專利名稱：能夠讀取非視線物品的射頻識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明涉及射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)，包括RFID標(biāo)簽和讀取器。本發(fā)明也涉及使多個(gè)物品，如堆放在托盤上的物品，包括堆放在最里面的物品，并且甚至是在有諸如液體和金屬的不容射頻的材料存在時(shí)能夠被讀取的RFID設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
0002自動(dòng)識(shí)別是用于幫助機(jī)器識(shí)別諸如紙箱、盒子、瓶子等物品或物體的許多種技術(shù)的廣義術(shù)語(yǔ)。自動(dòng)識(shí)別常常與自動(dòng)數(shù)據(jù)采集相關(guān)聯(lián)。因此，需要識(shí)別物品的公司能夠采集有關(guān)物品的信息，以將采集的信息存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，并為多種實(shí)用目的從計(jì)算機(jī)選擇性檢索信息，所耗人力勞動(dòng)均最少。
0003射頻識(shí)別(RFID)是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種類型。射頻識(shí)別是使用無線電波自動(dòng)識(shí)別物品的技術(shù)的通稱。使用RFID識(shí)別物品的幾個(gè)常規(guī)方法中最普遍的是在連接至天線的微芯片上存儲(chǔ)識(shí)別產(chǎn)品的序號(hào)(及其他信息，若需要)。芯片與天線共同形成RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路。天線使具有收發(fā)器的遠(yuǎn)程讀取器能夠與芯片通信，并在受讀取器驅(qū)動(dòng)時(shí)使芯片能夠回傳識(shí)別信息至讀取器。讀取器將從RFID標(biāo)簽返回的無線電波轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以使用的形式。
0004常規(guī)的RFID系統(tǒng)由標(biāo)簽(包括帶天線的芯片)以及帶天線的讀取器(有時(shí)稱為詢問器)組成。與RFID標(biāo)簽上的天線耦合時(shí)，讀取器發(fā)出電磁波，形成磁場(chǎng)。無源RFID標(biāo)簽從該磁場(chǎng)中獲取能量，并使用該能量驅(qū)動(dòng)或激活芯片。之后芯片調(diào)制傳回給讀取器的波，讀取器將返回的波轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信息。
0005通常有兩種RFID標(biāo)簽有源和無源。有源RFID標(biāo)簽使用電池為芯片提供能量，并將信號(hào)傳輸至讀取器(與移動(dòng)電話傳輸信號(hào)相似)。無源標(biāo)簽沒有電池，但由在標(biāo)簽的天線中感應(yīng)電流的電磁波提供能量。半無源標(biāo)簽使用電池為芯片提供能量，但通過從來自讀取器的電磁波中獲得能量進(jìn)行通信。
0006與收音機(jī)調(diào)節(jié)至不同頻率相似，RFID標(biāo)簽和讀取器被調(diào)至同一頻率進(jìn)行通信。RFID系統(tǒng)使用許多不同頻率，但RFID系統(tǒng)中使用的最普遍頻率范圍為低頻(約125KHz)、高頻(13.56MHz)以及超高頻或UHF(約900MHz)。在一些應(yīng)用中也使用頻率約為2.45GHz的微波。
0007RFID標(biāo)簽可被讀取的距離被稱為讀取范圍。無源標(biāo)簽的讀取范圍取決于多種因素工作頻率、讀取器的功率以及來自金屬物品或其他射頻(RF)裝置的干擾?？偟膩碚f，低頻標(biāo)簽的讀取范圍約為1英尺；高頻標(biāo)簽的讀取范圍約為3英尺；而UHF標(biāo)簽的讀取范圍約為20英尺。需要更長(zhǎng)的讀取范圍時(shí)，可以使用讀取范圍為300英尺或以上的有源標(biāo)簽。
0008RFID標(biāo)簽的所需應(yīng)用之一是追蹤并清點(diǎn)供應(yīng)鏈中的貨物，尤其是大量貨物，如堆放在碼頭或倉(cāng)庫(kù)中貨盤上的多個(gè)物品。該應(yīng)用中的內(nèi)在困難之一在于確保與堆中所有物品有關(guān)的所有RFID標(biāo)簽都被讀取，包括被堆外部的物品擋住視線的堆內(nèi)部的物品。例如，如果物品堆為堆放5層高的5×5件層(即總計(jì)125個(gè)物品)，那么用戶需要確保所有125個(gè)RFID標(biāo)簽都被讀取，甚至是那些安裝在位于物品堆中心的物品上的標(biāo)簽。
