物品的電子識別設備的制作方法
【專利摘要】呈現(xiàn)一種物品的電子識別設備（1），該物品的電子識別設備（1）包括信號接收器電路（2）和可視信令單元（3），該可視信令單元（3）基于所接收的信號來指示物品的電子識別設備（1）可附著到的物品的運輸狀態(tài)。通過這種設備，本發(fā)明提供一種用于出于物流目的而增強物品的識別、跟蹤和運輸?shù)姆绞健?br> 【專利說明】物品的電子識別設備
[0001]本申請是申請日為2008年10月17日、申請?zhí)枮?00810179930.2以及發(fā)明名稱為“物品的電子識別設備”的發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種物品(item)的電子識別設備。
【背景技術】
[0003]在例如進行離散制造或者物流過程的工廠中，物品的物料搬運是主要問題。被采用來使產(chǎn)業(yè)利潤最大化的多數(shù)技術都集中于生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。這些技術要求良好的物料搬運，以確保通過生產(chǎn)單元和裝配線的物流通暢并且確保減小在制品庫存。此目的可以通過使采用“產(chǎn)品布局(product layout)”來組織工廠的方式專業(yè)化來實現(xiàn)(像在汽車裝配線中那樣，其中物品是要被裝配的汽車的所有部件)，其中生產(chǎn)資源順序地被布置來遵循特定產(chǎn)品的路線。然而，這種布局缺少靈活性，因為遵循市場的需求所需的產(chǎn)品變化要求昂貴的和費時的布局修改。通過使用“工藝布局(process layout)”或者“功能布局”可實現(xiàn)更多的靈活性，其中具有相似特性或功能的操作被集中在一起，并且因此在生產(chǎn)裝置之間將物料移動到特定產(chǎn)品路線。在這種情況下，優(yōu)化產(chǎn)品性能的目的可以通過采用準時制(也稱為JIT (just-1n-time))生產(chǎn)技術來追求，以確?！罢_的物料在正確的時間到達正確的地方”。物料搬運在實現(xiàn)這個目的中起重要作用。然而，在復雜的產(chǎn)品或者其它具有多種不同產(chǎn)品代碼和部件號的物品的情況下，物料搬運變得繁重。射頻識別(RFID)是用于描述利用無線電波無線地發(fā)送對象的(唯一序列號形式的)身份的系統(tǒng)的術語。RFID技術的使用極大地幫助識別車間的物料或者物品，但通常當物料或物品的存放發(fā)生錯誤或者在物料或者物品從工作間或者生產(chǎn)單元被移動到錯誤的目的地的情況下，在部件已經(jīng)到達錯誤的地方后才完成物料識別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于出于物流目的而增強物品的識別、跟蹤和運輸?shù)姆绞健?br> [0005]提出了根據(jù)權利要求1的借助物品的電子識別設備的解決方案。對于本發(fā)明，也呈現(xiàn)用于跟蹤和運輸物品的有利系統(tǒng)以及根據(jù)權利要求21、25和26的所述設備的可能應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]該設備還通過下面的說明和附圖1來解釋，由此，
[0007]圖1示出包括物品的電子識別設備的系統(tǒng)的實例。
【具體實施方式】[0008]圖1示出包括可選的自動運輸機6的系統(tǒng)，該自動運輸機6能夠處理例如像盒子或者任意其它商品的至少一條可移動物品11的位置，該盒子或者任意其它商品必須遵循生產(chǎn)線中或者產(chǎn)品存放區(qū)域中的物流運輸要求。為了允許識別這樣的可移動物品11之一，像電子ID標簽的設備I被附著到該物品(并且因此隨著該物品移位)，由此所述設備I提供與外部ID標簽讀取器的通信路徑，該外部ID標簽讀取器包括發(fā)射源9和用于獲取可移動物品11的識別數(shù)據(jù)的接收元件。
[0009]發(fā)射源9將波IOa發(fā)送到可移動物品11的電子識別設備I。信號接收器電路2借助天線8接收該波，解調(diào)該波并將最后得到的信號傳送給微芯片4。微芯片4被連接到可視信令單元3并與信令數(shù)字輸出裝置5連接。通過該信令數(shù)字輸出，如果自動物流單元執(zhí)行運輸，則微芯片將數(shù)據(jù)發(fā)送給運輸系統(tǒng)6，否則數(shù)據(jù)以光學方式/以可視方式被發(fā)送到手動作用于物流的操作者。微芯片將所需的數(shù)據(jù)存儲在非易失性存儲器7中。非易失性存儲器還可包含可移動物品11的識別數(shù)據(jù)或序列號。該數(shù)據(jù)可以被調(diào)制到反射波中，信號接收器電路2將該反射波反射到發(fā)射源9。
