專利名稱：用于跟蹤物品的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在運(yùn)輸和接收過程中使用射頻識(shí)別(“RFID”)來跟蹤物品的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
RFID是傳統(tǒng)上公知的，并且是指使用射頻發(fā)射向集成電路存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和從集成電路獲取數(shù)據(jù)的處理。RFID技術(shù)的主要應(yīng)用是定位、標(biāo)識(shí)和跟蹤物體的能力。RFID系統(tǒng)具有三個(gè)主要組件發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(或標(biāo)簽)、詢問器(或讀取器)和計(jì)算機(jī)(或處理器)。此外，各個(gè)詢問器或者讀取器都具有讀取器天線。
發(fā)射機(jī)應(yīng)答器通常是指“標(biāo)簽”，因?yàn)樗鼈儭皹?biāo)記”或者標(biāo)識(shí)它們所附著的物品。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器包括集成電路(IC)和標(biāo)簽天線。該IC存儲(chǔ)與物品相關(guān)的數(shù)據(jù)并將其通過標(biāo)簽天線發(fā)送到詢問器。該數(shù)據(jù)可以包括諸如物品源自哪或者物品的生產(chǎn)日期的信息。
詢問器是激活發(fā)射機(jī)應(yīng)答器或者為發(fā)射機(jī)應(yīng)答器提供電力并且獲取存儲(chǔ)在IC中的數(shù)據(jù)的設(shè)備。這些詢問器本身具有天線(讀取器天線)，用于發(fā)送和接收無線電信號(hào)。
在工作時(shí)，詢問器首先將無線電波引導(dǎo)到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，有效地激活它。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器通過將存儲(chǔ)在IC中的數(shù)據(jù)返回給詢問器來進(jìn)行響應(yīng)。一旦詢問器采集到數(shù)據(jù)，則將其通過接口傳送給主機(jī)。計(jì)算機(jī)可以使用軟件來更新庫存水平、顯示物品的位置、當(dāng)不可再獲得物品時(shí)發(fā)出警告、以及跟蹤物品的運(yùn)輸歷史記錄。
然而，傳統(tǒng)的RFID標(biāo)簽讀取器具有多種缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)使得它們?cè)谔囟ǖ倪\(yùn)輸或工業(yè)環(huán)境中是不實(shí)用的。
例如，許多傳統(tǒng)的標(biāo)簽讀取器由與門口、入口或者開口的一側(cè)或者兩側(cè)相鄰設(shè)置的一對(duì)垂直門組成。在諸如接近庫門(dock door)的工業(yè)設(shè)置下，叉車和其他重型設(shè)備在偶然碰撞這些門的情況下可能會(huì)損壞這些門。此外，使用金屬護(hù)柱或其他設(shè)備來保護(hù)這些門可能會(huì)產(chǎn)生與RFID標(biāo)簽或讀取器的射頻發(fā)射相干涉的不利結(jié)果。
其他類型的傳統(tǒng)標(biāo)簽讀取器可能功率和讀取范圍不足，不能適當(dāng)?shù)丶せ詈妥x取RFID標(biāo)簽。讀取范圍是讀取器可以有效地讀取標(biāo)簽的最大距離，其通常小于幾英尺。如上所述，讀取器通過其天線來發(fā)射低功率無線電信號(hào)，標(biāo)簽通過其自己的天線接收該信號(hào)，以向IC提供電力。讀取范圍取決于多個(gè)因素，其中發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的天線的尺寸、讀取器天線的尺寸和讀取器的輸出功率是最重要的。傳統(tǒng)的讀取器和標(biāo)簽很難將長(zhǎng)的讀取范圍、低功率輸出和小的標(biāo)簽彼此組合在一起。
例如，在一些倉庫中，庫門的寬度大約為8英尺，這對(duì)于一些傳統(tǒng)讀取器來說太寬而不能工作。如果標(biāo)簽讀取器被設(shè)置為與入口相鄰或者完全在入口上方，而標(biāo)簽被設(shè)置為低到地面或者遠(yuǎn)離讀取器，則標(biāo)簽可能在讀取器的讀取范圍以外。如果讀取器的射頻發(fā)射沒有適當(dāng)?shù)丶せ顦?biāo)簽，則將不能獲取產(chǎn)品信息。
