管理器TM对于网络上的故障的响应。
具体实施方式
现在将描述本发明的优选实施例以及应用。可以实现其他实施例并且可以对所公开的实施例做出变化而不背离本发明的宗旨或范围。尽管这里所公开的优选实施例已经被具体地描述为应用到RFID网络、设备、方法和系统、以及其它信令网络、设备、方法和系统(例如，DC脉冲通信、以及基于电压电平的通信(晶体管-晶体管逻辑(TTL)等等))的领域，但是显然本发明可以在具有同样或相似问题的任何技术中实施。
图1示出了陈列品固定物的前视图，其中三个底板1、2和3与附连的搁板4和5相结合。在这里的例子中，根据本发明的优选实施例，天线将被描述为可以放置在例如近似水平的平面上，如在位置6和7上。这个陈列品固定物对于监控RFID标签物品或者其它加记号的或者加标签的物品比如光盘媒体8(显示在搁板上)的清单是有用的。如这里所使用的，术语“RFID标签物品”指的是以能够被检测的任何方式加了记号或者标签的物品，该任何方式包括但不限于RFID、DC脉冲通信、以及基于电压电平的通信(TTL等等)。如这里所使用的，术语“RFID系统”、“RFID天线系统”、“RFID读取器”、“读取器天线”、或者“RFID馈送系统”指的是能够传送与加了记号或者标签的物品的检测相关的信号的任何系统或者设备，包括但不限于RFID、DC脉冲通信、以及基于电压电平的通信系统。应当理解，任何RFID标签物品可以代替光盘媒体8来使用。优选地，光盘媒体8拥有可以由RFID系统检测的附连的RFID标签9。图1的陈列品固定物是优选实施例的典型实现，但是应当理解其他固定物或者非固定物可以实现本发明，并且应当理解这里所描述的天线可以用于除了典型的水平方向之外的方向。
根据本发明的典型实施例，图2示出了多RFID天线系统。该典型天线系统包括读取器天线10，具有关联天线板20、货架控制器30、搁板控制器40a、40b、40c、以及RFID读取器50。天线板20对于某些天线设计来说可能不需要。如果需要，那么天线板20可以包括调谐部件(例如，调谐电路)和其他部件(例如，货架控制器30、搁板控制器40a、40b、40c)，并且可以包括执行这里所描述的操作所需的逻辑和交换控制。在一个实施例中，天线板可以包括读取器天线10。
如图2所示的RFID馈送系统结合了RFID读取器50和馈送线45(例如，同轴电缆)，该馈送线指向结构70(例如，商店陈列品固定物或者“货架”)。当使用附加货架时，附加货架(例如货架71)可以如下所述地加入该电路中。
电缆45中的RF信号可以由货架控制器30路由，这样它被发送到货架70上的搁板，或者绕过货架70并且继续到附加货架比如货架71。在一个优选实施例中，术语“RF信号”指的是所使用的射频信号，例如用来询问一个RFID读取器天线或者一组天线。然而，应当理解，术语“RF信号”还指的是能够使用于其他典型设备、系统和方法的任何其他信号，其中包括但不限于DC脉冲通信、或者基于电压电平的通信(TTL等等)。
在这个实施例中，术语“搁板”指的是由单个搁板控制器40a、40b、40c服务的一个搁板或者一组搁板，并且术语“货架”指的是包括一个或多个搁板的结构。然而，术语“搁板”和“货架”并不意味着限制可以用于实现本发明的实施例的任何结构的物理属性，而是仅为了方便解释这个实施例而使用。用于存储、收容或者以别的方式支持物体的任何已知结构都可以用于实现本发明的各种实施例。例如，RF交换机31要么可以使RF信号绕过货架70，并且经过线路(connection)80a继续到货架71(或者经过线路80b)，RF交换机31要么可以使RF信号馈送到货架70中。应当理解，术语“RF交换机”指的是能够传送信号的任何交换机，该信号包括但不限于RF、DC脉冲通信、或者基于电压电平通信(TTL等等)信号。此外，一个或多个附加的RF交换机32可以将RF信号路由到特定搁板，例如经过线路61a、61b、或者61c到货架70上的搁板21a、21b、或者21c。在优选实施例中，搁板控制器(例如，控制器40a)可以将RF信号交换到天线板20上的一个或多个，然后到天线10。应当理解，虽然图2示出了货架70上的三个搁板以及每个搁板八个天线，但是根据本发明的优选实施例可以使用任意适当数量的搁板和每个搁板上的天线数量。此外，RF交换机32还可以将RF信号交换到一个单独的天线。例如，RF交换机32可以将RF信号传送到天线11(经过线路61d和天线板12)。
在一个实施例中，RF交换机31的使用可以引起“插入损耗”。即，当信号流经交换机时，一些RF功率可能丢失。因此，到达货架71以及连续附加货架的RF功率电平可能小于到达货架70的RF功率。应当理解，术语“RF功率”指的是能够用于这里所描述的设备、系统和方法的任何功率源，包括但不限于RF、DC脉冲通信、或者基于电压电平的通信(TTL等等)的功率。然而，在一个实施例中，在每个天线10上的RF功率可以近似相等。例如，可以要求设置在给定天线10上的RF功率电平足够高以读取被附连到停靠给定天线10的物品上的所有RFID标签，但不能高到能够读取附连到停靠相邻天线上的物品上的RFID标签。根据本发明的优选实施例，可以使用RF衰减器，来调整和/或均衡每个天线10上的功率电平。例如，RF衰减器(未示出)可以被放置在搁板控制器(例如，控制器40a)和每个天线10之间并且可以用于调节每个货架上的RF功率。应当理解，术语“RF衰减器”指的是能够调整和/或均衡每个天线上的功率电平的任何衰减器，包括但不限于RF、DC脉冲通信、或者基于电压电平的通信(TTL等等)的功率。例如，可以选择RF衰减器来相对较多地衰减货架70上的RF功率并且相对较少地衰减货架71和连续附加货架上的RF功率。在一个实施例中，RF衰减器可以被放置在该电路中的其他位置上(例如，在线路61a、61b、61c上或者在交换机31和32之间)以达到同样的结果，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。在另外的实施例中，可变衰减器可以被放置在读取器50和交换机30之间，这样每个天线10的功率可以被数字化控制。在另一个实施例中，读取器50可以具有可变RF功率输出。将RF功率检测电路放置在搁板控制器上(例如，RF功率检测电路41位于控制器40a上)允许控制被传递给天线10的RF功率。
根据本发明的优选实施例，在例如图2中所示的一个物理结构(如货架70和货架71)内或上可以包含可选地具有关联天线板20的多个天线10、搁板控制器40a、40b、40c、货架控制器30、以及关联布线。
图3示出了具有由主控制器100控制的读取器50的典型实施例，其中主控制器100沿着控制电缆105发送命令或控制信号来在任何时间上选择哪个天线是有效的。在一个优选实施例中，控制信号是数字信号。在一个优选实施例中，术语“数字信号”指的是可以通过任何适当载体(例如，CAN总线、RS-232、RS-485串行协议、以太网协议、令牌环联网协议、等等)传送的任何二进制信号编码数据。在货架(70、71等等)之间，命令或控制信号(例如，数字信号)可以在控制电缆81a和81b上传送。在搁板内，命令或者控制信号可以由一条或多条电缆35来传送。主控制器100可以是处理设备(例如，微处理器、离散逻辑电路、特定用途集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路、数字信号处理器(DSP)、等等)。此外，搁板还可以被配置有搁板控制器40a、40b、40c以及具有电路34的货架控制器30，用于与主控制器100进行通信例如来选择天线10。搁板控制器40a、40b、40c与货架控制器30还可以是微处理器(或者其他处理设备)，具有足够的输入/输出控制线来控制被连接到它们的关联天线的RF交换机。
在一个优选实施例中，通过例如经过数字数据通信电缆105发送包含与天线10关联的唯一地址的命令(例如通过数字信号)，主控制器100可以有选择地操作任何一个交换机。这些地址可以通过使用可寻址交换机(例如与Dallas Semiconductor DS2405＂1-Wire
Figure A200680015376D0021093002QIETU
＂可寻址交换机相同或功能性相当的交换机)进行传送。每个这样可寻址的交换机例如提供可以用于交换单个天线的单个输出。优选地，通过使用一个或多个货架控制器30和/或搁板控制器40a、40b、40c，主控制器100可以有选择地操作任何或所有交换机。例如，这些控制器可以是一个处理设备，其可以提供多个输出用于交换不止一个天线(例如，搁板控制器40a、40b、40c附近的所有天线10)。主控制器100还可以是任何处理设备。主控制器100和货架控制器30之间的通信例如可以通过使用符合公知通信协议(例如，CAN总线、RS-232、RS-485串行协议、以太网协议、令牌环联网协议、等等)的通信信号来实现。同样地，货架控制器30和搁板控制器40a、40b、40c之间的通信可以由相同的或者不同的通信协议来实现。
术语“智能台”通常指的是设备，比如搁板，其可以包括控制器、交换机和/或调谐电路、和/或天线。不止一个智能台可以连接到一起并且被连接到RFID读取器或者与RFID读取器相结合。主控制器可以用于运行RFID读取器和智能台。主控制器本身可以由存在于计算机上的应用软件来控制。在一个实施例中，“智能台”是“智能搁板”。
在一个优选实施例中，智能搁板系统通过电子网络120来控制，如图3所示。该网络可以包括例如互联网、以太网、本地网、控制器局域网(CAN)、串行、局域网(LAN)、广域网(WAN)。控制智能搁板系统的控制系统将通过以太网、RS-232、或者其它信令协议发送命令数据给主控制器100。这些命令包括但不限于用于操作RFID读取器单元50和与货架控制器30及搁板控制器40a、40b、40关联的交换机的指令。主控制器100被编程来解释通过该单元传送的命令。如果命令用于读取器单元50，则主控制器100将那个命令传送给读取器单元50。其它命令可以用于选择天线10，并且如果需要的话将由主控制器100处理这些命令来确定什么数据应当经过数字数据通信电缆105传送给货架控制器30以及例如传送到搁板控制器40a、40b、40。
同样，搁板控制器40a、40b、40c和货架控制器30可以传送数据信号给主控制器100，读取器单元50也可以如此。在一个优选实施例中，主控制器100经过电子网络120传送结果数据回到控制系统。如图3所示的存货控制处理单元130是这样的控制系统的一个例子。如这里关于智能搁板系统所进一步讨论的，电子网络和控制系统可互换使用来描述智能搁板系统可以由控制系统控制，该控制系统经过电子网络120连接到智能搁板系统。
图3的主控制器100可以确定来自电子网络120的命令是否应当通过数字信号被发送到读取器50，或者应当经过通信电缆105被发送。主控制器100可以将它从通信电缆105和从读取器50接收的数据传递回给电子网络120。在一个优选实施例中，电子网络发布命令来读取一个或多个天线。在这个实施例中，主控制器100可以发送数字信号来(a)为那个天线设置适当的一个或多个交换机，(b)激活读取器，(c)接收从读取器返回的数据，(d)去激活读取器，并且(e)将数据发送回到电子网络120。(在2003年1月9日提交的)美国专利申请No.10/338,892，中可以找到由控制器处理来自主机的命令信号的进一步细节，这里将其全文引入作为参考。
