實(shí)驗(yàn)室裝置中的rfid 標(biāo)簽-讀取器天線關(guān)聯(lián)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室裝置中的RFID標(biāo)簽-讀取器天線關(guān)聯(lián)的方法。本發(fā)明還 涉及一種實(shí)驗(yàn)室裝置，其配置成使用公開的方法將RFID標(biāo)簽與RFID讀取器天線關(guān)聯(lián)。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了增加諸如實(shí)驗(yàn)室裝置的耗材的資源的跟蹤能力的可靠性，光可讀識(shí)別器（如 條形碼或QR碼）正在由通過使用射頻電磁場(chǎng)可讀的識(shí)別器替換或補(bǔ)充。特別常見的是允 許無線、非接觸自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)捕獲的射頻識(shí)別RFID標(biāo)簽。
[0003] 盡管RFID標(biāo)簽提供勝過光可讀識(shí)別器的主要優(yōu)點(diǎn)，如不需要識(shí)別器和讀取器之 間的直接視線，但是RFID技術(shù)也引入某些缺點(diǎn)/困難。一個(gè)這樣的缺點(diǎn)是以下事實(shí)的結(jié) 果：RFID讀取器天線會(huì)與其范圍內(nèi)的所有RFID標(biāo)簽同時(shí)通信，并且因此它們的單獨(dú)識(shí)別/ 定位不如光可讀識(shí)別器那樣直接。在諸如清單操作的一些情況下，這方面可能有問題，原因 是將僅僅確定RFID標(biāo)簽的存在/缺失。
[0004] 然而，在許多情況下尋址正確的識(shí)別器是很重要的，例如當(dāng)物體的實(shí)際位置或其 相對(duì)于RFID讀取器天線的位置將被識(shí)別時(shí)。一個(gè)特定領(lǐng)域是使用RFID標(biāo)簽來識(shí)別諸如實(shí) 驗(yàn)室裝置的耗材的資源，其具有在資源的裝載/保持/處理位置（如支架位置）處的多個(gè) RFID讀取器天線。由于資源的這些裝載/保持/處理位置通常相對(duì)于彼此相對(duì)緊靠地定 位，因此與特定RFID讀取器天線所處的位置相鄰的位置的RFID的尋址是普遍關(guān)注的。解 決該問題的一種已知方法是RFID讀取器天線尋址在其附近的所有RFID標(biāo)簽并且將提供最 強(qiáng)返回信號(hào)的RFID標(biāo)簽識(shí)別為緊鄰RFID讀取器天線定位的標(biāo)簽。
[0005] 然而，經(jīng)驗(yàn)表明該方法常常提供不滿意的結(jié)果，即在一些情況下錯(cuò)誤資源被識(shí)別 為存在于特定裝載/保持/處理位置。將兩種不同耗材（如兩種不同試劑）錯(cuò)誤地識(shí)別為 處于實(shí)驗(yàn)室裝置中的特定位置的結(jié)果是非常嚴(yán)重的，這樣的混合具有使整個(gè)分析批量無效 的可能性，或者如果未辨認(rèn)該混合，則由實(shí)驗(yàn)室裝置報(bào)告假結(jié)果。
[0006] 因此，公開的方法和/或裝置的實(shí)施例旨在提供RFID標(biāo)簽與實(shí)驗(yàn)室裝置中的RFID 讀取器天線的改善關(guān)聯(lián)，并且特別地，旨在正確地識(shí)別具有它們的相應(yīng)裝載/保持/處理位 置的實(shí)驗(yàn)室裝置的資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 前述方法（即，尋址RFID讀取器天線的附近的所有RFID標(biāo)簽并且將提供最強(qiáng)返 回信號(hào)的RFID標(biāo)簽識(shí)別為緊鄰讀取器天線定位的標(biāo)簽）的不滿意結(jié)果的主要原因，已被確 定為從單獨(dú)的RFID標(biāo)簽接收的信號(hào)的強(qiáng)度的變化。接收信號(hào)的強(qiáng)度的該變化是以下的一 項(xiàng)或多項(xiàng)的結(jié)果：
[0008] -RFID標(biāo)簽，特別是不同類型的RFID標(biāo)簽，例如來自不同制造商、來自不同批次/ 版次/代次、材料和/或生產(chǎn)公差；
[0009] -RFID標(biāo)簽在其中操作的不同環(huán)境條件，例如，與液體接觸，不同環(huán)境溫度；可能 影響其質(zhì)量的RFID標(biāo)簽的不同年齡；
[0010] -影響射頻信號(hào)的傳輸性的實(shí)驗(yàn)室裝置的裝載/保持/處理位置的物理環(huán)境，如金 屬的存在；
[0011] -RFID標(biāo)簽的集成電路ICs的不同批次/版次/代次、材料和/或生產(chǎn)公差；
