[发明专利]RFID标签探询系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于读取RFID(射频识别)标签、特别地UHF(超高频)RFID标签的系统、方法及计算机程序代码。

背景技术

RFID已在很多应用领域中被用于检测和识别物品，从而与其它技术相比，允许在更大的范围上读取相当大数量的数据。其中特别关注的是高频(UHF)无源RFID系统，其希望利用自身无需功率源的标签提供十米量级的读取范围。然而，这些设备通常只有在离读取器天线几米距离时才具有高的成功读取的可能性。这种性能典型地明显限制了它们在将本地天线用于探询的环境中的应用。

为了能够成功读取无源UHF RFID标签，它应当接收足够的射频(RF)功率以激活其内部逻辑电路和以足够的信噪比(SNR)返回信号给读取器。这种要求设定了有关最大标签范围的限制。然而，由于信号的窄频带特性，真实环境中的衰减效应在上行链路和下行链路方向的自由空间损耗上产生较大变化，并且会阻碍标签的成功读取，即使完全落在最大读取范围内。因此，为了在真实应用中完全部署这些无源UHF RFID标签，需要用于长距离条件下的强力的读取技术。

数项研究已经开展以提高无源UHF RFID系统的性能。然而，标准的RFID系统目前不能防止出错(即，100％的成功读取率)。举例而言，DanielM.Doubkin的“The RF in RFID-passive UHF RFID in practice”提出多种改善SNR的方法：该作者建议在普通的直接转换I/Q解调器的同相(I)或正交(Q)通道中加入90°相移来改善标签背散射信号的SNR，因为背散射信号的相位因与它与标签的距离有关而不可预测。

进一步举例而言，Mojix(http://www.mojix.com/)具有一种无源UHFRFID系统，该系统具有相控阵列的天线(即，天线位于彼此的近场区域内)。这样允许使用相控阵列技术，例如形成为使链路预算最大化的数字束。这使得能够实现改善的接收机灵敏度，以及在工业、科学和医学(ISM)频带(902MHz和928MHz)上提供射频(RF)信号以激活标签的发射机。细节可以例如在：WO2007/094868、WO2008/118875和WO2008/027650中找到。更多的背景技术可以在EP2146304和US2008/0024273中找到。

EPC global UHF Class 1Gen 2RFID协议标准允许美国的跳频(FHSS)技术和英国的会话前侦听技术以克服多重及密集探询环境中的干涉[关于RFID空中接口的EPC通用规范的有效链接：http://www.epcglobalinc.org/standards/uhfc1g2/uhfc1g2 1 20-standard-20080511.pdf；][EPC global UHF Class 1Gen 2RFID规范，Alien的有效链接：http://www.rfidproductnews.com/whitepapers/files/ATWp EPCGlobal WEB.pdf]。

需要改善的用于读取特别地UHF无源RFID标签、以及用于尤其在其中在共同空间区域中可存有多个标签的场合对这种标签进行定位的技术。

发明内容

根据本发明的第一方面，因此提供了一种用于读取一个或多个RFID标签的RFID标签读取系统，该系统包括RF发射机和RF接收机，与所述RF发射机和所述RF接收机耦合以提供空间发射/接收信号分集的多个发射/接收天线，以及与至少所述RF接收机耦合的标签信号解码器，其中所述系统被构造成将从所述天线接收的RF信号合并以提供合并的接收的RF信号，其中所述RF接收机将所述合并的接收的RF信号作为输入；其中所述天线彼此之间的间隔足以使一个所述天线不落在另一所述天线的近场内，其中所述系统被构造成执行标签盘点循环，所述循环包括多个用于读取所述标签的标签读取回合，所述标签读取回合包括从所述多个天线同时发射RF标签探询信号，以及从所述标签的一个或多个处接收信号，所述标签读取回合具有一组时间槽，在时间槽期间，所述标签能够发射标签数据，该数据包括用于由所述天线接收的标签ID，其中所述系统被构造成在所述标签盘点循环期间执行以下操作中的一个或多个：改变同时从所述多个天线发射的所述标签探询信号的频率，以及/或者改变从所述天线之一发射的所述RF标签探询信号关于所述天线中的另一天线的相对相位。