在优选实施例中，主控制器100可以被放置在电子网络120和读取器之间，例如图3所示的。在这个实施例中，各种读取器类型(例如，读取器50)可以根据需要使用。例如，从电子网络120到控制器100的命令可以使用普通控制数据(例如，不是读取器所特定的)来传送，因此允许各种类型读取器的扩展使用。在这个优选实施例中，电子网络120可以发送“读取天线”命令给控制器100。控制器100进而又可以将这个命令翻译成为每个读取器单元50所要求的适当命令语句。同样，控制器100还可以接收来自读取器单元50的响应语句(其可能根据读取器单元的类型而有所不同)，并且将其解析成为一般响应返回到电子网络120。命令和响应语句对于每种类型的读取器单元50是不同，但是主控制器100使得这些对于电子网络120透明。
在图3中，延伸到搁板70之外的控制电缆81a的一部分与延伸到搁板70之外的RF电缆80a的一部分被示出在搁板的外部。然而，如本领域的技术人员所能认识到的，电缆的这些延伸部分还可以包含在搁板或者另一结构内。附加的延伸控制电缆部分81b和附加的延伸RF电缆部分80b可以用于连接到更多的搁板或者更多组搁板。同样，附加搁板(未示出)可以添加到搁板组，例如到货架70或71，这对于本领域的技术人员来说显而易见的。
由读取器单元50从每个智能搁板收集的物品信息数据可以被传送到存货控制处理单元130。存货控制处理单元130通常被配置来接收来自智能搁板的物品信息。存货控制处理单元130通常通过电子网络120被连接到智能搁板并且也与适当的数据存储器140有关，其中数据存储器140存储存货相关数据，该存货相关数据包括参考表以及程序代码和与存货控制或者仓库贮存有关的配置信息。存货控制处理单元130还被编程和配置来执行存货控制功能，这对于本领域的技术人员来说是公知的。例如，由存货控制(或仓库贮存)单元执行的一些功能包括：存储和跟踪现有的存货物品的数量、各种物品的日常运作或者销售、跟踪各种物品的位置或者场所等等。
在操作中，存货控制系统将从智能搁板确定物品信息，其中智能搁板通过电子网络120连接到存货控制处理单元130。在一个优选实施例中，一个或多个智能搁板由存货控制处理单元130所控制。存货控制处理单元130可以确定何时读取器单元50在主控制器100的控制下并且轮询天线10来获得物品存货信息。在一个可替换实施例中，一个(或多个)控制器100可以被编程来周期地轮询所连接的多天线用于物品信息并且然后使用倒“推”(reverse push)模式的数据传输来传送所确定的物品信息给存货控制处理单元130。在一个进一步的实施例中，由主控制器100发出的物品信息的轮询和数据传输可以例如是事件驱动的，例如由智能搁板上的存货物品的周期补给所触发的。在每种情况下，主控制器100将有选择地激励连接到读取器50上的多天线来确定来自与所存货的物品关联的RFID标签的物品信息。
一旦从智能搁板的读取器单元50接收到物品信息，存货控制处理单元130例如使用在存货控制处理单元130和在相关数据存储器140中的已编程的逻辑、代码和数据来处理所接收的物品信息。已处理的物品信息然后通常被存储在数据存储器140中，用于将来用于本发明的存货控制系统和方法。
图4示出了典型实施例，示出了连接到几个货架控制器30、30b、30c、30d、30e和30f的部分系统。与如图3所示的货架70、71关联的系统的其他部分为了简单起见在图4中没有重复(或者如果重复，则不描述其中与图3所示的结构和功能方面基本相同的部分)。图4示出了RFID读取器50可以如何沿着线路45发送RF信号到货架控制器30以及RF信号可以如何沿着线路80a、80b、80c、80d、80e和80f被指向附加货架控制器。同样地，主控制器100可以沿着电缆105发送命令或者控制信号到货架控制器30，并且从那里通过线路81a、81b、81c、81d、81e和81f到附加货架控制器。在优选实施例中，命令或者控制信号(例如数字信号)可以选择通信路由用于发送RF信号(例如，从RFID读取器50经过交换机31和32到连接61c)。
图5示出了一个典型实施例，其示出了连接到几个货架控制器30a、30b、30c、30d、30e和30f的部分系统。与图3或者图4所示的货架关联的系统的其他部分为了简单起见在图5中没有重复(或者如果重复，则不描述其中与图3或图4所示的结构和功能方面相同的部分)。图5示出了第二RFID读取器51如何沿着线路46发送RF信号到货架控制器30d以及RF信号如何沿着线路80d、80e和80f被指向附加货架控制器。同样地，另一主控制器101可以沿着电缆106发送命令或者控制信号到货架控制器30d，并且从那里通过线路81d、81e和81f到达附加货架控制器。在另一优选实施例中，使用不止一个控制器100、101或者RFID 50、51可以提高可靠性和速度。
互联网结构就是在两个计算机之间传输的数字数据通常沿着一条路径被路由的技术例子，其中这条路径可能经过几个插入其间的计算机(也称作路由器)。此外，该路径可能有时或者甚至在单个传输期间发生变化。已经开发了路由方法来用于控制数据路径，这样在多个计算机之间可以进行有序且同时的传送。一些可以使用的路由方法包括距离向量类型，比如RIP(路由信息协议)和(Cisco的)IGRP(内部网关路由协议)，以及链路状态方法，比如OSPF(开放最短路径优先)和(Cisco的)EIGRP(增强内部网关路由协议)。这些路由方法是公知的技术并且仅用作例子，但是路由器的概念并不由用于选择数据路径的路由方法所限定。
虽然数字数据路由器的概念是众所周知的，但是本发明的一个优选实施例涉及路由RF和数字信号的组合路由器。在一个实施例中，该路由器可以从RFID读取器50、51沿着一或多条路径将RF信号传送给一个特定天线或者一组天线。这样的RF路由器可以用于例如提供RF信号路径的冗余或者备份能力。在另一个优选实施例中，该路由器能够在主控制器100、101和天线10之间传送命令或者控制信号(例如，数字数据)。在又一个实施例中，交换系统被提供用于选择RF信号(例如，在RFID读取器和天线(e)之间的)和数据信号的通信路由(例如，预定数据路径并且通过预定节点或者路由器)。在这个实施例中，RF信号和数据信号可以沿着在与数字信号的路径基本相同的通信路由之后的RF路径传送。在一个优选实施例中，RF信号和数字信号的通信路由是不同的。为了确定哪个路径可用于RF信号，在一个实施例中，组合路由器可以通过可用RF路径传送RF或者非RF“相邻查询”信号。通过使用相邻查询信号，每个组合路由器可以确定其他哪些组合路由器或者其他哪些设备被连接到组合路由器，并且系统可以然后确定所有可用RF路径。
图6示出了用于根据本发明的优选实施例用于RF信号以及命令或者控制信号的典型组合路由器600。这样的路由器的附加描述可以在美国专利申请No.60/657,709中找到，其在这里被全文引入作为参考。优选地，组合路由器600可以包括一个或多个逻辑单元605，其与数据路由器610和RF路由器650合作。应当理解，这样的典型组合路由器可以包括任何适当数量的逻辑单元605、数据路由器610和RF路由器650。在典型实施例中，数据路由器610和RF路由器650例如在组合路由器600中相互靠近。为了简单起见，在下面的讨论中，一个或多个数据路由器比如610可以被指定为“D”，并且一个或多个RF路由器比如650可以被指定为“R”。此外，为了简单起见，具有组合路由器的逻辑单元605可以从一些附图中省去。数据路由器610可以根据所建立的路由方法比如RIP、OSPF、或者任何其它路由方法来操作。在这个例子中，数据路由器610具有多个端口，每个端口可以具有双向能力。为了解释说明的目的，尽管可以使用或多或少的输入，但两个这样的端口已经被标注为输入611和612。尽管可以使用或多或少的输出，但其他端口已经被标注为输出621、622、623和624。RF路由器650可以操作这样使得RF信号跟着与数据信号基本相同的路由器，或者RF路由器650可以沿着相似于或者甚至不同于数据信号的路由发送RF信号。在这个例子中，RF路由器650具有两个输入631和632并且四个输出641、642、643、和644，尽管可以使用或多或少的输入和输出。应当理解，术语“输入”和“输出”这里为了方便来使用，并且RF和数据通信可以在任一方向上发生。例如，数据信号和RF信号可以分别从控制器和RF天线经过组合路由器的“输出”被传送并且将“输入”输到它们的目的地(例如，分别是主控制器100、101和RFID读取器50、51)。此外，可以在网络的某些部分中连接到“输入”端口的设备(例如，读取器)可以附连到“输出”端口，而不限制系统中的设备的功能或者能力或者系统的配置。同样地，在网络的某些部分中连接到“输出”端口的其他设备(例如，天线)可以附连到“输入”端口，而不限制系统中的设备的功能或者能力或者系统的配置。
数据路由器610可以是“路由器”，比如用于互联网或者其他数字网络上的路由器，或者它可以是完成路由数字数据任务的任何设备。众所周知数字数据可以被划分成“分组”用于在网络上传送。在经过数据路由器610时，当数据交换完成时，数据可以临时被放置在本地存储器中。“交换”可以进行这样使得通过“输入”接收的数据接着被路由到一个或者多个“输出”或者退出第二“输入”。然而，这里为了解释的目的，假设数据在一个输入中接收并且被路由到一个输出。
在一个优选实施例中，尽管可以提供多个交换设备来交换各个信号，RF路由器650被配置使得一个输入被路由到一个且仅一个输出。图7A示出了其中在输入线路631上输入的RF信号经过RF交换机6510路由到输出线路643的例子。此外，在输入线路632上输入的RF信号经过RF交换机6520路由到输出线路641。在图7B中，通过使用叉号(“X”)6530来表示RF路径而不示出RF交换机6510和6520的细节来简化图表。RF交换机6510、6520、6530可以包括能够交换RF信号的任何数量和类型的设备，例如PIN二极管或者其他RF交换设备。
图8示出了根据本发明的优选实施例的用于路由数据和RF信号的典型系统。电子网络120可以和连接到主控制器100的线路121一起使用，并且RFID读取器50可以被连接到主控制器100。可以使用一个或多个附加主控制器，比如主控制器101(该主控制器101经过线路122连接到电子网络120并且连接了RFID读取器51)。如这里所描述的，读取器50、51可以由主控制器100、101所控制。一个或多个组合路由器600、601、602等等，可以被提供来路由数据和RF信号。例如，主控制器100可以通过连接105连接到组合路由器600的数据(“D”)部分上的数据输入，并且还可以连接到另一组合路由器601的数据(“D”)部分上的数据输入。此外，例如，RFID读取器50可以通过线路45连接到组合路由器600的RF(“R”)部分上的RF输入，并且还可以连接到另一组合路由器601的RF(“R”)部分上的RF输入。每个组合路由器600、601、602等等，可以包括任何适当数量的逻辑单元605、数据路由器610和RF路由器650。
同样地，附加的主控制器101可以通过线路106连接到组合路由器600的数据(“D”)路由器上的数据输入，并且还可以连接到另一个组合路由器601的数据(“D”)路由器上的数据输入。此外，例如，RFID读取器51可以通过线路46连接到组合路由器600的RF(“R”)路由器上的RF输入，并且还可以通过线路46连接到另一个组合路由器601的RF(“R”)路由器上的RF输入。数据输入105和106被理解为连接到组合路由器上的不同输入，RF输入45和46也是如此。