0009讀取位于堆中心的標(biāo)簽的有效性可能由于存在特別不助于RF讀取的材料而被削弱。更具體地，盡管所有材料不同程度地與RF波相互作用，但RF波能穿過多數(shù)非金屬材料，使得RFID標(biāo)簽可以嵌入包裝或裝入防風(fēng)雨且耐用的保護(hù)性塑料中，同時(shí)仍然可讀。但是，RF波尤其被諸如金屬的導(dǎo)電材料反射，并在更高頻率尤其被特定的其他材料如水、脂肪、糖和蛋白質(zhì)——紙箱中裝運(yùn)的食品中普遍含有的吸收性材料——吸收。這些特點(diǎn)使得追蹤金屬產(chǎn)品或含水量高的產(chǎn)品是成問題的。另外，讀取帶RFID標(biāo)簽的成堆物品，特別是位于堆中心的物品或含有高導(dǎo)電或吸收性材料的物品，也是成問題的。
0010考慮到前述內(nèi)容，本領(lǐng)域需要能使物品堆中多個(gè)或所有RFID標(biāo)簽被讀取的RFID技術(shù)。本發(fā)明滿足了這一需求。

發(fā)明內(nèi)容
0011根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了射頻識(shí)別(RFID)設(shè)備和方法，其使一堆諸如裝運(yùn)和存儲(chǔ)容器、紙箱、盒子的帶有RFID標(biāo)簽的物品，包括RF被遮蔽的或不在RFID讀取器的直接視線上的物品中的RFID標(biāo)簽?zāi)鼙蛔x取器有效讀取。
0012根據(jù)本發(fā)明的一方面，讀取多個(gè)成堆物品的RFID系統(tǒng)包括多個(gè)RFID標(biāo)簽和傳輸線。每個(gè)RFID標(biāo)簽可安裝到一個(gè)物品上，并包括RFID電路，當(dāng)由來自讀取器的激活能量激活時(shí)該RFID電路產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰?。傳輸線攜帶來自讀取器的激活能量和來自標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰?。另外，多個(gè)標(biāo)簽安裝于物品且物品被堆放時(shí)，傳輸線可定位為靠近多個(gè)標(biāo)簽是可工作的或靠近地耦合到多個(gè)標(biāo)簽。因此，當(dāng)攜帶來自讀取器的激活能量時(shí)，傳輸線耦合多個(gè)標(biāo)簽并因此能夠激活多個(gè)標(biāo)簽。另外，多個(gè)標(biāo)簽被激活并產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰繒r(shí)，傳輸線耦合并攜帶來自多個(gè)標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰?。由于傳輸線定位成靠近耦合到多個(gè)RFID標(biāo)簽，所以可讀取該堆帶有RFID標(biāo)簽的物品，甚至那些RF被遮蔽的且不在讀取器的直接視線上的物品。
0013在許多實(shí)施例中，傳輸線可配置為細(xì)長(zhǎng)膠帶狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可跨固定于多個(gè)物品上的多個(gè)RFID標(biāo)簽粘附。在其他實(shí)施例中，傳輸線可置于位于相鄰兩排堆放的物品之間的物品間讀取裝置上。在另一些實(shí)施例中，傳輸線可連接到分別接收和輻射激活和標(biāo)簽?zāi)芰康奶炀€，并可包括一個(gè)或更多個(gè)放大器，用于放大激活和標(biāo)簽?zāi)芰俊?br> 0014對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。


0015圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的讀取大量堆放的帶RFID標(biāo)簽物品的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例；0016圖2是根據(jù)本發(fā)明的RFID標(biāo)簽的示例性實(shí)施例的框圖；0017圖3示意說明了讀取大量堆放的帶RFID標(biāo)簽物品的系統(tǒng)的工作原理；
