物流输送线的RFID识读范围自动测量系统

 

 

RFID识读范围自动测量系统可以完成在模拟的现代物流生产流水线环境下对不同的RFID产品（标签和读写器）识读距离进行高精度测量，提供RFID系统有效工作范围的准确数据，为企业

RFID设备选型、产品质量控制和定量检测提供技术支持。该测量系统具有简单、精确、自动化程度高等特点，不仅能作为RFID检测实验室的核心装备，还能够依托该系统进行若干基础性

研究，并对参与RFID检测标准的研究具有重要意义。

 

目前，国内采用的普通测距系统没有专门针对物流输送线环境下的RFID识读范围测量，因此，普通的测距系统不能实现测距传感器与RFID天线、标签、读写器、物流输送线的多方接口控

制。本系统提出了一种用于物流输送线的RFID识读范围自动测量新系统。

 

本系统的系统方案如图1所示，图中标注含义如下：1——物流输送线模块，2——RFID标签，3—RFID天线和读写器模块，4——第一个测距传感器模块，5——第二个测距传感器模块，6

——测控模块，7——数据控制线，8——显示模块。

 

图1所示系统包括：

 

I)物流输送线模块1，该模块为循环体，可以设定速度，具备顺时针和逆时针两种循环转动模式，给物流输送线上传输的物品表面贴上RFID标签2，在物流输送线侧面安装RFID读写器和天

线，在天线边安装两个测距传感器；

 

(2)RFID天线和读写器模块3，当贴有RFID标签的物品进入RFID天线辐射场，RFID天线感应到RFID标签反射的射频信号，与RFID天线连接的RFID读写器串口发出跳变信号;

 

(3)测距传感器模块4和5，两个测距传感器光束发射夹角为180°，方向分别指向物流输送线运动顺时针方向和逆时针方向；

 

(4)测控模块6，测距传感器模块与测控模块之间有数据控制线7连接，当贴有RFID标签的物品进入RFID天线辐射场，RFID读写器通过串口通信的方式将产生的跳变信号发送给光束正对物品

方向的测距传感器4，测距传感器4测量RFID天线到RFID标签之间的距离值，并将该距离值存储在测控模块内存中，设定物流输送线顺时针循环传输10圈，贴有RFID标签的物品10次进入

RFID天线辐射场，获得10个距离值，依次存储在测控模块内存中，将存储在测控模块内存中的10个距离值求和后除以10，获得平均距离值L1，设定物流输送线逆时针循环传输10圈，测距

传感器5测量并在测控模块内按照平均距离值L1计算方法获得平均距离值L2，确定平均距离值L1和平均距离值L2分别为RFID天线两侧最大识读距离，它们之间的范围为RFID识读范围；

(5)显示模块8，

 

该模块可以显示实时测量到的RFID天线到RFID标签之间的距离值。

 

附图说明

 

图1:本系统的系统方案

 

图2:物流输送线模块

 

具体实施方式单品级RFID应用检测系统为例，RFID天线选用美国Impinj公司的MiniGuardrail天线,该天线为近场天线,最大识读距离为120mm。

RFID读写器选用美国Impinj公司的Speedway RevolutionR220读写器。测距传感器选用瑞士 Baumer公司的OADM 12型激光测距传感器，该传感器测量距离范围为16?120mm。
 

当RFID天线功率调节到最大时，RFID识读距离应该为120mm。这时采用本系统提出的RFID识读范围自动测量系统，该系统包括：
 

(I)物流输送线模块，如图2所示，图中标注的尺寸大小单位为_，该模块为循环体，可以设定速度，具备顺时针和逆时针两种循环转动模式，给物流输送线上传输的物品表面贴上RFID标签，

在物流输送线侧面安装RFID读写器和天线，在天线边安装两个测距传感器，图中标注含义如下：1——检测样品，2——检测天线，3——读写器，4——电柜箱（电脑主机及电器元件），

5—支撑腿，6—转弯头，7—显示器，8—电机，9—驱动部分；

 

(2) RFID天线和读写器模块，当贴有RFID标签的物品进入RFID天线辐射场，RFID天线感应到RFID标签反射的射频信号，与RFID天线连接的RFID读写器串口发出跳变信号;

(3)测距传感器模块，两个测距传感器光束发射夹角为180°，方向分别指向物流输送线运动顺时针方向和逆时针方向；

(4)测控模块，当贴有RFID标签的物品进入RFID天线辐射场，RFID读写器通过串口通信的方式将产生的跳变信号发送给光束正对物品方向的测距传感器，测距传感器测量RFID天线到RFID标签之

 

间的距离值，并将该距离值存储在测控模块内存中，设定物流输送线顺时针循环传输10圈，贴有RFID标签的物品10次进入RFID天线辐射场，获得10个距离值，依次为 119. 020mmU18. 034mm、

 

120. 200mm、120. 045mm、119. 654mm、119. 287mm、118. 567mm、120. 320mm、119. 550mm、120. 013mm，将它们存储在测控模块内存中，求和后除以10，获得平均距离值L1 = 119. 469mm

 

，设定物流输送线逆时针循环传输10圈，第二个测距传感器测量并在测控模块内按照平均距离值L1计算方法获得平均距离值L2 = 120. 045mm，确定平均距离值119. 469mm和平均距离值120. 

 

045mm分别为RFID天线两侧最大识读距离,它们之间的范围为RFID识读范围；

(5)显示模块，该模块显示实时测量到的RFID天线到RFID标签之间的距离值。

 

 

 

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