標籤識別系統、標籤讀取裝置和標籤順序確定方法

2023-06-09 20:41:31 2

值"則以1/一2的速度收斂。在確定A和B中哪一個更好時可能不需要精確地知道值。它強調的是選擇(順序)，而不是估計選擇的實用性(價值)。序優化的另一個關鍵原則是目標軟化，即維持足夠好子集G和選定子集S之間的合理"匹配"結果。足夠好子集G的標準被選擇為判決空間的前百分之n，而不需要找出真正的最優。序優化的基本原理在圖10中示出。首先解釋"對準概率(alignmentprobability,簡寫為AP)"的概念。對於無約束問題，"匹配"或"對準"是指足夠好子集G和選定子集S之間的交集。AP被定義為^P-Pro6(l(n化W(1)其中k被稱為對準度。作為一種選擇規則，盲目挑選(BP)涉及按以下方式從判決空間0中選擇子集S:(1)隨機地，(2)不替換，並且(3)不比較。該選擇規則將會確保每個判決在判決空間中取得任何排名的趨勢都相同。另外，此特殊情況的AP可表達為閉式，即V八5—/(2)這是一個超幾何分布，其中N是判決空間的大小。對於盲目挑選情形，AP取決於1.對準度k;2.足夠好子集G的大小(即IG—g);以及3.選定子集S的大小(即IS卜s)。一般的序優化問題可表述為以下優化問題:|{6^|6>屍{^4}或0嚴{5}|>0;(0的前r0/0)屍ra,n51牟屍呵其中5*=n-畫一選定子集，6),______時刻t,的標籤集合——設計空間G------足夠好子集IG卜g&------對準度G和S之間的對準度為k的概率為:，-g、1=5、A:人^_W、因此，G和S之間的對準度至少為k的概率為:V'乂V一乂(3)(6)(7)(8)(9)因此，選定子集S的最小大小(minimalsize)為z八s一z一乂>屍》(10)對於RFID系統的情形，S是用於檢測RFID樣本(標籤)的RFII)檢測器(讀取器/天線)的數目。如果在此情況下應用簡單的盲目挑選方法，則設計空間是i;+r,，足夠好子集是j;，其中j;是讀取一個RFiD標籤的冗餘時間，7>是讀取一個RFID標籤的最短時間。只有在i;區中捕捉樣本才能捕捉到單區中的樣本。僅當檢測到單區中的樣本時，才能確定順序。(S次讀取中至少k次讀到單區中的樣本}的概率為formulaseeoriginaldocumentpage16(11)因此formulaseeoriginaldocumentpage16(12)問題在於如何改進該方法。畢竟它的效率不高，因為它需要大量的檢測器來捕捉單區中的樣本。No-Free-Lunch定理指出，在沒有結構信息的情況下，沒有哪種算法的平均性能會比盲目挑選好。因此，需要找到結構信息來提高效率。已經發現，不能捕捉到單區中的樣本的主要原因是捕捉時刻太"遲"，即檢測器在T)區而不是r,區工作。因此，如果我們知道檢測器沒有捕捉到單區中的樣本，則我們可以通知下一個檢測器i提前At,開始工作。因此，足夠好區域擴大了。通常，調整方法取決於實際環境來改進挑選效果。該方法的基本原理在圖11中示出。假定增大的大小為at，足夠好子集的大小變為t;+a:t。因此，{s次讀取中至少k次讀到單區中的樣本}的概率為formulaseeoriginaldocumentpage16(13)因此，formulaseeoriginaldocumentpage16(14),而，概率的提高量為formulaseeoriginaldocumentpage17假定讀取1個RFID標籤的最少時間是110ms，冗餘時間是90ms。