[0010]本發(fā)明涉及物品的電子識別設備1，該物品的電子識別設備I包括信號接收器電路2和信令單元(有效地為可視的)，該信令單元基于在信號接收器電路2所接收到的信號指示物品的電子識別設備I可附著到的物品的運輸狀態(tài)。所提出的解決方案有利地能夠?qū)嵤┪锲返臏蕰r制處理，從而不但使跟蹤物品的移動成為可能，而且使操縱(steer)這些物品成為可能，因此避免了潛在的排隊和生產(chǎn)瓶頸。經(jīng)過包括可視信令單元3的信令設備，可能提供由人操作者或者其它“進行觀察的”機器接口可解釋的物流信息數(shù)據(jù)的(光學)數(shù)字輸出。也可能實現(xiàn)具有某些在物品與自動化機器之間實現(xiàn)通信的數(shù)字信令輸出傳輸裝置的信令設備。
[0011]為了清楚起見，在下面的說明中將物品的電子識別設備I稱為設備。
[0012]術語“物品”指的是任意可移動物料或產(chǎn)品，例如在必須從物流觀點進行處理的被存放在生產(chǎn)現(xiàn)場中或/和被移動到生產(chǎn)現(xiàn)場的商品。
[0013]在優(yōu)選的實施例中，為了提供可由一個或者多個連接的其它設備讀取的信息，微芯片4被連接到信號接收器電路2并包括用于適配所接收到的信號的裝置。這有利地允許設備適配多種可定制的應用，并使設備能夠連接到用于自動化過程中的多種設備。
[0014]在優(yōu)選的實施例中，微芯片4被連接到可視信令單元3并具有用于將運輸狀態(tài)指示命令發(fā)送到可視信令單元3的裝置。優(yōu)點是:為了控制不同類型的可視信令單元，微芯片4可以被編程來適應任何要求。
[0015]在優(yōu)選的實施例中，微芯片4被連接到并具有用于通過信令數(shù)字輸出裝置5將運輸命令發(fā)送到運輸系統(tǒng)6的裝置。這有利地使該設備對于系統(tǒng)自動化的要求更靈活并擴展了該設備應用的可能性。
[0016]在優(yōu)選的實施例中，信號接收器電路2包括非易失性存儲單元7，該非易失性存儲單元7用于存儲產(chǎn)品識別數(shù)據(jù)和運輸(transportation)以及運輸狀態(tài)指示命令。優(yōu)點是微芯片4所需的所有數(shù)據(jù)以及有關設備被附著到的物品的信息以所述數(shù)據(jù)和信息不論何時總是可用的方式被存儲，并且不需要在每次使用該設備時重新加載。
[0017]在優(yōu)選的實施例中，可視信令單元3包括指示是停止產(chǎn)品的運輸還是繼續(xù)產(chǎn)品的運輸?shù)牟噬幋a的裝置或者其它可變可視圖案。這有利地使物流人員更容易地確定要被運輸?shù)奈锲返臓顟B(tài)。
[0018]在優(yōu)選的實施例中，可視信令單元3又包括指示是否將產(chǎn)品置于生產(chǎn)保持模式(production holding pattern)的彩色編碼的裝置或者其它可變可視圖案。優(yōu)點是物流人員或者機器容易確定物品是否準備由其它裝置來處理。
[0019]在優(yōu)選的實施例中，可視信令單元3包括光學發(fā)射裝置，理想地控制燈或/和光電設備，每個光學發(fā)射裝置單獨發(fā)射不同顏色的光。優(yōu)點是物品在運輸、分類或者其它處理的多個不同狀態(tài)可以用信號通知。
[0020]在另一優(yōu)選的實施例中，可視信令單元3包括電子紙(e-紙)設備。所述電子紙設備的一個重要優(yōu)點是在沒有恒定電源的情況下可以維持圖像。電子紙設備可以提供并顯示人可讀取的和機器可讀取的格式(條形碼或者其它格式)的與可移動物品11的運輸狀態(tài)相關的物流信息，因此使得廣泛用于物流目的的現(xiàn)有條形碼讀取器的使用成為可能。
[0021]在優(yōu)選的實施例中，可視信令單元3以標準光學掃描儀可讀取的條形碼或者2D圖像碼的形式提供可變可視圖案。只要廣泛存在的標準機器可以被用于解釋條形碼或2D圖像碼，這就有利地提高物品處理的效率，以便使物品移位、分類或者存放的過程自動化。
[0022]在優(yōu)選的實施例中，信號接收器電路2包括至少一個天線8。此外，信號接收器電路2可適于接收射頻信號。這有利地使得設備能從遠程設備無線地接收信號和命令。
