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1、(10)申请公布号 CN 101964042 A (43)申请公布日 2011.02.02 CN 101964042 A *CN101964042A* (21)申请号 201010274984.4 (22)申请日 2010.07.26 67997/09 2009.07.24 KR 44127/10 2010.05.11 KR G06K 7/00(2006.01) (71)申请人 韩国电子通信研究院 地址 韩国大田市 (72)发明人 全成雨 金基学 郑勋 朴钟兴 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 李芳华 (54) 发明名称 射频识别读取器、 其方法和分析接收功率方 。
2、向图的设备 (57) 摘要 一种射频识别 (RFID) 读取器可从由 RFID 标 签传送来的标签信号中提取接收功率, 从所提取 的接收功率生成功率方向图, 并分析该功率方向 图。然后, 所述 RFID 读取器可基于所述功率方向 图的分析结果来确定是否识别所述 RFID 标签。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页 CN 101964043 A1/2 页 2 1. 一种在射频识别 (RFID) 读取器中的用于识别 RFID 标签的方法, 包括 : 接收从所述 RFID 标签传送的。
3、标签信号 ; 从所述标签信号中提取接收功率 ; 利用所述接收功率来生成功率方向图 ; 以及 利用所述功率方向图来确定是否识别传送所述标签信号的 RFID 标签。 2. 如权利要求 1 所述的方法, 还包括 : 从所述标签信号获取标签信息并存储该标签信息, 其中所述确定步骤包括 : 提取所述功率方向图的特征 ; 将所述功率方向图的特征与参考功率方向图的特征相比较 ; 以及 当所述功率方向图的特征不满足所述参考功率方向图的特征时, 删除所述标签信息。 3. 如权利要求 2 所述的方法, 其中 : 所述功率方向图的特征包括斜率或方向图形状。 4. 如权利要求 1 所述的方法, 其中 : 所述生成步骤。
4、包括 利用异常值分析、 线性回归分析算法和差异化中至少一个从所述接收功率生成所述功 率方向图。 5. 一种用于识别射频识别 (RFID) 标签的 RFID 读取器, 包括 : 读取器天线, 用于接收从所述 RFID 标签传送来的标签信号 ; 耦合器, 用于提取所述标签信号的接收功率 ; 接收功率方向图分析器, 用于利用所述接收功率生成功率方向图, 并分析所述功率方 向图 ; 以及 控制器, 用于从所述标签信号获取标签信息, 并利用所述功率方向图的分析结果来确 定所述标签信息的有效性。 6. 如权利要求 5 所述的 RFID 读取器, 其中 : 所述接收功率方向图分析器包括 : 收集器, 用于收。
5、集所述标签信号的接收功率 ; 方向图生成器, 用于使用所收集的接收功率来生成所述功率方向图 ; 以及 分析器, 用于分析所生成的功率方向图, 提取所述功率方向图的特征, 并将所提取的功 率方向图的特征传递给所述控制器。 7. 如权利要求 6 所述的 RFID 读取器, 其中 : 所述收集器每次在所述标签信号被初始检测之后、 从所检测的标签信号收集所述接收 功率。 8. 如权利要求 6 所述的 RFID 读取器, 其中 : 当所述功率方向图的特征不满足参考功率方向图的方向图时, 所述控制器删除所获取 的标签信息。 9. 如权利要求 5 所述的 RFID 读取器, 还包括 : 发送器, 用于将射频。
6、信号传送给所述 RFID 标签, 其中, 响应于所述射频信号, 从所述 RFID 标签传送所述标签信号。 权 利 要 求 书 CN 101964042 A CN 101964043 A2/2 页 3 10. 一种用于分析接收功率方向图的设备, 包括 : 收集器, 用于收集从射频识别 (RFID) 标签传送来的标签信号的接收功率 ; 方向图生成器, 用于利用所收集的接收功率生成功率方向图 ; 以及 分析器, 用于分析所述功率方向图, 提取功率方向图的特征, 并将所述功率方向图的特 征信息传递给 RFID 读取器, 其中所述 RFID 读取器基于所述功率方向图的特征信息来确定是否识别传送标签信号 。
