用於測量在射頻識別標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備的製作方法
2023-08-11 11:47:16 2
專利名稱：用於測量在射頻識別標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於測量在射頻識別(RFID)標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備，更具體而言，涉及一種使用具有方便的可移動性和可延伸性的電磁消音室，根據在RFID標籤和讀取器之間的距離來測量精確的場強的設備。
背景技術：
常規的用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的方法包括一種用於手動地測量在RFID標籤和讀取器之間的距離，並且通過確定讀取範圍來大致地求取距離的方法，和一種用於使用電磁消音室來測量讀取範圍的方法。
前者的方法不能測量精確的讀取範圍，而後者的方法很難測量精確的讀取範圍，因為在一個天線腔室中電磁吸收劑的吸收率是根據測量位置而變化的。此外，在後者的方法中，在系統被安裝之後，移動系統是不可能的，並且天線腔室的擴展是困難的。
發明內容
為了解決以上所述和/或其它的問題，本發明提供了一種用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備，該設備提供了一個具有方便的移動性和可延伸性的電磁消音室，並且根據位置來精確地確定RFID標籤是否被讀取，以及通過根據在RFID標籤和讀取器之間的距離和角度精確地測量場強來分析天線的方向圖。
根據本發明的一個方面，一種用於測量在標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備包括一個通過連接在一行中的至少一個單位隔室形成的電磁消音室，該單位隔室具有提供在每個單位隔室的內壁上的電磁波吸收劑，一個位於該電磁消音室的末端上的該單位隔室上並且經由天線發送電磁波的電磁發生部分，和一個電磁測量部分，其使用一個在該電磁消音室中移動的電場探頭測量從該電磁發生部分發送的該電磁波的場強。
通過參考附圖詳細地描述優選實施例，本發明的上述和其他的特點以及優點將變得更明顯，其中圖1是根據本發明一個實施例的電磁消音室的單位隔室的透視圖；圖2A和2B示出根據本發明一個實施例的用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備的結構；和圖3是示出根據本發明一個實施例的用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備的例子的圖。
具體實施例方式
在其中電磁波沒有回聲的消音室是為精確地測量在標籤和讀取器之間的讀取範圍所必需。本發明不提供具有固定尺寸的電磁消音室，而是提供了一種為了方便移動性和可延伸性通過組裝多個單位隔室形成的電磁消音室。
圖1示出根據本發明一個實施例的電磁消音室的單位隔室100。參考圖1，單位隔室100包括基於石墨的電磁吸收劑110、隔室連接框架120和標籤支撐部分移動路徑130。電磁吸收劑110位於單元隔室100的內壁上以吸收電磁波。隔室連接框架120是連接多個隔室的連接構件，使得用戶可以以串聯方式連接期望數量的單元隔室100。標籤支撐部分移動路徑130是一個其中安裝有用於測量場強的電場探頭的支撐部分(參考圖2A和2B)可在單位隔室100之間移動的路徑。
為了在標籤和讀取器之間讀取範圍的測量中獲得一個可靠的值，屏蔽電磁消音室的電磁波的結果被設計為在所有期望的頻帶中小於-100dB，並且電磁波的吸收率在電磁消音室中的所有位置上不超過-25dB。
圖2A和2B示出根據本發明一個實施例的用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備的結構。參考圖2A和2B，根據本發明一個實施例的用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備包括一個包含多個相互連接的隔室在內的電磁消音室，一個發射電磁波的電磁發生部分，和一個測量所發射的電磁波的場強的電磁測量部分。
