[發明專利]一種限定區域RFID讀取裝置

有效

• 申請號: 201810089867.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108288007B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 陳祝明;李維銘;景茂強;姜琦;俞婧;付寧;伯巍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

本發明公開了一種限定區域RFID讀取裝置，屬于射頻識別系統技術領域。本發明所述裝置包括干擾信號發生模塊、信號合路/分配網絡和天線陣列；通過設置干擾信號的方式，在天線旁瓣方向發射干擾信號，利用RFID標簽接收詢問信號信干比(SIR)的控制，解決RFID讀取器的限定區域讀取問題。本發明所述裝置可以限定RFID讀取區域，避免RFID讀取器天線旁瓣產生額外的RFID讀取區域。

技術領域

本發明屬于射頻識別系統技術領域，具體涉及一種限定區域RFID讀取裝置。

背景技術

RFID(Radio Frequency Identification)技術作為構建“物聯網”的關鍵技術，近年來受到人們越來越多的關注。RFID系統一般包括RFID讀取器與RFID標簽兩部分，RFID讀取器通過天線與RFID標簽進行無線通信，RFID讀取器發射詢問信號至RFID標簽中，標簽返回應答信號，從而實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。RFID系統作為一種非接觸式的人員與設備的管理系統，可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便，在人員、車輛、物品管理方面有著越來越廣泛的應用。

然而在很多RFID系統應用場景中，因為RFID讀取器天線固有的旁瓣效應，造成了額外的RFID讀取區域，給RFID的使用造成了極大的干擾。例如在電子車牌系統中，為了得到準確、實時的動態車輛數據，需要對RFID讀取器限定范圍內的車載RFID標簽進行高精度識別，然而由于RFID讀取器天線固有的旁瓣效應，會將詢問信號發射至天線旁瓣覆蓋范圍之中。由于RFID標簽的靈敏度會受到車輛上貼膜或下雨時水膜的影響，為保證其在限定區域內能對RFID讀取器的詢問信號作出應答，RFID標簽需對較大動態范圍的詢問信號做出應答，導致RFID讀取器可能讀取到天線旁瓣中靈敏度更高的RFID標簽，出現鄰道干擾問題或跟車干擾問題，造成交通管理的混亂。即RFID讀取器讀取限定區域內車輛的電子車牌時，鄰車道或者后方車輛的車輛也進入該天線的旁瓣信號覆蓋范圍，但當旁瓣覆蓋區域內RFID標簽靈敏度更高時，就可能導致限定區域外的RFID標簽被RFID讀取器讀取，從而對正常的RFID讀取帶來干擾，導致電子車牌信息讀取出錯，交通管理出現錯誤。因此，需要對RFID讀取器的讀取區域進行限制，以避免其他區域RFID標簽對系統正常工作的干擾。

目前限定區域的RFID讀取有以下幾種方法：“一種消除RFID鄰道干擾的方法及裝置”(CN201310637182)提出了一種基于圖像的限制RFID讀取區域的方法，通過在RFID讀取器處加裝相機與后端主機，獲得額外的所限定區域的圖像信息，當RFID讀取器所收到的信號與視頻信息相符時，可判斷在限定的區域中有RFID標簽。此種方法需要加裝圖像獲取設備，增加了系統成本，且不能用于雨、霧等低能見度的天氣中。

另一種限定RFID讀取區域的方法為首先對RFID標簽進行精確定位，判斷是否在限定區域中，然后對在區域中的RFID標簽進行讀取，如專利“區域物流移動監測定位方法”(CN201110128917)與“ETC通信控制方法、多波束天線、RSU及ETC系統”(CN201210261400)。然而此種方法需首先對附近所有RFID標簽進行定位，讀取過程較為復雜，且實現RFID精確定位的技術難度和成本都較高。

目前應用最廣的方法為通過對RFID系統中的天線做出改進，從而抑制旁瓣干擾。在專利“基于自適應智能天線的RFID閱讀器”(CN201310412892)中，RFID閱讀器天線應用了智能天線與數字多波束掃描技術，智能天線擁有高定向性和較高的角度分辨率，同時通過控制波束方向，減少響應RFID命令的標簽數目，從而避免標簽誤讀；在專利“路側設備的陣列天線及電子不停車收費系統”(CN201220575394)中，RFID閱讀器使用了陣列天線，通過饋電網絡的設計，使得天線具有良好的低副瓣電平。此類改進RFID閱讀器天線，實現天線波束控制，進而限定RFID讀寫區域的方法較為常見，但是其實現成本較高，天線副瓣也仍然存在，并未能完全解決旁瓣覆蓋范圍內的干擾問題。