管理射頻識別標簽的方法、系統及裝置與流程

本發明涉及標簽識別領域，尤其涉及一種管理射頻識別標簽的方法、系統及裝置。

背景技術：

在目標物體數量海量狀態下，需要自動收集資源數據，同時可以實現從大量物體中迅速、準確的發現目標物體。

目前常用的識別方案如下：

技術1：使用打印/粘貼/綁扎在物體上的標簽，該技術存在標簽容易散落、丟失、字跡模糊、逐個翻看標簽信息來找到目標端頭，由于以上特點導致查找效率低、容易出錯等缺陷；

技術2：通過將RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)讀寫裝置收集綁扎在貨物上的RFID標簽信息，進而達到統計貨物數量的目的，目前較常見于超市、倉儲和服裝行業；

技術3：通過對RFID標簽上直接連接LED，并通過連接一個電池的方式給LED供電，或通過高頻(13.56MHz)的近場耦合的方式給LED供電.

綜上：技術1翻看和掃描標簽導致貨物需要搬挪等動作，無法達到省事、省時的目的。技術2能夠自動收錄物品數量和種類等信息，但仍無法高效、準確的發現目標物體的物理位置。對于物理位置的發現仍需依賴于合理、清晰的物理位置部署和放置。

技術3雖然可以快速發現目標物體,但是其供電的方式有缺陷,用有源電池的方式不僅限制于電池壽命,并且標簽的大小也受限于電池,而無源近場方式,受限于作用范圍,一般不會大于10厘米左右,而且受限于近場點對點協議,一次只能對應一個標簽,應用范圍和用途受限.

因此，如何在一堆貨物中快速發現目標物體的物理位置,并且標簽沒有 壽命的限制是亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明提供一種可靠的管理射頻識別標簽的方法和系統及無源發光射頻識別標簽裝置，要解決的技術問題是如何在一堆物品中快速發現目標物體。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種可視的無源發光的超高頻(UHF)射頻識別(RFID)標簽，包括無源標簽點亮裝置和標簽識別裝置，其中：

所述無源標簽點亮裝置，包括光發射器，所述無源標簽點亮裝置用于將接收讀寫裝置的射頻信號轉換為電能給光發射器供電；

所述標簽識別裝置，用于接收所述讀寫裝置的射頻信號，其中所述射頻信號包含查詢指令，對比所述查詢指令中目標RFID的身份信息與所述射頻識別RFID標簽的身份信息是否一致；如果發現兩者一致，則驅動所述光發射器發光。

