CN101896924A - 确定在给定区域中包含的rfid标记物品的系统和方法 - Google Patents

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CN101896924A CN2008801207524A CN200880120752A CN101896924A CN 101896924 A CN101896924 A CN 101896924A CN 2008801207524 A CN2008801207524 A CN 2008801207524A CN 200880120752 A CN200880120752 A CN 200880120752A CN 101896924 A CN101896924 A CN 101896924A
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Abstract

提供一种系统和方法来确定在界定区域内的RFID标记物品。在轮询多个RFID标记物品之后,RFID读取器运行允许邻近RFID标记物品的划分的辨别算法,从而允许将位于预定区域中的每个标记物品分组在一个标签集中。

Description

确定在给定区域中包含的RFID标记物品的系统和方法
技术领域
概括地说,本发明涉及托盘管理系统(PMS)以及包装供应链逻辑的领域。更具体地,本发明涉及确定位于界定体积内的RFID物品的系统和方法。
背景技术
当面对物品库存的复杂状态时,与企业部门无关地,如今的仓库具有使得他们的包装供应链逻辑更加健壮和更加有效的共同目标。在组装到箱体和托盘化之前,他们必须有效地监视物品可见性,并跟踪多个物品的移动。
此外,包装供应链逻辑的主要目的在于能够定位和考虑在物品的生命周期期间的物品资产,并且在逻辑系统中提供事务可见性。事务可见性向组织提供了及时和精确的信息,其关于改善整个库存处理性能的位置、移动、状态和实体。因此,为了实现这样的处理性能,大部分组织还必须考虑如何适当地识别和标记,以及最终跟踪在仓库创建的托盘负载,特别地彩虹托盘(混合产品的托盘)。通常,为了满足这些目的,如今的包装供应链使用RFID功能在性能上优化其总库存处理。RFID技术适合于处理自动化以及批量生产,并且匹配于部门中的各种商业预期(其中各种物品需要按类型或/和按物理特征和其他区别性参数来识别)。
即使如今存在可用于监视包装供应链的各种RFID可能,一个难点在于:同时地在较大区域(例如工厂或分发场地)中识别异构的标记物品,以确保每个标记物品的读取避免读取器冲突。当来自一个读取器的信号受到来自另一读取器的信号的干扰时,出现读取器冲突。
对于组织还期望实现离散地(即所有托盘/箱体ID被记录并聚集成被识别的量)或更少量地按类型跟踪托盘/箱体库存的健壮性技术,以及容易地在批量中或作为唯一ID识别每个托盘的含量。
与技术无关地,主要关注于:当组织需要从已经位于托盘/箱体上的大量异构的标记物品辨别时,具有识别参数的标记物品允许读取器根据他们的地理位置来聚集他们。
通常,读取器期望读取在给定体积中所限的标记物品。给定体积通常代表在托盘上堆叠的箱体的体积。尽管读取器的调整,与位于箱体或包装中的多个标记物品相关的信息的读取可被位于附近的不期望的标记物品填充,而且还回应读取器请求,并因此引入错误。
还期望通过避免多次读取以及通过防止读取冲突确保读取器能够根据组装在一起(无论在箱体中还是在包装中)的一系列标签来收集识别参数。
另一关注在于:确保读取不受响应于读取器的标签附近区域而生成对于查询的标签的不期望的电磁辐射的影响。
通常为了辨别在界定的邻近区域内的标记物品所采用的技术是使用精密的RFID定向天线与特别地被设计为在受控环境和方位具有高增益的标签(即花体标签或I2标签)的组合。不幸地,这样技术的使用没有避免对回应读取器的标签有影响的邻近标签的不期望辐射。
总之,现有技术的工具和方法存在以下缺陷,概括某些主要缺陷如下:
-现有工具和方法没有让托盘管理系统有效识别在界定附近区域内的聚集的标记物品。
-现有工具和方法没有提供读取一起组装在预定体积中(无论在盒体中还是包装中,在箱体和/或托盘中)的一系列标记物品的可能。
-现有工具和方法没有让供应链通过读取一次标签来识别位于界定附近区域内的标记物品的列表。
-当辨别接近于在相同箱体和/或托盘中的一系列邻近标签的位移标记物品时,现有工具和方法没有最小化读取冲突。
-使用精密的RFID定向天线与特别地被设计为在受控环境和方位具有高增益的标签的组合的现有工具和方法没有有效消除读取冲突。