[0023]在優(yōu)選的實施例中，信號接收器電路2用電池供電。這有利地使該設備獨立于外部電源。
[0024]在優(yōu)選的實施例中，信號接收器電路2由電磁波IOa所感應的電流供電，該電磁波IOa由位于信號接收器電路2的接收范圍中的發(fā)射源9來提供。通過以在外部并且無線地供電的方式而使該設備變?yōu)闊o源的，能夠?qū)崿F(xiàn)為該設備遞送電源的其它方式是有利的。
[0025]在優(yōu)選的實施例中，可視信令單元3由電磁波IOa所感應的電流供電，該電磁波IOa由位于信號接收器電路2的接收范圍中的發(fā)射源9來提供。例如通過從信號接收器電路2獲取電源，這有利地使所述信令單元變?yōu)楠毩⒂诒镜仉娫囱b備。
[0026]在優(yōu)選的實施例中，信號接收器電路2具有解調(diào)發(fā)射源9所提供的電磁波IOa中包含的經(jīng)調(diào)制的信號并解釋因此被解調(diào)的信號的裝置。優(yōu)點是任何命令或者信息可以無線地被發(fā)送到該設備，該設備具有解釋命令或者信息的能力。
[0027]在優(yōu)選的實施例中，信號接收器電路2具有將電磁波IOb反射到發(fā)射源9的裝置。優(yōu)點是該設備并不需要明確的發(fā)送器單元，從而簡化該設備的電路。
[0028]在優(yōu)選的實施例中，信號接收器電路2具有將所存儲的信息調(diào)制到所反射的電磁波IOb中的裝置。優(yōu)點是該設備能夠?qū)⑵浯鎯Φ男畔⑻砑拥剿鲭姶挪?0b，從而使得遠程系統(tǒng)能夠讀取所述信息，例如讀取識別或者序列號、運輸目的地數(shù)據(jù)、有關產(chǎn)品的信息(易燃，易碎等)等等。
[0029]在優(yōu)選的實施例中，發(fā)射源9和信號接收器電路2使用用于交換數(shù)據(jù)的私有協(xié)議。這有利地使得該設備能由不同的無線通信系統(tǒng)來使用。其它優(yōu)點是:可以使用僅由也就是用于物流的授權系統(tǒng)公知的傳輸協(xié)議來無線發(fā)送例如安全敏感數(shù)據(jù)。
[0030]在另一優(yōu)選的環(huán)境中，發(fā)射源9和信號接收器電路2利用用于交換數(shù)據(jù)的標準RFID協(xié)議。這有利地允許使用唯一地支持標準RFID協(xié)議的現(xiàn)有的物品的電子識別設備I，因此使本發(fā)明變?yōu)榕c現(xiàn)有技術的解決方案兼容。[0031]在本發(fā)明的其它優(yōu)選的實施例中，提出一種用于跟蹤和運輸物品的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括物品的電子識別設備I和電子產(chǎn)品跟蹤器，其中，為了定位產(chǎn)品識別設備I的位置，電子產(chǎn)品跟蹤器包括用于接收和解釋經(jīng)信令輸出裝置而來自該產(chǎn)品識別設備I的命令的裝置。在通過使該系統(tǒng)能從該設備自動地讀出所需的信息(例如存儲產(chǎn)品處理信息的目的地)來處理該設備方面，這有利地提供了較高的靈活范圍。
[0032]該系統(tǒng)可包括電控產(chǎn)品運輸器，其中，為了移動產(chǎn)品和物料以及對產(chǎn)品和物料進行分類，電控產(chǎn)品運輸器包括用于接收和解釋經(jīng)由信令輸出裝置而來自產(chǎn)品識別設備I的命令的裝置。這有利地使物品要被運輸?shù)奈锪髀窂阶詣踊⒈苊鈺r間浪費以及人員的干預。
[0033]上面提及的信令輸出裝置可以是信令數(shù)字輸出裝置5或/和可視信令單元3。這使該系統(tǒng)容易和靈活地適于連接到運輸或跟蹤物品所涉及的其它機器的接口和信號輸入設備。
[0034]本發(fā)明有利地呈現(xiàn)了該設備在控制可移動物品在區(qū)域中的基于位置的物流的可能應用，從而例如通過使分析瓶頸容易或者通過處理高負載時間，提供對物流系統(tǒng)的總體效率的改進。此外，為了具有關于所有所涉及的物流過程的改進的總的看法，可能集中來自多個物品的所有信息。