[0012] -在其1C和RFID讀取器天線之間具有錯(cuò)誤/弱電接觸的RFID標(biāo)簽。
[0013] 接收信號(hào)的強(qiáng)度的該變化導(dǎo)致來自多個(gè)RFID標(biāo)簽的不一致接收信號(hào)強(qiáng)度指示 RSSIs。因此接收信號(hào)的強(qiáng)度不再是特定RFID標(biāo)簽相對(duì)于讀取器天線的位置（例如，距離） 的精確指標(biāo)。例如來自具有較高靈敏度的RFID標(biāo)簽的響應(yīng)信號(hào)可能錯(cuò)誤地指示它比較低 靈敏度的第二RFID標(biāo)簽更靠近讀取器天線定位，實(shí)際上第二RFID標(biāo)簽是緊鄰讀取器天線 的標(biāo)簽。
[0014] 該問題由以下事實(shí)進(jìn)一步放大：附連到實(shí)驗(yàn)室裝置的資源的RFID標(biāo)簽的質(zhì)量常 常失去實(shí)驗(yàn)室裝置的制造商/用戶的控制，原因是資源（如耗材）可能來源于不同供應(yīng)商 /賣主。此外，也必須適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室裝置的長(zhǎng)壽命期間RFID標(biāo)簽的生產(chǎn)的無法預(yù)料的變化。
[0015] 因此，本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)：來自多個(gè)RFID標(biāo)簽的接收信號(hào)強(qiáng)度指示RSSI的絕對(duì) 值的直接比較不是得出RFID標(biāo)簽的相對(duì)位置的結(jié)論的可靠手段。
[0016] 為了提供RFID標(biāo)簽的位置與實(shí)驗(yàn)室裝置中的RFID讀取器天線之間的精確關(guān)聯(lián)， 本發(fā)明可以由以下主要方面在概念上總結(jié)：
[0017] -由在其獲得其所有唯一標(biāo)識(shí)的相應(yīng)范圍內(nèi)的所有RFID標(biāo)簽的每個(gè)RFID讀取器 天線順序化（避免讀取器沖突）清單；
[0018] -由來自每個(gè)RFID標(biāo)簽的RFID讀取器天線的每一個(gè)登記接收信號(hào)強(qiáng)度指示；以 及
[0019] -將每個(gè)RFID標(biāo)簽與接收來自該特定RFID標(biāo)簽的最強(qiáng)信號(hào)的RFID讀取器天線關(guān) 聯(lián)。
[0020] 應(yīng)當(dāng)注意在接收信號(hào)強(qiáng)度的登記和關(guān)聯(lián)之間，RFID標(biāo)簽相對(duì)于RFID讀取器天線 的相對(duì)位置應(yīng)當(dāng)不變。替代地，即如果RFID標(biāo)簽相對(duì)于RFID讀取器天線的相對(duì)位置變化， 每個(gè)RFID標(biāo)簽相對(duì)于讀取器天線的相應(yīng)位置之間的任何相關(guān)必須考慮這樣的變化。
[0021] 因此，在一個(gè)實(shí)施例中，包括數(shù)量N的RFID讀取器天線的實(shí)驗(yàn)室裝置中的RFID標(biāo) 簽-讀取器天線關(guān)聯(lián)的公開方法包括以下步驟：
[0022] -讀取對(duì)應(yīng)于數(shù)量Μ個(gè)RFID標(biāo)簽的每一個(gè)的唯一標(biāo)識(shí)；
[0023] -由N個(gè)RFID讀取器天線的每一個(gè)登記來自每個(gè)RFID標(biāo)簽的相應(yīng)響應(yīng)信號(hào)的接 收信號(hào)強(qiáng)度指示；以及
[0024] -將每個(gè)RFID標(biāo)簽與已接收對(duì)應(yīng)于所述RFID標(biāo)簽的最強(qiáng)接收信號(hào)強(qiáng)度指示的 RFID讀取器天線關(guān)聯(lián)，
[0025] 其中：
[0026] -N和Μ是自然數(shù)，
[0027] -Ν大于或等于2 ;
[0028] -Μ大于或等于1。
[0029] 公開的方法/裝置的實(shí)施例是特別有利的，原因是該方法允許RFID標(biāo)簽與最近 RFID讀取器天線的精確關(guān)聯(lián)而不管單獨(dú)的RFID標(biāo)簽的靈敏度的不可預(yù)測(cè)的不一致性。通 過總是比較來自相同RFID標(biāo)簽的、從不同RFID讀取器天線接收的響應(yīng)信號(hào)，獲得RFID標(biāo) 簽與最近RFID讀取器天線的精確關(guān)聯(lián)。由于單獨(dú)的RFID讀取器天線的靈敏度的一致性可 以在很高程度上得到保證并且完全受到實(shí)驗(yàn)室裝置制造商的控制（與RFID標(biāo)簽的靈敏度 相反），因此可以完全依賴于來自相同源（相同RFID標(biāo)簽）的不同RFID讀取器天線的接 收信號(hào)的比較。所以公開的方法/裝置的實(shí)施例提供附連到待定位的實(shí)驗(yàn)室裝置的資源的 RFID標(biāo)簽的變化的很大靈活性，同時(shí)保證它們與對(duì)應(yīng)于實(shí)驗(yàn)室裝置中的裝載/保持/處理 位置的RFID讀取器天線關(guān)聯(lián)的高精度。