0018圖4示意說明了讀取大量堆放的帶RFID標(biāo)簽物品的系統(tǒng)的工作原理，其中至少一個(gè)物品在RFID讀取器的視線上；0019圖5示意說明了本發(fā)明RFID標(biāo)簽的另一示例性實(shí)施例；0020圖6是沿線6-6所截圖5的RFID標(biāo)簽的橫截面圖；0021圖7是帶有一對(duì)導(dǎo)體的傳輸線的部分平面圖；0022圖8是沿線8-8所截圖7的傳輸線的橫截面圖；0023圖9是根據(jù)本發(fā)明讀取大量堆放的帶RFID標(biāo)簽物品的系統(tǒng)的另一示例性實(shí)施例的透視圖；0024圖9A是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的應(yīng)用于紙箱的導(dǎo)電傳輸線的透視圖；0025圖10圖解了當(dāng)處于相互靠近耦合時(shí)的RFID標(biāo)簽和傳輸線之間的空間關(guān)系；0026圖11是本發(fā)明傳輸線的另一示例性實(shí)施例的部分平面圖；0027圖12示意說明了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例、用于讀取大量堆放的帶RFID標(biāo)簽物品的系統(tǒng)的工作原理，其中所有物品都不在讀取器的視線上；0028圖13是根據(jù)本發(fā)明的物品間讀取裝置的示例性實(shí)施例的部分橫截面圖；0029圖14圖解了能夠讀取多個(gè)RFID標(biāo)簽的物品間讀取裝置的另一示例性實(shí)施例；0030圖15圖解了能夠讀取多個(gè)RFID標(biāo)簽的物品間讀取裝置的另一示例性實(shí)施例；0031圖16是具有放大器和天線的傳輸線的另一示例性實(shí)施例的示意圖；0032圖17是具有放大器部分和天線的傳輸線的另一示例性實(shí)施例的示意圖；以及0033圖18是具有放大器和天線的傳輸線的又一示例性實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
0034特別參照?qǐng)D1，射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)100能夠100％讀取包括多個(gè)諸如物體、盒子、紙箱、箱子、瓶子、容器、鼓筒等帶RFID標(biāo)簽的物品104的堆集負(fù)載物102。在許多實(shí)施例中，系統(tǒng)100可包括讀取器或詢問器106以及計(jì)算機(jī)108。讀取器106發(fā)送射頻(RF)能量至負(fù)載物102并接收來自負(fù)載物102的射頻能量，并將從負(fù)載物接收的能量所攜帶的有關(guān)負(fù)載物102的信息傳至計(jì)算機(jī)108。計(jì)算機(jī)108依次可連至例如網(wǎng)絡(luò)、輸出裝置和/或數(shù)據(jù)庫(kù)，以對(duì)信息進(jìn)一步處理。
0035系統(tǒng)100包括多個(gè)RFID標(biāo)簽110，其分別被安裝在多個(gè)物品112上。各標(biāo)簽110包括RFID電路114，其依次可包括操作地連接至天線118的芯片116，如圖3所示。在被來自讀取器106的激活能量E激活時(shí)，標(biāo)簽110的RFID電路114各自產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰縏，該能量T被讀取器106接收用于處理。堆放在一起時(shí)，許多帶RFID標(biāo)簽的物品104可能不在讀取器106的視線上，因此，是RF被遮蔽的，不能被讀取器激活。另外，物品104的標(biāo)簽110可相互在空間上隔開。本文公開的系統(tǒng)100使帶標(biāo)簽110的物品104能夠被激活并讀取，而無需處于讀取器106的視線上。
0036圖3示意性說明了RFID系統(tǒng)100的原理，其中多個(gè)RFID標(biāo)簽110分別裝到多個(gè)物品112上。根據(jù)許多實(shí)施例，傳輸線120可放置成靠近至少N個(gè)標(biāo)簽110是可工作的或靠近耦合到至少N個(gè)標(biāo)簽110。傳輸線120可經(jīng)配置為攜帶來自讀取器106的激活能量E和來自標(biāo)簽110的標(biāo)簽?zāi)芰縏。因此，在攜帶激活能量E并處于和標(biāo)簽110靠近耦合時(shí)，傳輸線120耦合標(biāo)簽110的RFID電路114，因而能夠激活電路114，并能夠產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰縏。類似地，在標(biāo)簽110被激活且產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰縏時(shí)，傳輸線120耦合標(biāo)簽110的RFID電路114并攜帶產(chǎn)生的標(biāo)簽?zāi)芰俊?br> 0037對(duì)本說明書來說，術(shù)語(yǔ)“靠近耦合(coupling proximity)”被用于描述傳輸線120和RFID電路114間的物理關(guān)系?？拷詈峡扇Q于許多參數(shù)，包括距離、標(biāo)簽和激活能量信號(hào)的強(qiáng)度(即信號(hào)強(qiáng)度)以及相應(yīng)磁場(chǎng)和/或電場(chǎng)強(qiáng)度、與標(biāo)簽110和傳輸線120相關(guān)的任何材料的導(dǎo)磁率和介電常數(shù)、天線118的設(shè)計(jì)和定向等。在許多實(shí)施例中，靠近耦合可指?jìng)鬏斁€120與標(biāo)簽110物理接觸。在其他實(shí)施例中，靠近耦合可指?jìng)鬏斁€120和標(biāo)簽物理上分離，但其他參數(shù)充分且可操作地克服物理分離并確保傳輸線120和標(biāo)簽110間的有效耦合。
0038同樣對(duì)本說明書來說，術(shù)語(yǔ)“視線(line of sight)”不僅被用于說明讀取器106和標(biāo)簽110間的空間關(guān)系，即光學(xué)視線，也用于說明讀取器106和標(biāo)簽110間的RF關(guān)系。更具體地，盡管標(biāo)簽110可能不在讀取器106的光學(xué)視線上，但清晰的RF通信信道可存在于兩者之間，使得標(biāo)簽110仍可被讀取器106讀取。例如如果讀取器106的光學(xué)視線被諸如干燥的谷類產(chǎn)品這樣的低吸收性材料阻擋，來自讀取器106的RF能量仍可穿過低吸收性材料激活標(biāo)簽110，結(jié)果所獲標(biāo)簽?zāi)芰恳不卮┩ㄟ^低吸收性材料到達(dá)讀取器106。因此，標(biāo)簽110可不處于和讀取器106的光學(xué)視線通信，但仍可處于與其RF視線通信。RF視線通信受讀取器106和標(biāo)簽110間距離、標(biāo)簽110的幾何效應(yīng)(如接收差的“零”點(diǎn))以及任何介入材料的吸收質(zhì)量的影響。
0039因此，對(duì)本說明書來說，“處于視線”通信的狀態(tài)是指標(biāo)簽110能被讀取器106讀取的能力，無論標(biāo)簽110是否處于讀取器106的真正光學(xué)視線中，而“不處于視線”通信的狀態(tài)是指標(biāo)簽110不能被讀取器106讀取。進(jìn)一步擴(kuò)展這些定義，處于讀取器視線上的物品也可被稱為“RF通信的(RF-communicative)”物品，不在讀取器視線上的物品也可被稱為“RF被遮蔽的(RF-obscured)”物品。
0040傳輸線120和多個(gè)標(biāo)簽110的耦合使得本發(fā)明的原理能夠以許多方式用于讀取帶RFID標(biāo)簽物品104的堆102。例如，參照?qǐng)D4，示出的帶RFID標(biāo)簽物品104的堆102有多個(gè)物品例如被障礙O阻擋，而不處于讀取器106的視線中。更具體地，在該實(shí)施例中物品1是RF通信的物品，在讀取器106的視線上，而物品2至物品N為“RF被遮蔽的”物品，不在視線上。因此，物品1能夠接收來自讀取器106的激活能量E并輻射由讀取器106接收的標(biāo)簽?zāi)芰縏，而物品2至物品N不能直接接收來自讀取器106的激活能量E。
0041為激活“RF被遮蔽的”物品104，傳輸線120被定位成靠近耦合在讀取器106視線上的帶RFID標(biāo)簽物品104即RF通信的物品1的標(biāo)簽110。傳輸線120也被定位成靠近耦合RF被遮蔽的物品2至N。因此，當(dāng)讀取器106發(fā)射激活能量E時(shí)，裝于RF通信物品1的標(biāo)簽110的RFID電路114被激活，并產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰縏。此外，傳輸線120耦合物品1的激活的RFID電路114，進(jìn)而攜帶激活能量E至RF被遮蔽的物品2至N的標(biāo)簽110的RFID電路114并與其耦合。傳輸線120進(jìn)而攜帶來自RF被遮蔽的物品2至N的當(dāng)前激活的RFID電路114的標(biāo)簽?zāi)芰縏，標(biāo)簽?zāi)芰縏耦合物品1的RF通信的標(biāo)簽110的RFID電路114。之后來自物品1至N的各RFID電路114的標(biāo)簽?zāi)芰縏由物品1的RFID電路114輻射回讀取器106。