基於式(6)，純BP算法和本發明的方法之間的理論比較在表1和圖12中示出。tableseeoriginaldocumentpage17表1從上表可見，為了滿足順序檢測的概率要求，本發明的方法比BP方法要好。例如，為了滿足對準概率大於90%的要求，BP至少需要4個檢測器，而本發明的方法只需要2個檢測器。這就是RFID讀取裝置101中只設置了2個天線的原因。注意雖然上表中概率90%所對應的本發明情形下檢測器數目為l個，但其中沒有算上第l個檢測器。因此本實施例中的方法需要2個檢測器，即RFID讀取裝置101需要設置兩個天線，天線1和天線2。圖13示出了圖6所示的RFID系統100中RFID讀取裝置101判斷一對RFID標籤102A和102B的順序的操作流程。如圖13所示，在步驟Sll中，天線1向RFID標籤102A和102B發送詢問信號。在步驟S12中，當前天線接收到標籤返回的答覆。在步驟S13中，判斷返回的答覆是否包括多組答覆，其中每一組包括標籤響應於一個詢問信號返回的答覆。如果在步驟S13中判斷結果為"是"，則在步驟S14中，答覆分類單元1012對這多組答覆進行分類，即確定這多組答覆中的每一組是來自單區還是多區。在步驟S15中，判斷這多組答覆中是否存在單區。如果在步驟S15中結果為"是"，即這多組答覆中存在單區，則在步驟S16中，順序確定單元1011確定RFID標籤102A和102B的順序。例如，如果返回的答覆是兩組答覆，並且包括一個單區和一個多區，例如(A》和(A，B》，或者包括兩個單區，即(A)和《B"則順序確定單元1011都可根據分類結果和接收到這兩組答覆的順序來確定RFID標籤102A和102B的順序。然後過程結束。另一方面，如果在步驟S13中結果為"否"，即不存在多組答覆，也就是只存在一組答覆，則在步驟S17中，答覆分類單元1012對這一組答覆進行分類。例如，這一組答覆來自一個單區(例如《A)或者(Bp，或者來自一個多區(例如《A，Bp。在步驟S18中，判斷當前天線是否是最後一個天線。如果是，則過程結束。如果否，則過程前進到步驟19，詢問信號發送定時設置單元1013根據分類結果調節下一天線發送詢問信號的時間，並且過程前進到歩驟S20，在步驟S20中，由下一天線來讀取標籤。然後過程循環到步驟S12，下一天線接收到標籤返回的答覆。另一方面，如果在步驟S15中判斷返回的多組答覆中不存在單區，即每組答覆都為多區(例如兩個多區)，則過程前進到步驟S18,在該歩驟中，如上所述，判斷是否是最後一個天線，並且在不是最後一個天線的情況下，過程前進到步驟S19，詢問信號發送定時設置單元ion調節下--天線發送詢問信號的時間。然後過程前進到步驟S20，由下一天線讀取標籤，並循環到步驟S12，重複之後的過程。圖14示出了根據本發明的另一個實施例的RFID讀取裝置101。如圖所示，根據本發明另一個實施例的RFID讀取裝置101除包括圖7所示的RFID讀取裝置101的部件之外，還包括讀取能力控制單元1014和覆蓋範圍設置單元1015。讀取能力控制單元1014能夠控制讀取能力以在更短時間內完成讀取，從而確保信息純淨。為了讀取多個RFID標籤，讀取能力對於RFID檢測器來說是重要的。讀取多個RFID標籤所花的時間比讀取單個RFID標籤所花時間要多。當RFID標籤在RF區域中逗留的時間短於處理時間時，返回的信息就不能被RFID讀取裝置所捕捉，因此讀取很可能會失敗。因此，在本發明的應用中，盤點模式通常不適用。需要限制-一次讀取的數目以完成讀取。