一种纸杯生产过程中RFID标签的归属校正方法及系统与流程

本发明涉及纸杯生产领域，具体为一种纸杯生产过程中rfid标签的归属校正方法及系统。

背景技术：

1、在纸杯生产过程中，为了实现产品追溯、批次管理或防伪识别，通常会在纸杯上设置rfid标签，并在纸杯沿生产流水线连续输送的过程中，通过设置于生产流水线上的rfid读写器读取纸杯所携带rfid标签中的标签编码。所述标签编码可以包括epc编码、tid编码或在生产过程中写入rfid标签的唯一编码等电子标识信息，用于识别对应的rfid标签。

2、现有纸杯生产流水线中，多个纸杯通常沿输送方向连续排列，并依次经过rfid读写器的读取区域。为了建立rfid标签与纸杯之间的对应关系，常见方式是按照纸杯经过读取区域的先后顺序和rfid标签被读取的先后顺序进行对应。例如，在纸杯稳定输送且rfid标签能够被及时读取的情况下，第j个被读取到的rfid标签通常可以与第j个经过读取区域的纸杯进行对应。

3、但是，在实际生产过程中，rfid标签被读写器读取到的时刻并不一定与对应纸杯经过读取区域的预计时刻完全一致。纸杯输送速度波动、相邻纸杯间距变化、纸杯姿态变化、读写区域覆盖范围、天线感应延迟或相邻rfid标签干扰等因素，均可能导致rfid标签的实际读取时刻相对于纸杯预计经过时刻发生提前或滞后。此时，若仍仅按照读取顺序与纸杯输送顺序进行对应，或者仅依据单个读取时刻与单个预计经过时刻的接近程度进行判断，容易将rfid标签错误对应到读取覆盖范围内的其他纸杯上，从而降低纸杯生产过程中rfid标签与纸杯之间的归属准确性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种纸杯生产过程中rfid标签的归属校正方法及系统，在纸杯连续输送场景下，基于初始对齐偏差自适应构建候选归属窗口，并在该窗口内结合单点时刻偏离和前后节拍连续性偏离，对rfid标签归属纸杯序位进行校正，以解决背景技术中提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明公开了一种纸杯生产过程中rfid标签的归属校正方法，包括如下步骤：

4、s1、沿纸杯输送方向分别构建纸杯到达事件序列和标签读取事件序列；

5、其中，纸杯到达事件序列和标签读取事件序列中分别包含初始对齐的纸杯序位和读取序位；

6、s2、基于初始对齐的第j个纸杯序位与第j个读取序位，提取纸杯到达事件序列中第j个纸杯到达事件的理论到达时刻，以及标签读取事件序列中第j个标签读取事件的实际读取时刻；

7、s3、根据第j个纸杯到达事件的理论到达时刻与第j个标签读取事件的实际读取时刻，计算第j个标签读取事件的初始对齐偏差；

8、s4、获取第j个纸杯到达事件的有效扩展时距，并将有效扩展时距与所述初始对齐偏差进行比较；

9、s5、若有效扩展时距小于初始对齐偏差，则沿第j个纸杯到达事件的两侧方向继续选取下一前序事件和下一后序事件；否则，基于所述有效扩展时距，计算第j个标签读取事件的窗口扩展长度；

10、s6、根据第j个标签读取事件的窗口扩展长度，构建可覆盖纸杯到达事件序列中的g个纸杯到达事件的候选归属窗口；

11、其中，候选归属窗口覆盖标签读取事件序列中的第j个标签读取事件，以及纸杯到达事件序列中的g个纸杯到达事件，g为自适应变化的奇数；

12、s7、基于候选归属窗口内的g个纸杯到达事件，分别计算第j个标签读取事件对应的g个候选时刻偏差和g个候选间隔偏差；其中，各候选时刻偏差和各候选间隔偏差均关联纸杯到达事件的纸杯序位；

13、s8、将g个候选时刻偏差和g个候选间隔偏差按其关联的纸杯序位对齐融合，获得g个纸杯序位的归属总偏差；

14、s9、在g个纸杯序位的归属总偏差中选定最小归属总偏差对应的纸杯序位，标记为第j个标签读取事件的归属纸杯序位，并基于归属纸杯序位对第j个标签读取事件中标签编码对应的rfid标签进行归属校正。