7、的所述 RFID 标签。 11. 如权利要求 10 所述的设备, 其中 : 所述方向图生成器使用异常值分析、 线性回归分析算法和差异化中的至少一个来从接 收功率生成所述功率方向图。 权 利 要 求 书 CN 101964042 A CN 101964043 A1/5 页 4 射频识别读取器、 其方法和分析接收功率方向图的设备 技术领域 0001 本发明涉及一种射频识别 (RFID) 读取器及用于识别其 RFID 标签的方法, 以及一 种分析接收功率方向图 (pattern) 的设备。 背景技术 0002 射频识别 (RFID) 系统包括 RFID 读取器和 RFID 标签。RFID 系统指示一。
8、种可以按 照 RFID 读取器识别附着在对应对象上的 RFID 标签的方式来提供各种服务的系统, 所述服 务例如是定位、 远程管理、 对象间的信息交换等。RFID 系统对应于非接触式识别系统, 并因 此可以无需使RFID读取器直接接触RFID标签, 或者在可见波段内执行扫描。 因此, RFID系 统被认为是可取代作为接触式识别系统的条形码的技术, 并且 RFID 系统的使用范围正在 扩大。 0003 RFID 系统使用各种频段, 如低频 (125KHz、 135KHz)、 高频 (13.56MHz)、 超高频 (UHF)(433MHz、 860-960MHz)、 微波 (2.45GHz) 等。。
9、在每个频段中, RFID 系统的使用方案或 使用范围可能不同。具体地, 在 UHF 波段中, RFID 系统可以执行中长距离的信号传送, 执行 相对高速的传送, 并同时识别多个 RFID 标签。因此, RFID 系统被广泛使用于包括流通和分 配的所有活动中。 0004 但是, 在诸如分配中心或批发商店的地点中, 多个 RFID 读取器被附着到作为产品 或托板的入口的每一个门上, 并从而使用。这样, 当多个 RFID 读取器存在于同一地点时, RFID 读取器之间发生干扰, 这导致 RFID 标签的识别率的下降。 0005 并且, 由于组成门的所有结构以及相邻的结构都由金属组件构成, 所以由于它。
10、们 而导致产生反射波, 反射波会导致附着在门上的 RFID 读取器读取非期望的 RFID 标签。但 是, 同时, 当反射波不出现时, 由于狭小的空间而导致在可识别的范围内存在非期望的 RFID 标签, RFID 读取器可能读取非期望的 RFID 标签。并且, 在制造 RFID 标签时, 由于各种各样 的因素, 对于每个 RFID 标签可能存在可识别距离的差别。由于可识别距离的差别, RFID 读 取器也可能读取非期望的 RFID 标签。 0006 背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明背景的理解, 并因此它可能包 含不形成在本国中为本领域技术人员已知的现有技术的信息。 发明内容 0007。
11、 本发明致力于提供一种具有降低非期望 RFID 标签的识别率的优点的射频识别 (RFID) 读取器, 以及一种用于识别其 RFID 标签的方法。 0008 本发明的示范性实施例提供了一种在 RFID 读取器中识别 RFID 标签的方法。所 述方法包括 : 接收从 RFID 标签传送来的标签信号 ; 从所述标签信号中提取接收功率 ; 利用 所述接收功率生成功率方向图 ; 以及使用所述功率方向图确定是否识别传送标签信号的 RFID 标签。 0009 本发明另一实施例提供一种用于识别 RFID 标签的射频识别 (RFID) 读取器。该设 说 明 书 CN 101964042 A CN 1019640。
12、43 A2/5 页 5 备包括读取器天线、 耦合器、 接收功率方向图分析器, 以及控制器。所述读取器天线可接收 从 RFID 标签传送的标签信号。所述耦合器可提取所述标签信号的接收功率。接收功率方 向图分析器可利用所述接收功率生成功率方向图, 并分析该功率方向图。所述控制器可从 所述标签信号中获取标签信息, 并使用所述功率方向图的分析结果来确定所述标签信息的 有效性。 0010 本发明的又一实施例提供了一种用于分析接收功率方向图的设备。 该设备包括收 集器、 方向图生成器, 以及分析器。所述收集器可收集从射频识别 (RFID) 标签传送的标签 信号的接收功率。所述方向图生成器可利用所收集的接收。
13、功率来生成功率方向图。所述分 析器可分析所述功率方向图, 提取所述功率方向图的特征, 并将所述功率方向图的特征信 息传递给 RFID 读取器。在本实例中, 所述 RFID 读取器可以基于所述功率方向图的特征信 息来确定是否识别传送所述标签信号的所述 RFID 标签。 附图说明 0011 图 1 是图示了根据本发明的示范性实施例的射频识别 (RFID) 系统的图 ; 0012 图 2 是图 1 中的 RFID 读取器的示意图 ; 0013 图 3 和图 4 是分别图示了移动 RFID 标签的功率方向图和静止 RFID 标签的功率方 向图的图 ; 0014 图 5 是图示了安装在例如分配中心或批发。