如上所述,已知方案无法通过避免由于标记物品的紧密邻近而形成的读取冲突来完全适合于识别在界定的附近区域内的聚集的标记物品。
此外,现有工具和方法没有让读取器在沿着包装供应链处理扫描所有托盘/箱体时一次识别被读取器认为邻近的标记物品的列表。
本发明提供了解决上述问题的方案。
发明内容
本发明的广泛目的在于提供一种系统和方法,用于识别位于界定邻近区域中的一系列标记物品。
本发明的另一目的在于通过避免读取冲突从在一起组装在界定邻近区域中的一系列标记物品辨别标记物品。
本发明的另一目的在于聚集在预定半径中的邻近标签的组的识别,以及由此生成精简的识别消息。
因此,本发明的另一目的在于,过滤位于在预定半径以外的界定邻近区域中的至少一个或多个标签的不期望识别。
本发明的另一目的在于,唯一地局部化位于各个邻近界定附近区域中的标签。
本发明的另一目的在于,确定在界定附近区域中存在的邻近标签的量,以及由此生成标签列表。
本发明的另一目的在于,向RFID读取器提供位于不同界定附近区域中以及预定半径中的邻近标签的组的选择性识别。
最后,本发明的目的在于,通过将位于预定半径中的邻近标签的标识重新分组来提升RFID读取器的性能。
在本发明的另一方面,提供一种计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机可用介质,其具有在介质中实现的可读程序代码和算法,并且计算机程序产品包括至少一个组件或多个,以运行如所附权利要求中所述的距离计算方法的步骤。
根据本发明,提供在所附独立权利要求中进一步描述的系统和方法。在所附从属权利要求中描述了其他实施例。
附图说明
结合附图,通过阅读本发明的以下具体实施方式,将更好地理解本发明的以上和其他项目、特征和优点,其中:
图1示出用于实践本发明的优选方案的框图。
图2示出适用于本发明的优选实施例的高级的客户端应用。
图3示出概括了图2的应用控制器的辨别算法的流程图。
图4示出将标签集分成子集。
此外,通过图示1补充具体实施方式,其包含在图3中功能性描述的辨别算法的实现。
具体实施方式
随后,参照附图通过实例描述本发明的实施例。
更具体地,根据第一方面,本发明包括同时识别组装在箱体或托盘中的一系列标记物品,以及通过使用RFID功能使得托盘管理系统(PMS)明确地捕获所识别的物品的含量的方法。
图1通过示意性框图示出用于实践本发明的优选环境(100)。优选环境(100)包括读取器(102)、库存环境(104)(如包括如托盘或箱体的几个标记物品组(#1(106)至#n(108))的场地)、和基于RFID系统的客户端应用(110)。
RFID系统在读取器级运行。读取器(102)与分别设置在标记物品组#1(106)至标记物品组#n(108)中的标记物品的不同组通信或对其进行询问。可认识到,标记物品组#1(106)和标记物品组#n(108)在一起没有关系,但是位于相同的库存环境(104)中。为了简化的目的,在图1中仅表示两个标记物品组,但是本领域普通技术人员可想象到,RFID系统可在包装供应链中包含多于两个的所示的组。读取器(102)启动多次阅读拍摄,其目标为专门地与标记物品组#1(106)或标记物品组#n(108)相应的标记物品。从而,每个标记物品组(106,108)包含被读取器(102)看作目标的位于界定附近区域中的大量标记物品(这里未示出)。界定附近区域在适于客户端应用(110)的算法中配置。界定附近区域通过属于特定标记物品组(106或108)的标记物品和读取器(102)之间的分隔距离来确定。界定附近区域的概念的完整描述可在受让人同日递交的专利申请FR920070072中找到,并且通过引用合并于此。
非响应的无源标签能够通过使用反向散射技术捕获和存储由响应于读取器的标签承载的信息。然后,非响应标签在被询问时可恢复关于邻近标签与读取器之间的其分隔距离的加载信息。
然后,通过使用适当的算法,客户端应用(110)处理由读取器(102)从目标标记物品收集的数据,以发送至托盘管理系统(PMS)和/或包装供应链逻辑和/或由其他客户端系统使用的其他数据库。
图2示出适用于本发明的优选实施例的高级的客户端应用(200)。
客户端应用(200)包括应用控制器(202)、客户端控制接口(204)、客户端服务器(206)、WEB服务器(208)、和客户端系统数据库(210),他们在客户端网络(网络)上链接在一起。客户端应用(200)使用标准网络处理由读取器(图1的102)收集的数据,以及在包装供应链的不同层之间交换信息。应注意,根据客户端应用,数据结构可包含形成客户端网络方案的多个层。作为实例,一个可用于控制沿着供应链的所有信号流,而另一个可用于处理客户端层的操作。为了简化的目的,本发明使用单一网络(网络)在不同层之间通信。