可以提供附加组合路由器，比如组合路由器602。此外，该组合路由器可以被连接到其它组合路由器(比如被连接到组合路由器602的输入的组合路由器600的输出)。此外，组合路由器还可以连接到其它设备，比如天线系统651、652、653、654、以及655。此外，如这里所讲授的，连接到该组合路由器的其他设备可以连接到附加设备。
图8进一步示出了几个优选实施例，具有可选连接选项。例如，组合路由器600可以被配置有所连接的交换路径“a”以及断开连接的交换路径“c”，并且组合路由器601被配置有所连接的交换路径“b”以及断开连接的交换路径“d”。在这个例子中，来自主控制器100的数据信号和来自RFID读取器50的RF信号经过组合路由器601中的所连接的交换路径“b”路由到天线系统655，而来自主控制器101的数据信号和来自RFID读取器51的RF信号经过组合路由器600中的所连接的交换路径“a”路由到天线系统651。
在另一个例子(未示出)中，组合路由器600可以被配置有所连接的交换路径“c”和所断开连接的交换路径“a”，并且组合路由器601可以被配置有所连接的交换路径“d”和所断开连接的交换路径“b”。此外，例如，组合路由器602可以被配置有所连接的交换路径“e”和“f”以及所断开连接的交换路径“g”。在这个例子中，来自主控制器100的数据信号和来自RFID读取器50的RF信号经过交换路径“c”和“f”路由到天线系统654，而来自主控制器101的数据信号和来自RFID读取器51的RF信号经过交换路径“d”和“e”路由到天线系统653。
并非所有可用(或者可能数量的)交换路径都在图8中示出。如先前在图7A中作为例子所示出的，到组合路由器600、601、602的两个数据信号输入的每一个可以沿着四个典型经过路径中的任何一个或者根本不沿着任何路径被发送。可以使用任意数量的路径和/或端口。同样，到组合路由器600、601、602的两个RF信号输入的每一个可以沿着四个经过路径中的任何一个或者根本不沿着任何路径被发送。优选地，数据信号和其关联RF信号(例如沿着连接105的数据信号和沿着连接45的RF信号)将沿着经过同一组合路由器的路径。因此，有可能使用图8中所示出的系统来使主控制器100和其关联RFID读取器50与任何一个天线系统(例如，651、652、653、654、655)进行通信。同样，主控制器101和其关联RFID读取器51可以与任何一个天线系统进行通信。
在由图8的系统所表示的典型实施例所示出的操作中，电子网络120可以提供命令来读取天线系统654。该系统可以然后确定一种方法来读取想要的天线系统654。路由方法比如RIP方法和0SPF方法(或者其他方法)可以被使用来确定电子网络120和天线系统654之间的数字数据的路径。作为例子，每个组合路由器600、601、602中的逻辑单元605(图6)可以与其它组合路由器600、601、602以及与主控制器100、101和电子网络120进行通信以建立适当的数据路径。诸如组合路由器600、601、602的操作准备就绪之类的参数可以在该系统确定适当的数据路径时被考虑。当适当的数据路径经过一个或多个组合路由器600、601、602已经被建立时，RF路径可以沿着经过同一组合路由器600、601、602的路径来建立，或者诸如RF交换部件的操作准备就绪之类的附加参数可以被考虑来确定所提议的路由是否适合于RF路径。根据优选实施例，主控制器100、101可以被配置来使用已知路由方法比如OSPF或者RIP建立数据路径。在优选实施例中，电子网络120还可以拥有一些智能，例如，发送控制消息给主控制器100、101来帮助建立路径。
如果没有确定任何数据路径，则可以确定可选路径。例如，作为选择，RF操作准备就绪参数可以被当作初始路径选择算法或者由主控制器100、101使用的其他方法中的因数。
应当看到，附加设备可以附连到如图8所示的典型系统中。例如，诸如货架控制器630(如前所述的)之类的设备可以被连接到组合路由器602的输出之一。当提供了适当的路径(未示出但是标示为“g”)时，数字数据可以被提供给货架控制器630，并且可以沿着连接681继续到其他设备。同样，RF信号可以被连接到货架控制器630，并且可以沿着线路680继续到其他设备。其他设备可以包括其他货架控制器或者其他组合控制器。
在优选实施例中，一个或多个系统部件(例如，组合路由器600、601、602)可以包括用来确定系统中的各个位置上的一个或多个设备(例如，读取器)上的操作(例如，RF功率、有效状态、故障状态、等等)的电路。例如，根据本发明的优选实施例，这样设备(例如，读取器)的RF功率，可以被调整或者衰减使得在该部件(例如，组合路由器600、601、602、一个或多个特定天线10、等等)上获得想要的功率电平。在一个优选实施例中，系统部件(例如，组合路由器600、601、602)还可以包括当特定天线被选择时用来度量电压驻波比(VSWR)的电路，以便获得关于天线或者路由器和天线之间的RF线路的信息。理想地，VSWR是1.0，但是如果天线被断开连接或者没有最佳调谐，它可以大于1.0。根据优选实施例，该系统可以使用由该部件度量的VSWR信息来提供关于次最佳操作的警告，或者例如经过可变调谐部件比如可变电抗器(压控电容)引起天线调谐被调整。
图9示出了根据优选实施例使用组合路由器600、601、602来操作系统的典型方法的流程图。仅为了示例目的，所描述的路径从电子网络120经过RF读取器50和/或主控制器100到达天线系统653。在步骤900中，组合路由器600、601、602可以执行自检并且确定它们的状态。这样的自检可以包括完整性检查(例如，确定数据路由器610上的哪些输入和输出端口是起作用的的或者被连接到其他设备或者与之进行通信，这在本领域是公知的)。如前所述的组合路由器600、601、602可以包含逻辑单元605，其可以是微型计算机设备，其被编程来按照规程执行完整性检查并且传送它们的状态给其他设备。
除了完整性检查之外，根据本发明的实施例，组合路由器600、601、602还可以检查RF路由器650的完整性。这样的完整性检查例如可以确定是否RF交换机(例如，RF交换机6510、6520、6530)经过测试或者从新近记录的数据可以适当起作用。这些检查还可以包括确定被连接到输出端口的设备类型(例如，天线10、路由器602、RF交换机6510、6520等等)。该诊断还可以确定被连接到该设备的天线10是否在可操作参数内。
在步骤905中，组合路由器600可以将它的状态传送给系统的其他部件(例如，组合路由器601、602、电子网络120、等等)。组合路由器600、601、602和/或电子网络120然后可以存储状态信息用于确定数据和RF信号的可用路由。
在步骤910中，根据例如表格、有序列表、优先排队、进度表、用户输入、其他因素或者一些或全部因素的组合来确定将要读取的下一个天线10。
在步骤915中，读取器50和/或主控制器100与想要的天线系统653进行通信的可用路由由多种因素(例如，所存储的状态信息、新近的历史，比如与想要的天线10进行通信的早期尝试的结果、等等)来确定。
在步骤920中，如果可应用，数据路由可以从可用数据路由中选择。(如果不可应用，则流程前进到步骤940)这样的选择可以基于如下标准，比如路由方法，例如，RIP或者OSPF，或者基于适合于确定数据路由的其他标准。
在步骤925中，数据连接可以在主控制器100和想要的天线10之间建立。例如，数据连接可以通过引起适当的数据交换(未示出)设置在一个或多个组合路由器600、601、602中建立。
在步骤930中，可以在主控制器100和想要的天线10之间验证数据连接已经被建立。例如，这个验证可以例如由主控制器100和天线系统653之间的“握手”通信来做出。
在步骤935中，可以确定数据连接的可接受性。如果数据连接不可接受，则流程返回到步骤920来选择可替换数据路由。如果数据连接可接受，则流程接下来转移到步骤940。
在步骤940中，可用RF路由可以被选择。优选地，这个路由将经过与数据连接相同的组合路由器600、601、602。因此，数据路由方法(在步骤900中由RF完整性检查所增加的)也可以用于选择RF路由。
在步骤945中，适当的RF交换机6510、6520、6530可以被设置在一个或多个组合路由器600、601、602中，以便提供RFID读取器50和天线系统653之间的RF连接。
在步骤950中，可以在RFID读取器50和想要的天线10之间验证RF连接已经被建立。这个验证可以是例如来自一个(或多个)组合路由器600、601、602的一个确认(该确认是适当的一个(或多个)RF交换机6510、6520、6530已经被设置)，或者另一个例子，可能经过VSWR检查来确保RF连接在允许限度内操作。
在步骤955中，确定RF连接的可接受性。如果RF连接不可接受，则流程返回到步骤940来选择可替换RF路由。可替换地，流程可以返回到步骤920来选择不同的数据路由。如果该RF连接可接受，则流程转移到步骤960。
在步骤960中，如果RFID读取器50在以前的操作期间已经被关闭或者备用，则RFID读取器50被打开。使RFID读取器50关闭或者备用可以节省功率，减少额外的RF发射，并且防止在状态变化期间对RF交换机6510、6520、6530的破坏。
在步骤965中，RFID标签(例如，RFID标签9)(例如，由所连接的天线系统653)读取。
在步骤970中，从RFID标签9获得的任何数据可以被存储。
在步骤975中，RFID读取器50可以被关闭(或者放置为备用)。
在步骤980中，确定用于状态更新的时间。如果到了状态更新时间，则流程可以返回到步骤900并且从那里继续。可替换地，组合路由器600、601、602可以独立地继续或者周期检查每个步骤900-905的状态。如果不需要状态检查，或者在状态检查被执行之后，在步骤910中通过确定下一个将要读取哪个天线10来继续该流程。
根据本发明的优选实施例，智能网络可以被实施来促进信号的传输。在一个基于RFID的系统中，例如，其中在该系统中RFID信号要被传送，这样的智能网络可以用于管理到RFID使能设备或者来自RFID使能设备的RFID信号的传送。优选地，智能网络使用用于管理网络的一个或多个管理器单元。管理器单元可以结合一个或多个用于执行这里所描述的操作的微处理器或者其他处理设备。具体地，管理器单元在网络上控制信号的网络处理，并且调整使设备包括在网络上/使设备不包括在网络上。
根据优选实施例，智能网络还包括一个或多个网络设备，其使用通过网络传送的信号或者促进这样信号的传送。该网络设备可以包括一个或多个组合路由器和/或组合交换机，如上所述，其具有处理和促进RF数据和数字数据信号的传送的能力。如同管理器单元，网络设备可以结合一个或多个微处理器或者其他处理设备来执行这里所描述的操作。网络设备还可以包括用于读取RFID使能设备的RFID读取器，以及用于读取和写入RFID使能设备的RFID读取器/写入器便笺簿。
根据优选实施例，当网络设备在操作期间被包括或者不被包括时，智能网络操作以自动地并且动态地重新配置它的网络拓扑。优选地，当任何网络设备试图被加到智能网络时，它在网络中的存在由管理器单元所检测。在优选实施例中，例如，新网络设备当其在智能网络上被激活时，该新网络设备可以(直接地或者经过其他网络设备)发布通知给管理器单元。管理器单元一接收到该通知就重新配置它的网络拓扑图。
