[发明专利]RFID应用测试系统

摘要

本发明RFID应用测试系统涉及电子技术应用领域，是一种为广大中小RFID与物联网应用企业和系统集成商提供RFID技术应用测试服务的测试系统。包括标签性能测试系统、RFID标签位置部署测试系统、基于RFID的智能托盘输送分拣测试系统、基于RFID的智能包装箱物品输送分拣测试系统、单品环形输送测试系统、智能货架测试系统和仓库闸口门数据采集测试系统；为广大中小RFID与物联网应用企业和系统集成商提供RFID技术应用测试，包括多种场景下的近三十种测试。

主权项

一种RFID应用测试系统，其特征在于：包括标签性能测试系统、RFID标签位置部署测试系统、基于RFID的智能托盘输送分拣测试系统、基于RFID的智能包装箱物品输送分拣测试系统、单品环形输送测试系统、智能货架测试系统和仓库闸口门数据采集测试系统；所述标签性能测试系统包括标签性能测试仪、标签性能测试读写器、标签性能测试天线、标签性能测试天线固定支架和标签性能测试程控转台，标签性能测试天线固定支架设置在标签性能测试程控转台一侧，标签性能测试天线固定支架上设有滑轨，标签性能测试天线安装在标签性能测试天线固定支架上，所述标签性能测试天线能够沿滑轨上下移动，标签性能测试读写器安装在标签性能测试固定支架底部；标签性能测试天线通过馈线与标签性能测试读写器连接，标签性能测试仪通过网线与标签性能测试读写器相连，标签性能测试仪通过RS232串行通信接口与标签性能测试程控转台相连；所述标签性能测试仪采用工控机，在标签性能测试仪上装有RFID标签专用测试模块，标签性能测试仪通过该专用测试模块控制标签性能测试程控转台，并读取标签性能测试天线采集到的RFID信号，完成标签性能参数的测试；所述RFID标签专用测试模块，包括：读取距离测试子模块，用于测试读取距离与频率的关系；写入距离测试子模块，用于测试写入距离与频率的关系；标签角度特性测试子模块，用于测试不同方向角度所对应的最小响应功率；RFID标签位置部署测试系统包括标签位置部署测试主机、标签位置部署读写器、标签位置部署工作台、标签位置部署天线固定支架和标签位置部署天线，标签位置部署天线固定支架设置在标签位置部署工作台一侧，标签位置部署天线安装在标签位置部署天线固定支架上；所述标签位置部署天线固定支架采用双滑轨，使得标签位置部署天线能够通过滑轨上下移动；标签位置部署读写器通过网线与标签位置部署测试主机相连，标签位置部署天线通过馈线与标签位置部署读写器连接；标签位置部署读写器安装在标签位置部署天线固定支架底部；所述标签位置部署测试主机采用PC机，标签位置部署测试主机读取标签位置部署读写器采集到的标签数据信息，完成RFID标签位置部署测试；标签位置部署测试主机里装有控制模块和测试模块，控制模块用于控制测试模块的运行，控制模块具有RFID标签部署系统控制界面；测试模块包括：建模子模块，用于对待测物品进行场景3D建模；读写器配置子模块，用于在RFID标签部署系统选择配置读写器；热点测试子模块，用于测试当前标签位置的平均射频衰减功率；基于RFID的智能托盘输送分拣测试系统包括智能托盘天线阵列、智能托盘柔性输送线、智能托盘运动检测器、托盘和智能托盘控制系统；智能托盘控制系统包括PC、变频器和PLC设备，用于控制智能托盘柔性输送线运转、读取天线数据并根据分拣要求对托盘输送进行控制处理；在智能托盘柔性输送线一端的可读区域的通道内壁安装有智能托盘天线阵列，所述智能托盘天线阵列包括分别安装在左侧、右侧和柔性输送线下部的智能托盘天线；智能托盘天线阵列使RFID标签的识读区域组合覆盖托盘全部区域，当每个托盘通过可读区域时，所述右侧智能托盘天线正对货物的右侧，左侧智能托盘天线正对托盘的左侧，底部智能托盘天线位于智能托盘柔性输送线下面，辐射方向正对托盘底面；智能托盘天线的朝向平行于智能托盘柔性输送线输送的方向，左、右两侧的智能托盘天线正向对应固定，不能倾斜和旋转