应用控制器(202)与读取器交互,解释数据聚集,以及将收集的信息发送至客户端系统数据库(210),以经由客户端网络(网络)来存储。应用控制器(202)使得从读取器级到客户端服务器(206)的处理流程自动化。从而,客户端服务器(206)从应用控制器(202)收集信息,以及经由WEB服务器(208)在因特网上将他们发送至客户端的通信系统。应注意,客户端网络(网络)是供应链的骨干,并且将供应链的所有设备(如服务器、数据库或个人计算机)链接在一起。最后,客户端控制接口(204)监视所有沿着客户端供应链的每个系统之间的数据交换。
通常,应用控制器(202)包含防止读取冲突和确保与标记物品的适当和及时通信的软件代理。在本发明中,软件代理运行用于确定位于相同邻近区域中的所有标记物品的距离的辨别算法。辨别算法使得读取器(图1的102)启动对于标记物品的多次读取拍摄。从而,其可在大量标记物品中识别在预定体积中(无论在盒体中还是包装中,在箱体和/或托盘中)组装在一起的聚集物品。此外,所提出的辨别算法通过排除在预定体积之外的其他标记的不适宜响应在读取器级计算标记物品的包装体积。
图3示出概括了在应用控制器(图2的202)处运行的辨别算法的功能步骤的流程图(300)。此外,图示1示出现在描述的辨别处理的操作方案。
辨别算法首先开始用于校准应用控制器的轮询循环。然后,其指示读取器(图1的102)筛选位于读取器范围中的标记物品,以识别和获取他们的特征。这样的特征是响应的标记物品和读取器之间的距离、邻近标记物品和读取器之间的距离、和确定读取器范围限制的其他参数,以及邻近标记物品之间的准许半径距离限制。此外,当轮询标签响应于读取器时,在RFID消息中包括如具有其标识的邻近标记物品的列表的其他信息。还可提供与邻近标记物品之间的地理位置相关的数据。
在完成轮询循环之后,所获取的标记物品的特征馈送至应用控制器,并向辨别算法提供启动辨别处理的必要参数。
辨别算法将标记物品群分成一个或多个划分,其每个包含具有多个子集(SS)的标记物品集(TS)。另一方面是收集在位于相同邻近区域中时被认为邻近的标记物品,并将他们组装在目标子集中。作为目标的含义是应用控制器认为位于相同地理区域或体积中的标记物品组。
更具体地,辨别算法可采用不同决定,而标记集保持不为空。
首先,辨别算法可识别作为所选划分的一部分的新子集。辨别算法由此创建该子集,其具有未分配的标记物品及其邻近标记物品。
其次,其将未分配的标记物品及其关联的邻近标记物品增加至现有子集。
应注意,根据向标记物品分配的邻近标记物品的量,辨别算法可创建新子集,以包含在划分中或填充在现有的一个中。
在具体情形下,当标记物品满足多个划分时,辨别算法能够自动确定分配标记物品的充分划分。
如上所述,辨别算法首先开始用于校准应用控制器的轮询循环,并指示读取器筛选标记物品。一旦应用控制器识别和获取了标记物品的特征,然后辨别算法能够运行,并且处理进行至步骤302。
步骤302:(处理初始化)。辨别算法初始化应用控制器,并使得系统准备将标记物品群分成几个不同划分,其每个包含具有多个子集(SS)的标记物品集(TS)。应用控制器向辨别算法提供标记物品集(TS)的量。标记物品集(TS)的量是标记物品群以及在供应链配置步骤(这里未示出)处允许的划分的最大值的确定的函数。此外,应用控制器确定在标记物品的一个集中组装的子集(SS)的数目。子集的数目(SS)取决于标记物品群、系统允许的子集的最大值、以及当设置在相同的标记物品集(TS)中时每个子集之间的分隔距离。此外,允许的子集(SS)的最大值是标记物品集(TS)的大小的函数。一旦,辨别算法确定了标记物品集(TS)和子集(SS),则处理进行至步骤304。
步骤304:(标记物品获取)。辨别算法通过循环每个标记物品利用应用控制器来解释在标记物品中存储的信息。这里可记得,通过运行反向散射技术来收集在每个标记物品中存储的信息,如受让人同日递交的专利申请FR920070079。通过循环的反复,辨别算法识别匹配于如配置应用控制器时初步定义的筛选标准的标记物品。这样的筛选标准是距离限制或/和读取器范围或/和向应用控制器通知标记物品的地理特征的其他参数。从收集的信息,辨别算法能够对标记物品分类,并由此对他们贴标签。从而,每个单独的标记物品可通过传统方式来聚集,以包括在充分的标记物品集(TS)中。然后,处理进行至步骤306。