其中，所述無源標簽點亮裝置，包括第一射頻天線、光發射器以及發光電路裝置；其中：

所述第一射頻天線，用于收集所述的射頻信號的能量給發光電路供電；

所述發光電路裝置，由電源管理模塊和驅動模塊組成；

所述電源管理模塊，包括整流單元、存儲單元和控制單元組成，其中：

所述整流單元，包括整流兩級管，用于將所述第一射頻天線收集到的射頻能量轉為直流電提供給存儲電源單元；

所述存儲單元，包括存儲電容，用于將所述第一射頻天線收集到能量存儲起來，并提高輸出電壓以驅動所述的光發射器。

所述控制單元，用于根據所述標簽識別裝置的指令，控制所述存儲單元給所述驅動模塊供電，以開啟或關閉所述光發射器；

所述驅動模塊，用于接收所述控制單元的控制，驅動光發射器發亮。

其中，所述光發射器包括可見光的發光二極管LED。

其中所述標簽識別裝置，包括第二射頻天線、控制管理模塊和ID存儲器；

所述第二射頻天線，用于接收所述的射頻信號以及給所述的標簽識別裝置供電；

所述ID存儲器，用于存儲所述射頻識別RFID標簽的ID信息；

所述控制管理模塊，用于根據目標RFID的身份信息與所述射頻識別RFID標簽的RFID信息的比較結果，控制所述無源標簽點亮裝置點亮所述光發射器。

其中，所述標簽識別裝置，包括所述的第一射頻天線、控制管理模塊和ID存儲器；

所述第一射頻天線，是與所述無源標簽點亮裝置共用的，用于接收所述的射頻信號以及給所述的標簽識別裝置供電；

所述ID存儲器，用于存儲所述射頻識別RFID標簽的ID信息；

所述控制管理模塊，用于根據目標RFID的身份信息與所述射頻識別RFID標簽的RFID信息的比較結果，控制所述無源標簽點亮裝置點亮所述光發射器。

一種超高頻(UHF)的射頻識別RFID標簽系統，包括讀寫裝置和上文任一所述的超高頻射頻識別標簽；其中：

所述讀寫裝置，用于發射查詢指令，其中所述查詢指令包括目標RFID信息；

所述超高頻射頻識別標簽，包括光發射器，用于接收所述讀寫裝置發送的查詢命令，對比所述查詢指令中目標RFID的身份信息與所述發光標簽接收設備的RFID的身份信息是否一致；如果發現兩者一致，則驅動內置的所述光發射器發出光的信號。

其中所述讀寫裝置發出關閉命令，所述超高頻射頻識別標簽在接收到所 述關閉命令后，關閉光發射器；或者，

所述超高頻射頻識別標簽在預先設定的時限內關閉光發射器。

其中，所述讀寫裝置所用的射頻的波段在超高頻的范圍。

其中所述讀寫裝置包括射頻天線、控制管理模塊以及ID存儲器；

所述射頻天線，用于發射下行的射頻信號以及給所述超高頻射頻識別標簽供電，還用于接收所超高頻射頻識別標簽的上行射頻信號；

所述控制管理模塊，用于控制和處理所述的讀寫裝置發射和接收的數據信號；

所述ID存儲器，用于存儲所述超高頻射頻識別標簽對應的ID數據。

一種管理射頻識別標簽的方法，包括：

接收讀寫裝置發送查詢命令，其中所述查詢命令包括目標RFID標簽的身份信息；

判斷目標RFID標簽的身份信息與所述發光標簽接收設備的RFID標簽的身份信息是否一致；

如果所述目標RFID標簽的身份信息與所述標簽接收設備的RFID標簽的身份信息一致，則控制與所述RFID標簽對應的光發射器發光。

其中，所述控制與所述RFID標簽對應的光發射器發光之后，所述方法還包括：

接收所述讀寫裝置發送的關閉命令，其中所述關閉命令包括所述RFID的身份信息；

判斷所述關閉命令中RFID標簽的身份信息與所述發光標簽接收設備的RFID標簽的身份信息是否一致；

如果所述關閉命令中RFID標簽的身份信息與所述標簽接收設備的RFID標簽的身份信息一致，則控制所述RFID標簽對應的光發射器停止發光。

本發明提供的實施例，在接收到RFID讀寫設備發送的目標物體的標識 信息，將待查詢的標識信息與本地的標識信息進行對比對，如果比對一致，則控制對應的發光單元發光，將目標物體高亮顯示進而定位到其物理位置，實現簡單方便，硬件成本低。

附圖說明

圖1為本發明提供的可視的無源發光的超高頻RFID標簽的結構圖；

圖2為圖1所示的無源標簽點亮裝置12的結構圖；

圖3為圖1所示的標簽識別裝置11的結構圖；

圖4為圖1所示的標簽識別裝置11的另一結構圖；

圖5為本發明提供的超高頻的射頻識別RFID標簽系統的結構圖；

圖6為圖4所示的讀寫裝置20的結構圖；

圖7為本發明提供的管理射頻識別標簽的方法的流程圖；

圖8為本發明提供的單個標簽或指定標簽工作的流程圖；

圖9為本發明提供的RFID讀寫設備與RFID標簽裝置交互的實施例示意圖；

圖10為本發明提供的一個RFID讀寫裝置對多個無源發光RFID標簽LED進行輪留點亮的流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

