器天線之間的位置關(guān)系;
[0038] 圖12是根據(jù)第四示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)的俯視圖,示出物品管理系統(tǒng)中, 管理對象物品的設(shè)置W及RF標(biāo)簽和閱讀器天線之間的位置關(guān)系;
[0039] 圖13是根據(jù)第四示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)的正截面圖,示出物品管理系統(tǒng) 中,管理對象物品的設(shè)置W及RF標(biāo)簽和閱讀器天線之間的位置關(guān)系;
[0040] 圖14是根據(jù)第四示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)的側(cè)截面圖,示出物品管理系統(tǒng) 中,管理對象物品的設(shè)置W及RF標(biāo)簽和閱讀器天線之間的位置關(guān)系;
[0041] 圖15是根據(jù)第五示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)中的開放式傳輸線的示意圖;W 及
[0042]圖16是根據(jù)第六示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[00創(chuàng)第一示例性實(shí)施例
[0044] 在下文中,將參考附圖,描述本發(fā)明的實(shí)施例。首先,圖1示出了根據(jù)第一示例性 實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)1的示意圖。如圖1所示,根據(jù)第一示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)1 包括閱讀器天線102、RFID閱讀器103、RF標(biāo)簽104和管理對象物品105。閱讀器天線102 由介電層101、帶狀導(dǎo)體102a、接地導(dǎo)體102g和匹配的終端電阻器化組成。
[0045] 介電層101是例如由介電材料形成的板狀構(gòu)件。放置每一管理對象物品的介電層 101的表面在下文中稱為正面。除在分別描述帶狀導(dǎo)體和接地導(dǎo)體的情況下,閱讀器天線在 下文中由102表示。閱讀器天線102由在阻抗匹配狀態(tài)下端接的開放式傳輸線形成,并且 向RF標(biāo)簽104發(fā)射和從其接收無線電信號。閱讀器天線102是用于包含作為開放式傳輸 線的微帶線的閱讀器的行波型近場天線。閱讀器天線102能將共面線、接地共面線、槽線、 平衡雙線傳輸線等等用作開放式傳輸線,產(chǎn)生主要由傳輸線周圍的準(zhǔn)靜電場和感應(yīng)場組成 的電磁場分布。注意,在沒有允許電磁場泄漏的任何特殊設(shè)備的情況下,外周被屏蔽W及周 圍不會產(chǎn)生該種電磁場的屏蔽傳輸線,諸如共軸電纜和波導(dǎo)不能用作閱讀器天線102。
[0046] RFID閱讀器103將發(fā)射信號發(fā)送到閱讀器天線102,并且經(jīng)閱讀器天線102接收 由RF標(biāo)簽104的標(biāo)簽天線產(chǎn)生的響應(yīng)信號。具體地,閱讀器天線102的一端連接到RFID閱 讀器103。此外,RFID閱讀器103將所產(chǎn)生的發(fā)射信號發(fā)送到閱讀器天線102, W及將所發(fā) 射的信號發(fā)射到與閱讀器天線102電磁禪合的RF標(biāo)簽104的標(biāo)簽天線。另一方面,RFID閱 讀器103接收由RF標(biāo)簽104生成并且經(jīng)無線電通信,發(fā)射到閱讀器天線102的響應(yīng)信號。 匹配的終端電阻器化被連接到閱讀器天線102的帶狀導(dǎo)體的另一端。