在盤點模式和全局滾讀模式之間調整讀取模式以更快地讀取標籤，這對於減少觀察時間從而增大序列的移動速度都是很有幫助的。覆蓋範圍設置單元1015設置天線l和2中任何一個的覆蓋範圍，以使得只有特定數目的標籤能夠接收到該天線發送的詢問信號。具體而言，它調節天線的衰減水平以確保在覆蓋範圍中有少於n個標籤，這對於確定一對標籤和標籤序列的順序是有幫助的。最優的衰減水平和可靠的RF區域在圖15中示出。本發明的方法的性能比盲目挑選更好，因為它利用了"結構信息"。它利用了"G的微小改進"來獲得"AP的巨大改進"，從而提高了確定運動RFID序列的正確順序的概率。雖然已參照特定的優選實施例來描述了本發明，但本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對其進行形式和細節的各種修改。例如，在上文中，分別以RFID系統、RFID讀取裝置和RFID標籤順序確定方法為例來說明了本發明的標籤識別系統、標籤讀取裝置和標籤順序確定方法。但是本領域的技術人員將會明白，本發明的標籤識別系統、標籤讀取裝置和標籤順序確定方法並不限於所給出的特定實施例。在其他利用標籤讀取裝置來讀取運動的標籤所返回的數據並確定標籤的順序從而確定附有標籤的物品的順序的場合，本發明的原理仍然適用。權利要求1.一種標籤識別系統，包括標籤讀取裝置以及多個標籤，其中所述標籤讀取裝置具有至少兩個天線，其中該裝置在每個天線的覆蓋範圍內發送詢問信號；所述多個標籤順序經過所述至少兩個天線中的每個天線的覆蓋範圍，所述多個標籤中的每個標籤響應於接收到的詢問信號向所述至少兩個天線返回答覆；並且所述標籤讀取裝置包括順序確定單元，該順序確定單元基於所述至少兩個天線接收到的所述多個標籤返回的答覆，確定所述多個標籤的經過順序。2.如權利要求1所述的標籤識別系統，其中，所述標籤讀取裝置還包括答覆分類單元，該答覆分類單元對所述至少兩個天線中的每個天線接收到的答覆進行分類以確定其來自於單區還是多區，並將分類結果發送給所述順序確定單元，其中單區代表所述接收到的答覆只包括從所述多個標籤中的一個標籤返回的答覆，多區代表所述接收到的答覆包括從所述多個標籤中的不止一個標籤返回的答覆。3.如權利要求1或2所述的標籤識別系統，其中，所述標籤讀取裝置還包括詢問信號發送定時設置單元，用於設置所述至少兩個天線中的每個天線發送詢問信號的定時；並在所述順序確定單元基於所述至少兩個天線中的某個特定天線接收到的答覆不能唯一地確定所述多個標籤的順序的情況下，對所述特定天線之後的天線發送詢問信號的定時作出調整。4.如權利要求1或2所述的標籤識別系統，其中，所述標籤讀取裝置還包括讀取能力控制單元，用於控制所述至少兩個天線中的每個天線的讀取能力以在最短時間內完成標籤讀取。5.如權利要求1或2所述的標籤識別系統，其中，所述標籤讀取裝置還包括覆蓋範圍設置單元，其設置所述至少兩個天線中的某個天線的覆蓋範圍以使得只有特定數目的標籤能夠接收到該天線發送的詢問信號。6.如權利要求1或2所述的標籤識別系統，其中所述標籤讀取裝置為射頻識別讀取裝置，所述多個標籤為多個射頻識別標籤。7.—種標籤讀取裝置，用於讀取順序經過該裝置的多個標籤，該標籤讀取裝置至少包括至少兩個天線，所述天線用於對經過其覆蓋範圍內的多個標籤發送詢問信號，並接收每個標籤響應於接收到的詢問信號而返回的答覆；順序確定單元，該順序確定單元基於所述至少兩個天線接收到的所述標籤返回的答覆，確定所述多個標籤的順序。8.