根据优选实施例，新网络设备也可以由它的相邻网络设备来检测。相邻的网络设备可以检测由新网络设备发送的通知并且警告管理器单元关于新网络设备的位置。根据本发明的优选实施例，相邻的网络设备优选地通过在RF信号传送的同一线路上检测和交换信息来互相检测。这个警告引起管理器单元被警告关于新网络设备、RF拓扑和网络的其他方面，并且允许管理器单元重新配置它的网络拓扑图。
通过继续保持和重新配置网络拓扑，管理器单元能够更有效地建立和控制经过从一个网络设备到另一个网络设备的网络传送的RF和数字数据信号的路径。
根据本发明的一个优选实施例，系统提供关于一个或多个网络设备(例如，读取器、天线、等等)或者它们的端口的信息，来确定它们的状态(例如，故障)、特性(例如，功率电平)、等等。该信息可以由网络设备本身、相邻网络设备、或者位于网络各处的其他设备(例如，传感器)来提供。基于这样的信息，一个或多个部件(例如，管理器单元)可以被指定来控制设备的操作(或者到这样设备的信息的路由)来促进网络的最终操作。
例子
图10-25的下列描述示例了应用到RFID使能系统的本发明的优选实施例的典型实现。
智能网络TM
根据本发明的优选实施例的智能网能可以使用已知的网络来实现，在这个例子中，是“智能网络TM”，该网络是提供RF信号路由和交换的智能设备的灵活且可升级的网络。这里所使用的名称仅用于示例的目的。智能网络TM的一个典型使用是用于建立RFID系统。一个或多个RFID读取器可以被连接到RF通信网络，该RF通信网络包括由RF通信装置(例如同轴电缆)连接到一起的智能设备。RFID信号因此可以从RFID读取器经过智能网络TM传送到一个或多个天线。智能设备(或者“智能设备TM”)本身，除了帮助传递RF信号之外，也通过用于控制和监控智能设备TM的数字数据网络连接到一起。
智能网络包括智能路由器TM、智能交换机TM、以及智能便笺簿(IntelliPads)TM。这些设备将首先被描述，之后描述控制智能设备的智能管理器TM软件。
优选地，智能网络TM设备具有用于促进它们在网络环境中的管理和使用的一些能力。它们可以使用DHCP客户机实现，即，动态主机配置协议，用于自动配置使用TCP/IP通信的计算机的互联网协议。它们可以使用SNMP(简单网络管理协议)，SNMP已经成为用于互联网工作管理的实际标准。智能网络设备可以使用DHCP标签，利用DHCP传送特定操作指令的标准方法。它们还可以支持优选地经过RF连接的UART(通用异步接收机-发射机)通信，以从相邻设备发现MAC(媒体访问控制)地址，唯一识别网络的每个节点的标准化硬件地址，其通常被特定地分配给设备的NIC(网络设备，比如网络接口卡)。
当智能设备被上电时，它的操作系统引导网络设备，获取DHCP IP地址，并且由DHCP自动配置它的内部子网和由智能管理器TM提供的自动子网业务。该设备通过发送SNMP冷引导(cold boot)通知给智能管理器TM来自动登记自己，因此智能管理器TM可以识别和查询设备，从其获得关于网络拓扑的信息，该信息可以显示在屏幕上用于用户观看，并且可以用于建立读取器和天线之间的RF路径。
对于网络操作，智能设备，特别是智能路由器TM，可以支持子网掩码和诸如RIP(路由信息协议)、OSPF(开放最短路径优先)、IGRP(内部网关路由协议)、EIGRP(增强内部网关路由协议)、或者任何其它路由协议之类的路由协议。
引导与自动发现智能设备TM
图10示出了一组智能设备在其被插上电源、被连接到网络、以及被接通之后，如何使用标准协议服务器比如DHCP服务器1000通信进行引导。每个智能设备从DHCP服务器1000获取网络网际协议地址。智能设备包括第一层上的智能路由器TM1(1001)，其被连接到在第二层上的附加智能路由器TM2和3(1002和1003)。此外，智能路由器TM2被连接到一系列的三个智能交换机TM(1011，1012，1013)。在这个初始IP地址获取期间，智能管理器TM1020还没有关于智能设备的任何信息，因此它的网络图1025是空的。作为一个例子，LAN子网可以被分配给智能路由器TMLAN端口。
图11示出了智能设备中的每一个试图如何经过它们的每一个RF连接(RF输入端口和RF输出端口)进行通信。如果任何其他智能设备TM被连接到这些端口，那么每个智能设备TM发送它的MAC地址给附近的智能设备TM，允许它们发现在RF网络上它们连接到什么智能设备TM。例如，智能路由器TM1和2(1001和1002)交换它们的MAC地址，经过RF端口互连的所有其他设备也是如此。
图12示出了智能设备TM中的每一个如何发送‘冷引导’SNMP消息给数据网络来向智能管理器TM1020宣布它们的存在，并且来宣布它们准备好被查询。
智能管理器TM从冷引导消息拾取MAC地址，并且在对象管理器内部创建对象来代表该设备。智能管理器TM存储一个设备列表，它从该设备列表中接收所述宣布。设备1025的智能管理器TM列表现在包含列表对象1001a、1002a、1003a(代表智能路由器TM)和列表对象1011a、1012a和1013a(代表智能交换机TM)。
图13示出了智能管理器TM如何将查询发送给每个设备来获得网络拓扑(相邻设备)信息。每个设备进而又以关于什么样的MAC地址被连接到它的RF端口的信息来响应。智能管理器TM使用它从智能设备TM查询接收的信息来建立网络拓扑的表示1025。因此，表示1025与智能网络TM的RF拓扑等同。该表示然后由智能管理器TM使用以用于RF网络路由规划。
智能路由器TM
图14是典型智能路由器TM1050的简化框图。智能路由器TM是组合数字数据路由器和RF信号路由器，或者如这里前面所述的组合路由器。智能路由器TM包括微控制器1055，并且可以从外部由诸如工作站或者服务器之类的计算机来控制，该计算机通过数字数据网络与智能路由器TM通信，其中所述数字数据网络包括有线或者无线装置，比如标准LAN、MAN、或者WAM。通信可以在互联网上进行。智能路由器TM可以进而传送数字数据到附加智能路由器TM或者智能交换机TM，或者这些附加设备可以通过数字数据网络单独地进行通信。在所示的这个例子中，智能路由器TM具有数字通信能力1060，其具有一个输入D0和四个输出D1-D4。“输入”和“输出”为了方便起见用于描述智能路由器TM；通常D0-D4可以都是双向的。应当理解，根据本发明的优选实施例，可以使用任何适当数量的端口。
智能路由器TM能够使用标准DHCP协议自动建立并且使用专用算法用于地址分配。它可以将数字数据作为网络数据分组进行路由。它使用SNMP作为它的主命令和控制语言。它支持到智能交换机TM以及到附加智能路由器TM或者其他设备的网络通信。它能够接收来自智能管理器TM的数据分组并且在RFID读取器本身不支持网络通信的情况下，以TCP/IP或者其他串行数据格式路由它们到RFID读取器。智能路由器TM具有交换机，该交换机可以被手动激活来发送信号给智能管理器TM，识别特定智能路由器TM，这样它可以在配置表格或图标上被加亮以帮助域建立或者故障检修。智能路由器TM监控自己及其RF信号或者连接，并且转发状态和诊断信息给智能管理器TM。
智能路由器TM的能力之一是它支持创建和破坏经过智能路由器TM的RF路径，该RF路径通常用于智能路由器TM和智能交换机TM的网络内。例如，智能路由器TM1050具有一个RF输入端口R0和四个RF输出端口R1-R4。术语“输入”和“输出”为了方便起见用于描述智能路由器TM。在优选实施例中，R0-R4可以都是双向的。RF交换电路如图所示由典型框图1065提供，其意味着符号性表示并且不限于交换电路设计。交换电路1065在微控制器1050的控制下，其中微控制器1050通常遵循来自智能管理器TM的命令。
智能路由器TM支持通过端口R0-R4的RF路径上的相邻-到-相邻(neighbor-to-neighbor)识别。智能路由器TM与它的相邻通过RF路径交换MAC地址(或者其他形式的唯一标识)信息，并且然后将这个信息发送给可以构建RF网络图的智能管理器TM。
每个智能路由器TM输出可以被连接到另一个智能路由器TM或者智能交换机TM，或者可以直接连接到RFID天线。智能路由器TM可以具有电路1070，用于度量RF端口的调谐特性，以判定输出端口是否应当被使用(即，如果没有什么被连接或者如果调谐特性在规定参数之外则它不将被使用)。
电路1070还可以测量施加到RF天线端口的RF功率，使得诊断能够由智能设备TM或者由智能管理器TM软件自动执行。这还可以使得智能管理器TM例如通过发送命令给RFID读取器能够调整RF功率到适当的电平。智能路由器TM可以具有附加电路(未示出)，用于度量这样的变量，如温度、电压、电流、等等，并且具有报告这样的度量给智能管理器TM的能力。
当由智能管理器TM软件指示智能路由器TM来这么做时，智能路由器TM还可以经过RF输出端口传递DC功率(例如，300毫安，+12V(未示出))。这个电流，例如，可以用于驱动连接到天线的电路。
对于典型智能路由器TM1050，数字通信块1060可以具有一个(典型地)或多个WAN(广域网，比如互联网)端口、几个(通常为四个)LAN(局域网)端口(用于连接到其他智能路由器TM或者智能交换机TM)、一个或多个RF输入端口R0(通常为两个)、几个(通常为四个)RF输出端口R1-R4、以及(未示出)RS232、PS/2、并行、USB、或其他IO端口、以及用于输入和输出功率的端口(输出功率由智能管理器TM一经请求进行控制)。
例如，RFID读取器(未示出)可以被连接到智能路由器TM输入端口，比如R0，并且天线(未示出)可以被连接到它的输出端口之一，比如R2。然而，在RFID读取器和RF输入端口R0之间，或者在RF输出端口R2和天线之间，可能有附加智能路由器TM和/或智能交换机TM。当给定读取器被连接到给定天线时，智能管理器TM路由管理器将指令传送给每个路由器并且通过SNMP在网络上交换以创建用于RF从读取器跟随到天线的路径。作为智能网络TM上的节点，每个路由器接收它自己的各自的内部交换命令用于它自己的RF交换电路1065来正确地在RF路径上设置节点。一些智能路由器TM的多个RF输入和输出端口R0-R4可以当作输入或者输出。
路由器可以将关于智能路由器TM的总体状态的SNMP消息发送给智能管理器TM。这些消息可以例如包括以下类型。
交换机通知，当按钮被按下时，该通知发送消息给智能管理器TM，其然后可以使GUI网络图上的这个设备加亮以在安装或者诊断期间使用。
重要的电压通知，如果智能路由器TM电源超出最小或者最大限度，则该通知被发送。智能管理器TM能够设置这些限度，并且能够提供任何设备的超出限度的图形显示。
外部电源错误通知，如果路由器的外部电源具有问题(太多电流、太少电流、等等)则该通知被发送。智能路由器TM也供电给所连接的设备，比如读取器。它还可以监控到其它设备的电源连接用于电压、电流、以及其他条件，并且如果在电源连接或者供应中检测到故障，则可以发送错误通知给智能管理器TM。
温度警告，如果已经达到最大允许温度。
RF输出故障通知，当存在RF信号问题时。
输出端口断开连接通知，当输出端口状态从已连接变化到断开连接时。
VSWR限度通知，当RF端口已经超出高或低VSWR限度时。
相邻设备输出端口变化通知，当相邻RF输出端口已经改变时。智能管理器TM显示相邻MAC地址是否变化或者相邻设备是否断开连接。
相邻设备输入端口变化通知，当相邻RF输入端口已经改变时。智能管理器TM显示相邻MAC地址是否变化或者相邻设备是否断开连接。
智能路由器TM具有查询立即连接到它的其他RF网络设备的能力。它通过优选地通过RF电缆传送它自己的MAC地址和/或相邻设备的MAC地址来这么做。
