一种RFID标签识读方法、系统、装置及可读存储介质与流程

一种rfid标签识读方法、系统、装置及可读存储介质
技术领域
1.本发明属于标签识读领域，具体涉及一种rfid标签识读方法、系统、装置及可读存储介质。


背景技术：

2.rfid技术作为非接触式感应的通信技术，已被广泛用于物流仓储、货物管理、物品追踪、防伪标签等多个领域，尤其在仓储物流应用优势明显。
3.现有利用rfid技术进行物流分拣的应用中，通过rfid读写器读取货物上的rfid标签来进行货物标识，但是受rfid读写器周边环境及其余货物上的rfid标签的影响，容易出现数据串读的情况，即rfid读写器读到了当前货物前方或后方货物的rfid标签，而当前货物的标签并未被读取，造成读取的标签信息与实际检测货物不匹配。
4.为了解决这一问题，光栅被应用到标签读取过程中，通过采集光栅数据来确定当前读取的rfid标签是否与当前途经货物相匹配。即便如此，应用光栅的标签识读方法仍然存在不足：不同货物的rfid标签往往不是贴在相同的位置，导致货物途经光栅触发标签识读时，rfid读写器仍然会发生串读。
5.因此，目前仍然缺少更高读取精度的rfid标签识读方法。


技术实现要素：

6.基于此，本发明旨在提供一种rfid标签识读方法、系统、装置及可读存储介质，以克服现有技术的缺陷。
7.第一方面，本发明提供一种rfid标签识读方法，包括：获取货物经过当前光栅的入栅时刻和出栅时刻；根据入栅时刻和出栅时刻计算货物经过当前光栅的运动时间，当货物的运动时间满足运动时限条件时将货物信息记录在当前光栅对应的链表；获取货物的rfid标签，当货物的rfid标签的接收时间处于设定时间窗内时，将rfid标签存入当前光栅对应的链表同一货物的货物信息中；对货物的rfid标签进行识读，将当前识读的rfid标签分别与未识读货物和已识读货物的rfid标签进行比对，确定与当前货物相匹配的rfid标签。
8.进一步地，根据入栅时刻和出栅时刻计算货物经过当前光栅的运动时间，当货物的运动时间满足运动时限条件时将货物信息记录在当前光栅对应的链表包括：根据货物在当前光栅的入栅时刻和在前一光栅的入栅时刻计算货物的入栅时间差，入栅时间差满足时间差条件且货物的运动时间满足运动时限条件时，当前光栅的链表继承前一光栅的链表首节点存储的货物信息。
9.进一步地，对货物的rfid标签进行识读之前还包括：遍历所有光栅的链表，当货物的入栅时刻满足设定入栅条件时保留货物信息及rfid标签。
10.进一步地，运动时限条件包括：运动时间小于等于货物最大长度与货物平均速度的比值。
11.进一步地，时间差条件包括：入栅时间差小于等于光栅距离与货物平均速度的比值，光栅距离为当前光栅与前一光栅的距离。
12.进一步地，获取货物的rfid标签之前包括：获取货物经过当前光栅入栅时刻对应的入栅状态和出栅时刻对应的出栅状态，入栅状态和出栅状态满足状态条件时保留货物信息，否则删除。
13.进一步地，获取货物的rfid标签包括：获取当前被获取的rfid标签的接收信号强度，小于设定信号强度阈值时舍弃当前rfid标签，否则保留。
14.进一步地，设定时间窗的确定包括：根据货物经过当前光栅的入栅时刻和预设的入栅调整值确定设定时间窗的第一端点值，根据货物经过当前光栅的出栅时刻和预设的出栅调整值确定设定时间窗的第二端点值。
15.进一步地，遍历所有光栅的链表，当货物的入栅时刻满足入栅时限条件时保留货物信息及rfid标签包括：对于非末级光栅，货物的入栅时刻与当前时刻的时间差大于第一时间阈值时删除所有非末级光栅对应的链表和rfid标签，否则保留；对于末级光栅，货物的入栅时刻与当前时刻的时间差大于第二时间阈值时确定为有效货物，保留货物信息和rfid标签。
16.进一步地，第一时间阈值为理论入栅时间差的设定倍数，第二时间阈值为理论入栅时间差的修正值。