【附圖說明】
[0030] 將在下面通過描述并且通過參考附圖詳細(xì)地描述公開的方法/裝置的另外特性 和優(yōu)點(diǎn)。附圖顯示：
[0031] 圖1是公開的實(shí)驗(yàn)室裝置的實(shí)施例的示意性方塊圖；
[0032] 圖2是附連到實(shí)驗(yàn)室裝置的試劑盒的多個(gè)RFID標(biāo)簽的俯視圖，所述試劑盒沿著轉(zhuǎn) 盤狀盒保持器的弧布置，所述轉(zhuǎn)盤狀盒保持器具有用于轉(zhuǎn)盤的每個(gè)位置的RFID讀取器天 線；以及
[0033] 圖3是附連到實(shí)驗(yàn)室裝置的試劑盒的多個(gè)RFID標(biāo)簽的俯視圖，所述試劑盒對(duì)應(yīng)于 支架狀盒保持器線性地布置，所述支架狀盒保持器具有用于支架的每個(gè)位置的RFID讀取 器天線。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 將在該專利申請(qǐng)中使用某些術(shù)語，術(shù)語的表達(dá)不應(yīng)當(dāng)被理解為由所選擇的特定術(shù) 語限制，而是與特定術(shù)語所隱含的一般概念相關(guān)。
[0035] 當(dāng)在本文中使用時(shí)術(shù)語"實(shí)驗(yàn)室裝置"指的是用于臨床、化學(xué)、生物學(xué)、免疫學(xué)或藥 學(xué)領(lǐng)域等中的實(shí)驗(yàn)室工作中的任何類型的自動(dòng)、半自動(dòng)或手動(dòng)裝置。除了別的以外，這樣的 實(shí)驗(yàn)室裝置可以包括以下的至少一種：分析儀器（如臨床化學(xué)分析儀、凝固化學(xué)分析儀、免 疫化學(xué)分析儀、尿液分析儀），轉(zhuǎn)移裝置（例如輸送器、夾持器、磁轉(zhuǎn)移表面），儲(chǔ)存單元，液 體處理單元（如移液?jiǎn)卧幚砥鳎ㄈ鐦颖局苽溲b置），用戶接口，混合單元（如攪拌器； 振動(dòng)器或攪動(dòng)器），回火裝置（如加熱器/冷卻器），垃圾站，等分器，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室 信息系統(tǒng)LIS等。
[0036] 當(dāng)在公開方法的上下文中使用時(shí)術(shù)語"RFID標(biāo)簽"指的是包含信息的無源RFID標(biāo) 簽（特別是在HF范圍（S卩，低于100MHz，如13. 56MHz)內(nèi)操作的RFID標(biāo)簽）。RFID標(biāo)簽或 應(yīng)答器包括線圈或天線和存儲(chǔ)在RFID芯片上的一些信息，所述信息可以由RFID讀取器讀 取和/或?qū)懭?。相?yīng)地，RFID標(biāo)簽可以只讀或讀/寫，并且與RFID標(biāo)簽關(guān)聯(lián)的信息可以在 制造時(shí)或在以后的某個(gè)時(shí)間硬編碼到RFID標(biāo)簽中。存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽上的信息至少包括唯 一標(biāo)識(shí)UID。
[0037] 當(dāng)在本文中使用時(shí)術(shù)語"RFID讀取器"包括可以從RFID標(biāo)簽讀取信息和/或?qū)⑿?息寫入RFID標(biāo)簽中和/或鎖定RFID標(biāo)簽上的信息（S卩，防止RFID標(biāo)簽上的信息的改變） 的裝置。RFID讀取器包括或連接到讀取器天線和電路以用天線發(fā)射和接收信號(hào)。RFID讀 取器天線生成電磁場(chǎng)，由此將能量轉(zhuǎn)移到標(biāo)簽。取決于RFID標(biāo)簽的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)移到標(biāo)簽的能 量的部分將由標(biāo)簽吸收，吸收的調(diào)制提供關(guān)于標(biāo)簽的信息返回到讀取器。
[0038] 當(dāng)在本文中使用時(shí)術(shù)語"單獨(dú)地尋址"（關(guān)于RFID讀取器單獨(dú)地尋址RFID標(biāo)簽） 指的是僅僅被單獨(dú)尋址的RFID標(biāo)簽響應(yīng)所借助的尋址RFID標(biāo)簽的任何模式。單獨(dú)地尋