当设备被连接或者移除时，它发送警告给智能管理器TM这样使得网络拓扑图可以自动更新。
智能交换机TM
图15是典型智能交换机TM1100的简化框图。智能交换机TM的设计、能力和操作在多数方面类似于智能路由器TM的设计、能力和操作。智能交换机TM包括微控制器1105，并且结合数字数据能力1110、以及RF数据交换能力1115。它可以包括RF度量能力1120。通常，RF交换可以以串级链的方式将RF信号旁路到附加智能交换机TM，例如连接RF输入端口RO到RF旁路端口Rx，或者可以连接RF功率到被连接到智能交换机TM的几个RF天线之一，例如连接RF输入端口R0到RF输出端口R5。它的RF端口通常是一个输入端口R0、一个旁路端口Rx、以及十六个输出或者“天线”端口，在这个例子中为了简单起见被示出为端口R1-R8。本发明并不意味着限制到十六个端口，而是可以具有或多或少适当数量的端口。例如，可以使用三十二个端口。然而，旁路端口Rx可以改为通向另一个智能路由器TM，并且一个或多个输出端口R1-R8可以被连接到另一个智能路由器TM或者智能交换机TM。
智能便笺簿TM
图16示出了典型智能便笺簿TM1150的简化框图。智能便笺簿TM可以被当作在以前的美国临时专利申请No.60/466,760中描述的不引人注意的(low profile)便笺簿的替换版本，该申请在这里被全文引入作为参考。智能便笺簿TM可以共享智能路由器TM和智能交换机TM的许多配置能力，包括微控制器1155、数字通信能力1160、以及RF度量电路1170。智能便笺簿TM还包含一个或多个由环路天线1180表示的天线，例如高频天线，以及由接线天线1190表示的超高频天线。因此，智能便笺簿TM可以用于读取和写入RFID标签。如图16所示的智能便笺簿TM包括HF输入端口(RH)和UHF输入端口(RU)，其可连接到外部读取器(未示出)。智能便笺簿TM还可以度量功率/电流电平等等，其它设备也可以。
智能便笺簿TM可以被连接到智能网络TM(或者智能管理器TM或其他控制器)用于控制、连接到RF读取器、以及连接到条形码扫描仪枪。用户可以读取和/或写入去往且来自RFID标签的EPC和条形码信息，该RFID标签被放置在智能便笺簿TM上或者通过扫描仪枪被扫描。
智能便笺簿TM可以被设计来处理“传递”工作，比如经过便笺簿表面传送RFID标签来执行各种存货管理功能。当用户放置物品在它上面时，智能便笺簿TM优选地一经请求就被读取。因此，读取器可以专用于智能便笺簿TM，或者由几个智能便笺簿TM所共享，或者智能便笺簿TM可以结合中断驱动事件来引起“一经请求读取”。智能便笺簿TM处理包括事件通知，只要用户触发被附连到智能便笺簿TM上的条形码扫描仪就出现所述事件通知，以及响应该事件通知的一经请求读取。
传感器
如上所述的智能设备可以具有传感器(1070，1120，1170)用于确定RF功率并且允许远程控制RF功率、度量RF发射功率和/或RF反射功率，用于确定系统连通性、性能、以及调谐度量，用于远程调谐部件或者做出决定是应当使用电路还是应当使用天线。集中RF信号功率管理是智能网络TM的一部分，允许天线在距读取器不同的距离处还具有相等或者另外最优化的功率。
智能设备TM还可以具有温度度量传感器，例如来监控智能设备TM的适当操作。电压和电流度量传感器同样可以被提供来监控各种电路的适当操作。超出限度的度量可以被报告给智能管理器TM。
智能管理器TM软件
智能网络TM由称作智能管理器TM的软件部件来控制。这个软件运行在计算机上，比如在工作站或者服务器或者两者上。当新设备被使用在网络上时，智能管理器TM调整自动发现和通知，并且为了易于使用提供基于GUI的RFID设备的配置。智能管理器TM能够设置和更新搁板上的物品的定制安排。智能管理器TM还提供经过智能网络TM的RFID能力所确定的存货的度量和报告。
智能管理器TM映射网络硬件到站点布置从而易于识别设备。智能管理器TM还处理自动RF路由管理和交换，允许共享许多天线上的读取器，并且一旦RF读取器故障或者出现其他系统问题，提供容错读取。一接收到故障切换(fail-over)识别，智能管理器TM可以自动地将来自有问题或者故障设备或系统的请求重新指向其他可用设备或者系统。它结合了“即插即放”功能来自动通知和识别网络上的新设备。如果RF读取器支持功率调整，则智能管理器TM可以控制读取器输出功率来提供最佳RF功率电平给任何天线，而不管与读取器的物理距离如何。
图17描绘了经过三个站点的智能管理器TM的简化典型应用。“企业”或者中央化智能管理器TM1200被示出在较高层上，具有数据库1205用于存货数据和网络配置信息。在较高层上还示出了“物品认证(itemauthority)”软件1210，其管理唯一EPC号码的分配和登记，例如，如先前在美国临时专利申请No.60/466,760中所描述的，其在这里被全文引入作为参考。在较高层上还示出了“物品跟踪”软件1220，用于“跟踪与追踪”功能，例如，如先前在美国临时专利申请No.60/545,100中所描述的，其在这里被全文引入作为参考。在较低层上分别示出了本地或者站点版本的智能管理器TM1241、1242和1243，连同数据库1246、1247和1248，以及分别示出了它们的网络设备集1251、1252和1253。
例如，在图17中还示出了该体系中的相对较高层上的智能业务TM1230，是一组网络业务，其提供由智能管理器TM在企业或者站点层上或者两者上使用的各种功能。一些智能业务TM还可以对第三方用户开放。智能业务TM1230通常可用于互联网，例如经过SNMP和TCP/IP层1235。
图18示出了硬件和软件部件的典型“堆栈”，因为在智能网络TM中它们彼此相关。
智能业务TM1230是网络业务和其他软件，其提供用户接口、报告特征、以及用于第三方软件访问过滤的项目层数据的能力。智能业务TM还保持配置数据库，用于内部智能管理器TM部件(比如对象管理器1320和路由管理器1330)的特定功能。
数据管理器1300包含从RFID标签读取的当前和历史数据的数据库，以及用于报告的一些配置信息。
网络设备管理器1310包含三个功能部分。配置管理器1340为网络中的每个物理读取器创建读取器/写入器事件(程序对象)，这样使得读取器可以然后经过该事件被控制，告诉读取器何时打开以及何时关闭，同时事件从读取器接收RFID数据并且将它传送给数据管理器1300。
路由管理器1330确定存在于读取器和天线之间的RF路由，并且选择从RF读取器到它服务的每个天线的路由。在每次使用之后，路由管理器还释放交换路径，并且同步多读取器的活动用于最有效操作。
对象管理器1320负责发现新网络设备1390，并且保持所有设备的状态和配置信息，包括互连信息。它提供由路由管理器使用的典型软件“网络图”，以确定RF路由。
读取器事件管理器1350和写入器事件管理器1360发送请求给路由管理器1330，请求从读取器到特定天线的RF路径，通过从一个天线到另一个天线的联网连接允许读取器使用多个天线。
使用简单的网络管理协议、控制和监控联网设备的工业标准方法，SNMP接口1370发送命令给所有网络设备。使用TCP/IP(1380)的通信可以用于一些情况中，例如在读取器事件和读取器之间。网络设备1390包括RF读取器，以及智能路由器TM、智能交换机TM、智能便笺簿TM、以及具有天线配置的搁板组装部件，该天线配置适合于实际的固定物(搁板、存储架、箱子等等)。
图19示出了适合读取标签的网络设备管理器1310的特定交互作用的框图。NDM处理到智能网络TM设备的通信，智能网络TM设备包括智能路由器TM、智能交换机TM、以及智能便笺簿TM。当智能管理器TM启动时，NDM将请求来自智能业务TM1230的已经被存储的关于先前发现的设备的任何信息。然而，NDM经过智能网络TM还提供有效设备发现。在启动时，路由器和交换机如上所示地被检测，如箭头(1)和(2)所描绘的。每个设备确定它的相邻设备，并且传递这一信息给NDM(箭头3)。在操作期间，NDM继续监控设备来知道被添加到智能网络TM的任何新设备，或者监控断开连接的任何设备。除了保持设备发现信息之外，NDM还提供命令给智能网络TM设备使RFID数据由系统来读取。
路由管理器1330用作业务量控制器，管理读取器和天线之间的可用路由。它“智能地”确定和映射从读取器到任何想要的天线路由RF的最有效方法，其中所述天线可以连接到该读取器。在天线的读取过程完成之后，路由管理器释放该路径来使得其它路径可用于下一个将要读取的天线。路由管理器同步多个读取器这样使得它们可以以最有效的方式同时读取。
对象管理器1320控制网络上的新设备的发现，并且对于每个设备，保持当前状态的记录和所有必要的设备信息。当智能网络TM上电时，并且在它的操作期间，对象管理器监视自动发现过程。单个设备有方法地相互通信来确定它们的相邻设备，并且然后传送这个信息给对象管理器，导致自动设备发现和网络映射的一个过程。该系统确切知道设备如何经过RF网络彼此连接。
随后，对象管理器1320保持智能网络TM上的每个物理设备的表示，连同设备之间的相互连接的表格或图。路由管理器1330查阅这个表格或图来确定连接读取器到天线的RF路由。这个图还用于在系统配置期间提供智能网络TM的图形表示。
如箭头4所示，配置管理器1340指示读取器事件管理器1350为网络中的每个物理读取器创建读取器事件1355(读取器的软件表示)，并且发送建立信息给读取器事件。随后，读取器事件控制读取器，告诉读取器何时打开和何时关闭。打开/关闭顺序与几个其它因素同步-首先智能路由器TM和智能交换机TM必须创建到想要的天线的RF路径。然后读取器可以被打开并且被指示来读取看得见的所有标签。在智能管理器TM确定所有标签数据已经被收集之后，读取器关闭，并且经过智能路由器TM和智能交换机TM的RF路径被“破坏”(交换路径被打开)。
读取器事件管理器1350首先发送配置数据给每个读取器事件1355，(还是步骤4)指示要读取哪个天线以及何时读取它们。每个读取器事件然后可以自发地操作，如箭头5所表示的。在步骤6中，读取器事件请求路由管理器1330提供从读取器到特定天线的RF路径。因此，每个事件可以使它的读取器注意力指向序列(区域组)中的多个天线，同时路由管理器安排到想要天线的RF连接。路由管理器初始时创建路由表格，然后根据需要更新这个表格，例如如果RF连接改变。路由管理器可以与配置管理器1340合作(步骤7)用于这个和其它操作。当一个读取器事件请求RF路径时，已经确定适当路径的路由管理器于是在步骤8中告诉对象管理器1320需要什么路径。在步骤9中，对象管理器经过SNMP层1370发送指令给网络设备1390，指示网络设备如何建立RF路径。在步骤10中，读取器事件1355，通过TCP/IP 1380或者其它协议控制它的读取器(未示出)，执行天线范围内的所有标签的RFID读取操作。读取器事件接收回EPC数据，并且在步骤11中传送它到数据管理器。它还可以指示读取器关闭或者进入备用。
图20示出了读取操作的流程图，该操作在步骤1400中开始于请求读取区域(即，由特定的一个天线或多个天线所服务的空间)。这个区域在步骤1405中被分配给特定读取器事件(或者它可以先前已经被分配)。在步骤1410中，读取器事件向路由管理器请求到天线的路径。
在步骤1415中，路由管理器确定(或者已经确定)正在使用的读取器和特定天线之间的适当RF路径。在步骤1420中，网络设备被指示来建立RF路径。这些指令和随后的一些指令经过对象管理器1320和SNMP层1370被传送给网络设备1390。