圖1為本發明提供的可視的無源發光的超高頻(Ultra High Frequency，UHF)RFID標簽的結構圖。圖1所示超高頻RFID標簽10包括無源標簽點亮裝置11和標簽識別裝置12，其中：

所述無源標簽點亮裝置11，包括光發射器，所述無源標簽點亮裝置用于將接收讀寫裝置的射頻信號轉換為電能給光發射器供電；

所述標簽識別裝置12，用于接收讀寫裝置的射頻信號，其中所述射頻信號包含查詢指令，對比所述查詢指令中目標RFID的身份信息與所述射頻識別RFID標簽的身份信息是否一致；如果發現兩者一致，則驅動所述光發射器發光。

本發明提供的超高頻RFID標簽實施例，在接收到RFID讀寫設備發送的目標物體的標識信息，將待查詢的標識信息與本地的標識信息進行對比對，如果比對一致，則控制對應的發光單元發光，將目標物體高亮顯示進而定位到其物理位置，實現簡單方便，硬件成本低。

圖2為圖1所示的無源標簽點亮裝置12的結構圖。圖2所示無源標簽點亮裝置，包括第一射頻天線121、光發射器122以及發光電路裝置123；

所述第一射頻天線121，用于收集所述的射頻信號的能量給發光電路供電；

所述發光電路裝置123，由電源管理模塊和驅動模塊組成；

所述電源管理模塊，包括整流單元、存儲單元和控制單元組成，其中：

所述整流單元，包括整流兩級管，用于將所述第一射頻天線收集到的射頻能量轉為直流電提供給存儲電源單元；

所述存儲單元，包括存儲電容，用于將所述第一射頻天線收集到能量存儲起來，并提高輸出電壓以驅動所述光發射器122；

所述控制單元，用于根據所述標簽識別裝置的指令，控制所述存儲單元給所述驅動模塊供電，以開啟或關閉所述光發射器122；

所述驅動模塊，用于接收所述控制單元的控制，驅動光發射器122發亮。

其中，超高頻RFID標簽工作頻率在UHF(Ultra High Frequency，超高頻)波段，一般采用八百兆到9百六十兆赫茲范圍，工作范圍可在幾米以內，適合在多個標簽的環境，即點到多點的工作狀態。

其中，所述光發射器包括可見光的發光二極管(Light Emitting Diode，LED)。

圖3為圖1所示的標簽識別裝置11的結構圖。圖3所示標簽識別裝置，包括第二射頻天線111、控制管理模塊112和ID存儲器113；其中

所述第二射頻天線111，用于接收所述射頻信號以及給所述標簽識別裝置供電；

所述ID存儲器113，用于存儲所述射頻識別RFID標簽的ID信息；

所述控制管理模塊112，用于根據目標RFID的身份信息與所述射頻識別RFID標簽的RFID信息的比較結果，控制所述無源標簽點亮裝置點亮所述光發射器。

本發明提供的裝置實施例，在接收到RFID讀寫設備發送的目標物體的標識信息，將待查詢的標識信息與本地的標識信息進行對比對，如果比對一致，則控制對應的發光單元發光，將目標物體高亮顯示進而定位到其物理位置，實現簡單方便，硬件成本低。

圖4為圖1所示的標簽識別裝置11的另一結構圖。所述標簽識別裝置，包括所述的第一射頻天線121、控制管理模塊112’和ID存儲器113’；

所述第一射頻天線121，是與所述無源標簽點亮裝置共用的，用于接收所述的射頻信號以及給所述的標簽識別裝置供電；

所述ID存儲器113’，用于存儲所述射頻識別RFID標簽的ID信息；

所述控制管理模塊112’，用于根據目標RFID的身份信息與所述射頻識別RFID標簽的RFID信息的比較結果，控制所述無源標簽點亮裝置點亮所述光發射器。

圖5為本發明提供的超高頻的射頻識別RFID標簽系統的結構圖。圖5所示系統包括讀寫裝置和上文任一所述的超高頻射頻識別標簽；其中：

所述讀寫裝置20，用于發射查詢指令，其中所述查詢指令包括目標RFID信息；

所述超高頻射頻識別標簽10，包括光發射器，用于接收所述讀寫裝置20發送的查詢命令，對比所述查詢指令中目標RFID的身份信息與所述發光標簽接收設備的RFID的身份信息是否一致；如果發現兩者一致，則驅動內置的所述光發射器發出光的信號。

