標籤識別系統、標籤讀取裝置和標籤位置確定方法

2023-05-18 23:44:01

值"則以1/11/2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11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formulaseeoriginaldocumentpage13(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，即這是一個超幾何分布，其中N是判決空間的大小AP取決於1.對準度k;2.足夠好子集G的大小GP|q=g);以及3.選定子集S的大小(即IS—s)。一般的序優化問題可表述為以下優化問題問其中formulaseeoriginaldocumentpage13對於盲目挑選情形:&——時刻t,的標籤集合0——設計空間G------足夠好子集|G|=g&對準度G和S之間的對準度為k的概率為—A(8)因此，G和S之間的對準度至少為k的概率為:formulaseeoriginaldocumentpage14(10)對於本發明的高密度RFID序列檢測情形，S是RF區域被調節的次數，也就是樣本空間中的選定子集。G是NM區。TV是具有所有可能的區域的樣本空間。為了在NM區中捕捉樣本，關鍵問題是需要調整RF區域多少次。如果在此情況下應用簡單的盲目挑選方法，則設計空間是#，足夠好子集是G，如圖12所示。只有在G區中捕捉樣本才能捕捉到NM區中的樣本。僅當檢測到NM區中的樣本時，才能確定順序。(S次讀取中包括至少k個單區》的概率為formulaseeoriginaldocumentpage14(11)因此:formulaseeoriginaldocumentpage15問題在於如何改進盲目挑選方法。畢竟它的效率不高，因為它需耍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髙效率。已經發現，不能捕捉到NM區中的樣本的主要原因是設計空間太"大"。因此，如果能夠減小設計空間的大小，就能夠提高捕捉NM區的概率。通常，調整方法取決於實際環境來改進挑選效果。基本原理在圖12中示出。假定增大的大小為AA^，設計空間的大小變成TV-M。因此，{S次讀取中包括至少k個單區}的概率為formulaseeoriginaldocumentpage15因此，formulaseeoriginaldocumentpage15(14)從而，概率的提高量為:formulaseeoriginaldocumentpage15(15)假定設計空間的大小為200，足夠好子集的大小是80ms。如果設計空間的大小能夠減小到120，則基於式(14)，成功挑選NM區的概率將會大大提高。純BP算法和本發明的方法之間的理論比較在表1和圖13中示出。tableseeoriginaldocumentpage15tableseeoriginaldocumentpage16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至少需要讀取5次，而本發明的只需要讀取3次。圖14示出了圖6所示的RFID系統100中RFID讀取裝置101判斷多個標籤102的排列位置的操作流程。如圖14所示，在步驟S11中，覆蓋範圍設置單元1013設置天線010的覆蓋範圍，使得多個RFID標籤102中只有一個(通常是在空間位置上最靠近RFID讀取裝置101的一個)能接收到RFID讀取裝置101通過天線1010發送的詢問信號。此外，RFID讀取裝置101中的計數器i(未示出)的計數值清零。在步驟S12中，RFID讀取裝置101通過天線1010發送詢問信號，並且在步驟S13中，RFID讀取裝置101通過天線1010接收到標籤響應於該詢問信號返回的答覆。在步驟S14中，答覆計數單元1012通過計算接收到的答覆包括從多少個標籤返回的答覆來對接收到的信息進行分類。在步驟S15中，位置確定單元1011根據答覆計數單元1012發送來的計數結果，確定是否有i+l個標籤響應了此詢問信號，即對於第一次發送詢問信號而言是否捕捉到了單區，對於此後發送詢問信號而言是否捕捉到了NM區。具體而言，如果是第一次發送詢問信號，則判斷是否有1個標籤響應了此詢問信號。而對於第一次之後每一次發送詢問信號的情形，則判斷是否有i+l個標籤響應於了該詢問信號。如果在步驟S15中判斷結果為"否"，即當前接收到的答覆中不包含i+l個標籤返回的答覆，則在步驟S16中，覆蓋範圍設置單元1013基於當前接收到的答覆調節天線的覆蓋範圍。例如，如果當前接收到的答覆中包含多於i+l個標籤返回的答覆，則覆蓋範圍設置單元1013調節天線1010的覆蓋範圍使之變小，但不小於前次捕捉到NM區時的覆蓋範圍。而如果當前接收到的答覆中包含少於i+l個標籤返回的答覆，則覆蓋範圍設置單元1013調節天線1010的覆蓋範圍使之變大。過程從步驟S16返回步驟S12，位置確定單元1011在天線覆蓋範圍已改變的情況下再次發送詢問信號，並重複之後的流程。另一方面，如果在步驟S15中判斷結果為"是"，即當前接收到的答覆中包含從i+l個標籤返回的答覆，即對於第一次發送詢問信號而言捕捉到了單區，對於此後發送的詢問信號而言捕捉到了NM區，則在歩驟S17中，位置確定單元1011確定多個標籤102的排列位置。接下來，如果在步驟S18中判斷所有標籤都己被讀過，即已經返回了詢問信號，則在歩驟S20中，位置確定單元1011輸出位置確定結果。否則，在步驟S19中，計數器i的值遞增l，並且過程返回步驟S12，再次發送詢問信號，並重複之後的流程。雖然己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標籤位置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位置確定方法。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位置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高密度的標籤所返回的數據並確定標籤的順序(相對位置)從而確定附有標籤的物品的相對位置的場合，本發明的原理仍然適用。權利要求1.一種標籤識別系統，包括發送詢問信號的標籤讀取裝置以及按順序排列的多個標籤，其中所述多個標籤中的每個標籤能夠響應於接收到的詢問信號而返回答覆；所述標籤讀取裝置至少包括位置確定單元，該位置確定單元基於所述標籤讀取裝置接收到的由所述多個標籤響應詢問信號而返回的答覆，確定所述多個標籤的排列位置。2.