；托盘放置在智能托盘柔性输送线上，用于放置货物；在托盘上贴有托盘标签，用来识别托盘上的货物；智能托盘运动检测器安装在闸口门的智能托盘柔性输送线一侧，用于感知物品到来，从而触发智能托盘读写器开启天线读取标签；所述智能托盘柔性输送线通过皮带输送机和滚筒输送机组成多组输送链，各输送链组成连续的输送线，贴有标签的物品经智能托盘柔性输送线通过该可读区域，从而完成模拟托盘输送任务；托盘输送站点设定为2号站台和3号站台，所述2号站台代表卡车，3号站台代表物料堆放区域；智能托盘控制系统用于控制基于RFID的智能托盘输送分拣测试系统的工作，包括：智能托盘读写器配置模块，用于自动识别系统所连接的智能托盘读写器型号；智能托盘分拣规则设置模块，用于设置所需托盘到达的站台；智能托盘分拣工作模块，用于控制智能托盘柔性输送线自动启动运行，根据智能托盘天线检测到的托盘RFID标签信息，将托盘输送至分拣规则设置模块设置的指定站台；基于RFID的智能包装箱物品输送分拣测试系统包括智能包装箱天线阵列、智能包装箱柔性输送线、智能包装箱分道输送线、智能包装箱运动检测器、包装箱物品输送线闸口门和智能包装箱控制系统，包装箱物品输送线闸口门设置在智能包装箱柔性输送线的起始端上；在包装箱物品输送线闸门口的通道内壁安装有智能包装箱天线阵列，所述智能包装箱天线阵列包括分别安装在左、右两侧的两个智能包装箱天线以及安装在通道内壁上或/和下的一个或两个智能包装箱天线，智能包装箱天线总数不大于四个，使RFID标签的识读区域组合覆盖包装箱全部区域；所述包装箱物品输送线闸口门还能够用于屏蔽外部信号辐射干扰；所述智能包装箱柔性输送线用于完成物料输送任务，智能包装箱柔性输送线通过皮带输送机和滚筒输送机组成多组输送链，各输送链组成连续的输送线；模拟将包装箱输送到不同的物料堆放区域；在智能包装箱柔性输送线远离包装箱物品输送线闸口门一端，还设置有智能包装箱分道输送线；智能包装箱运动检测器安装在包装箱物品输送线闸口门外的智能包装箱柔性输送线一侧，用于感知物品到来，从而触发智能包装箱读写器开启智能包装箱天线读取标签；所述智能包装箱分道输送线通过皮带输送机和滚筒输送机组成多组输送链，各输送链组成连续的输送线；所述智能包装箱控制系统具有PC、变频器和PLC设备，用于控制智能包装箱柔性输送线运转、读取天线数据并根据分拣要求对包装箱输送方向进行控制处理，智能包装箱控制系统包含：智能包装箱读写器配置模块，用于自动识别与智能包装箱控制系统相连的读写器型号；智能包装箱分拣规则设置模块，用于根据模拟分拣需要，设置所需包装箱到达的位置方向，所述位置方向包括直行和分道的位置；智能包装箱分拣启动模块，用于启动分拣操作，使智能包装箱柔性输送线自动运行；智能包装箱分拣操作模块，用于当放置在智能包装箱柔性输送线上的模拟待分拣的包装箱送至智能包装箱运动检测器所在区域时，启动智能包装箱读写器读取RFID标签信息，根据智能包装箱天线检测到的包装箱RFID标签信息，将待分拣的包装箱输送至智能包装箱分拣规则设置模块中设置的位置；智能包装箱分拣停止模块，用于停止分拣，关闭基于RFID的智能包装箱物品输送分拣系统；单品环形输送测试系统包括环形天线阵列、环形柔性输送线、环形运动检测器、环形柔性输送线闸口门和环形控制系统；环形柔性输送线闸口门设置在环形柔性输送线的运转路径上；在环形柔性输送线闸门口的通道内壁安装有环形天线阵列，所述环形天线阵列包括分别安装在左、右两侧的两个环形天线以及安装在通道内壁上的一个环形天线，环形天线总数不大于三个，使RFID标签的识读区域组合覆盖待检测单品全部区域；所述环形柔性输送线闸口门还能够用于屏蔽外部信号辐射干扰；所述环形柔性输送线通过皮带输送机和滚筒输送机组成多组输送链，各输送链首尾连接组成连续的输送线；用于完成小包装待测单品的循环输送；环形运动检测器安装在环形输送线闸口门外的环形柔性输送线上，用于感知物品到来，从而触发环形读写器开启天线读取