步骤306:(中央标记物品识别)。通过结合读取器范围取得地理特征,辨别算法参照位于(在配置步骤期间先前定义的)测量的区域和/或体积中的每个单独标记物品来确定每个邻近标记物品的位置。辨别算法对于标记物品逐个扫描,以估计位于单独提取的每个标记物品周围的邻近标记物品的数目。然后,处理进行至步骤308。
步骤308:一个状态确定中央标记物品的识别的完成。根据该状态,只要发生在具有周围填充的邻近标记物品的最大数的特定标记物品的识别时,辨别算法停止在区域或体积中的扫描处理。然后,处理进行至步骤310(比较器308的分支“是”),否则辨别算法继续扫描处理(比较器308的分支“否”),并且处理循环回步骤306。
步骤310:(子集实例化)。辨别算法得到与每个中央标记物品(具有其关联邻近标记物品)相关的信息。然后,辨别算法通过概括围绕定义子集(SS)的所选中央标记物品的虚拟边界范围来选择邻近标记物品的一部分或整个群。应注意,可在配置步骤调节虚拟边界范围,以允许读取器在各个半径参数设置处收集标记物品。因此,系统创建和实例化与中央标记物品相关的邻近标记物品的子集,并且处理进行至步骤312。
现在进行至步骤312,状态确定在包含某些标记物品集(TS)的划分中的子集(SS)实例化的完成。基于该状态,在测量的区域或体积中运行的实例化处理检测最后中央标记物品之后,确定算法停止。意味着,根据筛选标准识别出若干子集(SS)。每个子集(SS)包含这样的中央标记物品,其增加有位于相同邻近区域周围的邻近标记物品的群。然后,处理进行至步骤314(比较器312的分支“是”),否则子集实例化没有完成(比较器312的分支“否”),并且处理循环回步骤310。
步骤314:在确定算法的步骤314执行任意潜在缺失的标记物品的检测。为了降低标记物品辨别的缺失率,配置读取器范围的半径,以满足测量的最大区域和/或体积。然而,由于围绕读取器发射的辐射的覆盖的内因性,在子集实例化期间,可缺失在半径范围以外的一定距离的标记物品。因此,辨别算法使用为了启动缺失标记物品的存在的检测而先前聚集的标记物品的信息。因此,辨别算法在启动缺失标记物品的距离测量时得到在子集(SS)中已经分配的标记物品的地理特征,以及生成后来将用作二级参考的虚拟边界范围。然后状态确定在虚拟边界范围之外的潜在缺失标记物品的存在。如果检测到缺失标记物品,则处理进行至步骤316(比较器314的分支“是”),否则不再存在缺失的标记物品(比较器314的分支“否”),并且处理进行至步骤318。
现在进行至步骤316,状态通过使用虚拟边界范围确定是否向现有的标记物品子集(SS)增加缺失标记物品。根据该状态,辨别算法识别可作为包含在现有的标记物品子集(SS)中的候选的缺失标签。然后,辨别算法启动读取器,筛选缺失标记物品,并得到他们的地理特征。因此,辨别算法通过上述虚拟边界范围确定分离距离。从而,辨别算法识别可向现有子集增加在子集实例化期间缺失的哪些远离的标记物品。应注意,通过虚拟边界范围确定缺失标记物品的分隔距离所允许的最大距离是在应用控制器中在配置步骤期间定义的限制。如果辨别算法确定缺失标记物品超出允许的最大距离,则创建新子集(SS),以接收上述缺失标记物品(比较器316的分支“否”),因此将缺失标记物品看作新中央标记物品,并且处理进行至步骤306。否则,在缺失标记物品和所选标记物品子集(SS)的虚拟边界范围之间的分隔距离没有超过允许的最大距离(比较器316的分支“是”),则向现有子集(SS)增加缺失标记物品,并且处理进行至步骤310。
步骤318:(辨别完成)。辨别算法完成。读取器能够识别在包装供应链的划分中的标记物品集(TS)中的多个标记物品子集(SS)中聚集的标记物品群。
现在转到图4,示出将标记物品的初始集(图4A)分成4个子集(图4B)的示意性表示。
如先前说明地,辨别算法考虑了需要分别聚集在多个子集中的标记物品群。每个子集是属于包装供应链的划分的标记物品集的一部分。从而,读取器可容易地读取位于子集中的相同邻近区域中的标记物品组,而不存在与其他邻近子集冲突的风险。
图4A示出表示用标记物品填充的托盘的集。在所示实例中,在初始集中识别出40个标记物品(灰色点)。在4个不同子集中设置标记物品集。每个子集代表包含若干标记物品的盒体。通过运行辨别算法,将每个子集分别实例化为NE(东北)、NW(西北)、SE(东南)和SW(西南),其代表4个地理方位,如图4B所示。
因此,图4B示出在根据配置步骤期间定义的筛选标准分类标记物品时辨别算法运行的不同情况。
如上文参照图3所述,辨别算法首先确定具有在周围填充的邻近标记物品的最大值的中央标记物品“Tio”。为了图示和清楚的目的,在其当前子集(NE、NW、SE和SW)中的每个中央标记物品被粗椭圆突显,而邻近标记物品是空点。