17.进一步地，将当前识别货物的rfid标签分别与未识读货物和已识读货物的rfid标签进行比对，确定与当前识别货物相匹配的rfid标签包括：当前识别货物的rfid标签与已识别货物的rfid标签相同时，对于当前货物排除当前识读的rfid标签，否则保留当前识读的rfid标签；当前识别货物的rfid标签与未识别货物的rfid标签相同，且满足后向比对条件时，对于当前货物排除当前识读的rfid标签，否则保留当前识读的rfid标签；根据保留的rfid标签数量确定与当前识别货物相匹配的rfid标签。
18.进一步地，后向比对条件包括：未识别货物的rfid标签数量大于等于当前识别货物的rfid标签数量、未识别货物的rfid标签的接收时间早于当前识别货物的rfid标签的接收时间中的任意一项。
19.进一步地，当保留的rfid标签数量多于一条时，根据保留的rfid标签数量确定与当前货物相匹配的rfid标签包括：统计各rfid标签的识读次数，取识读次数最大值对应的rfid标签作为与当前识别货物相匹配的rfid标签。
20.第二方面，本发明提供一种rfid标签识读系统，包括：多组光栅，多组rfid读写器，处理器；
每相邻两组光栅之间设置有一组rfid读写器，光栅和rfid读写器交替设置在货物的运动方向上；货物运动经过光栅并进入rfid读写器的读写区域时，rfid读写器获取货物上的rfid标签；处理器用于执行第一方面的rfid标签识读方法。
21.第三方面，本发明提供一种rfid标签识读装置，包括：光栅检测单元，其所执行的步骤包括：获取货物经过当前光栅的入栅时刻和出栅时刻；根据入栅时刻和出栅时刻计算货物经过当前光栅的运动时间，当货物的运动时间满足运动时限条件时将货物信息记录在当前光栅对应的链表；rfid读取单元，其所执行的步骤包括：获取货物的rfid标签，当货物的rfid标签的接收时间处于设定时间窗内时，将rfid标签存入当前光栅对应的链表同一货物的货物信息中；rfid标签识读及解析单元，其所执行的步骤包括：对货物的rfid标签进行识读，将当前识读的rfid标签分别与未识读货物和已识读货物的rfid标签进行比对，确定与当前货物相匹配的rfid标签。
22.进一步地，第三方面的rfid标签识读装置还可以包括：入栅时间仲裁单元，其所执行的步骤包括：遍历所有光栅的链表，当货物的入栅时刻满足设定入栅条件时保留货物信息及rfid标签。
23.第四方面，本发明提供一种可读存储介质，存储有计算机可执行程序，当该程序被执行时可实现第一方面提供的rfid标签识读方法。
24.从以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明提供一种rfid标签识读方法、系统、装置及可读存储介质，其中的rfid标签识读方法，计算货物经过光栅的运动时间，满足运动时限条件的货物对应的货物信息才会被记录，滤除运动异常的货物信息，保证货物运动轨迹的可靠性，进而提升rfid标签识读的可靠度；通过限定rfid标签的读取时间窗，能最大限度的保证rfid读写器仅读取最近的货物信息，避免rfid标签串读；将当前识读的rfid标签分别与未识读货物和已识读货物的rfid标签进行比对，滤除不可靠的rfid标签，进一步提高货物rfid标签报告的准确性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1 本发明一种实施例的rfid标签识读系统示意图；图2 本发明一种实施例的rfid标签识读方法流程图；图3 本发明另一实施例的rfid标签识读方法流程图；图4 本发明另一实施例的rfid标签识读方法流程图；
