用于選擇無(wú)線數(shù)據(jù)載體的方法和讀/寫(xiě)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權(quán)利要求1的前序部分的用于從多個(gè)所檢測(cè)的無(wú)線數(shù)據(jù)載體中選擇至少一個(gè)的方法，和一種根據(jù)專利權(quán)利要求5的前序部分的用于選擇無(wú)線數(shù)據(jù)載體的讀/寫(xiě)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]為了無(wú)接觸地識(shí)別所有類型的商品和物品，通常使用RFID技術(shù)的可無(wú)接觸地讀出的數(shù)據(jù)載體，也稱為應(yīng)答器或(英語(yǔ))“Tag(標(biāo)簽)”。由于較高的作用半徑，在工業(yè)應(yīng)用中、尤其在自動(dòng)化制造設(shè)備中，增多地使用UHF-RFID-(超高頻無(wú)線電識(shí)別標(biāo)簽)系統(tǒng)，來(lái)代替HF-RFID應(yīng)答器(HF =高頻)。在此，較高的作用半徑有以下缺點(diǎn)，即例如由于所謂的“超作用半徑”經(jīng)常還無(wú)意地同時(shí)接收多個(gè)應(yīng)答器，所述超作用半徑此外可能是電磁波在金屬表面上反射的結(jié)果。針對(duì)這樣的情況，已知的RFID讀/寫(xiě)設(shè)備(英語(yǔ)往往也稱為“ReadeH讀出器)”)配備過(guò)濾裝置，所述過(guò)濾裝置應(yīng)該負(fù)責(zé)，僅僅一個(gè)唯一的確定的應(yīng)答器向應(yīng)用、例如用于自動(dòng)化任務(wù)的控制設(shè)備進(jìn)一步報(bào)道。這樣的過(guò)濾器一般根據(jù)接收參數(shù)，例如根據(jù)無(wú)線電信號(hào)強(qiáng)度，試圖從所接收的或檢測(cè)的多個(gè)應(yīng)答器中，選出或選擇離該應(yīng)用和因此離該讀/寫(xiě)設(shè)備最近的應(yīng)答器。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，用于提高讀取可靠性和用于選擇最近的應(yīng)答器的可能的措施是，例如動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率、應(yīng)答器應(yīng)答的預(yù)期最小信號(hào)強(qiáng)度("RSSI")的閾值("Threshold")、在重復(fù)檢測(cè)中關(guān)于讀取頻率的統(tǒng)計(jì)分析等等。這些措施作為過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)和過(guò)濾算法被移植到已知的RFID讀/寫(xiě)設(shè)備中，以便從廣泛檢測(cè)的“應(yīng)答器總體”選擇“正確的”，即針對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用有關(guān)的應(yīng)答器，其中如所述的，應(yīng)該主要指應(yīng)答器中的最近的。
[0004]讀/寫(xiě)設(shè)備、尤其用于UHF-RFID頻率范圍內(nèi)的讀/寫(xiě)設(shè)備，往往用在強(qiáng)“金屬”環(huán)境中。例如，在工業(yè)設(shè)備中和具有機(jī)器和具有由導(dǎo)電材料(例如鋼板蒙皮)構(gòu)成的較大面積的類似物的區(qū)域內(nèi)，由于以此決定的往來(lái)于無(wú)線數(shù)據(jù)載體(應(yīng)答器)的無(wú)線電信號(hào)的反射，往往發(fā)生超作用半徑。這意味著，在不利的情況下，還更遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)載體以類似的或有時(shí)甚至以比大多應(yīng)該優(yōu)選檢測(cè)的數(shù)據(jù)載體中的靠近的更好/更高的接收?qǐng)鰪?qiáng)來(lái)檢測(cè)。此外，這種反射或由此決定的超作用半徑還經(jīng)常是動(dòng)態(tài)的，就是說(shuō)，由于周圍環(huán)境、從應(yīng)答器天線到讀出器天線的定向(所謂的“星座”)或其他情況的不可影響的改變，在該布置中的反射行為和因此還有超作用半徑可能不受控制地改變。例如，這可能已經(jīng)通過(guò)以下實(shí)現(xiàn)，要識(shí)別的目標(biāo)隨著要識(shí)別的數(shù)據(jù)載體移動(dòng)，這在一般生產(chǎn)過(guò)程中幾乎總是如此。由于這些原因，所描述的用于選擇想要的(大多在空間上最接近的)數(shù)據(jù)載體的方法在具有反射決定的超作用半徑的布置中通常是不足夠可靠的，所述方法大多基于接收?qǐng)鰪?qiáng)的分析或以有聯(lián)系的方式基于讀/寫(xiě)設(shè)備的所使用的發(fā)射功率的改變。
