一种用于通过使用射频天线来编码和解码信息的系统和方法。所述系统包括一个或多个询问器设备和ＲＦＩＤ数据标签。ＲＦＩＤ数据标签包括多个天线元件，所述天线元件在衬底上或直接在物体上形成。天线元件被定向并具有用来提供偏振和相位信息的尺寸，该信息表示在ＲＦＩＤ标签上所编码的信息。询问器设备扫描某个区域并且使用雷达成像技术来建立所扫描区域的图像。该设备接收从数据标签上的天线元件所重新辐射的ＲＦ信号，优选在图像上呈现所述数据标签。所重新辐射的ＲＦ信号优选包括每个天线元件的偏振和相位信息，其中使用雷达信号成像算法来利用该信息以解码ＲＦ数据标签上的信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及射频识别(radio frequency identification, RFID) 询问器(interrogator)和数据标签以及编码和解码方法的领域。
技术介绍
在当前的技术开发和应用当中，存在很多现有技术用于实现用来 识别货物、物体、车辆和人员的期望的功能。传统上条形码和磁性条 作为短程装置己广为人知。近年来，在射频识别或RFID的通用领域中 正在使用提高读取可靠性的技术。RFID技术利用安置在物体上的标签收发器(tag transponder)以及 读取器(在这里也被称作询问器)来读取并识别该标签。RFID技术大 致分类成使用具有最长距离的"有源"标签和具有较短距离(典型情 况下小于20英尺)的"无源标签"。产业界把有源标签归类为具有本 地功率源(诸如电池)使得有源标签发送待由询问器读取的信号。产 业界把无源标签归类为其功率来源于读取器的那种标签，因此所述无 源标签当接收来自读取器的信号时重新发送或转发信息。在这两类标签中，都存在通常情况下采用集成电路或硅芯片形式 的电子电路，其中所述电路存储识别数据并将其传送到读取器。除芯片之外，标签还包括被电连接到芯片的某种形式的天线。有源标签包 括根据该标签自己的电源与读取器通信的天线。对于无源标签来说， 天线充当用于把源于读取器的射频(RF)能量转换为电功率的换能器， 借此芯片被赋能并且执行与所述读取器的通信功能。考虑到有源和无源标签具有采用芯片形式的电子线路，所以用于 每个标签的制造成本是很高的。不仅存在与芯片本身相关联的成本， 而且还存在把所述芯片安置到标签上所要求的许多处理步骤。另外， 现有标签还要求把天线机械且电连接到芯片的方法，这也增加了制造 成本。还应当注意，有源和无源RFID标签技术根本上是基于询问然后传 送的操作序列。因此询问器读取标签具有时间量，所述时间量取决于 在所述询问器和标签之间通信信道的RF带宽和数据速率。如果多个标 签都在询问器的范围之内，那么询问器试图读取单个标签可能导致多 个干扰传输。还应当注意，在这样所描述的RFID类型的系统中，没有 直接方法来准确地定位并跟踪标签。上述技术只提供了识别方法。因此需要一种无芯片的RFID系统和方法，可以在询问器和标签之 间提供更大的距离、更低的标签制造成本以及彼此邻近的多个标签较 少的总读取时间。还需要一种用于准确地定位并跟踪标签的系统。
技术实现思路
一种通过使用射频天线来编码并解码信息的系统和方法，包括一 个或多个询问器设备和RFID数据标签。RFID数据标签包括多个天线 元件，所述天线元件形成在衬底上或直接形成在物体上。天线元件被 定向并具有用于提供偏振和相位信息的尺寸，所述偏振和相位信息用于表示在RFID标签上所编码的信息。询问器设备扫描某个区域并且使 用雷达成像技术来创建所扫描区域的图像。所述设备利用在图像上所 表示的数据标签来接收从所述数据标签上的天线元件所重新辐射的RF信号。所重新辐射的RF信号优选包括每个天线元件的偏振和相位信 息，借此使用雷达信号成像算法来利用该信息以解码在RF数据标签上 的信息。附图说明并入并构成该说明书一部分的附示了本专利技术的一个或多个实 施例，并且连同具体实施方式一起用来解释本专利技术的原理和实现方式。 其中图1A图示了依照本专利技术的一个示例性实施例的用于行李识别的环境中的射频识别(RFID)系统。图1B图示了具有本专利技术一个实施例的RFID标签的行李签。 图1C图示了依照本专利技术一个实施例的手持式RFID询问器。 图1D图示了依照本专利技术一个实施例的其上具有RFID标签的个人识别卡。图1E图示了依照本专利技术一个实施例的其上具有多个RFID标签的 容器。图2图示了依照本专利技术 一 个实施例的RF ID询问器的示意图。