标签；所述环形控制系统具有PC、变频器和PLC设备，变频器和PLC用于启动、停止单品环形输送线的运转，还可以调节单品环行线的运转速度；环形控制系统用于控制环形柔性输送线运转、读取环形天线数据并根据分拣控制要求对环形输送线的运转进行控制处理；环形控制系统包含：环形PC内置控制系统，PC内置控制系统包括读写器工作模块和参数设置模块；环形读写器工作模块，用于控制读写器读取标签信息，并将所述标签信息显示在PC机上；所述标签信息包括标签名称、标签EPC、标签图片和标签最后发现时间；环形参数设置模块，用于设置标签的显示时间；设定所要使用的环形天线；改变环形读写器的模式；设定环形读写器功率的衰减；使环形读写器按照指定格式对标签进行过滤，只读取满足规则的标签信息；智能货架测试系统包括按灯拣选货架、RFID专用货柜和智能货架测试主机；RFID专用货柜包括柜体、读写器和天线，所述柜体由储货架和储货柜组成，储货柜位于储货架下部，储货柜外装有柜门，在储货柜内装有读写器；储货架分为若干层，层数不少于2层；在各层上、下夹板中均装有天线，使读写器能通过天线从上方或下方读取物品RFID标签信息，覆盖各层待测物品；所述按灯拣选货架设置为双层8格，在货架本体上设有若干货物层，每一个货物层均匀设有容纳腔，货物放置在容纳腔内；在容纳腔对应的面板上设有显示屏、指示灯和按钮，显示屏用于显示RFID专用货柜缺货时需要补货的拣选数量，提示灯用于提示补货人员该货物层容纳腔有补货需要拣选；RFID专用货柜内安装的读写器通过网线与智能货架测试主机连接；按灯拣选货架通过USB串行通信与智能货架测试主机连接；智能货架测试主机包括智能货架测试控制系统；所述按灯拣选货架采用流利货架，容纳腔内具有滑轮机构，容纳腔后部比前部高，当前部货物取走后，后部货物利用自重自动向容纳腔前部下滑，以方便拿取货物；智能货架测试控制系统包括：货架商品盘点模块，用于实现按灯拣选货架上数量的盘点，并与数据库记录核对；缺货预警模块，用于对在架商品数量实时监控，当商品在架数量低于在智能货架测试主机设置的预警值时通过指示灯亮进行提示；商品展示模块，用于将按灯拣选货架上现有商品的图片和文字介绍在电脑的商品展示界面上显示出来；防盗报警模块，用于监控在架商品，一旦某商品非正常离开按灯拣选货架，则进行报警；智能货架按灯拣选模块，用于向管理员显示按灯拣选货架上需要补货物品的数量以及货品所在位置；仓库闸口门数据采集测试系统包括仓库支架、防撞围栏、闸口门测试工业读写器、闸口门测试天线阵列和闸口门测试控制系统；在仓库支架下方的左、右两侧分别设置有左侧闸口门测试天线阵列和右侧闸口门测试天线阵列，左侧闸口门测试天线阵列和右侧闸口门测试天线阵列互相对齐，处于相同的高度；防撞围栏安装在仓库支架下部，将左侧闸口门测试天线阵列和右侧闸口门测试天线阵列分别包围在其中；闸口门测试控制系统基于工业控制计算机，闸口门测试工业读写器通过网线与闸口门测试控制系统连接；闸口门测试工业读写器读取标签信息，并将所述标签信息传输并显示在闸口门测试控制系统上；所述标签信息包括标签名称、标签EPC和标签最后发现时间；闸口门测试天线阵列中的天线采用圆极化天线，以满足测试中标签最大范围的朝向要求, 在仓库支架即模拟的仓库闸口门前后、上下空间形成RFID标签的识读区域全覆盖；在仓库支架底面设有与仓库支架同宽并接地的正方形导电金属板，所述金属板最少为6mm厚；当使用多个天线时，闸口门测试工业读写器设置成使得左、右闸口门测试天线阵列中的天线有相同的有效工作周期；闸口门测试控制系统，包括：闸口门性能校准模块，用于校准闸口门的性能，具体的是测量闸门口的最大允许功率，以确保被测物体通过有效识读区域时物体表面的场强不超过最大允许场强；校准左、右闸口门测试天线阵列的位置；信息读写模块，用于在附有RFID标签的物品经过闸口门时，通过闸口门测试工业读写器读取标签信息，并将所述标签信息传输、显示在闸口门测试控制系统上。