其中，所述讀寫裝置20發出關閉命令，所述超高頻射頻識別標簽10在接收到所述關閉命令后，關閉光發射器；或者，

所述超高頻射頻識別標簽10在預先設定的時限內關閉光發射器。

其中，所述讀寫裝置所用的射頻的波段在超高頻的范圍。

圖6為圖5所示的讀寫裝置20的結構圖。圖6所示讀寫裝置20包括射頻天線201、控制管理模塊202以及ID存儲器203；

所述射頻天線201，用于發射下行的射頻信號以及給所述超高頻射頻識別標簽供電，還用于接收所述超高頻射頻識別標簽的上行射頻信號；

所述控制管理模塊202，用于控制和處理所述的讀寫裝置發射和接收的數據信號；

所述ID存儲器203，用于存儲所述超高頻射頻識別標簽10對應的ID數據。

本發明提供的系統實施例，在接收到RFID讀寫設備發送的目標物體的標識信息，將待查詢的標識信息與本地的標識信息進行對比對，如果比對一致，則控制對應的發光單元發光，將目標物體高亮顯示進而定位到其物理位置，實現簡單方便，硬件成本低。

圖7為本發明提供的管理射頻識別標簽的方法的流程圖。圖6所示方法，包括：

步驟701、接收讀寫裝置發送查詢命令，其中所述查詢命令包括目標RFID標簽的身份信息；

步驟702、判斷目標RFID標簽的身份信息與所述發光標簽接收設備的 RFID標簽的身份信息是否一致；

步驟703、如果所述目標RFID標簽的身份信息與所述標簽接收設備的RFID標簽的身份信息一致，則控制與所述RFID標簽對應的光發射器發光。

其中，所述控制與所述RFID標簽對應的光發射器發光之后，所述方法還包括：

接收所述讀寫裝置發送的關閉命令，其中所述關閉命令包括所述RFID的身份信息；

判斷所述關閉命令中RFID標簽的身份信息與所述發光標簽接收設備的RFID標簽的身份信息是否一致；

如果所述關閉命令中RFID標簽的身份信息與所述標簽接收設備的RFID標簽的身份信息一致，則控制所述RFID標簽對應的光發射器停止發光。

本發明提供的方法，在接收到RFID讀寫設備發送的目標物體的標識信息，將待查詢的標識信息與本地的標識信息進行對比對，如果比對一致，則控制對應的發光單元發光，將目標物體高亮顯示進而定位到其物理位置，實現簡單方便，硬件成本低。

圖8為本發明提供的單個標簽或指定標簽工作的流程圖。RFID讀寫裝置啟動，開始下發充電以及針對指定ID的亮標簽下發指令，，亮標簽收到信息后，將ID與自己的核對，如果一致，點亮標簽的LED燈常亮或閃爍，以達到指示其物理位置的目的。亮標簽發射回復自身已比對成功并點亮的狀態信息(該信息稱為接收上行信號1)，并反饋給RFID讀寫裝置。RFID讀寫裝置根據需要發出結束指令，用于指示該亮標簽的LED燈關閉。當亮標簽接收到該關閉指令并實施將LED關閉后，亮簽發射自身LED已關閉的狀態命令(該命令稱為接收上行信號2)給RFID讀寫裝置，RFID讀寫裝置收到該上行信號2，此時一輪動作流程結束。