如權利要求l所述的標籤識別系統，其中所述標籤讀取裝置還包括答覆計數單元，該答覆計數單元對對所述多個標籤中響應於一個詢問信號返回了答覆的標籤的數目進行計數，並將計數結果發送給所述位置確定單元。3.如權利要求l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，其設置所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍，使得所述多個標籤中只有特定數目的標籤能夠接收到所述標籤讀取裝置發送的詢問信號。4.如權利要求3所述的標籤識別系統，其中，所述覆蓋範圍設置單元基於所述標籤讀取裝置接收到的響應於前一詢問信號而返回的答覆，設置發送當前詢問信號時所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍，使得所述多個標籤中能夠接收到當前詢問信號的標籤的數目與所述多個標籤中能夠接收到前一詢問信號的標籤的數目相比增加或減少。5.如權利要求4所述的標籤識別系統，其中，所述覆蓋範圍設置單元設置發送所述當前詢問信號時所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍以使得所述多個標籤中能夠接收到當前詢問信號的標籤的數目比能夠接收到前一詢問信號的標籤的數目多1。6.如權利要求3所述的標籤識別系統，其中當所述標籤讀取裝置向所述多個標籤發送所述多個詢問信號中的第--詢問信號時，所述覆蓋範圍設置單元設置所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍使得所述多個標籤中只有一個標籤能夠接收到所述第一詢問信號。7.如權利要求l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。8.—種標籤讀取裝置，能夠發出詢問信號並接收標籤返回的答覆，包括位置確定單元，該位置確定單元基於所述標籤讀取裝置接收到的由按順序排列的多個標籤響應於所述標籤讀取裝置發送的多個詢問信號而返回的答覆，確定所述多個標籤的排列位置。9.如權利要求8所述的標籤讀取裝置，還包括答覆計數單元，該答覆計數單元對所述多個標籤中響應於一個詢問信號返回了答覆的標籤的數目進行計數，並將計數結果發送給所述位置確定單元。10.如權利要求8或9所述的標籤讀取裝置，還包括覆蓋範圍設置單元，其設置所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍以使得所述多個標籤中只有特定數目的標籤能夠接收到所述標籤讀取裝置發送的詢問信號。11.如權利要求IO所述的標籤讀取裝置，其中，所述覆蓋範圍設置單元基於所述標籤讀取裝置接收到的響應於前一詢問信號而返回的答覆，設置發送當前詢問信號時所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍，使得所述多個標籤中能夠接收到當前詢問信號的標籤的數目與所述多個標籤中能夠接收到前一詢問信號的標籤的數目相比增加或減少。12.如權利要求ll所述的標籤讀取裝置，其中，所述覆蓋範圍設置單元設置發送所述當前詢問信號時所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍以使得所述多個標籤中能夠接收到當前詢問信號的標籤的數目比能夠接收到前一詢問信號的標籤的數目多1。13.如權利要求IO所述的標籤讀取裝置，其中當所述標籤讀取裝置向所述多個標籤發送所述多個詢問信號中的第一詢問信號時，所述覆蓋範圍設置單元設置所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍使得所述多個標籤中只有一個標籤能夠接收到所述第一詢問信號。14.如權利要求8或9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。15.—種利用標籤讀取裝置確定多個標籤的排列位置的方法，包括詢問信號發送步驟，用於從所述標籤讀取裝置向所述多個標籤發送多個詢問信號；以及位置確定步驟，用於基於所述標籤讀取裝置接收到的由所述多個標籤響應於所述多個詢問信號而返回的答覆，確定所述多個標籤的排列位置。16.如權利要求15所述的方法，還包括答覆計數歩驟，用於對所述多個標籤中響應於一個詢問信號返回了答覆的標籤的數目進行計數，並且其屮在所述位置確定步驟中基於所述計數的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排列位置。17.如權利要求15或16所述的方法，還包括覆蓋範圍設置步驟，用於設置所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍以使得所述多個標籤中只有特定數目的標籤能夠接收到所述標籤讀取裝置發送的詢問信號。18.如權利要求17所述的方法，其中，所述覆蓋範圍設置步驟包括基於所述標籤讀取裝置接收到的響應於前一詢問信號而返回的答覆，設置發送當前詢問信號時所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍，使得所述多個標籤中能夠接收到當前詢問信號的標籤的數目與所述多個標籤中能夠接收到前一詢問信號的標籤的數目相比有增加或減少。19.如權利要求18所述的方法，其中，所述覆蓋範圍設置歩驟包括設咒發送所述當前詢問信號時所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍以使得所述多個標籤中能夠接收到當前詢問信號的標籤的數目比能夠接收到前一詢問信號的標籤的數目多1。20.如權利要求17所述的方法，其中，所述覆蓋範圍設置歩驟包括當所述標籤讀取裝置向所述多個標籤發送所述多個詢問信號中的第一詢問信號時，設置所述標籤讀取裝置的覆蓋範圍使得所述多個標籤中只有一個標籤能夠接收到所述第一詢問信號。21.如權利要求15或16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位置確定方法。根據本發明的第一方面，一種標籤識別系統包括發送詢問信號的標籤讀取裝置以及按順序排列的多個標籤，其中所述多個標籤中的每個標籤能夠響應於接收到的詢問信號而返回答覆；所述標籤讀取裝置至少包括位置確定單元，該位置確定單元基於所述標籤讀取裝置接收到的由所述多個標籤響應詢問信號而返回的答覆，確定所述多個標籤的排列位置。文檔編號G06K7/00GK101359358SQ20071013586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