0042另外參照?qǐng)D5和圖6，在許多實(shí)施例中，標(biāo)簽100可包括RFID電路114設(shè)置在其上的襯底122。在一些實(shí)施例中，尤其如圖6所示，襯底122可包括具有釋放襯墊126的粘合層124。另外，可在RFID電路114上施加保護(hù)性涂層128。為增強(qiáng)與傳輸線120的耦合，RFID電路114可包括一個(gè)或更多個(gè)介電元件130，其設(shè)置在標(biāo)簽的天線或多個(gè)天線118上或其上方。介電元件130可包括介電常數(shù)高的材料，以增強(qiáng)與傳輸線的耦合。
0043參照?qǐng)D7和8，在許多實(shí)施例中，傳輸線120可包括置于襯底134上的一對(duì)導(dǎo)體132，如一片片材，例如紙或塑料。在一些實(shí)施例中，襯底134可包括具有釋放襯墊138的粘合層136。因此，在基本細(xì)長(zhǎng)的實(shí)施例中，如圖9所示實(shí)施例，傳輸線120可實(shí)質(zhì)配置為導(dǎo)電膠帶，其可應(yīng)用于裝在紙箱104上的多個(gè)標(biāo)簽110上，因而將標(biāo)簽有效耦合在一起。另外，傳輸線120可包括應(yīng)用于襯底134上的導(dǎo)體132之上的保護(hù)性涂層140。
0044如圖9A所示，在其他實(shí)施例中，粘合傳輸線120可配置為導(dǎo)電膠帶卷141，其橫截面圖大致表示在圖8中。在這些實(shí)施例中，粘合傳輸線120可類似常規(guī)捆扎帶或包裝帶被用于封住盒子或紙箱112的邊緣，如段A、B和C所示，以及中央的封蓋，如段D所示。之后粘于紙箱112側(cè)面、處于和至少一段粘合傳輸線120的靠近耦合之內(nèi)的RFID標(biāo)簽110可被傳輸線段攜帶的激活能量E激活。當(dāng)與其他紙箱112一起堆放時(shí)，如圖1所示，導(dǎo)電傳輸線120的各段可耦合鄰近紙箱上導(dǎo)電傳輸線120的各段。因此，激活和標(biāo)簽?zāi)芰縀和T可通過傳輸線120相鄰且耦合的段傳遍物品堆102。
0045如圖10所示，當(dāng)定位成靠近耦合標(biāo)簽110時(shí)，傳輸線120的導(dǎo)體132和至少天線118以及在一些實(shí)施例中和介電元件130空間上并置。在傳輸線120不與標(biāo)簽110一起使用的實(shí)施例中，介電元件130不影響天線118的工作。但是，當(dāng)傳輸線120處于與標(biāo)簽110靠近耦合時(shí)，介電元件130有效形成與導(dǎo)體132的高電容橋。這個(gè)效果使得導(dǎo)體132在天線118的一小塊區(qū)域上方空間上并置(例如如圖10所示的靠近RFID芯片116；與靠近標(biāo)簽110外邊緣的天線118的較大區(qū)域相對(duì))，同時(shí)仍確保有效的RF耦合。
0046如圖9中的應(yīng)用示例所示，傳輸線120的膠帶狀實(shí)施例使得多個(gè)帶RFID標(biāo)簽的紙箱104可100％被讀取。如圖所示，物品1在讀取器106的視線上，而其他的物品2、3和4不在讀取器106的視線上。柔性襯底134和粘合層136使得傳輸線120能夠粘到從物品1至物品4的物品104的標(biāo)簽110上，甚至繞物品1的拐角彎曲。因此，來自讀取器106的激活能量E由傳輸線120攜帶至各標(biāo)簽110，以將其激活，來自各激活的標(biāo)簽110的標(biāo)簽?zāi)芰縏進(jìn)而由傳輸線120帶回在讀取器106視線上的標(biāo)簽110，并因而被輻射回讀取器106。
0047除與RF通信標(biāo)簽110耦合以將標(biāo)簽?zāi)芰縏輻射回讀取器106之外，在其他實(shí)施例中，傳輸線120可包括電連接至導(dǎo)體132的末端的多個(gè)天線元件142，如圖11所示。在這些實(shí)施例中，傳輸線120能直接從讀取器106接收激活能量E并將來自激活的標(biāo)簽100的標(biāo)簽?zāi)芰縏輻射回讀取器106。
0048耦合的傳輸線120的原理的另一應(yīng)用如圖12所示。在該例中，物品104均不在讀取器106的視線上。為激活標(biāo)簽110(即所有物品均為RF被遮蔽的物品)，可在堆放物品104的相鄰排之間插入物品間讀取裝置144，如圖1所示。在如圖13所示實(shí)施例中，物品間讀取裝置144包括傳輸線120，其置于襯底146上，例如諸如卡紙板、壓制板等基本堅(jiān)硬或剛性的一片片材上。物品間讀取裝置144也可包括連接至傳輸線120的堆天線(stack antenna)148。堆天線148位于襯底146上，這樣當(dāng)置于一堆物品104中時(shí)，堆天線148可位于讀取器106視線中的點(diǎn)上，如圖1和12所示。