如權利要求7所述的標籤讀取裝置，還包括答覆分類單元，該答覆分類單元對所述至少兩個天線中的每個天線接收到的答覆進行分類以確定其來自於單區還是多區，並將分類結果發送給所述順序確定單元，其中單區代表所述接收到的答覆只包括從所述多個標籤中的一個標籤返回的答覆，多區代表所述接收到的答覆包括從所述多個標籤中的不止一個標籤返回的答覆。9.如權利要求7或8所述的標籤讀取裝置，還包括詢問信號發送定時設置單元，用於設置所述至少兩個天線中的每個天線發送詢問信號的定時，並在所述順序確定單元基於所述至少兩個天線中的某個特定天線接收到的答覆不能唯一地確定所述多個標籤的順序的情況下，對所述特定天線之後的天線發送詢問信號的定時作出調整。10.如權利要求7或8所述的標籤讀取裝置，還包括讀取能力控制單元，用於控制所述至少兩個天線中的每個天線的讀取能力以在最短時間內完成標籤讀取。11.如權利要求7或8所述的標籤讀取裝置，還包括覆蓋範圍設置單元，其設置所述至少兩個天線中的某個天線的覆蓋範圍以使得只有特定數目的標籤能夠接收到該天線發送的詢問信號。12.如權利要求7或8所述的標籤讀取裝置，其中所述標籤讀取裝置為射頻識別讀取裝置，並且所述多個標籤為多個射頻識別標籤。13.—種確定多個標籤經過標籤讀取裝置的順序的方法，包括以下步驟詢問信號發送步驟，所述標籤讀取裝置中的至少兩個天線中的每個天線向其覆蓋範圍內的所述多個標籤發送詢問信號；接收答覆步驟，所述標籤讀取裝置中的至少兩個天線中的每個天線接收所述多個標籤響應於接收到的詢問信號而返回的答覆；順序確定步驟，基於接收到的答覆，確定所述多個標籤的經過順序。14.如權利要求13所述的方法，還包括答覆分類步驟，用於對所述至少兩個天線中的每個天線接收到的答覆進行分類以確定其來自於單區還是多區，其中單區代表所述接收到的答覆只包括從所述多個標籤中的一個標籤返回的答覆，多區代表所述接收到的答覆包括從所述多個標籤中的不止一個標籤返回的答覆，並且其中在所述順序確定步驟中基於所述分類結果和所述接收到的答覆的返回順序，來確定所述多個標籤的經過順序。15.如權利要求13或14所述的方法，還包括詢問信號發送定時設置步驟，用於設置所述至少兩個天線中的每個天線發送詢問信號的定時，並在所述順序確定步驟基於所述至少兩個天線中的某個特定天線接收到的答覆不能唯一地確定所述多個標籤的順序的情況下，調整後續天線發送詢問信號的定時。16.如權利要求13或14所述的方法，還包括讀取能力控制步驟，用於控制所述至少兩個天線中的每個天線的讀取能力以在最短時間內完成讀取。17.如權利要求13或14所述的方法，還包括覆蓋範圍設置步驟，用於設置所述至少兩個天線中的某個天線的覆蓋範圍以使得只有特定數目的標籤能夠接收到該天線發送的詢問信號。18.如權利要求13或14所述的方法，其中所述標籤讀取裝置為射頻識別讀取裝置，所述多個標籤為多個射頻識別標籤。全文摘要本發明提供了標籤識別系統、標籤讀取裝置和標籤順序確定方法。根據本發明的一個方面，一種標籤識別系統包括標籤讀取裝置以及多個標籤，其中所述標籤讀取裝置具有至少兩個天線，其中該裝置在每個天線的覆蓋範圍內發送詢問信號；所述多個標籤順序經過所述至少兩個天線的覆蓋範圍，所述多個標籤中的每個標籤響應於接收到的詢問信號向所述至少兩個天線返回答覆；並且所述標籤讀取裝置包括順序確定單元，該順序確定單元基於所述至少兩個天線接收到的所述多個標籤返回的答覆，確定所述多個標籤的經過順序。文檔編號G06K7/00GK101359357SQ20071013586公開日2009年2月4日申請日期2007年7月30日優先權日2007年7月30日發明者劉曉煒,波周,臣宋,王亞波申請人:日電(中國)有限公司