此外，一些工業(yè)環(huán)境的地面可能會(huì)使得安裝標(biāo)準(zhǔn)的地面安裝的門讀取器是不現(xiàn)實(shí)的。例如，如果地面包含帶有石棉的混凝土，則安裝這些門所采取的安全措施可能使其非常昂貴。此外，護(hù)柱的位置可能使得無法安裝傳統(tǒng)的門型讀取器。此外，一些金屬裝卸平臺(tái)(dock leveler)可能會(huì)侵占最佳的傳統(tǒng)門安裝區(qū)域，因此要求更遠(yuǎn)地設(shè)置這些門或者重新構(gòu)造現(xiàn)有的裝卸平臺(tái)。護(hù)柱或者裝卸平臺(tái)的存在還可能與射頻信號(hào)的發(fā)射相干涉。
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)RFID讀取器中存在的包括上述缺陷在內(nèi)的多種缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于一種在運(yùn)輸和接收過程中使用射頻識(shí)別(RFID)來跟蹤物品的改進(jìn)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種物品跟蹤系統(tǒng)，用于在包括至少一個(gè)開口的結(jié)構(gòu)內(nèi)跟蹤物品，其中所述物品通過所述開口。所述物品跟蹤系統(tǒng)包括附著在所述物品上的射頻標(biāo)簽；可操作地與讀取器天線相連的讀取器；可操作地與所述讀取器相連的處理器；以及用于讀取器天線的垂直懸掛可移動(dòng)支撐物，其從所述開口的頂部附近的位置懸掛。所述標(biāo)簽中存儲(chǔ)有物品信息，并且所述讀取器能夠從所述標(biāo)簽讀取所述物品信息。此外，所述處理器接收和存儲(chǔ)來自所述讀取器的物品信息。所述支撐物和讀取器天線可以圍繞所述物品移動(dòng)，以使得所述物品可以通過所述開口，并且當(dāng)所述物品通過所述開口時(shí)所述讀取器使用讀取器天線從所述標(biāo)簽讀取物品信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述可移動(dòng)支撐物的底端接觸地面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述可移動(dòng)支撐物(housing)包括用于消散靜電的導(dǎo)線。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述可移動(dòng)支撐物包括柔性塑料材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述柔性塑料材料實(shí)際由PVC構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述可移動(dòng)支撐物包括細(xì)長(zhǎng)的泡沫圓柱體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述讀取器天線位于所述可移動(dòng)支撐物的底端附近。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述讀取器天線被設(shè)置為距離所述可移動(dòng)支撐物的底端大約18英寸。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述標(biāo)簽是射頻識(shí)別標(biāo)簽。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述系統(tǒng)還包括第二讀取器天線，其能夠從所述標(biāo)簽讀取物品信息，并且所述可移動(dòng)支撐物支撐所述第二讀取器天線。此外，所述第二讀取器天線還用作所述讀取器天線的冗余備份，并且當(dāng)物品通過所述開口時(shí)所述讀取器使用所述第二讀取器天線從所述標(biāo)簽讀取物品信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述第二讀取器天線被設(shè)置為在所述可移動(dòng)支撐物中垂直地位于所述讀取器天線上方。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述第二讀取器天線被設(shè)置為在所述可移動(dòng)支撐物中與所述讀取器天線水平交叉。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述讀取器天線嵌入在所述可移動(dòng)支撐物中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述讀取器天線通過粘合劑粘貼在所述可移動(dòng)支撐物上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述可移動(dòng)支撐物是半透明的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述系統(tǒng)還包括附著在第二物品上的第二射頻標(biāo)簽；第二入口讀取器天線；以及第二垂直懸掛可移動(dòng)支撐物，用于支撐所述第二入口讀取器天線。