詳細地，電磁消音室是通過連接多個在圖1示出的隔室形成的。尤其是，電磁消音室的兩個末端隔室是其中設置有電磁發生部分和電磁測量部分的隔室。
電磁發生部分位於電磁消音室的一個末端隔室上，並且包括一個外部連接器210、一個天線支撐部分220、一個讀取器天線230和一個步進電機240。外部連接器210連接一個RF讀取器(未示出)和電磁發生部分的讀取器天線230。因此，由外部RF讀取器所產生的電磁波經由外部連接器210被發送到在電磁消音室中的讀取天線230。讀取器天線230將所接收的電磁波發射到電磁消音室中。
天線支撐部分220為杆狀，並且被安裝在電磁消音室的末端隔室中。杆在其一端上具有一個臂，並且讀取器天線230被固定到該臂上。步進電機240被安裝在天線支撐部分220之下，並且控制在天線支撐部分230的高度方面的變化，也就是說上下移動，以及臂的轉動。因此，被固定到天線支撐部分220上的讀取器天線230可以上下移動，並且根據步進電機240的控制在預定的距離內轉動。
電磁測量部分位於與電磁發生部分所在的隔室相對的隔室上。電磁測量部分包括第一步進電機250、第二步進電機260、標籤支撐部分270和電場探頭280。
電場探頭280測量由電磁發生部分的讀取器天線230發射的電磁波的場強。標籤支撐部分270為杆狀，並且具有一個預定長度的臂。電場探頭280被固定到標籤支撐部分270的臂上。第二步進電機260被安裝在標籤支撐部分270之下，以控制標籤支撐部分270的向上/向下移動，以及標籤支撐部分270的臂的轉動。
第一步進電機250控制標籤支撐部分270以在電磁消音室的兩個末端隔室之間移動。也就是說，第一步進電機250控制具有電場探頭的標籤支撐部分270，使其從一個末端隔室到另一個末端隔室或者電磁發生部分，經由隔室100中的標籤支撐部分移動路徑，圖1中的130來回地移動。因此，被固定到標籤支撐部分270上的電場探頭280可以通過第一和第二步進電機250和260在電磁消音室中上下左右移動和轉動。
圖3是示出根據本發明一個實施例的用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備舉例的圖。參考圖3，用於測量讀取範圍的設備包括控制部分300、310和320，用於控制在圖2中示出的讀取範圍測量設備200中的步進電機和分析場強。
一個外部RFID被連接到位於電磁消音室的一個末端隔室上的外部連接器210。電場探頭280被設置成與讀取器天線230的中心排成直線。在讀取器天線230和電場探頭280之間的距離被保持在5cm左右。
電磁發生部分的步進電機240和電磁測量部分的步進電機250和260被連接到位置控制器300。位置控制器300被連接到中央控制器310。當用戶經由中央控制器310輸入步進電機的位置信息的時候，位置控制器300根據輸入的位置信息控制電磁發生部分的步進電機240和電磁測量部分的步進電機250和260。中央控制器310根據由位置控制器300控制的位置經由電場探頭280測量電磁波的場強。位置控制器300控制所有的步進電機240、250和260。作為選擇，位置控制器300控制電磁發生部分的第一步進電機250，而中央控制器310直接控制其它的步進電機240和260。
中央控制器310根據電場探頭280的位置來採集場強數據。當中央控制器310根據位置完成場強數據的採集的時候，用戶移去電場探頭280，並且在電磁消音室中安裝標籤或者標籤附著於其上的物體。經由電場探頭以使用測量場強同樣的方式測量在標籤和讀取器天線之間的可讀性。
方向圖分析器320測量標籤和讀取器的傳輸方向圖，以提高電磁消音室的可用性。標籤和讀取器被放置在標籤支撐部分270上，並且適用於一個頻率的標準天線被放置在天線支撐部分220上。因此，在當前的系統被設置成與一般的近場天線測量系統相同之後，標籤和讀取器的傳輸方向圖被測量。