14、商店之类的地点中的 RFID 读取器的 图 ; 0015 图 6 是图 2 中的接收功率方向图分析器的示意图 ; 以及 0016 图7是图示了根据本发明的示范性实施例的用于识别RFID标签的方法的流程图。 具体实施方式 0017 在下文的详细描述中, 已经简单通过图示而仅示出和描述了本发明的某些示范性 实施例。正如本领域技术人员将会认识到的, 所描述的实施例可以在不背离本发明的精神 或范围的情况下以各种不同的方式来修改。因此, 所述附图和描述被认为实质是说明性的 而非限制性。整个说明书中相同的附图标记指的是相同的元件。 0018 在说明书和权利要求中, 除非明确地相反描述, 词 “包括 (co。
15、mprise)” 以及诸如 “包括 (comprises)” 或 “包括 (comprising)” 的变形将被理解为意指包含所陈述的元件, 但 并不排除任何其他元件。 0019 在下文中, 将参考附图详细描述根据本发明的示范性实施例的射频识别 (RFID) 读取器、 用于识别其 RFID 标签的方法、 以及用于分析接收功率方向图的设备。 0020 图 1 是图示了根据本发明的示范性实施例的 RFID 系统的图。 0021 参考图 1, RFID 系统 100 可包括 RFID 读取器 110 和 RFID 标签 120。 0022 RFID 读取器 110 可向 RFID 标签 120 传送。
16、射频 (RF) 信号, 并从 RFID 标签 120 接收 响应于 RF 信号的标签信号。 0023 RFID 标签 120 可接收从 RFID 读取器 110 传送来的 RF 信号, 对 RF 信号执行反向散 射调制, 并从而通过无线电波向所述RFID读取器传送包括唯一识别码和数据信息(在下文 中,“标签信息” ) 并保持在 RFID 标签 120 中的标签信号。 说 明 书 CN 101964042 A CN 101964043 A3/5 页 6 0024 RFID 标签 120 可包括标签天线 122 及标签芯片 124。 0025 标签天线 122 可接收从 RFID 读取器 110 。
17、传送的 RF 信号, 并将所接收的 RF 信号传 送给标签芯片 124。在本实例中, 当传递到标签芯片 124 的 RF 信号的幅度大于或等于操作 RFID 标签 120 的最小需要功率时, RFID 标签 120 可对从 RFID 读取器 110 传送来的 RF 信号 执行反向散射调制, 并从而对从 RFID 读取器 110 传送来的 RF 信号作出响应。 0026 标签信息可被存储在标签芯片 124 中。根据 RFID 读取器 110 的请求或者事件, 标 签芯片 124 可将存储在标签芯片 124 中的标签信息通过标签天线 122 传送到外面。 0027 下文中, 将描述上述 RFID 。
18、系统的操作。 0028 RFID 读取器 110 可向 RFID 标签 120 传送用于激活 RFID 标签 120 的 RF 信号。利 用所传送的 RF 信号可形成电磁场, 即 RF 场。当 RFID 标签 120 进入该 RF 场时, RFID 标签 120 可被激活以响应从 RFID 读取器 110 传送来的 RF 信号, 并从而将存储在 RFID 标签 120 中的标签信息传送给 RFID 读取器 110。然后, RFID 读取器 110 可接收标签信息。 0029 图 2 是图 1 中的 RFID 读取器 110 的示意图。 0030 参考图 2, RFID 读取器 110 可包括读。
19、取器天线 111、 RF 滤波器 112、 发送器 113、 接 收器 114、 耦合器 115、 接收功率方向图分析器 116、 及控制器 117。 0031 读取器天线 111 可接收来自 RFID 标签 120 的标签信号, 将所接收的标签信号转换 为电信号, 并将转换后的信号传递给 RF 滤波器 112。并且, 读取器天线 111 可将从 RF 滤波 器 112 传送来的 RF 信号传递给 RFID 标签 120。 0032 RF 滤波器 112 可将从读取器天线 111 传送来的信号过滤为期望的幅度和频率, 并 从而将过滤后的信号传送给接收器 114。RF 滤波器 112 可将经由发。