15、在其中的一些实施例中，所述纸杯到达事件序列的构建步骤包括：

16、s1-a1、在纸杯生产流水线上，沿纸杯输送方向锚定n个连续排列的纸杯及其对应的n个纸杯序位；

17、其中，所述纸杯序位用于表征对应纸杯沿纸杯输送方向的排列顺序，以及对应纸杯经过rfid读写基准位置的先后顺序；

18、s1-a2、获取n个纸杯序位经过rfid读写基准位置的n个理论到达时刻；

19、s1-a3、将n个理论到达时刻与对应的纸杯序位配对，构成n个纸杯到达事件；

20、s1-a4、对n个纸杯到达事件按其纸杯序位进行排列，生成n个纸杯对应的纸杯到达事件序列。

21、在其中的一些实施例中，所述标签读取事件序列的构建步骤包括：

22、s1-b1、沿纸杯输送方向采集与n个纸杯对应的实际读取时刻、读取序位和标签编码；

23、s1-b2、将n个纸杯的实际读取时刻与对应的读取序位、标签编码配对，构成n个标签读取事件；

24、其中，所述读取序位表征rfid标签的标签编码被读取的先后顺序，且第j个读取序位与第j个纸杯序位初始对齐，j=1，2，…，n；

25、s1-b3、将n个标签读取事件按其对应的读取序位进行排列，生成标签读取事件序列。

26、在其中的一些实施例中，所述获取第j个纸杯到达事件的有效扩展时距包括：

27、s4-1、将纸杯到达事件序列中的第j个纸杯到达事件标记为中心事件；

28、s4-2、沿纸杯到达事件序列中所述中心事件的两侧方向，逐次配对中心事件与前序事件，以及中心事件与后序事件，以分别构成前序事件对和后序事件对；

29、其中，同次配对的前序事件和后序事件分别位于所述中心事件的两侧，且与所述中心事件具有相同的纸杯序位差；

30、s4-3、根据前序事件对和后序事件对中对应的理论到达时刻，分别计算前序事件对的前序扩展时距和后序事件对的后序扩展时距；

31、s4-4、锚定前序扩展时距和后序扩展时距中的较小时距，标记为第j个纸杯到达事件有效扩展时距。

32、在其中的一些实施例中，所述计算第j个标签读取事件的窗口扩展长度包括：

33、s5-1、锚定有效扩展时距对应的前序事件对或后序事件对；

34、s5-2、在前序事件对或后序事件对中，分别提取前序事件或后序事件对应的第一纸杯序位，以及中心事件对应的第二纸杯序位；

35、s5-3、计算第一纸杯序位与第二纸杯序位之间的所述纸杯序位差，并将所述纸杯序位差标记为第j个标签读取事件的窗口扩展长度。

36、在其中的一些实施例中，所述构建可覆盖纸杯到达事件序列中的g个纸杯到达事件的候选归属窗口包括：

37、s6-1、将第j个标签读取事件和第j个纸杯到达事件分别设为第一端点和第二端点；

38、s6-2、在第一端点和第二端点之间设置连接线，形成连接标签读取事件序列和纸杯到达事件序列之间的窗口中心线；

39、s6-3、以所述窗口中心线为基准，在纸杯到达事件序列中沿第j个纸杯到达事件的两侧分别扩展所述窗口扩展长度，构建第j个标签读取事件对应的候选归属窗口。

40、在其中的一些实施例中，所述g个候选时刻偏差的计算步骤包括：

41、s7-a1、锚定候选归属窗口在纸杯到达事件序列中覆盖的g个纸杯到达事件；

42、s7-a2、提取所述g个纸杯到达事件的理论到达时刻；

43、s7-a3、对g个纸杯到达事件的理论到达时刻分别与第j个标签读取事件的实际读取时刻进行求差，生成第j个标签读取事件的g个候选时刻偏差。

44、在其中的一些实施例中，所述g个候选间隔偏差的计算步骤包括：

45、s7-b1、对所述候选归属窗口中的g个纸杯到达事件分别设置连续单调递增的g个候选索引，g=1，2，…，g，并锚定第g个纸杯到达事件；

46、s7-b2、基于第g个纸杯到达事件，在纸杯到达事件序列中锚定与第g个纸杯到达事件相邻的前序到达事件和后序到达事件；

47、s7-b3、根据所述前序到达事件、后序到达事件以及第g个纸杯到达事件的理论到达时刻，计算第g个纸杯到达事件的前序到达间隔和后序到达间隔；

48、s7-b4、从标签读取事件序列中锚定与第j个标签读取事件相邻的前序读取事件和后序读取事件；

49、s7-b5、根据所述前序读取事件、后序读取事件以及第j个标签读取事件的实际读取时刻，计算第j个标签读取事件的前序读取间隔和后序读取间隔；

50、s7-b6、根据第j个标签读取事件的前序读取间隔与第g个纸杯到达事件的前序到达间隔，以及第j个标签读取事件的后序读取间隔与第g个纸杯到达事件的后序到达间隔，分别计算第g个前序间隔差和第g个后序间隔差；