SNMP命令沿着RF路径被发送到每个智能设备TM，指示哪些端口被连接来创建路径。一个(或多个)智能路由器TM和一个(或多个)智能交换机TM创建到天线的所请求的路径。在步骤1425中，验证路径是否已经被正确设置。在步骤1430中，通知读取器事件路径已准备好，这时读取器被给定一个读取命令。在步骤1435中，使用通过所创建的RF路径传送的RF信号，进行读取。被接收回到读取器的标签数据，被传送到读取器事件并且从那里传送到数据管理器。
在步骤1440中，已经完成读取的读取器事件管理器，发送路径破坏请求给路由管理器，路由管理器进而又发送SNMP断开连接命令给该路径上的智能设备TM。智能路由器TM和智能交换机TM沿着该路径路由SNMP命令。该路径被破坏，并且在步骤1450中，完成该读取并且智能设备TM可用于另一个读取。
区域管理
图21示出了两个读取器事件的框图，每个读取器事件读取不同区域的组。读取器事件1350在这个例子中已经创建两个读取器事件1351和1352。读取器事件1351被分配读取区域组1353，该区域组1353包括八个天线，而读取器事件1352被分配读取区域组1354，该区域组1354也包括八个天线。读取器事件(每个读取器事件具有它自己的读取器)可以独立地操作，而路由管理器提供RF路径并且防止路径竞争(例如，信号竞争同一路径)。
图22示出了RF路径创建的框图。读取器事件管理器1350再次被示出为具有两个读取器事件1351和1352。在这个例子中，读取器事件1351请求到天线1015的RF路径。路由管理器1330一接收到请求就经过SNMP层1370发送指令给已经确定在RF路径上的设备，即，智能路由器TM1004和智能交换机TM1014。适当电路被设置在这些设备内来创建一条RF路径，该RF路径从读取器50开始，经过智能路由器TM1004，经过智能交换机TM1014，并且然后到达天线1015。
图23示出了RF路径破坏的框图。当读取器事件1351完成读取天线1015时，它请求释放到天线1015的RF路径。路由管理器1330一接收到请求就经过SNMP层1370发送指令给RF路径上的设备，即，智能路由器TM1004和智能交换机TM1014。适当电路在这些设备内被释放来“破坏”刚使用的RF路径。该设备然后准备用于另一个读取请求。
图形用户界面(GUI)允许用户通过“实际”设备的表示来观看智能网络TM。例如，如图24所示，诸如XML文件之类的配置文件1500定义了诸如零售商店，向下直到搁板和区域层之类的站点的物理布局。在系统的配置期间，用户规定哪些设备，比如智能路由器TM(未示出)、智能交换机TM(1014，1018，1019)、天线(1015，1016)等等与诸如商店中的搁板之类的陈列品固定物相关联。智能管理器TM提供GUI表示1510这样使得用户可以观看类似于它们的格式(陈列品固定物、搁板)的配置和存货结果，而不是电子图。
在智能管理器TM中支持的故障报告捕获防止读取物品层标签的问题。例如，智能管理器TM支持一组通知，该通知让它检测特定地影响标签读取的问题。更重要地，因为天线对特定硬件的映射，智能管理器TM能够施加商业上下文到所接收的错误中。例如，在其中EMS能够报告特定设备的故障的情况下，智能管理器TM能够提供上下文层，显示哪些特定物理搁板组装部件和当前在搁板上的物品(比如DVD)受到故障的影响。
在安装期间，智能路由器TM和智能交换机TM的端口被映射到搁板组装部件的实际端口和天线上。在安装中，搁板组装部件被映射到它们所连接到的智能路由器TM和智能交换机TM。
当来自网络设备的消息到达时，系统能够在智能管理器TM用户界面上以颜色编码网络设备故障的形式显示故障，也显示受到故障影响的搁板。
图25示出了网络设备1390上的任何故障如何经过SNMP层1370、以及网络设备管理器1310、直至经过智能业务TM1230(包括网络业务1231)被报告。故障通知到达智能管理器TMGUI 1235，其可以例如以“实际(real-world)”方式1515向用户显示它们，准确显示哪个货架、搁板或者区域有故障。
区域管理界面处理天线网络的配置来向用户提供控制单个区域操作的方式的能力。物品层搁板组装部件的天线需要彼此靠近，以便能够给出每个物品的准确位置判定。因为搁板设计和产品类型根据应用是不同尺寸和形状的(DVD搁板是一种尺寸，音乐CD是另一种尺寸)，天线的密度也可以改变。当天线彼此非常接近时，由于RF场的特性，当读取周期进行时，对于多于一个的天线有可能上电且询问同一无源标签。例如，如果三个天线被上电并且读取单个标签，则该系统将在三个不同区域中显示同一物品。为了纠正这个不准确，智能管理器TM将非常复杂的滤波算法应用到读取器事件层。在发送所得到的读取数据到网络设备管理器之前，读取器事件将经常读取多个区域。
用户能够在确认在那个位置上的产品报告是正确的之前通过多次采样读取数据来增加精确性。智能管理器TM用户界面提供采样和用户可以调整的读取门限控制，允许控制采样过程。例如，每次读取采样设置为5并且每次读取采样数(hit)被设置为4，则读取器事件将能够一个接一个地读取该区域5次，捕获在该区域上报告的产品。物品层产品中的任何一个(其至少被报告4次)被报告，其被呈现给数据管理器。
美国临时专利申请No.60/568,847中描述了相关区域，这里被全文引入以供参考。相关区域描述了哪些天线相互接近并且可以能够读取附近区域的标签。每个组装部件配置将包括一些明显内部相关的区域但是可能不包括在单独搁板组装部件或者搁板上的较不明显相关的区域。通过选择两个组装部件并且将它们相互关联，该用户能够选择区域并且然后标记哪些区域被认为相关。
热点区域还可以被定义，其由比另一个区域更频繁读取的区域来表示。在给定的读取器周期中，每个区域由具有相等优选级的缺省读取。有可能在该应用中来规定每个周期不止一次读取一个区域。
存货报告-补充
因为商店中的顾客从搁板上取货物，所以商店职员使用补充报告来识别哪些物品需要从后面房间收集。它还告知他们在商店前面的哪个地方放置这些物品来使搁板满存货。由于采用了图形说明，容易看到商店的什么部分受到影响。
根据优选实施例，除了RF功率之外(或者替代RF功率)，其他种类的电子功率(例如，直流(DC))也可以由天线系统使用。例如，直流(DC)可以由货架控制器30使用，以及由搁板控制器40a等等使用，并且由天线板20使用。一个或多个专用线路可以提供这样的电子功率，或者它可以结合到数字通信高速公路或者结合RF电缆。RF电缆可以使用两条导线(例如，同轴电缆)来配置，其中中心导线和外覆导线都被用于这个系统中。当RF电缆携带RF信号时，DC电压可以在同一RF电缆上被叠加到RF信号上来提供DC功率给智能台。电压调整器可以随后用于控制或降低额外电压到可用限度内。RF和数据通信还可以被结合到单个电缆中，其携带RF和数字信号。这种组合可以通过转换数字数据成为RF信号来完成，RF信号在不干扰RFID读取器的频率上。RF信号然后可以由路由器接收并且转换回数字数据流。RF、数据和功率线还可以被结合到单个通信信道中。
虽然已经描述和解释说明了本发明的优选实施例，但是显然可以对本发明的实施例和实现做出不背离本发明的宗旨或范围的许多修改。根据本发明的优选实施例，可以使用在读取器和天线中间的路由器或交换功能的任意组合。任意数量的相同或不同天线系统或结构(例如，环状、蜿蜒状、狭槽状等等、或这样结构的变型)的组合可以被实现在单独的搁板、天线板、搁板背面、间隔物、或其他支持结构上。
尽管已经结合特定典型搁板结构加以描述实施例，但是应当容易明白任何搁板结构、货架等等(或者任何结构)可以用于出售、交易、推销、显示、呈现、提供、保留、保护、存储、或者另外支持物品或者产品或者用于实现本发明的实施例。
尽管这里已经结合本发明的典型实施例公开了特定电路、部件或者模块，但是应当易于明白任何其他结构或功能性相当电路、部件或者模块可以被使用来实现本发明的各种实施例。
这里所描述的模块，特别是那些所示例的或者固有的或者从直接公开内容所显然可见的，作为物理分离部件，可以被省略、组合或者进一步分成多个不同部件，共享所公开的(或者从这里的讲授所明显看出的)实施例的特定实现所要求的不同资源。这里描述的模块，在适当的情况下(例如，读取器50、主控制器100、存货控制处理单元130、数据存储器140、组合路由器600、601、602、逻辑单元605、数据路由器610、RF路由器650、等等)可以是一个或多个硬件、软件或者位于一个或多个本地和/或远程计算机或者其他处理系统中(或者分布在其中)的混合部件。尽管这样的模块这里可以被显示或描述为物理分离部件(例如，数据存储器140、存货处理单元130、主控制器100、读取器50、货架控制器30、搁板控制器40a、40b、40c等等)，显然这些模块可以被省略、组合或者被进一步分成多个不同部件，共享所公开的(或者从这里的讲授所明显看出的)实施例的特定实现所要求的不同资源(包括处理单元、存储器、时钟设备、软件程序、等等)。当然，即使是单个通用计算机(或其他处理器控制设备比如特定用途集成电路(ASIC))，其无论直接连接到天线10、天线板20、货架70、还是通过网络120连接，都执行存储在一件产品(例如，记录介质比如CD-ROM、DVD-ROM、存储盒式磁带等等)上的程序来产生这里提到的功能，该通用计算机可以用于实现所示的实施例。
本领域的技术人员将意识到，存货控制处理单元130可以在连接到电子网络120比如计算机网络的通用计算机系统上实现。计算机网络还可以是公共网络，比如互联网或者城域网(MAN)、或者其它专用网络比如公司局域网(LAN)或者广域网(WAN)、蓝牙、或者甚至是虚拟专用网络。计算机系统包括被连接到系统存储器的中央处理单元(CPU)。该系统存储器通常包含操作系统、BIOS驱动器、以及应用程序。而且，计算机系统包含输入设备，比如鼠标和键盘，以及输出设备，比如打印机和显示监视器。这里所描述的处理设备可以是用于处理信息的任何设备(例如，微处理器、分离逻辑电路、特定用途集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路、数字信号处理器(DSP)、微芯片技术公司的PICmicro
Figure A200680015376D0021093002QIETU
微控制器、Intel微处理器、等等)。
计算机系统通常包括通信接口比如以太网卡，来与电子网络120进行通信。其他计算机系统也可以连接到电子网络120。本领域的技术人员将意识到上述系统描述了连接到电子网络的计算机系统的典型部件。应当理解，许多其他类似的配置在本领域技术人员的能力内并且所有这些配置可以使用本发明的方法和系统。此外，应当意识到这里所公开的计算机和网络系统(以及它们部件中的任何一个)可以被编程和配置为存货控制处理单元来执行存货控制相关功能，这对于本领域的技术人员是熟知的。
此外，本领域的技术人员将意识到这里所描述的发明所实现的“计算机”可以包括这样的部件，即其本身不是计算机，而且包括诸如互联网设备和可编程逻辑控制器(PLC)之类的设备，其可以用于提供这里所讨论的一个或多个功能。此外，虽然“电子”网络通常用于指连接本发明的处理站点的通信网络，但是本领域的技术人员将意识到这样的网络可以使用光或者其他相当技术来实现。同样，也应当理解本发明使用了已知的安全性措施用于通过网络传送电子数据。因此，提供了加密、认证、验证和其他安全性措施以用于通过公共和专用网络传输电子数据，其中如果需要，使用对于本领域技术人员公知的技术。