[0047] RF標(biāo)簽104被放置于與閱讀器天線102電磁禪合,并且在將管理對象物品放在RF 標(biāo)簽附近的狀態(tài)下從閱讀器天線102可見的位置。該示例性實(shí)施例例示將無源標(biāo)簽用作每 一 RF標(biāo)簽104的示例,但有源標(biāo)簽也能用作每一 RF標(biāo)簽104。當(dāng)無源標(biāo)簽從閱讀器天線 102接收詢問ID的信號(在下文中,稱為"標(biāo)簽信息")時(shí),無源標(biāo)簽基于通過標(biāo)簽天線獲得 的信號的一部分,通過使用巧片內(nèi)的電源電路(未示出),生成允許其自身的巧片操作的電 力。此外,無源標(biāo)簽解碼所接收的信號的一部分并且生成接收的數(shù)據(jù)。然后,無源標(biāo)簽參考 在巧片內(nèi)的存儲器電路中存儲的標(biāo)簽信息,通過使調(diào)制器(未示出)操作,生成調(diào)制信號, 并且經(jīng)標(biāo)簽天線,將調(diào)制信號發(fā)射到閱讀器天線102。
[0048] 每一管理對象物品105設(shè)置在與相應(yīng)的RF標(biāo)簽104的標(biāo)簽天線電磁禪合的位置。 設(shè)置管理對象物品105的位置在下文中,稱為管理對象物品設(shè)置區(qū)110。優(yōu)選地,將包含具 有高相對介電常數(shù)的材料,諸如水分的物品或包含金屬的物品用作管理對象物品105,但管 理對象物品105不限于此。具體地,不僅瓶裝飲料、罐裝飲料和侶包裝的零食,而且厚紙束, 諸如書、飯團(tuán)、面包、塑料容器包裝的配菜、人體的手或腳W及鞋子能用作管理對象物品。由 此,能處理各種物品,包括包含大量水分的物品。該歸功于在UHF帶或微波帶中使用RFID 系統(tǒng)。在13. 56MHz或更小的頻帶中使用的RFID系統(tǒng)中,趨膚深度大,由此,對水分的反應(yīng) 極其低。在該些頻帶中,電磁感應(yīng)用于閱讀器和標(biāo)簽之間的禪合。由于電磁感應(yīng)是一種磁 禪合,電磁感應(yīng)對相對磁導(dǎo)率的差異敏感,但對相對介電常數(shù)的差異不敏感。因此,即使當(dāng) 水的相對介電常數(shù)為極其高的80時(shí),標(biāo)簽天線的操作在電磁感應(yīng)中,對水分不能靈敏地反 應(yīng)。通常,許多材料,除磁性材料外,具有接近1的相對磁導(dǎo)率。另一方面,在許多情況下, 相對介電常數(shù)大大不同于1。與僅取決于電磁感應(yīng)的RFID系統(tǒng)不同,本發(fā)明使用準(zhǔn)靜電場、 感應(yīng)場和福射場的電磁分量,導(dǎo)致標(biāo)簽和閱讀器天線的相對設(shè)置的自由度增加。例如,不需 要如同在使用電磁感應(yīng)的RFID系統(tǒng)中的,允許在閱讀器天線中產(chǎn)生的磁通量穿透標(biāo)簽的 線圈狀天線的對準(zhǔn),或?qū)?zhǔn)的條件不嚴(yán)格。當(dāng)使用較高頻帶時(shí),數(shù)據(jù)速率也變得高于在使用 電磁感應(yīng)的RFID系統(tǒng)的情況下的數(shù)據(jù)速率。因此,優(yōu)選將RFID系統(tǒng)用在UHF帶或微波帶 中。注意,每一 RF標(biāo)簽104可W覆蓋有塑料板等等。該有助于增加每一標(biāo)簽的耐久性。盡 管在一些情況下,少量水分,諸如凝露可能存在于每一 RF標(biāo)簽的正面上,但通過調(diào)整標(biāo)簽 天線和管理對象物品之間的禪合系數(shù)等等,能消除少量水分的影響。
[0049] 現(xiàn)在將描述根據(jù)第一示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)1的操作。物品管理系統(tǒng)1基 于由每一 RF標(biāo)簽104生成的響應(yīng)信號,檢測每一管理對象物品的存在與否。在檢測操作中, 物品管理系統(tǒng)1首先經(jīng)閱讀器天線102,從RFID閱讀器103發(fā)送作為發(fā)射信號的標(biāo)簽信息 讀取命令。
[0化0] 接著,RF標(biāo)簽104接收發(fā)射信號。然后,RF標(biāo)簽104通過使用一部分接收的信號, 生成電力,并且開始該操作。在此之后,RF標(biāo)簽104解碼接收的信號并且再現(xiàn)包括在接收 的信號中的接收的數(shù)據(jù)。RF標(biāo)簽104參考接收的數(shù)據(jù)和在內(nèi)置存儲器電路中存儲的標(biāo)簽信 息。當(dāng)通過基于標(biāo)簽信息和接收的數(shù)據(jù)確定,需要發(fā)送響應(yīng)時(shí),將基于標(biāo)簽信號生成的調(diào)制 信號發(fā)送到閱讀器天線102,作為響應(yīng)信號。