0049物品間讀取裝置144被插入堆放物品104的相鄰排之間時(shí)，傳輸線120處于和至少多個(gè)標(biāo)簽110的靠近耦合，且堆天線148接收來自讀取器106的激活能量E，之后該激活能量由傳輸線120攜帶，且被耦合標(biāo)簽的RFID電路1 14如上述那樣被激活。
0050如圖14所示，為了清晰以虛線示出物品104，當(dāng)置于已知尺寸和形狀的物品104上時(shí)，傳輸線120可基于標(biāo)簽110的已知位置以預(yù)定結(jié)構(gòu)置于襯底146上。因此，對(duì)于大致類似的物品104的堆102，物品間讀取裝置144可被重復(fù)使用。這在堆放紙箱的托盤被反復(fù)移經(jīng)配有RDIF讀取器系統(tǒng)的碼頭的倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用中特別有利。
0051在許多實(shí)施例中，如圖15所示，物品間讀取裝置144可包括一個(gè)或更多個(gè)放大器150，用于放大激活能量E和/或標(biāo)簽?zāi)芰縏。更具體地，堆天線148可包括接收來自讀取器的激活能量E的接收部分152和輻射來自激活的標(biāo)簽110的標(biāo)簽?zāi)芰縏的輻射部分154。傳輸線120可包括一對(duì)導(dǎo)體132，導(dǎo)體132都可定位成和多個(gè)標(biāo)簽110靠近耦合。一個(gè)放大器150a可位于接收部分152的下游，從而在激活能量E被導(dǎo)體132a攜帶至標(biāo)簽110前將其放大。另一放大器150b可被定位處于或鄰近輻射部分154，從而在輻射前放大標(biāo)簽?zāi)芰縏。
0052如圖16所示，傳輸線120可包括單個(gè)放大器150，其處于或鄰近堆天線148定位，以放大激活能量E從而增強(qiáng)導(dǎo)體132和RFID電路114之間的耦合。該放大器實(shí)施例也可以在圖11所示傳輸線120的實(shí)施例中實(shí)施。
0053在圖17所示的又一實(shí)施例中，傳輸線120可包括放大器部分156，其包括一對(duì)放大器158和一對(duì)循環(huán)器160。工作時(shí)，堆天線148接收的激活能量E被循環(huán)器160a傳送至放大器158a。放大的激活能量E然后被循環(huán)器160b傳送至導(dǎo)體132。同樣，導(dǎo)體132攜帶的標(biāo)簽?zāi)芰縏被循環(huán)器160b傳送至放大器158b。之后放大的標(biāo)簽?zāi)芰縏被循環(huán)器160a傳送至堆天線148。因此，放大器部分156使得激活能量E和標(biāo)簽?zāi)芰縏能夠被雙向放大。
0054在圖18示出的另一實(shí)施例中，傳輸線120可包括單端口(或負(fù)電阻)放大器162，其位于或鄰近堆天線148，以放大激活能量E，從而增強(qiáng)導(dǎo)體132和RFID電路114之間的耦合，并在堆天線148輻射前放大標(biāo)簽?zāi)芰縏。單端口放大器162可使用二極管構(gòu)成，該二極管具有帶合適負(fù)電阻的響應(yīng)。替代地，單端口放大器162可用晶體管構(gòu)成，該晶體管被合適的反饋偏置，從而在堆天線148和導(dǎo)體132之間的耦合點(diǎn)上呈現(xiàn)負(fù)電阻。
0055對(duì)本說明書來說，術(shù)語(yǔ)“堆”及其派生詞指豎直的物品104堆(即一物品位于另一物品的頂部)以及水平的物品104堆(即在一層中物品并排或鄰近放置)。另外，術(shù)語(yǔ)“物品”可為希望被讀取的任何類型的物品，如盒子、容器、物體、紙箱、箱子、瓶子、裝了多個(gè)其他物品的盒子等等。另外，傳輸線120可配置為，或包括任何數(shù)量的傳輸結(jié)構(gòu)，包括雙線、微帶線、共面波導(dǎo)、帶地線的共面波導(dǎo)、帶狀線等等傳輸結(jié)構(gòu)。