图5 本发明另一实施例的rfid标签识读方法流程图；图6 本发明另一实施例中货物在光栅件运动迁移的示意图；图7 本发明另一实施例的一种设定时间窗示意图；图8 本发明另一实施例中rfid标签读取过程示意图；图9 本发明另一实施例中遍历光栅超时仲裁过程的示意图；图10 本发明另一实施例中识读货物rfid标签过程的示意图；图11 本发明一种实施例的rfid标签识读装置示意图；图12 本发明另一实施例的rfid标签识读装置示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.参阅图1，本实施例提供一种rfid标签识读系统，包括：多组光栅101，多组rfid读写器102，处理器103。
29.相邻两个光栅101之间设置有rfid读写器102，当货物经过光栅时且进入读写区域时，将触发rfid读写器对货物上贴有的rfid标签进行读取。
30.处理器中写入有控制程序，可以实现：对经过光栅101的货物记录其入栅时刻和出栅时刻；为每个光栅分配独立链表，链表中记录有货物信息，当rfid读写器102获取到有效的rfid标签后存入链表中对应货物的货物信息中；货物经过了所有光栅后，对货物的rfid标签进行识读，确定与当前货物相匹配的rfid标签。
31.应该理解的是，虽然本实施例中使用了光栅作为读写的触发单元，本领域技术人员可以在无创造性劳动下采用其他的光电触发器实现本发明的技术方案，光栅的使用不应视为对本发明的限定。
32.参阅图2，在本实施例中rfid标签识读有如下步骤：s101.获取货物经过当前光栅的入栅时刻和出栅时刻。
33.s102.根据入栅时刻和出栅时刻计算货物经过当前光栅的运动时间，当货物的运动时间满足运动时限条件时将货物信息记录在当前光栅对应的链表。
34.除了通过入栅时刻和出栅时刻监控货物的运动路线，还可以通过标记货物的入栅状态和出栅状态以确保货物运动的连续性，当入栅状态和出栅状态满足状态条件时保留货物信息，否则删除。
35.步骤s102中通过货物运动经过光栅的运动时间判断货物运动速度是否异常，可以及时监控货物的运动路线，滤除运动速度异常的货物信息，保证货物运动轨迹的可靠性。
36.在进一步的实施例中，为了进一步提高货物运动轨迹的可靠度，除了判断货物的运动时间，还可以通过货物在相邻两个光栅之间的入栅时间差来监控货物的运动轨迹，具体可以包括：
根据货物在当前光栅的入栅时刻和在前一光栅的入栅时刻计算货物的入栅时间差，入栅时间差满足时间差条件且货物的运动时间满足运动时限条件时，当前光栅的链表继承前一光栅的链表首节点存储的货物信息。
37.s103.获取货物的rfid标签，当货物的rfid标签的接收时间处于设定时间窗内时，将rfid标签存入当前光栅对应的链表同一货物的货物信息中。
38.步骤s103中，设定时间窗的应用是为了限定rfid读写器对rfid标签读取有效性的时间窗口，避免rfid标签串读，提高信息读取的准确性。
39.在进一步的实施例中，可以利用货物的入栅时刻和出栅时刻确定设定时间窗，具体可以包括：根据货物经过当前光栅的入栅时刻和预设的入栅调整值确定设定时间窗的第一端点值，根据货物经过当前光栅的出栅时刻和预设的出栅调整值确定设定时间窗的第二端点值。
40.s104.对货物的rfid标签进行识读，将当前识读的rfid标签分别与未识读货物和已识读货物的rfid标签进行比对，确定与当前货物相匹配的rfid标签。
41.上述的比对过程可以包括：将当前识别的rfid标签与已识读货物的rfid标签进行比对，若两者相同，对于当前货物排除当前识读的rfid标签，否则保留当前识读的rfid标签。
42.将当前识别的rfid标签与未识读货物的rfid标签进行比对，若两者相同，而且满足设定的后向比对条件时，对于当前货物排除当前识读的rfid标签；根据保留的rfid标签数量确定与当前识别货物相匹配的rfid标签。