[0化1] 此時(shí),RFID閱讀器103基于對應(yīng)于所發(fā)送的標(biāo)簽信息讀取命令的,來自RF標(biāo)簽 104的響應(yīng)信號的強(qiáng)度或相位的變化,確定管理對象物品存在與否。在更具體的示例中,當(dāng) 來自RF標(biāo)簽104的響應(yīng)信號的信號強(qiáng)度高時(shí),RFID閱讀器103確定不存在管理對象物品, 而當(dāng)來自RF標(biāo)簽104的響應(yīng)信號的信號強(qiáng)度低時(shí),RFID閱讀器103確定存在管理對象物 品。例如,在圖1所示的示例中,在設(shè)置在圖的最右側(cè)的RF標(biāo)簽104上沒有管理對象物品。 因此,RF標(biāo)簽104能發(fā)送具有比在管理對象物品存在的情況下更高的信號強(qiáng)度的響應(yīng)信 號,由此RFID閱讀器103基于該信號強(qiáng)度,確定在對應(yīng)于RF標(biāo)簽104的位置,不存在管理 對象物品105。另一方面,管理對象物品105分別被放置于圖1所示的另S個(gè)RF標(biāo)簽104 上。因此,由另S個(gè)RF標(biāo)簽104的每一個(gè)發(fā)送的響應(yīng)信號的信號強(qiáng)度低于在管理對象物品 不存在的情況下的強(qiáng)度。因此,RFID閱讀器103確定在分別對應(yīng)于另S個(gè)RF標(biāo)簽104的 位置,存在管理對象物品105。響應(yīng)信號的信號強(qiáng)度低的示例包括當(dāng)響應(yīng)信號的強(qiáng)度低于 能由RFID閱讀器103的接收靈敏度檢測的強(qiáng)度時(shí),不能檢測到響應(yīng)信號的情形。在此假定 RFID閱讀器103連接到計(jì)算機(jī),或充當(dāng)計(jì)算機(jī)的一部分,W及由計(jì)算機(jī)執(zhí)行有關(guān)管理對象 物品105是否存在的確定。
[0052] 如上所述,由于管理對象物品105和RF標(biāo)簽104的標(biāo)簽天線之間的電磁禪合,響 應(yīng)信號的信號強(qiáng)度改變。關(guān)于該一點(diǎn),在下文中,將更詳細(xì)地描述管理對象物品105、RF標(biāo) 簽104和閱讀器天線102之間的位置關(guān)系。
[0053] 圖2示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)1的俯視圖。圖2示出放置一個(gè) 管理對象物品105的區(qū)域的放大俯視圖。如圖2所示,在物品管理系統(tǒng)1中,在介電層101 上形成閱讀器天線102的帶狀導(dǎo)體102a。RF標(biāo)簽104被放置于帶狀導(dǎo)體102a的上方。此 夕F,放置管理對象物品的管理對象物品設(shè)置區(qū)110設(shè)定在覆蓋RF標(biāo)簽104且在RF標(biāo)簽104 上方的位置。盡管如上所述,管理對象物品設(shè)置區(qū)110設(shè)定在覆蓋RF標(biāo)簽104的位置中, 但RF標(biāo)簽104和管理對象物品設(shè)置區(qū)110的設(shè)置不限于此,只要RF標(biāo)簽104和管理對象 物品相互足夠接近,足W使它們電磁禪合在一起即可。RF標(biāo)簽104包括RFID巧片111和標(biāo) 簽天線112。
[0化4] 接著,圖3示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的物品管理系統(tǒng)1的正截面圖。如圖2 - 樣,圖3示出放置管理對象物品105的區(qū)域的放大視圖。如圖3所示,在物品管理系統(tǒng)1 中,在介電層101的正面上形成帶狀導(dǎo)體102a,W及在介電層101的背面上形成接地導(dǎo)體 102g,由此構(gòu)成作為形成閱讀器天線102的開放式電傳輸線中的一種的微帶線。帶狀導(dǎo)體 102a的一端通過匹配的終端電阻器化與接地導(dǎo)體102g相連。RFID閱讀器103連接到帶 狀導(dǎo)體102a的另一端。該