[0005]簡(jiǎn)而言之，在現(xiàn)有技術(shù)中已有多個(gè)用于選擇期望的或最接近的應(yīng)答器的方法，例如使用不同的天線類型，但所述天線類型已經(jīng)在系統(tǒng)安裝時(shí)由用戶適當(dāng)選擇，或使用統(tǒng)計(jì)分析算法，或根據(jù)接收?qǐng)鰪?qiáng)值選擇，或替代地通過(guò)“功率遞增法”，或還有上述方法的組合?？梢越璐诉_(dá)到的結(jié)果尤其在工業(yè)環(huán)境下仍有改善空間。
[0006]從專業(yè)雜志“ident〃 2013年N0.4第14和15頁(yè)上已知一種適于RFID-使用的天線，該天線可以交替地使用不同的極化，尤其是水平或垂直線性極化或者右旋或左旋圓形極化。在此，從現(xiàn)有技術(shù)已知，為了盡可能完全檢測(cè)多個(gè)(總體)數(shù)據(jù)載體以分別不同的天線極化依次執(zhí)行多個(gè)檢測(cè)周期，以此能可靠地檢測(cè)這樣的在與天線的關(guān)系上空間上不利定向的或遠(yuǎn)離的數(shù)據(jù)載體。
[0007]在其中數(shù)據(jù)載體(RFID-應(yīng)答器)總是相對(duì)于讀/寫(xiě)設(shè)備的天線具有所定義的定向的布置中，可以固定地把這樣的多極化天線調(diào)整到這樣的模式上，該模式對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)載體的同樣固定的定向(靜態(tài)星座)，以此在幾種情況下，根據(jù)接收?qǐng)鰪?qiáng)測(cè)量選擇數(shù)據(jù)載體和因此選擇具有最優(yōu)接收?qǐng)鰪?qiáng)的數(shù)據(jù)載體呈現(xiàn)良好的結(jié)果，但在帶有自由選擇定向的數(shù)據(jù)載體的布置中，這樣的天線到確定的極化類型上的調(diào)整在選擇數(shù)據(jù)載體時(shí)導(dǎo)致不太令人滿意的結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的任務(wù)是，尤其在帶有較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)載體的反射決定的超作用半徑的環(huán)境中，改善數(shù)據(jù)載體(RFID-應(yīng)答器)的選擇。
[0009]該任務(wù)的按照本發(fā)明的解決方案受新的認(rèn)識(shí)支持，即首先為在工業(yè)環(huán)境下超作用半徑負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)載體的在金屬或?qū)щ姳砻嫔媳环瓷涞男盘?hào)，在以不同的天線極化進(jìn)行的多次檢測(cè)(求庫(kù)存，“Inventory(清查)”中，具有比在直接的路徑上所接收或所檢測(cè)的數(shù)據(jù)載體更高的接收?qǐng)鰪?qiáng)或所需要的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)的方差。因此，按照本發(fā)明，以分別不同的天線極化多次檢測(cè)數(shù)據(jù)載體、即“總體”，其中在多個(gè)或所有所使用的天線極化的情況下或者能夠完全接收的、或者能夠以高質(zhì)量連續(xù)接收的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)載體選擇為最接近的，而數(shù)據(jù)載體中的只在一個(gè)或幾個(gè)天線極化的情況可以檢測(cè)的、或只在一個(gè)或幾個(gè)天線極化的情況下能以比較良好的接收?qǐng)鰪?qiáng)值接收(或至少顯著地比最先列舉的組差)的其他數(shù)據(jù)載體，以高的幾率不在或幾乎不在直接路徑上被接收，而是基于反射決定的超作用半徑被接收，并因此在常用的應(yīng)用情況下不能被選擇。