图3A同时了依照本专利技术一个实施例的在RFID标签的衬底上的天线配置的示意图。图3B图示了依照本专利技术一个实施例的RFID标签的侧视图。图3C图示了依照本专利技术一个实施例的衬底上的另一RFID标签天线配置的示意图。图4A图示了依照本专利技术一个实施例的在衬底上的另一 RFID标签天线配置的示意图。图4B图示了依照本专利技术一个实施例的在衬底上的另一RFID标签天线配置的示意图。图5图示了依照本专利技术一个实施例的解码过程的框图。 图6图示了依照一个实施例的用于RFID标签的数据编码模式的示例性表。图7图示了依照本专利技术一个实施例的示例性编码过程的流程图。具体实施例方式这里在利用参数反射技术的RFID系统的范围内描述了本专利技术的 实施例。本领域普通技术人员应当认识到本专利技术的以下详细描述仅仅 是说明性的而并想以任何方式来进行限制。本专利技术的其它实施例对于 受此公开启示的本领域技术人员来说是显而易见的。现在详细地参考 如附图中所图示的本专利技术的实现方式。在整个附图及其后的具体实施 方式使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。这里所描述的本专利技术优选利用非常低成本的RFID标签构造，并不 要求半导体或芯片技术。本专利技术优选可以在多达100米的距离读取 RFID标签，并且可以每秒读取并识别上千个RFID标签。另外，本发 明优选可以提供准确的承载RFID标签的二维和/或三维位置。如果 RFID标签位于移动物体上，那么可以通过本专利技术的询问器来计算速度 和轨迹信息。本专利技术优选利用毫米波(millimeterwave)区域中的频率， 使得可以检测在植物和非金属建筑材料之后的RFID标签。然而，可以 推断本专利技术能利用在其它范围内的频率并且不局限于毫米波区域。本专利技术可以降低操作费用，改进效率并且在工业、政府、国家安 全、军队、医疗、教育、运输和消费方面起重要作用。本专利技术可以被 用于各种各样的应用中，包括但不限于库存识别；资产管理跟踪和 集装箱定位；车辆访问控制(例如收费公路)；移动车辆识别；医疗 识别和跟踪病人、药物、设备和人员识别，为安全目的跟踪和监视人 员及设备；在机场识别行李和包裹；用于定位丢失的对象(例如钥匙、 文件、高尔夫球、衣服物品)的系统。图1A图示了依照本专利技术一个示例性实施例的RFID系统。如图1A 所示，RFID系统10包括也被认为是读取器的一个或多个询问器100 以及一个或多个RFID标签200。在图1A中所示出的系统描绘了通常 在机场的行李领取处中所看见的传送带97，借此在传送带97上递送各个手提箱98和包裹99。如图1A所示，包裹99包括其上印刷或粘贴 的一个或多个RFID标签200，而手提箱98均包括附属物96，所述附 属物96其上包括RFID标签200。图1B、 1D和1E图示了在手提箱和 包裹上的RFID标签200的例子。询问器IOO在图1A中被视为独立的单元，当物品98、 99在传送 带97上移动时，所述询问器定位、识别并可选地跟踪每个标签200。 在另一实施例中，询问器采用手持式部件IOI的形式，如图1C所示。 应当注意，本专利技术的RFID系统可在大量应用和环境中操作，下面描述 其中的一些，并且决不限于这里所示出并描述的例子。本系统10优选在雷达成像(radar imaging)的领域内利用数学集 中算法(mathematical focus algorithms)以解码并识别RFID标签。由 系统IO所使用的数学集中算法类型取决于应用。例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于读取ＲＦ数据标签中所存储数据的方法，所述方法包括： 按预定偏振向扫描区域发送电磁辐射，其中，该区域中具有天线元件的ＲＦ数据标签重新辐射电磁辐射，所述天线元件具有偏振和相位参数； 接收所重新辐射的电磁辐射； 根据所接收的电磁辐射来确定所述天线元件的所述偏振和相位参数；并且 把所述偏振和相位参数转换成表示所述ＲＦ数据标签中编码信息的数据。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔格雷戈里佩特斯，
申请(专利权)人：伍比克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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