而且，例如关于图9所示出的和所描述的操作流程和方法可以被修改来包括附加步骤，来改变各个步骤的顺序以及组合(或者子分割)、同时运行、省略、或者另外修改根据本发明所示和所描述的各个步骤。可以使用许多可选方法来产生关于上面所示的优选实施例描述的结果或者相等结果。
因此应当理解，本发明并不限于这里所公开的(或者从公开内容中所明显看到的)特定实施例，而是仅由所附权利要求所限定。

Claims (142)

1.一种传送信号给RFID读取器天线的方法，该方法包括步骤：
选择第一通信路由，用于从RFID读取器传送至少一个RF信号到至少一个RFID天线；
选择第二通信路由，用于从第一控制器传送至少一个数字信号到第二控制器；
沿着第一通信路由传送所述至少一个RF信号到RFID天线；以及
沿着第二通信路由传送所述至少一个数字信号到第二控制器。
2.根据权利要求1的方法，其中选择第一和第二通信路由的步骤分别包括根据路由方法选择通信路由。
3.根据权利要求2的方法，其中路由方法选自一组，该组包含：可操作准备就绪、RIP、IGRP、OSPF、以及EIGRP。
4.根据权利要求1的方法，其中选择第一通信路由和选择第二通信路由的步骤导致选择第一和第二通信路由基本上共享同一通信路由，用于传送数字信号和RF信号。
5.根据权利要求1的方法，其中选择第一通信路由和选择第二通信路由的步骤导致选择用于传送数字信号与用于传送RF信号基本上不同的第一和第二通信路由。
6.根据权利要求1的方法，进一步包括将数字信号分成数据分组用于通过第二通信路由传送的步骤。
7.根据权利要求6的方法，进一步包括将数据分组分成较小分组的步骤。
8.根据权利要求6的方法，进一步包括组合数据分组成为较大数据分组的步骤。
9.根据权利要求1的方法，其中提供第一控制器的步骤由选自一组的控制器来执行，该组包括搁板控制器、货架控制器、以及主控制器。
10.根据权利要求1的方法，进一步包括提供组合路由器的步骤，以用于执行传送所述至少一个RF信号和从组合路由器传送数字信号到第二控制器的步骤。
11.根据权利要求10的方法，进一步包括传送至少一个数字信号给第三控制器；并且其中组合路由器同时交换多个路由。
12.根据权利要求1的方法，其中至少一个数字信号包括至少一个数据信号。
13.一种RFID使能系统，包括：
至少一个RFID天线系统；以及
至少一个组合设备，用于选择通信路由，该路由用于传送至少一个RF信号给至少一个RFID天线系统并且用于传送至少一个数字信号给至少一个RFID天线系统。
14.根据权利要求13的RFID使能系统，其中至少一个组合设备包括至少一个组合路由器，
其中至少一个组合路由器进一步包括至少一个逻辑单元，该逻辑单元能够选择一个通信路由来传送至少一个RF信号给至少一个RFID天线系统。
15.根据权利要求13的RFID使能系统，其中至少一个组合设备包括至少一个组合路由器，
其中至少一个组合路由器进一步包括至少一个逻辑单元，该逻辑单元能够选择一个通信路由来传送至少一个数字信号给至少一个RFID天线系统。
16.根据权利要求14的RFID使能系统，其中至少一个组合路由器进一步包括至少一个数据路由器和至少一个RF路由器，其中至少一个数据路由器能够传送数字信号给至少一个RFID天线系统上的RFID控制器，并且至少一个RF路由器能够从RFID读取器传送RF信号给RFID天线系统。
17.根据权利要求13的RFID使能系统，其中由组合设备选择的用于数字信号的通信路由与由组合设备选择的用于RF信号的通信路由基本相同。
18.根据权利要求13的RFID使能系统，其中由组合设备选择的用于数字信号的通信路由与由组合设备选择的用于RF信号的通信路由基本不同。
19.根据权利要求18的RFID使能系统，其中至少一个数字信号被分成分组用于通过通信路由进行传送。
20.根据权利要求13的RFID使能系统，其中由组合设备选择的用于RF信号的通信路由与由组合设备选择的用于数字信号的通信路由基本相同。
21.根据权利要求13的RFID使能系统，其中由组合设备选择的用于RF信号的通信路由与由组合设备选择的用于数字信号的通信路由基本不同。
22.根据权利要求13的RFID使能系统，其中由组合设备选择的用于数字信号的通信路由与由组合设备选择的用于RF信号的通信路由相似。
23.根据权利要求13的RFID使能系统，进一步包括被耦合到该组合设备的主控制器，其中主控制器传送信号给组合设备。
24.根据权利要求23的RFID使能系统，进一步包括：
电子网络；
多个读取器；以及
多个主控制器，其中至少一个主控制器被耦合到电子网络，并且其中至少一个组合设备包括第一和第二组合设备；
其中多个主控制器中的至少一个被耦合到第一和第二组合设备，并且其中多个读取器中的至少一个被耦合到第一和第二组合设备。
25.根据权利要求24的RFID使能系统，其中电子网络选择一组，该组包括：互联网、本地网络、以太网、CAN、串行、LAN、以及WAN。
26.根据权利要求23的RFID使能系统，进一步包括被耦合到组合设备的RF读取器，其中RF读取器传送信号给组合设备。
27.根据权利要求26的RFID使能系统，其中主控制器被耦合到电子网络。
28.根据权利要求13的RFID使能系统，进一步包括：
主控制器；以及
RF读取器，
其中主控制器控制RF读取器。
29.根据权利要求13的RFID使能系统，进一步包括可连接到网络设备的多个组合设备，这些网络设备选自一组，该组包括：组合路由器、组合交换机、以及控制器。
30.根据权利要求29的RFID使能系统，进一步包括：
主控制器；以及
RF读取器，
其中主控制器和RF读取器各自可连接到所述多个组合设备中的至少两个。
31.根据权利要求29的RFID使能系统，其中多个组合设备包括多个组合路由器，
其中多个组合路由器中的每一个包括逻辑单元。
32.根据权利要求31的RFID使能系统，其中每个逻辑单元能够与至少一个另外的逻辑单元进行通信。
33.根据权利要求29的RFID使能系统，其中主控制器控制路由优化和选择。
34.根据权利要求29的RFID使能系统，进一步包括多个主控制器，其中多个主控制器控制路由优化和选择。
35.根据权利要求29的RFID使能系统，其中所述多个组合设备中的至少一个控制路由优化和选择。
36.根据权利要求29的RFID使能系统，其中网络控制路由优化和选择，并且所述多个组合设备中的至少一个基本同时传送多个路由。
37.根据权利要求13的RFID使能系统，其中至少一个组合设备基于沿着所述路由的设备的可操作准备就绪确定通信路由。
38.根据权利要求13的RFID使能系统，其中组合设备被配置来执行系统诊断。
39.根据权利要求13的RFID使能系统，其中组合设备被配置传送状态。
40.根据权利要求39的RFID使能系统，其中所传送的状态基于实时或者日志信息。
41.根据权利要求13的RFID使能系统，其中至少一个数字信号包括至少一个数据信号。
42.一种用于传送信号到RFID天线系统的组合路由器，包括：
至少一个逻辑单元，用于选择第一通信路由来传送信号给RFID天线系统，并且用于选择第二通信路由来传送来自控制器的数字信号；
至少一个RF路由器，用于沿着第一通信路由传送RF信号到RFID天线系统；以及
至少一个数据路由器，用于从控制器沿着第二通信路由传送数字信号。
43.根据权利要求42的组合路由器，其中数据路由器具有至少两个输入/输出，以用于传送数字信号；并且
其中RF路由器具有至少两个输入/输出，在任何给定时间上用作传送RF信号的输入端口或者输出端口。
44.根据权利要求42的组合路由器，其中：
数据路由器具有至少四个输入/输出，用于传送数字信号；
RF路由器具有至少第一组和第二组输入/输出，用于从至少第一组输入/输出传送RF信号到至少第二组输入/输出；并且
逻辑单元能够选择第一和第二通信路由基本相同。
45.根据权利要求42的组合路由器，其中逻辑单元能够选择第一和第二通信路由为基本不同的路由。
46.根据权利要求42的组合路由器，其中逻辑单元能够选择第一和第二通信路由为基本相同的路由。
47.根据权利要求42的组合路由器，其中：
数字信号被分成分组用于通过所选通信路由进行传送；并且
在通过所选通信路由传送之前，分组被存储在组合路由器中的本地存储器中。
48.根据权利要求42的组合路由器，其中RF路由器包括交换机。
49.根据权利要求42的组合路由器，其中RF路由器包括一组交换机。
50.根据权利要求42的组合路由器，其中数据路由器根据路由方法进行操作。
51.根据权利要求50的组合路由器，其中路由方法选择一组，该组包括：可操作准备就绪、RIP、IGRP、OSPF和EIGRP。
52.根据权利要求42的组合路由器，其中RF路由器根据路由方法进行操作。
53.根据权利要求52的组合路由器，其中路由方法选择一组，该组包括：可操作准备就绪、RIP、IGRP、OSPF和EIGRP。
54.一种用于传送信号的组合交换机，包括：
至少一个第一路由器，用于沿着第一通信路由传送第一类型的信号到设备；以及
至少一个第二路由器，用于沿着第二通信路由从控制器传送第二类型的信号。
55.根据权利要求54的组合交换机，其中：
第一类型的信号包括RF信号；并且
第二类型的信号包括数据信号。
56.根据权利要求55的组合交换机，进一步包括至少一个逻辑单元，用于选择第一通信路由来传送RF信号到该设备，并且用于选择第二通信路由来从控制器传送数据信号到天线。
57.根据权利要求56的组合交换机，其中至少一个逻辑单元根据路由协议选择第一和第二通信路由。
58.根据权利要求57的组合交换机，其中路由协议选择一组，该组包括：可操作准备就绪、RIP、IGRP、OSPF和EIGRP。
59.根据权利要求54的组合交换机，其中第一和第二路由器能够同时传送多个信号。
60.一种用于传送信号到天线的网络，该网络包括：
多个网络设备，用于通过网络接收和传送信号，其中每个网络设备具有唯一地址；并且
管理器单元，用以控制网络和用于调整多个网络设备的标识和通知；
其中一旦在网络上激活则被激活的多个网络设备之一就通知管理器单元。
61.根据权利要求60的网络，进一步包括：
协议服务器，用于分配协议地址给所述被激活的多个网络设备的那些网络设备。
62.根据权利要求60的网络，其中管理器单元查询每个被激活的网络设备来确定网络拓扑并且映射该网络拓扑到站点布局来识别网络设备。
63.根据权利要求60的网络，其中信号包括选自一组的类型，该组包括：用于RFID应用的RF、用于非RFID应用的RF、DC脉冲通信、或者基于电压电平的通信。
64.根据权利要求60的网络，其中管理器单元包括：
配置管理器，用于控制激活/去激活网络中的RFID读取器设备；
路由管理器，用于确定和选择网络中的RFID读取器设备和RFID天线之间的RF路由，其中路由管理器在使用之后拆除所选路由；以及
对象管理器，用于发现网络上的新网络设备，并且用于保持这样的网络设备的状态和配置。
65.根据权利要求64的网络，其中管理器单元提供故障通知。
66.根据权利要求65的网络，其中故障通知包括故障切换识别。
67.根据权利要求66的网络，其中一接收到故障切换识别，配置管理器就自动将来自有问题或者故障设备或者系统的请求重新指向其他可用设备或者系统。
68.根据权利要求60的网络，其中所述多个网络设备的每个被激活的网络设备识别相邻有效网络设备并且提供这样相邻设备的信息给管理器单元。