0056本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的前述實(shí)施例為多種選擇與修改提供了基礎(chǔ)。例如，讀取器106和計(jì)算機(jī)108可集成為單個(gè)單元以讀取并處理和負(fù)載物102的有關(guān)信息。另外，標(biāo)簽110可粘附或集成到物品上，該物品的形狀可為本文所示直線盒狀物品以外的形狀。進(jìn)一步，標(biāo)簽110可以直接印刷在物品112上。另外，RFID標(biāo)簽110可設(shè)置在、安裝在或集成在希望被讀取的任何類型的物品上。這些其他修改也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明不限于本發(fā)明精確所示和所述的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種與發(fā)射激活能量的讀取器共同使用以讀取成堆物品的射頻識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)射頻識(shí)別標(biāo)簽，各標(biāo)簽可分別裝在一個(gè)物品上，并包括激活時(shí)產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰康纳漕l識(shí)別電路；以及攜帶來自所述讀取器的激活能量和來自所述標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰康膫鬏斁€；多個(gè)所述標(biāo)簽被裝在物品上且所述物品被堆放時(shí)，所述傳輸線可定位成靠近耦合多個(gè)所述標(biāo)簽，使得攜帶激活能量時(shí)，所述傳輸線耦合多個(gè)所述標(biāo)簽并因而能夠激活多個(gè)所述標(biāo)簽；以及多個(gè)所述標(biāo)簽被激活時(shí)，所述傳輸線耦合并攜帶來自多個(gè)所述標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰俊?br> 2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述傳輸線是細(xì)長(zhǎng)的，使得所述物品被堆放且所述標(biāo)簽空間上相互隔開時(shí)，所述傳輸線可定位成靠近耦合多個(gè)所述標(biāo)簽。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述傳輸線被設(shè)置在一片片材上。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中該片片材是柔性的。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中該片片材包括其表面上的粘合劑。
6.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中該片片材包括基本剛性的板。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括可操作地耦合所述傳輸線的堆天線，其用于接收所述讀取器發(fā)射的激活能量并輻射所述傳輸線攜帶的標(biāo)簽?zāi)芰俊?br> 8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述堆天線和所述傳輸線被安裝在一片片材上。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，還包括放大器，其可操作地與所述堆天線和所述傳輸線布置在一起。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述堆天線包括接收來自所述讀取器的激活能量的接收部分以及輻射來自所述標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰康妮椛洳糠?；以及所述傳輸線包括可操作地耦合所述堆天線的所述接收部分以攜帶激活能量的激活導(dǎo)體，以及可操作地耦合所述堆天線的所述輻射部分以攜帶標(biāo)簽?zāi)芰康臉?biāo)簽導(dǎo)體。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括一對(duì)放大器，其可操作地且分別置于所述堆天線的所述部分和所述傳輸線的所述導(dǎo)體上。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中各所述標(biāo)簽包括所述射頻識(shí)別電路置于其上的襯底。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中各所述標(biāo)簽的所述襯底包括粘合層。