43.在本实施例中，后向比对条件包括：未识别货物的rfid标签数量大于等于当前识别货物的rfid标签数量、未识别货物的rfid标签的接收时间早于当前识别货物的rfid标签的接收时间中的任意一项。
44.参阅图3，在进一步的实施例中，进一步提高rfid标签读取的准确性，在步骤s104之前还对货物的入栅时刻进行超时判断，具体可以包括：s1030.遍历所有光栅的链表，当货物的入栅时刻满足设定入栅条件时保留货物信息及rfid标签。
45.在进一步的实施例中，由于rfid读写器与光栅的相对距离不同，以及货物上粘贴rfid标签的位置不同，可以出现货物入栅未出栅，但已进入rfid读写区域，或者刚出栅即进入rfid读写区域的情况，因此前述实施例的步骤s103可以与步骤s101同时进行，也可以早于步骤s101进行，具体可参阅图4和图5。其中图4示出了货物入栅未出栅，但已被读取到rfid标签的情况，此时步骤s103早于步骤s101。图5则示出了货物的出栅时刻即是rfid标签被读取的时刻的情况，此时步骤s103与步骤s101可同时进行。
46.下面实施例介绍本发明的另一rfid标签识读方法，本实施例为每个光栅分配有独立的链表，链表中的元素为货物信息，货物在光栅之间的迁移如图6所示，直至离开末级光栅。
47.货物运动至光栅时，有如下实现过程：货物进入光栅时，记录其入栅时刻和入栅状态。
48.货物离开光栅时，记录其出栅时刻和出栅状态。
49.当货物同时存在入栅状态和出栅状态，且入栅状态早于出栅状态时，可以认为货物的运动轨迹正常。
50.则根据入栅时刻和出栅时刻计算货物在经过光栅时的运动时间，当运动时间满足运动时限条件时把货物信息记录在光栅对应的链表。本实施例把运动时限条件设定为满足，表示货物的最大长度，表示货物平均速度。
51.当货物经过的光栅不是首个光栅时，还可以利用相邻光栅的入栅时间差来判断货物运动是否异常，具体可以包括：计算货物在相邻两个光栅和的入栅时间差，满足时间差条件时继承前一光栅的链表首节点存储的货物信息。本实施例中把时间差条件设定为，表示相邻光栅距离。
52.对于当前光栅对前一光栅链表首节点货物信息的继承，可参照图6进行理解，图6中货物6从光栅运动至光栅时，在货物6的运动时间和入栅时间差满足条件时，光栅的链表可直接继承来自光栅的链表中货物6的货物信息，同理货物3从光栅运动至光栅时亦然，此处不再赘述。
53.出现入栅状态和出栅状态缺失、状态建立的先后顺序错误、、等情况时，可以认为货物运动异常，删除货物信息。
54.针对某一特定经过rfid读写区域的货物，对其rfid标签的读取有如下步骤：s201.获取rfid标签。
55.s202.判断rfid标签的接收信号强度是否满足设定信号强度阈值，满足时进入步骤s203，否则舍弃该rfid标签返回步骤s201。
56.s203.判断rfid标签是否处于设定时间窗内，如是则认为rfid标签有效，将rfid标签存入光栅对应的链表。
57.在本实施例中，利用货物的入栅时刻和出栅时刻确定设定时间窗，为了实现弹性调整，还加入了入栅调整值和出栅调整值，用于对时间窗
的端点值进行调整，入栅调整值和出栅调整值均可以取正值或负值，以实现对设定时间窗的调整。
58.图7给出了其中一种时间窗的调整方式，时间窗的第一端点值通过计算式进行确认，第二端点值通过计算式进行确认，图6示出的时间窗表示设定的时间窗要大于货物经过光栅时的运动时间窗，容易理解的是，设定时间窗还可以处于货物的运动时间窗内，或者与货物的运动时间窗的其中一段有交叉。
59.如图8所示，在进一步的实施例中，步骤s203之前还可以包括：获取当前光栅的链表的首节点，首节点指针为空时舍弃该rfid标签，不为空时才进行接收时间校验。
60.当首节点为空或当前rfid标签已被存入光栅链表时，对节点指针进行更新。