所述第二標(biāo)簽存儲(chǔ)第二物品信息，并且所述讀取器能夠從所述第二標(biāo)簽讀取所述第二物品信息。用于所述第二天線的第二支撐物從第二開口的頂部附近的位置懸掛，并且所述第二支撐物和第二天線可以圍繞物品移動(dòng)，以使得物品可以通過所述第二開口。所述讀取器可操作地與所述第二天線相連，用于讀取所述第二物品信息，所述處理器接收和存儲(chǔ)來自所述讀取器的第二物品信息，并且當(dāng)所述第二物品通過所述第二開口時(shí)所述讀取器使用所述第二天線從所述第二標(biāo)簽讀取第二物品信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述系統(tǒng)還包括第二讀取器，其可操作地與所述處理器相連。
讀者應(yīng)理解，前面的概述和后面的具體描述都只是示例性的和解釋性的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。


結(jié)合附圖并構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了示例性實(shí)施例，并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的一些原理。在附圖中，圖1表示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的立體圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另選實(shí)施例的立體圖；以及圖3表示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第三實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中示出了其示例。只要可能，在所有附圖中使用相同的標(biāo)號(hào)指代相同或類似的部分。
根據(jù)本發(fā)明，圖1、2和3示出了用于在一結(jié)構(gòu)內(nèi)跟蹤物品(例如，集裝箱16或者紙箱18)的物品跟蹤系統(tǒng)1。系統(tǒng)1被設(shè)計(jì)為使用RFID標(biāo)簽4、讀取器天線2、讀取器8和處理器40來跟蹤物品16或18的運(yùn)輸信息。可以在具有護(hù)柱10和多個(gè)貨倉(docking bay)或者開口6的倉庫中實(shí)施系統(tǒng)1。
在如圖1所示的具體實(shí)施例中，系統(tǒng)1包括附著在紙箱18或者集裝箱16上的標(biāo)簽4、至少一個(gè)讀取器天線2、讀取器8、處理器40和用于支撐讀取器天線2的垂直懸掛可移動(dòng)支撐物20。標(biāo)簽4存儲(chǔ)物品信息，并且通過導(dǎo)線12可操作地與讀取器天線2相連的讀取器8能夠通過天線2從標(biāo)簽4讀取物品信息。處理器40可操作地與讀取器8相連，用于接收和存儲(chǔ)物品信息，稍后可以處理或者獲取該物品信息。此外，從開口6的頂部36附近的位置懸掛可移動(dòng)支撐物20，但是自由懸掛在開口6上。支撐物20和讀取器天線2可以圍繞物品16或18移動(dòng)，以使得物品16或18可以通過開口6。盡管可移動(dòng)支撐物20和讀取器天線2可以移動(dòng)，但是在物品16或18通過開口6時(shí)它們也可以保持靜止。當(dāng)物品16或18通過時(shí)，讀取器8通過讀取器天線2從標(biāo)簽4讀取物品信息。
讀取器天線2可以按照任何便利的方式附著在可移動(dòng)支撐物20上。例如，讀取器天線2可嵌入在可移動(dòng)支撐20中，或者讀取器天線20可以通過粘合劑粘貼在可移動(dòng)支撐物上。
盡管圖1-3的實(shí)施例將連接在開口6的頂部36上的可移動(dòng)支撐20表示為桿上的環(huán)，但是可以使用在所需的連接范圍內(nèi)提供機(jī)械和電連接的任何結(jié)構(gòu)。
在一示例性實(shí)施例中，標(biāo)簽4是RFID標(biāo)簽4。
在圖2的實(shí)施例中，當(dāng)可移動(dòng)支撐物20垂直時(shí)，可移動(dòng)支撐物20的底部38接觸地面。該設(shè)計(jì)使得存儲(chǔ)在可移動(dòng)支撐物20中的任何可能的靜電電荷可以消散到地面。另選地，可移動(dòng)支撐物20可以包括用于消散靜電的導(dǎo)線42。