14.一種讀取能夠被射頻識(shí)別(RFID)的物品的方法，該方法包括提供大量堆放在一起的多個(gè)帶射頻識(shí)別標(biāo)簽的物品，各所述帶射頻識(shí)別標(biāo)簽的物品包括物品；以及射頻識(shí)別標(biāo)簽，其裝在該物品上并包括激活時(shí)產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰?、帶天線和芯片的射頻識(shí)別電路；以及提供被配置成攜帶來自讀取器的激活能量和來自所述標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰康膫鬏斁€；將所述傳輸線定位成靠近至少許多所述射頻識(shí)別標(biāo)簽是可工作的，使得攜帶激活能量時(shí)，所述傳輸線耦合多個(gè)所述標(biāo)簽并因而能夠激活多個(gè)所述標(biāo)簽；以及多個(gè)所述標(biāo)簽被激活時(shí)，所述傳輸線耦合并攜帶來自多個(gè)所述標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰俊?br> 15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括發(fā)射激活能量至負(fù)載物。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述傳輸線設(shè)置在一片片材上，且其中定位所述傳輸線包括鄰近負(fù)載物中的一堆帶射頻識(shí)別標(biāo)簽的物品定位該片片材。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述傳輸線設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)的粘合襯底上，且其中定位所述傳輸線包括將所述襯底粘附至多個(gè)所述射頻識(shí)別標(biāo)簽。
18.一種讀取多個(gè)射頻識(shí)別標(biāo)簽的方法，所述多個(gè)射頻識(shí)別標(biāo)簽空間上相互隔開且被來自讀取器的激活能量激活時(shí)產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰?，該方法包括接收來自所述讀取器的激活能量；通過攜帶傳輸線上的所述激活能量而激活所述標(biāo)簽，所述傳輸線被定位為靠近耦合所述標(biāo)簽；以及攜帶來自所述傳輸線上被激活標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰俊?br> 19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括放大從所述讀取器接收的所述激活能量。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括放大所述傳輸線上攜帶的所述標(biāo)簽?zāi)芰俊?br> 全文摘要
射頻識(shí)別(RFID)設(shè)備和方法使得一堆物品如一堆紙箱和盒子——包括不在讀取器視線上的物品——中的多個(gè)或所有RFID標(biāo)簽?zāi)軌虮蛔x取。RFID系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽和傳輸線。RFID標(biāo)簽可裝在要被讀取的物品上，并包括當(dāng)被讀取器的激活能量激活時(shí)產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰康腞FID電路。傳輸線攜帶來自讀取器的激活能量和來自標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰?。多個(gè)標(biāo)簽被裝在物品上且物品被堆放時(shí)，傳輸線可定位成靠近多個(gè)標(biāo)簽是可工作的或靠近地耦合到多個(gè)標(biāo)簽。因此，當(dāng)攜帶來自讀取器的激活能量時(shí)，傳輸線和多個(gè)標(biāo)簽耦合并因而能夠激活多個(gè)標(biāo)簽。另外，當(dāng)多個(gè)標(biāo)簽被激活并產(chǎn)生標(biāo)簽?zāi)芰繒r(shí)，傳輸線耦合并攜帶來自多個(gè)標(biāo)簽的標(biāo)簽?zāi)芰?。傳輸線可被配置為細(xì)長(zhǎng)膠帶狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可跨裝在多個(gè)物品上的多個(gè)RFID標(biāo)簽粘附。傳輸線也可設(shè)置在位于相鄰的堆放物品排之間的物品間讀取裝置上。
文檔編號(hào)G06K19/077GK101095146SQ200580045499
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者I·J·福斯特, A·W·霍爾曼 申請(qǐng)人:艾利丹尼森公司