專利名稱：射頻識別讀取器、其方法和分析接收功率方向圖的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種射頻識別(RFID)讀取器及用于識別其RFID標簽的方法，以及一 種分析接收功率方向圖(pattern)的設備。
背景技術：
射頻識別(RFID)系統包括RFID讀取器和RFID標簽。RFID系統指示一種可以按 照RFID讀取器識別附著在對應對象上的RFID標簽的方式來提供各種服務的系統，所述服 務例如是定位、遠程管理、對象間的信息交換等。RFID系統對應于非接觸式識別系統，并因 此可以無需使RFID讀取器直接接觸RFID標簽，或者在可見波段內執行掃描。因此，RFID系 統被認為是可取代作為接觸式識別系統的條形碼的技術，并且RFID系統的使用范圍正在 擴大。RFID系統使用各種頻段，如低頻(125KHz、135KHz)、高頻(13. 56MHz)、超高頻 (UHF) (433MHz、860-960MHz)、微波(2. 45GHz)等。在每個頻段中，RFID系統的使用方案或 使用范圍可能不同。具體地，在UHF波段中，RFID系統可以執行中長距離的信號傳送，執行 相對高速的傳送，并同時識別多個RFID標簽。因此，RFID系統被廣泛使用于包括流通和分 配的所有活動中。但是，在諸如分配中心或批發商店的地點中，多個RFID讀取器被附著到作為產品 或托板的入口的每一個門上，并從而使用。這樣，當多個RFID讀取器存在于同一地點時， RFID讀取器之間發生干擾，這導致RFID標簽的識別率的下降。并且，由于組成門的所有結構以及相鄰的結構都由金屬組件構成，所以由于它們 而導致產生反射波，反射波會導致附著在門上的RFID讀取器讀取非期望的RFID標簽。但 是，同時，當反射波不出現時，由于狹小的空間而導致在可識別的范圍內存在非期望的RFID 標簽，RFID讀取器可能讀取非期望的RFID標簽。并且，在制造RFID標簽時，由于各種各樣 的因素，對于每個RFID標簽可能存在可識別距離的差別。由于可識別距離的差別，RFID讀 取器也可能讀取非期望的RFID標簽。
背景技術：
部分公開的上述信息僅用于加強對本發明背景的理解，并因此它可能包 含不形成在本國中為本領域技術人員已知的現有技術的信息。
發明內容
本發明致力于提供一種具有降低非期望RFID標簽的識別率的優點的射頻識別 (RFID)讀取器，以及一種用于識別其RFID標簽的方法。本發明的示范性實施例提供了一種在RFID讀取器中識別RFID標簽的方法。所 述方法包括接收從RFID標簽傳送來的標簽信號；從所述標簽信號中提取接收功率；利用 所述接收功率生成功率方向圖；以及使用所述功率方向圖確定是否識別傳送標簽信號的 RFID標簽。本發明另一實施例提供一種用于識別RFID標簽的射頻識別(RFID)讀取器。該設備包括讀取器天線、耦合器、接收功率方向圖分析器，以及控制器。所述讀取器天線可接收 從RFID標簽傳送的標簽信號。所述耦合器可提取所述標簽信號的接收功率。接收功率方 向圖分析器可利用所述接收功率生成功率方向圖，并分析該功率方向圖。所述控制器可從 所述標簽信號中獲取標簽信息，并使用所述功率方向圖的分析結果來確定所述標簽信息的 有效性。本發明的又一實施例提供了一種用于分析接收功率方向圖的設備。該設備包括收 集器、方向圖生成器，以及分析器。所述收集器可收集從射頻識別(RFID)標簽傳送的標簽 信號的接收功率。所述方向圖生成器可利用所收集的接收功率來生成功率方向圖。所述分 析器可分析所述功率方向圖，提取所述功率方向圖的特征，并將所述功率方向圖的特征信 息傳遞給RFID讀取器。在本實例中，所述RFID讀取器可以基于所述功率方向圖的特征信 息來確定是否識別傳送所述標簽信號的所述RFID標簽。
圖1是圖示了根據本發明的示范性實施例的射頻識別(RFID)系統的圖；圖2是圖1中的RFID讀取器的示意圖；圖3和圖4是分別圖示了移動RFID標簽的功率方向圖和靜止RFID標簽的功率方 向圖的圖；圖5是圖示了安裝在例如分配中心或批發商店之類的地點中的RFID讀取器的 圖；圖6是圖2中的接收功率方向圖分析器的示意圖；以及圖7是圖示了根據本發明的示范性實施例的用于識別RFID標簽的方法的流程圖。