在一另選實(shí)施例中，可移動(dòng)支撐物20可以是柔性塑料材料。
圖1和2的實(shí)施例示出了使用柔性塑料(例如，PVC帶)作為可移動(dòng)支撐物20。另選地，可移動(dòng)支撐物20可以包括細(xì)長(zhǎng)的泡沫圓柱體，如圖3所示。在另一實(shí)施例中，可移動(dòng)支撐物20由半透明材料制成，使得人員可以透過支撐物20進(jìn)行觀察以提高安全性。
此外，圖1、2和3的實(shí)施例在可移動(dòng)支撐物20的底端38附近設(shè)置一些讀取器天線2，以使標(biāo)簽4和讀取器天線2之間的必要讀取范圍最小。如果標(biāo)簽4位于集裝箱16上，則叉車14只需將集裝箱16抬離地面幾英寸。結(jié)果，標(biāo)簽4僅被抬離地面幾英寸。通過將讀取器天線2設(shè)置在可移動(dòng)支撐物20的底端38附近，使得標(biāo)簽4和讀取器天線2之間的讀取距離最小，因此提高了可讀性。在一示例性實(shí)施例中，讀取器天線2被設(shè)置為距離底端38大約18英寸。
在某些情況下，希望彼此上下層疊集裝箱16。如果各個(gè)集裝箱16與唯一的標(biāo)簽4相關(guān)聯(lián)，則可能需要調(diào)整天線2的位置以提高各個(gè)標(biāo)簽4的可讀性。為了提高頂部集裝箱16的可讀性，在天線24的垂直上方設(shè)置附加天線22，如圖2所示。
圖2和3的實(shí)施例還示出了每個(gè)開口6僅使用一個(gè)可移動(dòng)支撐物20的系統(tǒng)1。
此外，盡管圖1的實(shí)施例僅示出了3個(gè)開口，但是系統(tǒng)1可以使用一個(gè)開口6進(jìn)行工作，并且可以提供一樣多的處理器40。
此外，圖1和2的具體實(shí)施例示出了兩或四個(gè)讀取器天線2與每一個(gè)開口6相關(guān)聯(lián)。盡管系統(tǒng)1可以通過每個(gè)開口6僅一個(gè)讀取器天線2(如圖3所示)來進(jìn)行工作，但是更多的天線2可以提高可操作性，同時(shí)在天線2不可操作或者讀取標(biāo)簽4失敗情況下提供冗余備份。此外，每個(gè)開口6使用一個(gè)以上的天線2使得可以使用讀取范圍更短的天線2。
此外，圖1的實(shí)施例僅示出了一個(gè)讀取器8。然而，一些讀取器8僅能夠從有限數(shù)量的讀取器天線2(例如，四個(gè)天線2)接收輸入。因此，如果存在多個(gè)需要多個(gè)天線2的開口6，則可能需要使用一個(gè)以上的讀取器8來從天線2接收物品信息。因此，可以使用多個(gè)讀取器8來滿足該需求，各個(gè)讀取器8向處理器40提供不同的輸入。此外，如果需要存儲(chǔ)或處理物品信息，可以使用一個(gè)以上的處理器40。
顯然，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行各種修改和變化。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于說明書中所述的示例。相反，本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的這些修改和變化。
本發(fā)明與由CLAY BONNELL等人在2003年12月29日提交的題目為“SYSTEM FOR TRACKING ITEMS”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/532,565相關(guān)，并要求其優(yōu)選權(quán)，在此通過引用并入其全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于在具有開口的結(jié)構(gòu)內(nèi)跟蹤物品的物品跟蹤系統(tǒng)，其中所述物品通過所述開口，所述物品跟蹤系統(tǒng)包括附著在所述物品上的射頻標(biāo)簽，其中，所述標(biāo)簽中存儲(chǔ)有物品信息；可操作地與讀取器天線相連的讀取器，用于從所述標(biāo)簽讀取所述物品信息；可操作地與所述讀取器相連的處理器，用于接收和存儲(chǔ)來自所述讀取器的物品信息；以及懸掛的可移動(dòng)支撐物，從所述開口的一部分附近的位置懸掛所述讀取器天線，其中所述支撐物和讀取器天線可以圍繞所述物品移動(dòng)，使得所述物品可以通過所述開口，其中，當(dāng)所述物品通過所述開口時(shí)所述讀取器使用所述讀取器天線從所述標(biāo)簽讀取物品信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述可移動(dòng)支撐物的一部分接觸地面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述可移動(dòng)支撐物包括用于消散靜電的導(dǎo)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述可移動(dòng)支撐物包括柔性塑料材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述柔性塑料材料包括PVC。