因此，按照本發(fā)明，可以通過(guò)以分別不同的天線極化的多個(gè)檢測(cè)周期通過(guò)對(duì)接收參數(shù)、尤其對(duì)接收?qǐng)鰪?qiáng)或“可檢測(cè)性”的統(tǒng)計(jì)分析得出關(guān)于以下的統(tǒng)計(jì)結(jié)論，即相應(yīng)的數(shù)據(jù)載體主要是直接還是“間接”被接收，并以此選擇一個(gè)(或多個(gè))可能最接近的數(shù)據(jù)載體。
[0010]該任務(wù)尤其通過(guò)根據(jù)專利權(quán)利要求1的方法和通過(guò)根據(jù)專利權(quán)利要求5的讀/寫(xiě)設(shè)備來(lái)解決。
[0011]在此，為了任務(wù)的解決，提出一種從多個(gè)所檢測(cè)的無(wú)線數(shù)據(jù)載體中選擇至少一個(gè)，尤其從多個(gè)RFID-應(yīng)答器中選擇至少一個(gè)的方法，其中在讀/寫(xiě)設(shè)備的檢測(cè)范圍內(nèi)通過(guò)多個(gè)檢測(cè)周期對(duì)數(shù)據(jù)載體進(jìn)行記錄，其中對(duì)于數(shù)據(jù)載體中的每個(gè)被檢測(cè)的數(shù)據(jù)載體記錄至少一個(gè)接收參數(shù)，并且其中借助分析所記錄的接收參數(shù)選擇數(shù)據(jù)載體中的至少一個(gè)。在此，由讀/寫(xiě)設(shè)備以分別不同的天線極化執(zhí)行多個(gè)檢測(cè)周期，其中對(duì)于所檢測(cè)的數(shù)據(jù)載體，在以分別使用的天線極化檢測(cè)時(shí)，分別記錄至少一個(gè)接收參數(shù)，并且其中根據(jù)在不同的天線極化的情況下記錄的接收參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，選擇所數(shù)據(jù)載體中的至少一個(gè)。通過(guò)該方法可以選擇數(shù)據(jù)載體中的最近的，所述最近的因此也在沒(méi)有反射的情況下被檢測(cè)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)載體以幾乎每個(gè)天線配置(極化)都被良好地檢測(cè)。
[0012]此外，該任務(wù)的解決方案還提出一種讀/寫(xiě)設(shè)備，其用于從多個(gè)處于該讀/寫(xiě)設(shè)備的檢測(cè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)載體、尤其RFID-應(yīng)答器中選擇至少一個(gè)，該讀/寫(xiě)設(shè)備具有內(nèi)裝的或與讀/寫(xiě)設(shè)備連接的天線，其中該天線被設(shè)立用于交替地以不同的天線極化來(lái)運(yùn)行。在此，該讀/寫(xiě)設(shè)備具有分析單元，其用于借助于上述方法之一選擇所檢測(cè)的數(shù)據(jù)載體中的至少一個(gè)。采用這樣的讀/寫(xiě)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)借助該方法所討論的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方法的有利的設(shè)計(jì)方案在從屬專利權(quán)利要求中被說(shuō)明。在此描述的特征和優(yōu)點(diǎn)按意義也適用于按照本發(fā)明的讀/寫(xiě)設(shè)備。所討論的特征不僅可以單獨(dú)地，而且可以彼此組合地應(yīng)用。
[0014]有利地，選擇能以最高數(shù)目的不同的天線極化檢測(cè)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)載體。因此得出一種簡(jiǎn)單的分析，因?yàn)椴槐?例如為RSS1-值)定義閾值，而是“可讀的”和“不可讀的”之間的區(qū)分就足夠。