因此，可以知道根據角度和高度在標籤和讀取器之間的識別性。當標籤在任意點上沒有被識別的時候，可以分析有關在標籤和讀取器之間的距離、角度和高度的數據以及場強。這些分析的數據可以被用作表示在標籤和讀取器之間性能的參考數據。
雖然已經參考優選實施例對本發明進行了具體地示出和描述，本領域技術人員應理解，不脫離在所附的權利要求中所限定的本發明的精神和範圍，可以在其中在形式和細節方面進行各種各樣的變化。
如上所述，在根據本發明用於測量在RFID標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備中，根據位置的場強通過自動控制被精確地測量，並且用於分析測量數據的圖形被同時提供，使得測量時間被減少，並且可靠性被改善。標籤和讀取器之間的距離、角度和高度上這樣的一個任意位置上的標籤的識別被更加精確地確定。當開發一個RFID系統的時候，標籤和讀取器的可靠性能可以通過精確地測量該位置上的場強來確定。此外，根據本發明的電磁消音室除了測量在標籤和讀取器之間精確的讀取範圍之外，通過測量標籤和讀取器天線的傳輸方向圖，具有執行常規的大形天線室作用的優點。
權利要求
1.一種用於測量在標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備，該設備包括一個通過連接在一行中的至少一個單位隔室形成的電磁消音室，該單位隔室具有提供在每個單位隔室的內壁上的電磁波吸收劑；一個位於電磁消音室的末端上的單位隔室上，並且經由天線發送電磁波的電磁發生部分；和一個電磁測量部分，其使用一個在電磁消音室中移動的電場探頭來測量從電磁發生部分發送的電磁波的場強。
2.根據權利要求1的設備，其特徵在於，該單位隔室具有提供在內壁上的基於石墨的電磁波吸收劑。
3.根據權利要求1的設備，其特徵在於，電磁發生部分上下移動天線，並且以預定的角度轉動該天線。
4.根據權利要求1的設備，其特徵在於，該電磁發生部分包括發射電磁波的該天線；一個連接天線和外部RFID讀取器的外部連接器；和一個天線支撐部分，具有一個位於具有預定長度的杆上的臂，在該臂的末端上固定天線，並且執行該杆的向上/向下運動和該臂的旋轉運動。
5.根據權利要求1的設備，其特徵在於，該電磁測量部分允許該電場探頭在電磁消音室中沿著單位隔室線性地移動、向上/向下移動和以預定的角度轉動。
6.根據權利要求1的設備，其特徵在於，該電磁測量部分包括一個測量從電磁發生部分發送的電磁波的場強的電場探頭；一個標籤支撐部分，具有預定長度的杆和位於該杆的末端上的臂，該電場探頭被固定到該臂的末端上，並且執行該杆的向上/向下運動和該臂的旋轉運動；和一個在該電磁消音室的兩個末端的單位隔室之間移動標籤支撐部分的步進電機。
7.根據權利要求1的設備，其特徵在於，進一步包括一個控制電磁發生部分的天線的向上/向下和旋轉運動，和電磁測量部分的電場探頭的移動的位置控制部分。
8.根據權利要求1的設備，其特徵在於，進一步包括一個根據在該天線和該電場探頭之間的相對位置檢查場強的中央控制部分。
9.根據權利要求1的設備，其特徵在於，進一步包括一個方向圖分析部分，當標籤和讀取器位於電磁測量部分上，並且適用於該標籤和讀取器的標準天線位於電磁發生部分上的時候，以近場天線測量方法測量該標籤和讀取器的傳輸方向圖。
全文摘要
提供了一種用於測量在標籤和讀取器之間的讀取範圍的設備，其包括一個通過連接在一行中的至少一個單位隔室形成的電磁消音室，該單位隔室具有提供在每個單位隔室的內壁上的電磁波吸收劑，一個位於該電磁消音室的末端上的該單位隔室上並且經由天線發送電磁波的電磁發生部分，和一個電磁測量部分，其使用一個在該電磁消音室中移動的電場探頭來測量從該電磁發生部分發送的該電磁波的場強。
文檔編號G01R31/00GK1866036SQ200510138069
公開日2006年11月22日 申請日期2005年12月12日 優先權日2005年5月17日
發明者李鍾文, 金來洙, 表喆植, 蔡宗錫 申請人:韓國電子通信研究院