[0035]另外的優(yōu)點是，例如，如果物品及其設備正進入所述機器的作用區(qū)域，則將該設備用于觸發(fā)至少一個移位機器。所述設備也可以被用于(通過可視信令單元3)指示人操作者多個物品之一是否必須從一個地方運送到另一地方和/或多個物品中的哪一個物品必須從一個地方運送到另一地方，而不是觸發(fā)機器。例如，如果所述可視信令單元3切換綠燈，則該物品可以從其目前的地方被移動到另一地方。如果可視信令單元3切換紅燈，則該物品不得不呆在其目前的地方。如果可視信令單元3切換黃燈，則該物品處于錯誤的地方，并且必須手動控制物品的位置?？梢曅帕顔卧?也可以包含更多的可視信令碼，所述可視信令碼遞送關于實現(xiàn)物流過程的方式的更細微的信息。
[0036]縮寫列表
[0037]1=物品的電子識別設備
[0038]2=信號接收器電路
[0039]3=可視信令單元
[0040]4=微芯片
[0041]5=信令數(shù)字輸出裝置
[0042]6=運輸系統(tǒng)
[0043]7=非易失性存儲器
[0044]8=偶極天線
[0045]9=發(fā)射源
[0046]IOa=來自發(fā)射源的波
[0047]IOb=反射波
[0048]11=設備I附著到的可移動物品(盒子，貨盤或者其它商品化裝置)
【權利要求】
1.一種物品的電子識別設備(1)，其包括信號接收器電路(2)和包括光學發(fā)射裝置的可視信令單元(3)，所述信號接收器電路具有解調(diào)所接收的在發(fā)射源(9)所提供的電磁波(1Oa)中包含的經(jīng)調(diào)制的信號的裝置，該可視信令單元(3)基于所接收的信號指示無線地發(fā)送到所述設備(1)的命令或信息以便控制可移動物品在區(qū)域中的基于位置的物流，所述命令或信息涉及可移動物品(11)的運輸狀態(tài)，物品的電子識別設備(1)能被附著到該可移動物品(11)，其中，微芯片(4)被連接到信號接收器電路(2)并包括用于適配所接收到的信號的裝置，以便提供一個或者多個所連接的其它設備能讀取的信息，使得有可能集中來自多個物品的所有信息以便具有關于所有所涉及的物流過程的改進的總的看法。
2.根據(jù)權利要求1所述的物品的電子識別設備(1)，其中，微芯片(4)被連接到可視信令單元(3)并具有用于將運輸狀態(tài)指示命令發(fā)送到可視信令單元(3)的裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的物品的電子識別設備(1)，其中，微芯片(4)通過信令數(shù)字輸出裝置(5 )將數(shù)據(jù)與運輸命令發(fā)送到運輸系統(tǒng)(6 )。
4.根據(jù)權利要求2所述的物品的電子識別設備(1)，其中，微芯片(4)通過信令數(shù)字輸出裝置(5 )將數(shù)據(jù)與運輸命令發(fā)送到運輸系統(tǒng)(6 )。
5.根據(jù)權利要求4所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)包括非易失性存儲單元(7)，該非易失性存儲單元(7)被用于存儲產(chǎn)品識別數(shù)據(jù)和運輸以及運輸狀態(tài)指示命令。
6.根據(jù)前述權利要求之一所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)包括指示是停止還是繼續(xù)產(chǎn)品的運輸?shù)牟噬幋a的裝置或者其它可變可視圖案。
7.根據(jù)權利要求1至5之一所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)又包括指示產(chǎn)品是否被置于生產(chǎn)保持模式的彩色編碼的裝置或者其它可變可視圖案。
8.根據(jù)權利要求6所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)包括光學發(fā)射裝置，理想地控制燈或/和光電設備，每個光學發(fā)射裝置單獨發(fā)射不同顏色的光。
9.根據(jù)權利要求7所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)包括光學發(fā)射裝置，理想地控制燈或/和光電設備，每個光學發(fā)射裝置單獨發(fā)射不同顏色的光。
10.根據(jù)權利要求6所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)包括電子紙(e-紙)設備。
11.根據(jù)權利要求7所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)包括電子紙(e-紙)設備。