圖9為本發明提供的RFID讀寫設備與RFID標簽裝置交互的實施例示意圖。如圖9所示，RFID讀寫裝置與RFID點亮標簽通過無線方式進行信息交互和比對，并按約定機制進行LED燈的點亮和熄滅動作。具體來說，RFID讀寫裝置發出下行命令至亮標簽，其中亮標簽指具有LED的RFID標 簽；亮標簽收到指令后，回復上報讀寫裝置自己的ID信息。然后讀寫裝置根據回復的信息對指定ID標簽下發該ID點亮的指令，標簽收到信息后，首先核對ID信息是否與自己一致，如果一致的話，啟動點亮LED的流程，亮標簽中的LED被點亮，用于醒目指示該標簽所在位置，進而指示目標物體所在的物理位置，如果標簽收到信息后，發現ID信息與自己不一致，則后續不作為。注意不管是點亮還是不點亮，亮標簽均不反射回復信號，即沒有上行信號。亮燈完畢后，讀寫裝置可以啟動關閉LED的流程，即向該ID標簽下發關閉指令，所有的標簽均收到該指令，只有被點亮LED的亮標簽才開始執行該指令關閉LED。

在資源管理系統中，還可將包括但不限于目標物體ID信息、入庫信息、物體簡要特征、資源收集人、資源收集時間等信息一并錄入資源管理系統中。

本發明提供的系統，RFID讀寫設備發送查詢請求，其中查詢請求包括目標物體的標識信息，RFID標簽裝置將待查詢的標識信息與本地的標識信息進行對比對，如果比對一致，則控制對應的發光單元發光，將目標物體高亮顯示進而定位到其物理位置，實現簡單方便，硬件成本低。

圖10為本發明提供的一個RFID讀寫裝置對多個無源發光RFID標簽LED進行輪留點亮的流程圖。RFID讀寫裝置啟動和廣播下發指令，要求收集所有RFID點亮標簽的ID信息。當覆蓋范圍內無源發光標簽收到該指令時，啟動P2MP流程進行依次反射回復，多個標簽將自身ID信息反饋給RFID讀寫裝置，RFID接受多個標簽的ID信息(稱為接收上行信號)。對于RFID點亮標簽ID信息，在完成一次收集后，可存儲到RFID讀寫裝置自帶的存儲卡上。RFID讀寫裝置完成RFID點亮標簽ID信息收集后，啟動輪留點亮的流程，指示多個目標RFID點亮標簽的LED燈依次被點亮。該流程從此步驟開始與圖9所示點亮單個RFID點亮標簽LED流程一致，本文不再贅述。

綜上可以看出，本發明的核心是RFID讀寫裝置通過無線方式收集無源發光標簽中的ID信息。也可將收集到的或事先已錄入和存儲到RFID讀寫裝置存儲卡中的ID信息以無線方式作為下行命令發送給無源發光標簽，如果無源發光標簽中的ID信息與下行命令中的ID信息一致，無源發光標簽中控制電路以及射頻電磁波將該標簽中的LED點亮。用此方法可以實現兩種目 標：1)通過RFID無線方式收集RFID中的ID信息，用于自動收錄和統計貨物/資源信息；2)通過RFID讀寫裝置下發和比對ID信息的方式點亮無源發光標簽中LED，用于準確定位到指定ID的物體，提高目標物查找的速度和準確度。

本領域普通技術人員可以理解上述實施例的全部或部分步驟可以使用計算機程序流程來實現，所述計算機程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，所述計算機程序在相應的硬件平臺上(如系統、設備、裝置、器件等)執行，在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。

可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用集成電路來實現，這些步驟可以被分別制作成一個個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。

上述實施例中的各裝置/功能模塊/功能單元可以采用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，也可以分布在多個計算裝置所組成的網絡上。

上述實施例中的各裝置/功能模塊/功能單元以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述提到的計算機可讀取存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求所述的保護范圍為準。