69.根据权利要求68的网络，其中所述多个网络设备之一是组合数字数据/RF路由器，用于路由作为网络数据分组的数字数据给所选RFID读取器，其中组合路由器与相邻网络设备交换协议地址信息并且发送这样的相邻设备的信息给管理器单元。
70.根据权利要求68的网络，其中所述多个网络设备之一是路由交换机，用于旁路所接收的RF信号到另一个网络设备或者用于连接RF功率到被连接到路由交换机的几个RFID天线之一。
71.根据权利要求68的网络，其中所述多个网络设备之一是用于读取和写入RFID标签的RFID便笺簿。
72.根据权利要求60的网络，其中所述多个网络设备的至少之一包括传感器，用于至少以下之一：确定RF功率；允许远程控制网络设备的RF功率；并且度量RF前向和RF反向功率用于确定系统连通性、性能和调谐度量。
73.根据权利要求60的网络，其中管理器单元基于网络性能提供存货的度量和报告。
74.一种传送信号给RFID读取器天线的方法，该方法包括步骤：
选择第一通信路由，用于从RFID读取器传送至少一个RF信号到至少一个RFID天线；
选择第二通信路由，用于从第一控制器传送至少一个数字信号到第二控制器；
沿着第一通信路由传送所述至少一个RF信号到RFID天线；以及
沿着第二通信路由传送所述至少一个数字信号到第二控制器。
75.根据权利要求74的传送方法，该方法进一步包括执行系统诊断的步骤。
76.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤由组合路由器来执行。
77.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括发送交换机通知，指示何时激活组合路由器上的外部交换机。
78.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括发送重要的电压通知，指示组合路由器电源超出最小或者最大限度。
79.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括如果组合路由器外部电源故障则发送外部电源错误通知。
80.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括如果供给连接到组合路由器的设备的功率超出电流汲取或者电压门限则发送外围电源错误通知。
81.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括如果已经达到组合路由器的最大允许温度则发送温度警告。
82.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括如果组合路由器存在RF信号问题则发送RF输出故障通知。
83.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括当组合路由器的输出端口状态从已连接状态变为断开连接状态时发送输出端口断开连接通知。
84.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括当组合路由器上的RF端口已经超出高或者低VSWR限度时发送电压驻波比(VSWR)限度通知。
85.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括当相邻RF输出端口已经改变时发送相邻设备输出端口变化通知给第一或第二控制器。
86.根据权利要求75的传送方法，其中所述执行系统诊断的步骤包括当相邻RF输入端口已经改变时发送相邻设备输入端口变化通知给网络。
87.根据权利要求74的传送方法，该方法进一步包括步骤：
确定至少一个相邻第二节点，到该节点具有直接RF通信路径的；以及
将相邻第二节点的身份中继给主控制器；
其中选择第一通信路由的步骤包括根据路由方法选择通信路由。
88.根据权利要求87的传送方法，其中路由方法选自一组，该组包括：可操作准备就绪、RIP、IGRP、OSPF和EIGRP。
89.根据权利要求87的传送方法，其中选择第一通信路由的步骤基于根据路由方法选择第二通信路由。
90.根据权利要求89的传送方法，其中路由方法选自一组，该组包括：RIP、IGRP、OSPF和EIGRP。
91.根据权利要求74的传送方法，其中选择第一通信路由的步骤包括自动确定可用RF通信路由。
92.根据权利要求91的传送方法，其中自动确定可用RF通信路由包括在通信路由上的第一节点确定至少一个相邻第二节点，到该节点具有直接RF通信路径，并且将相邻第二节点的身份中继给主控制器。
93.根据权利要求92的传送方法，其中确定相邻第二节点的步骤包括通过第一节点和相邻第二节点之间的直接RF通信路径发送识别信息。
94.根据权利要求93的传送方法，其中识别信息是选自一组的一个节点的媒体访问控制(MAC)地址，其中该组包括：第一节点、相邻第二节点或者这两个节点。
95.根据权利要求94的传送方法，其中识别信息由数字信号通过RF直接通信路径传送。
96.根据权利要求94的传送方法，其中识别信息由RF信号通过RF直接通信路径传送。
97.根据权利要求92的传送方法，进一步包括附加节点，其将它们相邻节点的身份中继给主控制器。
98.根据权利要求97的传送方法，进一步包括主控制器确定在被连接到通信路径上的一个节点的RFID读取器和被连接到通信路径上的一个节点的RFID天线之间的RF通信路径的步骤。
99.根据权利要求98的传送方法，其中主控制器沿着确定的通信路径指向节点来激活在节点上的交换机来完成确定的RF通信路径。
100.根据权利要求92的传送方法，进一步包括在预定时间周期之后，由一个或多个节点重新确定相邻设备，并且再次将这个相邻信息中继给主控制器，由此主控制器能够做出修正的自动确定RF通信路径。
101.根据权利要求92的传送方法，进一步包括使用传感器度量在至少一个节点上的RF信号的特性。
102.根据权利要求101的传送方法，其中传感器度量RF信号的至少一部分的特性。
103.根据权利要求101的传送方法，其中RF信号由被连接到RF通信路由的RFID读取器产生。
104.根据权利要求101的传送方法，其中RF信号由节点内的设备所产生。
105.根据权利要求104的传送方法，其中RF产生设备是电压可控振荡器(VCO)。
106.根据权利要求105的传送方法，其中VCO在一个或多个频率上或者在一个频率范围上产生RF。
107.根据权利要求101的传送方法，其中传感器度量所传送的或者所反射的RF功率。
108.根据权利要求107的传送方法，其中传感器度量VSWR。
109.根据权利要求108的传送方法，其中警告是基于传感器度量产生的。
110.根据权利要求107的传送方法，其中主控制器基于传感器度量调整读取器功率。
111.根据权利要求107的传送方法，其中主控制器或者节点基于VSWR度量调整天线的调谐。
112.根据权利要求107的传送方法，其中天线调谐调整使用电压控制电容器做出。
113.根据权利要求107的传送方法，其中主控制器基于传感器度量确定是使用通信路径还是其一部分。
114.根据权利要求107的传送方法，其中主控制器基于传感器度量确定是否读取天线。
115.根据权利要求107的传送方法，其中主控制器基于传感器度量确定是选择可选通信路径还是其一部分。
116.根据权利要求91的传送方法，该方法进一步包括映射RFID天线到选自一组的物理位置，该组包括：搁板、固定物、过道、部门、以及建筑物。
117.根据权利要求116的传送方法，该方法进一步包括将从映射天线所接收的接收数据与物理位置自动相关，其中所接收的数据包括来自一个组的信息，该组包括：物品标识、物品数量、天线状态、以及天线故障。
118.根据权利要求116的传送方法，其中所述设施是零售商店、药房、库房、仓库、分配中心、或工厂。
119.一种经过网络传送信号给RFID读取器天线的方法，该方法包括步骤：
选择第一通信路由，用于从RFID读取器传送至少一个RF信号输出到至少一个RFID天线；
选择第二通信路由，用于从第一控制器传送至少一个数字信号到第二控制器；
沿着第一通信路由传送所述至少一个RF信号到RFID天线；
沿着第二通信路由传送所述至少一个数字信号到第二控制器；
在网络的至少一个位置上检测至少一个RF信号输出；以及
基于检测步骤控制RFID读取器。
120.根据权利要求119的传送信号的方法，其中：
检测步骤在至少一个RFID天线的位置上检测来自RFID读取器的并且在至少一个RFID天线处接收的至少一个RF信号输出的信号特性；并且
控制步骤包括基于检测步骤控制来自RFID读取器的输出的RF功率电平。
121.根据权利要求120的传送信号的方法，其中检测步骤使用位于至少一个RFID天线的位置上的传感器来检测来自RFID读取器的至少一个RF信号输出的信号特性。
122.根据权利要求119的传送信号的方法，其中控制步骤包括基于检测步骤控制RFID读取器的激活频率。
123.一种操作RFID系统的方法，包括：
a)使用至少一个组合路由器执行可操作性的自检；
b)传送所述自检结果给至少一个附加部件；
c)确定要读取的天线；
d)确定可用RFID读取器；以及
e)为分别从RFID读取器发送到要读取的天线的第一和第二信号确定至少一个可用第一和第二路由。
124.根据权利要求123的方法，其中执行自检的步骤包括完整性检查。
125.根据权利要求124的方法，其中完整性检查包括确定至少一个组合路由器的哪些输入/输出端口与系统进行通信。
126.根据权利要求125的方法，其中完整性检查包括识别什么设备被连接到至少一个组合路由器的每个输入/输出端口上。
127.根据权利要求124的方法，其中完整性检查使用实时或者日志数据来执行。
128.根据权利要求123的方法，进一步包括：f)选择用于第一信号的第一路由。
129.根据权利要求128的方法，进一步包括：g)沿着所选路由建立在网络和第一信号之间的第一信号连接。
130.根据权利要求129的方法，进一步包括：h)沿着所选路由验证在网络和第一信号之间的第一信号连接。
131.根据权利要求130的方法，进一步包括：i)确定第一信号连接是否被验证。
132.根据权利要求131的方法，进一步包括：j)如果第一信号连接没有被验证则重复步骤f)至i)。
133.根据权利要求131的方法，进一步包括：k)如果所述连接被验证则选择用于第二信号的第二路由。
134.根据权利要求133的方法，进一步包括：l)沿着所选路由建立在网络和第二信号之间的第二信号连接。
135.根据权利要求134的方法，进一步包括：m)沿着所选路由验证在网络和第一信号之间的第二信号连接。
136.根据权利要求135的方法，进一步包括：n)确定第二信号连接是否被验证。
137.根据权利要求136的方法，进一步包括：o)如果第二信号连接没有被验证则重复步骤k)至n)。
138.根据权利要求136的方法，进一步包括：
如果第二信号连接被验证则向所选RFID读取器供电；以及
询问将要读取的天线。
139.根据权利要求138的方法，进一步包括存储询问将要读取的天线的步骤的结果。
140.根据权利要求138的方法，进一步包括降低供给所选RFID读取器的功率。
141.根据权利要求140的方法，进一步包括确定是否需要状态更新。
142.根据权利要求141的方法，进一步包括如果确定需要状态更新则重复步骤a)和b)。
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