12.根據(jù)權利要求6所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)以能被標準光學掃描儀讀取的條形碼或者2D圖像碼的形式提供可變可視圖案。
13.根據(jù)權利要求7所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)以能被標準光學掃描儀讀取的條形碼或者2D圖像碼的形式提供可變可視圖案。
14.根據(jù)權利要求1至5之一所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)包括至少一個天線(8) 。
15.根據(jù)權利要求1至5之一所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)適于接收射頻信號。
16.根據(jù)權利要求1至5之一所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)用電池供電。
17.根據(jù)權利要求1至5之一所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)由電磁波(IOa)所感應的電流供電，該電磁波(IOa)由位于信號接收器電路(2)的接收范圍中的發(fā)射源(9)來提供。
18.根據(jù)權利要求17所述的物品的電子識別設備(1)，其中，可視信令單元(3)由電磁波(IOa)所感應的電流供電，該電磁波(IOa)由位于信號接收器電路(2)的接收范圍中的發(fā)射源(9)來提供。
19.根據(jù)權利要求17所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)具有解調(diào)發(fā)射源(9)所提供的電磁波(IOa)中包含的經(jīng)調(diào)制的信號并解釋因此被解調(diào)的信號的裝置。
20.根據(jù)權利要求17所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)具有將電磁波(IOb)反射到發(fā)射源(9)的裝置。
21.根據(jù)權利要求19所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)具有將電磁波(IOb)反射到發(fā)射源(9)的裝置。
22.根據(jù)權利要求20所述的物品的電子識別設備(1)，其中，信號接收器電路(2)具有將所存儲的信息調(diào)制到所反射的電磁波(IOb)中的裝置。
23.根據(jù)權利要求22所述的物品的電子識別設備(I)，其中，發(fā)射源(9)和信號接收器電路(2)利用用于交換數(shù)據(jù)的私有協(xié)議。
24.根據(jù)權利要求22所述的物品的電子識別設備(I)，其中，發(fā)射源(9)和信號接收器電路(2)利用用于交換數(shù)據(jù)的標準RFID協(xié)議。
25.根據(jù)權利要求1至5之一所述的物品的電子識別設備(1)，其中，所述設備被用于控制可移動物品在區(qū)域中的基于位置的物流。
26.根據(jù)權利要求1至5之一所述的物品的電子識別設備(I)，其中，所述設備(I)被用于觸發(fā)至少一個移位機器。
27.用于跟蹤和運輸物品的系統(tǒng)，其包括根據(jù)前述權利要求之一所述的物品的電子識別設備(I)以及電子產(chǎn)品跟蹤器，其中，為了定位物品的電子識別設備(I)的位置，電子產(chǎn)品跟蹤器包括用于接收和解釋經(jīng)信令輸出裝置而來自產(chǎn)品識別設備(I)的命令的裝置。
28.根據(jù)權利要求27所述的系統(tǒng)，還包括電控產(chǎn)品運輸器，其中，為了移動產(chǎn)品和物料以及對產(chǎn)品和物料進行分類，電控產(chǎn)品運輸器包括用于接收和解釋經(jīng)由信令輸出裝置而來自物品的電子識別設備(I)的命令的裝置。
29.根據(jù)權利要求27或28所述的系統(tǒng)，其中，信令輸出裝置是信令數(shù)字輸出裝置(5)。
30.根據(jù)權利要求27或28所述的系統(tǒng)，其中，信令輸出裝置是可視信令單元(3)。
【文檔編號】G06Q10/00GK103870789SQ201410104414
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2008年10月17日 優(yōu)先權日:2007年10月18日
【發(fā)明者】P.方塔諾特 申請人:西門子公司