具體實施例方式在下文的詳細描述中，已經簡單通過圖示而僅示出和描述了本發明的某些示范性 實施例。正如本領域技術人員將會認識到的，所描述的實施例可以在不背離本發明的精神 或范圍的情況下以各種不同的方式來修改。因此，所述附圖和描述被認為實質是說明性的 而非限制性。整個說明書中相同的附圖標記指的是相同的元件。在說明書和權利要求中，除非明確地相反描述，詞“包括(comprise)”以及諸如 “包括(comprises) ”或“包括(comprising) ”的變形將被理解為意指包含所陳述的元件，但 并不排除任何其他元件。在下文中，將參考附圖詳細描述根據本發明的示范性實施例的射頻識別(RFID) 讀取器、用于識別其RFID標簽的方法、以及用于分析接收功率方向圖的設備。圖1是圖示了根據本發明的示范性實施例的RFID系統的圖。參考圖1，RFID系統100可包括RFID讀取器110和RFID標簽120。RFID讀取器110可向RFID標簽120傳送射頻(RF)信號，并從RFID標簽120接收 響應于RF信號的標簽信號。RFID標簽120可接收從RFID讀取器110傳送來的RF信號，對RF信號執行反向散 射調制，并從而通過無線電波向所述RFID讀取器傳送包括唯一識別碼和數據信息(在下文 中，“標簽信息”)并保持在RFID標簽120中的標簽信號。
RFID標簽120可包括標簽天線122及標簽芯片124。標簽天線122可接收從RFID讀取器110傳送的RF信號，并將所接收的RF信號傳 送給標簽芯片124。在本實例中，當傳遞到標簽芯片124的RF信號的幅度大于或等于操作 RFID標簽120的最小需要功率時，RFID標簽120可對從RFID讀取器110傳送來的RF信號 執行反向散射調制，并從而對從RFID讀取器110傳送來的RF信號作出響應。 標簽信息可被存儲在標簽芯片124中。根據RFID讀取器110的請求或者事件，標 簽芯片124可將存儲在標簽芯片124中的標簽信息通過標簽天線122傳送到外面。下文中，將描述上述RFID系統的操作。RFID讀取器110可向RFID標簽120傳送用于激活RFID標簽120的RF信號。禾Ij 用所傳送的RF信號可形成電磁場，即RF場。當RFID標簽120進入該RF場時，RFID標簽 120可被激活以響應從RFID讀取器110傳送來的RF信號，并從而將存儲在RFID標簽120 中的標簽信息傳送給RFID讀取器110。然后，RFID讀取器110可接收標簽信息。圖2是圖1中的RFID讀取器110的示意圖。參考圖2，RFID讀取器110可包括讀取器天線111、RF濾波器112、發送器113、接 收器114、耦合器115、接收功率方向圖分析器116、及控制器117。讀取器天線111可接收來自RFID標簽120的標簽信號，將所接收的標簽信號轉換 為電信號，并將轉換后的信號傳遞給RF濾波器112。并且，讀取器天線111可將從RF濾波 器112傳送來的RF信號傳遞給RFID標簽120。RF濾波器112可將從讀取器天線111傳送來的信號過濾為期望的幅度和頻率，并 從而將過濾后的信號傳送給接收器114。RF濾波器112可將經由發送器113接收的RF信 號過濾為期望的幅度和頻率，并從而把過濾后的信號傳送給讀取器天線111。發送器113可將由控制器170弓丨起的RF信號傳遞給RF濾波器112。接收器114可解調由RF濾波器112過濾的信號，并從而將該信號恢復為源信號， 并將解調后的信號傳遞給控制器117。耦合器115可從接收自RFID標簽120的標簽信號提取預定比率的接收功率，并將 所提取的接收功率傳遞給接收功率方向圖分析器116。接收功率方向圖分析器116可利用耦合器115所提取的接收功率來生成功率方 向圖，分析所生成的功率方向圖，并將分析結果傳遞給控制器117。接收功率方向圖分析器 116可被配置在RFID讀取器110內部，或者也可被配置為獨立的設備。控制器117可從由接收器114傳遞來的信號中獲取標簽信息，并可以存儲及管理 所獲取的標簽信息。控制器117可生成用以激活RFID標簽120的RF信號，并將該RF信號 通過發送器113傳送給RFID標簽120。并且，控制器117可利用來自接收功率方向圖分析器116的功率方向圖分析結果， 來確定經由接收器114傳遞的標簽信息的有效性。然后，當控制器117確定經由接收器114 傳遞的標簽信息無效時，控制器117可刪除該標簽信息。