[发明专利]定位、供给和识别网络中的设备

说明书

技术领域

本发明涉及供给(provision)网络中的设备。

背景技术

包含通用产品代码(“UPC”)的条形码已经成了现代生活中几乎无所不在的特征。商业流中的绝大多数产品以及包装、容器和其他元素现在都带有条形码，以允许进行便利的跟踪和库存控制。

但是，条形码有一些缺点。条形码是“只读”的，因为它们只是一组打印的不能被更新的机器可读平行条。条形码不能发射信息，而是必须被扫描器读取。条形码必须在相对较短的距离内被扫描，并且必须朝向适当的方向，以便条形码被读取。

为了克服条形码的缺点并且添加更强大的功能，已经开发出了“智能标签”，这种“智能标签”一般由RFID标签实现。RFID标签已被用于跟踪物品，例如航空行李、零售环境中的服装物品、奶牛和公路通行费。如图1所示，RFID标签100包括微处理器105和天线110。在该示例中，RFID标签100由RFID读取器125所生成的磁场145提供能量。标签的天线110拾取磁信号145。RFID标签100根据编码在标签中的信息调制信号145，并将经调制的信号155发射到RFID读取器125。

大多数RFID标签使用电子产品代码(“EPC”或“ePC”)格式之一来对信息编码。EPC码可形成为各种长度(常见格式是64、96和128比特)，并具有各种类型的定义的字段，这些字段允许了识别例如个体产品以及相关联的信息。这些格式在公共域中的各种文档中定义。一个这种文档是EPC Tag Data Standards Version 1.1 Rev 1.24(2004)，这里通过引用将其并入，用于所有目的。

一个示例性RFID标签格式在图1中示出。这里，EPC 120包括头部130、EPC管理者字段140、对象类别字段150和序列号字段160。EPC管理者字段140包含制造者信息。对象类别字段150包括产品的库存单位(SKU)号码。序列号字段160是能够唯一地标识个体产品的特定实例的40比特字段，即，不只是某种样式或型号，而是具体到一个样式和型号的特定“序列号”。

理论上，RFID标签和相关联的RFID设备(例如RFID读取器和打印机)可形成用于跟踪产品(或产品群组)及其历史的网络的一部分。但是，各种各样的困难妨碍了这一理论的实现。需要RF工程师花费大量时间和精力的一个问题是开发具有可接受的性能水平的低成本RFID标签。感性耦合的RFID标签具有可接受的性能水平。这些标签包括微处理器、金属线圈以及玻璃或聚合物封装材料。不幸的是，用于感性耦合的RFID标签中的材料使得它们对于广泛使用来说太昂贵：一个无源钮扣标签的成本约为$1，而用电池供电的读/写型标签的成本可能为$100或更多。

容性耦合的RFID标签使用导电墨水来取代感性RFID标签中使用的金属线圈。墨水被RFID打印机打印在纸签上，从而产生成本较低的一次性RFID标签。但是，传统的容性耦合RFID标签具有非常有限的范围。近年来，RF工程师已经在努力争取将容性耦合的RFID标签的范围扩展到超过约一厘米。

部分由于大量精力被花在解决前述问题上，所以用于联网RFID设备的现有技术系统和方法是相当原始的。RFID设备最近才被部署为带有网络接口。对于现有技术RFID设备的设备供给不是自动的，而是需要一个耗时的过程来配置每个设备。现有技术RFID设备和系统不适合于RFID设备的网络的大规模部署。

并且，传统的RFID设备具有少量的可用存储器。典型的RFID设备可能具有约0.5Mb的闪存以及总共1Mb的总存储器。RFID设备的小存储器限制了对这里提到的问题的可能的解决方案的范围。此外，RFID设备一般使用专用操作系统，例如RFID设备中使用的(一个或多个)微处理器的制造者的操作系统。

此外，许多RFID设备是在不利的工业环境中(例如仓库或工作)由技术相对不熟练的“IT”人员部署的。例如，如果在一个位置部署的设备例如发生故障，则它可能就只是简单地被移去并被用在另一个位置部署的正常工作的设备所替换。因此，希望提供用于唯一地且个体地识别RFID设备及它们在网络中的确切位置的方法和系统。

此外，RFID设备被部署为具有关于最初部署时设备的被部署位置的“静态”知识。在实践中，如果另一个设备损坏或不正常工作，则RFID设备被移动。通常，希望允许RFID设备的移动。但是，如果RFID设备被移动，则现有技术系统不知道RFID设备被移动到了什么位置。