51、s7-b7、遍历g个候选索引，并在同一候选索引下，对该候选索引对应的前序间隔差和后序间隔差求和，生成该候选索引对应纸杯到达事件的候选间隔偏差，直至得到g个纸杯到达事件的g个候选间隔偏差。

52、本发明提供了一种纸杯生产过程中rfid标签的归属校正方法及系统，具备以下有益效果：

53、本发明通过在纸杯序位与读取序位的初始对齐关系下量化第j个标签读取事件的时间偏离情况，并据此确定对应的候选归属窗口，使rfid标签的归属判断不再仅依赖读取先后顺序与纸杯输送先后顺序。由此，在rfid标签的实际读取时刻相对于纸杯理论到达时刻发生提前或滞后时，能够将可能归属的纸杯序位限定在与该时间偏离相适应的范围内；

54、进一步地，本发明在候选归属窗口内同时利用候选时刻偏差和候选间隔偏差确定归属总偏差，使rfid标签的归属判断不仅考虑实际读取时刻与理论到达时刻之间的单点时刻偏离，还考虑前后读取节拍与前后到达节拍之间的连续性偏离。由此，能够减少仅依据单个读取时刻进行判断时产生的误归属。

55、进一步地，本发明根据归属总偏差选定归属纸杯序位，并基于归属纸杯序位对标签编码对应的rfid标签进行归属校正。由此，能够降低rfid标签因读取时刻提前或滞后而被错误归属至读取覆盖范围内其他纸杯的可能性，提高纸杯生产过程中rfid标签与纸杯之间的归属准确性。

56、第二方面，本发明公开了一种纸杯生产过程中rfid标签的归属校正系统，所述系统包括：

57、双序列构建模块，用于沿纸杯输送方向分别构建纸杯到达事件序列和标签读取事件序列；

58、其中，纸杯到达事件序列和标签读取事件序列中分别包含初始对齐的纸杯序位和读取序位；

59、双时刻提取模块，用于基于初始对齐的第j个纸杯序位与第j个读取序位，提取纸杯到达事件序列中第j个纸杯到达事件的理论到达时刻，以及标签读取事件序列中第j个标签读取事件的实际读取时刻；

60、对齐偏差计算模块，用于根据第j个纸杯到达事件的理论到达时刻与第j个标签读取事件的实际读取时刻，计算第j个标签读取事件的初始对齐偏差；

61、扩展时距比较模块，用于获取第j个纸杯到达事件的有效扩展时距，并将有效扩展时距与所述初始对齐偏差进行比较；

62、扩展长度计算模块，用于判定若有效扩展时距小于初始对齐偏差，则沿第j个纸杯到达事件的两侧方向继续选取下一前序事件和下一后序事件；否则，基于所述有效扩展时距，计算第j个标签读取事件的窗口扩展长度；

63、归属窗口构建模块，用于根据第j个标签读取事件的窗口扩展长度，构建可覆盖纸杯到达事件序列中的g个纸杯到达事件的候选归属窗口；

64、其中，候选归属窗口覆盖标签读取事件序列中的第j个标签读取事件，以及纸杯到达事件序列中的g个纸杯到达事件，g为自适应变化的奇数；

65、双偏差计算模块，用于基于候选归属窗口内的g个纸杯到达事件，分别计算第j个标签读取事件对应的g个候选时刻偏差和g个候选间隔偏差；其中，各候选时刻偏差和各候选间隔偏差均关联纸杯到达事件的纸杯序位；

66、总偏差融合模块，用于将g个候选时刻偏差和g个候选间隔偏差按其关联的纸杯序位对齐融合，获得g个纸杯序位的归属总偏差；

67、标签归属校正模块，用于在g个纸杯序位的归属总偏差中选定最小归属总偏差对应的纸杯序位，标记为第j个标签读取事件的归属纸杯序位，并基于归属纸杯序位对第j个标签读取事件中标签编码对应的rfid标签进行归属校正。

68、与现有技术相比，本发明的一种纸杯生产过程中rfid标签的归属校正系统的有益效果与上述的一种纸杯生产过程中rfid标签的归属校正方法的有益效果相同，故此处不再赘述。