接下来,在辨别处理中,搜索到缺失标记物品,在图4B上通过围绕点的简单圆圈示出。缺失标记物品是未被看作具有中央标记物品的邻近标记物品的标记物品。在这种情形下,辨别算法通过将缺失标记物品看作邻近标记物品的邻近来运行,并因此检查其间的分隔距离。如果辨别算法确定缺失标记物品超出预定最大距离,则将缺失标记物品看作位于另一子集,并创建新子集(SS)以接收上述缺失标记物品,如图4B的屏幕SW中的箭头“增加至新子集的标签”所指。否则,辨别算法向充分子集(SS)增加缺失标记物品。
最后,可理解,尽管参照优选实施例特别示出和描述了本发明,但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可在形式和细节上做出各种修改。具体地,辨别算法可使用各种计算变量来实现。在图示1中提供了一个优选方案。所述算法通过读取器运行,以分析从所有不同标签收集的信息,以及建立标签集的划分TS={Ti},其中Ti表示具有索引i(在值1和N之间改变)的标签。这个划分相应于子集SSk的集合,其中k在1和最大值N之间改变。
所述算法作为循环来运行,同时标签集TS保持不为空。对于每个循环反复,所述算法:
·检测新子集SSk0,其具有成员Ti,及其邻居;或
·向已经定义的子集Ssk增加新成员Ti及其邻居。
用于识别创建新子集或扩展已经定义的子集的最佳标签候选的标准相应于标签邻居的数目。在这个特定实例中,其中几个标签具有最大大小的邻居集,然后本发明的优选实施例随机选择这些标签之一。
然而,在备选实施例中,所述算法可在当前循环步骤中丢弃这些标签,并且在一部分上作用以示出直接的最大邻居群。
图示1
Figure GPA00001159348700121

Claims (10)

1.一种划分射频标识符(RFID)标记物品的方法,包括以下步骤:
广播用以轮询多个标记物品的识别请求;
获取每个经轮询的标记物品的识别和位置参数,其中每个经轮询的标记物品还提供邻近的标记物品的识别和位置参数;
在所述经轮询的标记物品中确定具有最大数目个邻近的标记物品的至少一个候选的标记物品;以及
从所述至少一个候选的标记物品创建至少一个标签集,所述至少一个标签集包括所述至少一个候选的标记物品及其邻近的标记物品。
2.如权利要求1所述的方法,在所述确定步骤之后,还包括以下步骤:
将所述至少一个候选的标记物品与现有的标签集的列表相比较,每个现有的标签集包括候选的标记物品及其邻近的标记物品;以及
如果列出了所述至少一个候选的标记物品,则将所述至少一个候选的标记物品添加至现有的标签集。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中所述邻近的标记物品是位于在经轮询的标记物品周围的预定区域中的标记物品。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述识别请求通过RFID读取器来广播,以及每个RFID标记物品包括无源标签。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述识别请求是具有多个信息字段的消息的形式,所述多个信息字段至少包括:用于承载标记物品标识符的标识符字段、用于指示经轮询的标记物品和所述RFID读取器之间的距离的距离字段、以及用于定义邻近的标记物品的区域的附近字段。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述确定步骤还包括以下步骤:将邻近的标记物品的数目与最小阈值相比较。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法,在所述确定步骤之后,还包括以下步骤:丢弃所述至少一个候选的标记物品。
8.一种用于划分射频标识符(RFID)标记物品的系统,包括用于执行权利要求1至7中任一项的方法步骤的装置。
9.如权利要求8所述的系统,其用在托盘管理系统中,以识别多个标记物品。
10.一种存储在可由计算机机器读取的介质中的计算机程序产品,所述计算机程序产品有形实现用于使得所述计算机执行权利要求1至8中任一项的方法步骤的可读程序装置。
CN2008801207524A 2007-12-20 2008-11-18 确定在给定区域中包含的rfid标记物品的系统和方法 Pending CN101896924A (zh)

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