20、送器 113 接收的 RF 信 号过滤为期望的幅度和频率, 并从而把过滤后的信号传送给读取器天线 111。 0033 发送器 113 可将由控制器 170 引起的 RF 信号传递给 RF 滤波器 112。 0034 接收器 114 可解调由 RF 滤波器 112 过滤的信号, 并从而将该信号恢复为源信号, 并将解调后的信号传递给控制器 117。 0035 耦合器 115 可从接收自 RFID 标签 120 的标签信号提取预定比率的接收功率, 并将 所提取的接收功率传递给接收功率方向图分析器 116。 0036 接收功率方向图分析器 116 可利用耦合器 115 所提取的接收功率来生成功率方 向。
21、图, 分析所生成的功率方向图, 并将分析结果传递给控制器 117。接收功率方向图分析器 116 可被配置在 RFID 读取器 110 内部, 或者也可被配置为独立的设备。 0037 控制器 117 可从由接收器 114 传递来的信号中获取标签信息, 并可以存储及管理 所获取的标签信息。控制器 117 可生成用以激活 RFID 标签 120 的 RF 信号, 并将该 RF 信号 通过发送器 113 传送给 RFID 标签 120。 0038 并且, 控制器117可利用来自接收功率方向图分析器116的功率方向图分析结果, 来确定经由接收器114传递的标签信息的有效性。 然后, 当控制器117确定经。
22、由接收器114 传递的标签信息无效时, 控制器117可删除该标签信息。 当控制器117确定经由接收器114 传递的标签信息有效时, 控制器 117 可保持该标签信息。在本实例中, 从经由接收器 114 传 递的信号中获取的标签信息可以与从经由接收器 114 传递来的信号中分析出的功率方向 图分析结果同步。因此, 控制器 117 可利用来自功率接收方向图分析器 116 的功率方向图 分析结果, 对期望被识别的RFID标签和不期望被识别的RFID标签进行分类, 并保持期望被 说 明 书 CN 101964042 A CN 101964043 A4/5 页 7 识别的 RFID 标签的标签信息和删除。
23、不期望被识别的 RFID 标签的标签信息。 0039 下文中, 将参考图 3 至图 5 来描述控制器 117 利用功率方向图分析结果对期望被 识别的 RFID 标签和不期望被识别的 RFID 标签进行分类的方法。 0040 图 3 和图 4 是分别图示了移动 RFID 标签的功率方向图和静止 RFID 标签的功率方 向图的图, 以及图5是图示了安装在例如分配中心或批发商店之类的地点中的RFID读取器 的图。 0041 等式 1 指示用以计算无线电波到达距离的 FRIIS 传送等式。 0042 ( 等式 1) 0043 0044 在等式 1 中, PTag_RX表示接收功率, GTag_RX表示。
24、标签天线 122 的增益, PRe ader_TX表示 读取器天线 111 的增益, 以及 R 表示 RFID 标签 120 和读取器天线 111 之间的距离。 0045 等式 1 的接收功率可如等式 2 所给出的来计算。 0046 ( 等式 2) 0047 0048 由等式 1 可知, 通过读取器天线 111 的 RFID 标签 120 和静态 RFID 标签 120 的接 收功率方向图随 RFID 标签 120 与读取器天线 111 之间的距离而变化。 0049 并且, 由等式 2 可知, 接收功率与 RFID 标签 120 和读取器天线 111 之间的距离成 反比。特别地, 在图 3 中。
25、的 (a) 中图示了从正在向读取器天线 111 移动的 RFID 标签 120 传 送来的标签信号的功率方向图。在图 3 的 (b) 中图示了从正在离开读取器天线 111 的 RFID 标签 120 传送来的标签信号的功率方向图。并且, 图 4 图示了从静态 RFID 标签 120 传送的 标签信号的功率方向图。 0050 如上所述, 从 RFID 标签 120 传送的标签信号的功率方向图随 RFID 标签 120 与读 取器天线 111 之间的距离而变化。因此, 当使用从 RFID 标签 120 传送的标签信号的功率方 向图时, 可能对期望被识别的 RFID 标签和不期望被识别的 RFID 。