[0015]在另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，以每個(gè)使用的天線極化，以讀/寫(xiě)設(shè)備的分別不同的發(fā)射功率，尤其以逐個(gè)周期連續(xù)上升的發(fā)射功率(“Power-Ramping(功率遞增)”)，執(zhí)行多個(gè)檢測(cè)周期，其中對(duì)于每個(gè)所檢測(cè)的數(shù)據(jù)載體和對(duì)于每個(gè)天線極化，作為接收參數(shù)檢測(cè)至少為了在分別使用的天線極化的情況下成功檢測(cè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)載體所必需的發(fā)射功率。因此，與前面討論的方案不同，這里不使用所接收的信號(hào)強(qiáng)度的與功能有關(guān)的極限值作為“接收參數(shù)”，而是在此使用被分配給相應(yīng)檢測(cè)過(guò)程的發(fā)射功率作為接收參數(shù)。
[0016]只要有多個(gè)不同的無(wú)線電信道(發(fā)射頻率)或頻帶可供選擇，有利地在應(yīng)用不同的無(wú)線電信道的情況下重復(fù)執(zhí)行該方法，其中在盡可能高的數(shù)目的不同的無(wú)線電信道下數(shù)據(jù)載體的可檢測(cè)性，和/或在相應(yīng)的無(wú)線電信道中和在此所使用的天線極化的情況下至少為了成功檢測(cè)所需的發(fā)射功率被用作替代的或另外的用于選擇或不選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)載體的標(biāo)準(zhǔn)。因此，附加于改變極化平面，還通過(guò)發(fā)射頻率進(jìn)行改變，這能夠?qū)崿F(xiàn)還更好地區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)載體中的“在空間上接近的”。
【附圖說(shuō)明】
[0017]隨后借助附圖闡述根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例。這同時(shí)用來(lái)闡明按照本發(fā)明的讀/寫(xiě)設(shè)備。
[0018]在此:
[0019]圖1以示意圖示出具有讀/寫(xiě)設(shè)備連同三個(gè)數(shù)據(jù)載體和帶有反射特性的兩個(gè)物體并且連同應(yīng)用的布置，以及
[0020]圖2示出一個(gè)表，其中記錄了針對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)載體(應(yīng)答器)和在此所使用的天線極化所記錄的接收參數(shù)(在此:相對(duì)的接收?qǐng)鰪?qiáng)值)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在圖1中示意地示出讀/寫(xiě)設(shè)備SLG，其配備有內(nèi)裝天線，其中該天線在其輻射行為方面，可在水平、垂直、右圓形和左圓形極化之間切換。讀/寫(xiě)設(shè)備SLG在通信上與在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用AW連接，該應(yīng)用被確定用于對(duì)在空間上最近的數(shù)據(jù)載體ID2執(zhí)行自動(dòng)化的功能或類似的。在讀/寫(xiě)設(shè)備31^的空間接收?qǐng)鲋胁贾糜袛?shù)據(jù)載體101、102、103，其中在圖1的圖示中可見(jiàn)的箭頭示例性地代表電磁波(無(wú)線電信號(hào))的路徑，所述電磁波在檢測(cè)或數(shù)據(jù)傳輸時(shí)從數(shù)據(jù)載體ID1、ID2、ID3向讀/寫(xiě)設(shè)備SLG或該讀/寫(xiě)設(shè)備的天線傳輸。反射器R1、R2是機(jī)器部件、機(jī)器殼體或其他導(dǎo)電物品，其能夠在其表面上反射電磁波;這里選擇的圖示是質(zhì)上示意的抽象，其中在真實(shí)布置中能夠得出復(fù)雜得多的傳播圖形和空間星座。
[0022]在下文中假定，數(shù)據(jù)載體ID2是在空間上最接近讀/寫(xiě)設(shè)備SLG的數(shù)據(jù)載體，然而其中根據(jù)所調(diào)整的天線極化和根據(jù)其他因素，數(shù)據(jù)載體ID1、ID3在其檢測(cè)時(shí)完全能夠產(chǎn)生更尚的接收?qǐng)鰪?qiáng)。
[0023]盡管這里示意地示出的讀/寫(xiě)設(shè)