當控制器117確定經由接收器114 傳遞的標簽信息有效時，控制器117可保持該標簽信息。在本實例中，從經由接收器114傳 遞的信號中獲取的標簽信息可以與從經由接收器114傳遞來的信號中分析出的功率方向 圖分析結果同步。因此，控制器117可利用來自功率接收方向圖分析器116的功率方向圖 分析結果，對期望被識別的RFID標簽和不期望被識別的RFID標簽進行分類，并保持期望被識別的RFID標簽的標簽信息和刪除不期望被識別的RFID標簽的標簽信息。下文中，將參考圖3至圖5來描述控制器117利用功率方向圖分析結果對期望被 識別的RFID標簽和不期望被識別的RFID標簽進行分類的方法。圖3和圖4是分別圖示了移動RFID標簽的功率方向圖和靜止RFID標簽的功率方 向圖的圖，以及圖5是圖示了安裝在例如分配中心或批發商店之類的地點中的RFID讀取器 的圖。 等式1指示用以計算無線電波到達距離的FRIIS傳送等式。(等式1)
權利要求
一種在射頻識別(RFID)讀取器中的用于識別RFID標簽的方法，包括接收從所述RFID標簽傳送的標簽信號；從所述標簽信號中提取接收功率；利用所述接收功率來生成功率方向圖；以及利用所述功率方向圖來確定是否識別傳送所述標簽信號的RFID標簽。
2.如權利要求1所述的方法，還包括從所述標簽信號獲取標簽信息并存儲該標簽信息， 其中所述確定步驟包括 提取所述功率方向圖的特征；將所述功率方向圖的特征與參考功率方向圖的特征相比較；以及 當所述功率方向圖的特征不滿足所述參考功率方向圖的特征時，刪除所述標簽信息。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述功率方向圖的特征包括斜率或方向圖形狀。
4.如權利要求1所述的方法，其中 所述生成步驟包括利用異常值分析、線性回歸分析算法和差異化中至少一個從所述接收功率生成所述功 率方向圖。
5.一種用于識別射頻識別(RFID)標簽的RFID讀取器，包括 讀取器天線，用于接收從所述RFID標簽傳送來的標簽信號； 耦合器，用于提取所述標簽信號的接收功率；接收功率方向圖分析器，用于利用所述接收功率生成功率方向圖，并分析所述功率方 向圖；以及控制器，用于從所述標簽信號獲取標簽信息，并利用所述功率方向圖的分析結果來確 定所述標簽信息的有效性。
6.如權利要求5所述的RFID讀取器，其中 所述接收功率方向圖分析器包括收集器，用于收集所述標簽信號的接收功率；方向圖生成器，用于使用所收集的接收功率來生成所述功率方向圖；以及 分析器，用于分析所生成的功率方向圖，提取所述功率方向圖的特征，并將所提取的功 率方向圖的特征傳遞給所述控制器。
7.如權利要求6所述的RFID讀取器，其中所述收集器每次在所述標簽信號被初始檢測之后、從所檢測的標簽信號收集所述接收功率。
8.如權利要求6所述的RFID讀取器，其中當所述功率方向圖的特征不滿足參考功率方向圖的方向圖時，所述控制器刪除所獲取 的標簽信息。
9.如權利要求5所述的RFID讀取器，還包括 發送器，用于將射頻信號傳送給所述RFID標簽，其中，響應于所述射頻信號，從所述RFID標簽傳送所述標簽信號。
10.一種用于分析接收功率方向圖的設備，包括收集器，用于收集從射頻識別(RFID)標簽傳送來的標簽信號的接收功率； 方向圖生成器，用于利用所收集的接收功率生成功率方向圖；以及 分析器，用于分析所述功率方向圖，提取功率方向圖的特征，并將所述功率方向圖的特 征信息傳遞給RFID讀取器，其中所述RFID讀取器基于所述功率方向圖的特征信息來確定是否識別傳送標簽信號 的所述RFID標簽。
11.如權利要求10所述的設備，其中所述方向圖生成器使用異常值分析、線性回歸分析算法和差異化中的至少一個來從接 收功率生成所述功率方向圖。
全文摘要
一種射頻識別(RFID)讀取器可從由RFID標簽傳送來的標簽信號中提取接收功率，從所提取的接收功率生成功率方向圖，并分析該功率方向圖。然后，所述RFID讀取器可基于所述功率方向圖的分析結果來確定是否識別所述RFID標簽。
文檔編號G06K7/00GK101964042SQ20101027498
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月26日 優先權日2009年7月24日
發明者全成雨, 樸鐘興, 鄭 勛, 金基學 申請人:韓國電子通信研究院