26、标签进行分类。 0051 也就是说, 根据本发明的示范性实施例的控制器 117 可将从 RFID 标签 120 传送的 标签信号的功率方向图与预定的功率方向图相比较, 从而对期望被识别的 RFID 标签和不 期望被识别的 RFID 标签进行分类。 0052 在诸如分配中心或批发商店之类的地点中, RFID 读取器被附着到作为附着有 RFID 标签的产品或托板的入口的每一个门上, 并从而使用。例如, 如图 5 所示, 当需要通过 门 20 将附着有 RFID 标签 120 的产品或托板 10 装载到车 30 上时, 产品或托板 10 可靠近 RFID 读取器 110 的读取器天线 111, 藉此。
27、可出现正在离开读取器天线 111 的功率方向图。 相应地, 控制器 117 可将图 3 中的功率方向图设置为预设功率方向图。然后, 当从 RFID 标 签 120 传送来的标签信号的功率方向图满足图 3 的功率方向图时, 控制器 117 可保持对应 的 RFID 标签 120 的标签信息, 以及否则, 可删除对应的 RFID 标签 120 的标签信息。 0053 图 6 是图 2 中的接收功率方向图分析器 116 的示意图。 0054 参考图 6, 接收功率方向图分析器 116 可包括收集器 116-1、 方向图生成器 116-2、 及分析器 116-3。 说 明 书 CN 101964042。
28、 A CN 101964043 A5/5 页 8 0055 收集器 116-1 可为每个 RFID 标签收集通过耦合器 115 提取的标签信号的接收功 率。在本实例中, 每一次收集器 116-1 都在 RFID 读取器 110 初始检测标签信号后收集所检 测的标签信号的接收功率。 0056 方向图生成器 116-2 可利用收集器 116-1 所收集的接收功率来生成功率方向图, 并管理用于每个RFID标签的所生成的功率方向图。 方向图生成器116-2可根据不同的方案 ( 诸如异常值分析、 线性回归分析算法、 差异化 (differentiation) 等 ) 来将收集器 116-1 所收集的接收。
29、功率生成为具有线性和规则性的功率方向图。 0057 分析器 116-3 可分析方向图生成器 116-2 生成的功率方向图, 并将分析结果传递 给控制器 117。然后, 控制器 117 可基于该分析结果确定标签信息的有效性。也就是说, 分 析器116-3可使用功率方向图的斜率、 方向图形状等来归纳功率方向图的特征。 控制器117 可通过将功率方向图的斜率、 方向图形状等与预定的功率方向图斜率、 方向图形状等相比 较来确定标签信息的有效性。 0058 图7是图示了根据本发明的示范性实施例的用于识别RFID标签的方法的流程图。 0059 参考图 7, 当从 RFID 标签 120 传送标签信号时, 。
30、RFID 读取器 110 可接收从 RFID 标 签 120 传送来的标签信号 (S710), 并从所接收的标签信号中获取标签信息并存储该标签信 息 (S720)。 0060 并且, RFID 读取器 110 可从接收的标签信号中提取预定比率的接收功率 (S730), 并利用所提取的接收功率生成功率方向图 (S740)。然后, RFID 读取器 110 可分析所生成的 功率方向图 (S750)。RFID 读取器 110 可通过将功率方向图的分析结果与预定功率方向图 相比较、 以及对期望被识别的RFID标签和不期望被识别的RFID标签分类, 来删除不期望被 识别的 RFID 标签的标签信息 (S。
31、760)。 0061 根据本发明的示范性实施例, 可能降低识别非期望 RFID 标签的概率, 从而提高 RFID 标签的识别率。 0062 本发明上述示范性实施例并不仅仅实现为方法和设备。可选择地, 上述示范性实 施例可被实施为执行与本发明的示范性实施例的配置对应的功能的程序, 或者记录上述程 序的记录介质。 本发明所涉及领域的技术人员可根据上述示范性实施例的描述来容易地得 出这些实施例。 0063 尽管结合当前所认为的实践示范实施例而描述了本发明, 但是可以理解, 本发明 不仅限于公开的实施例, 并且相反, 本发明意在覆盖在所附权利要求的精神和范围内包括 的各种修改及等同安排。 说 明 书 CN 101964042 A CN 101964043 A1/3 页 9 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 101964042 A CN 101964043 A2/3 页 10 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 101964042 A CN 101964043 A3/3 页 11 图 7 说 明 书 附 图 CN 101964042 A 。