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述可移動(dòng)支撐物包括細(xì)長(zhǎng)的泡沫圓柱體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述讀取器天線位于所述可移動(dòng)支撐物的端部附近。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述讀取器天線距離所述可移動(dòng)支撐物的端部大約18英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述標(biāo)簽是射頻識(shí)別標(biāo)簽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，還包括第二讀取器天線，用于從所述標(biāo)簽讀取物品信息，其中所述第二讀取器天線附著在所述可移動(dòng)支撐物上，其中當(dāng)所述物品通過所述開口時(shí)所述讀取器使用所述第二讀取器天線從所述標(biāo)簽讀取物品信息，并且其中所述第二讀取器天線是所述讀取器天線的冗余備份。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述第二讀取器天線在所述可移動(dòng)支撐物中位于所述讀取器天線的垂直上方。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述第二讀取器天線在所述可移動(dòng)支撐物中與所述讀取器天線水平相對(duì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述讀取器天線嵌入在所述可移動(dòng)支撐物中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述讀取器天線通過膠合劑粘貼在所述可移動(dòng)支撐物上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，其中，所述可移動(dòng)支撐物是半透明的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，還包括附著在第二物品上的第二射頻標(biāo)簽，其中所述第二標(biāo)簽存儲(chǔ)有第二物品信息；第二入口讀取器天線，用于從所述第二標(biāo)簽讀取所述第二物品信息；以及第二垂直懸掛可移動(dòng)支撐物，用于支撐所述第二天線，用于所述第二天線的第二支撐物從第二開口的頂部附近的位置懸掛，其中所述第二垂直懸掛可移動(dòng)支撐物和所述第二天線可以圍繞所述物品移動(dòng)，使得所述物品可以通過所述第二開口，其中所述讀取器可操作地與所述第二天線相連，用于讀取所述第二物品信息，其中所述處理器從所述讀取器接收和存儲(chǔ)所述第二物品信息，并且其中當(dāng)所述第二物品通過所述第二開口時(shí)所述讀取器使用所述第二天線從所述第二標(biāo)簽讀取第二物品信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品跟蹤系統(tǒng)，還包括第二讀取器，其可操作地與所述處理器相連。
全文摘要
提供了一種用于在具有至少一個(gè)開口的結(jié)構(gòu)內(nèi)跟蹤物品的物品跟蹤系統(tǒng)，其中所述物品通過所述開口。所述物品跟蹤系統(tǒng)包括附著在所述物品上的射頻標(biāo)簽、可操作地與讀取器天線相連的讀取器、可操作地與所述讀取器相連的處理器、用于所述讀取器天線的垂直懸掛可移動(dòng)支撐物。所述標(biāo)簽中存儲(chǔ)有物品信息，并且所述讀取器能夠從所述標(biāo)簽中讀取所述物品信息。所述處理器接收和存儲(chǔ)來自所述讀取器的物品信息，并且所述可移動(dòng)支撐物從所述開口的頂部附近的位置懸掛。所述支撐物和讀取器天線可以圍繞所述物品移動(dòng)，使得所述物品可以通過所述開口，并且當(dāng)所述物品通過所述開口時(shí)所述讀取器使用所述讀取器天線從所述標(biāo)簽讀取物品信息。
文檔編號(hào)G06K7/08GK1902667SQ200480039438
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者克萊頓·邦內(nèi)爾, 希梅施·A·帕特爾 申請(qǐng)人:美國(guó)郵政服務(wù)公司