61.如图9所示，货物经过了所有光栅后，对所有光栅的链表进行超时仲裁处理，这里的超时仲裁为判断货物的入栅时刻是否满足入栅时限条件，具体可以包括：对于非末级光栅，这里设定当前光栅总数量为个，则遍历前个光栅的链表，对于光栅k（），货物的入栅时刻与当前时刻t的时间差大于第一时间阈值时，确定标签读取出现不可逆错误，删除所有非末级光栅对应的链表和rfid标签，否则保留货物信息和rfid标签。
62.第一时间阈值可以是理论入栅时间差的设定倍数，用表示，表示理论入栅时间差，表示设定倍数，的取值可以是一个大于等于1的用户经验值。
63.对于末级光栅，即本实施例中的第个光栅，货物的入栅时刻与当前时刻t的时间差大于第二时间阈值时确定为有效货物，保留货物信息和rfid标签缓存队列。
64.第二时间阈值可以是理论入栅时间差的修正值，用表示，表示修正因子，可以是一个用户经验值。
65.在进一步的实施例中，遍历光栅链表时不仅校验货物的入栅时刻，还可以包括判断货物的入栅状态和出栅状态是否满足设定条件，当货物的入栅时刻和货物状态均满足条件时才判定为有效货物。
66.完成链表遍历后，进入rfid标签识读过程，如图10所示，此过程包括前向仲裁和后向仲裁，前向仲裁表示与已识别货物比对，后向仲裁表示与未识别货物比对。
67.前向仲裁包括：将当前识别的rfid标签与已识读货物的rfid标签进行比对，若两者相同，对于当前货物排除当前识读的rfid标签，否则保留当前识读的rfid标签。
68.后向仲裁包括：
将当前识别的rfid标签与未识读货物的rfid标签进行比对，若两者相同，而且满足设定的后向比对条件时，对于当前货物排除当前识读的rfid标签，否则保留当前识读的rfid标签。
69.在本实施例中，后向比对条件与前述实施例相同。
70.完成前向仲裁和后向仲裁后，对于当前识别货物将保留有0条、1条或多于1条的rfid标签，若（1）剩余0条rfid标签，货物rfid标签识读失败；（2）剩余1条rfid标签信息，货物rfid标签识读成功，且当前保留的rfid标签作为与当前识别货物相匹配的rfid标签；（2）剩余多于1条rfid标签，则分别统计不同rfid标签各自识读到的次数，如果仅存在1条rfid标签信息的识读次数为最大值，则结果为货物rfid标签识读成功，即为此rfid标签，否则判定为货物rfid标签识读失败。
71.参阅图11，本实施例提供一种rfid标签识读装置，包括：光栅检测单元301，其所执行的步骤包括：获取货物经过当前光栅的入栅时刻和出栅时刻；根据入栅时刻和出栅时刻计算货物经过当前光栅的运动时间，当货物的运动时间满足运动时限条件时将货物信息记录在当前光栅对应的链表；rfid读取单元302，其所执行的步骤包括：获取货物的rfid标签，当货物的rfid标签的接收时间处于设定时间窗内时，将rfid标签存入当前光栅对应的链表同一货物的货物信息中；rfid标签识读及解析单元303，其所执行的步骤包括：对货物的rfid标签进行识读，将当前识读的rfid标签分别与未识读货物和已识读货物的rfid标签进行比对，确定与当前货物相匹配的rfid标签。
72.结合图12，在进一步的实施例中，前述的rfid标签识读装置还可以包括：入栅时间仲裁单元304，其所执行的步骤包括：遍历所有光栅的链表，当货物的入栅时刻满足设定入栅条件时保留货物信息及rfid标签缓存队列。
73.以上各单元301
‑
304由软件代码实现，此时上述的各模块可存储于设置于例如控制电脑等控制端的存储器中。以上各模块同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。
74.本发明的实施例还提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机可执行程序，此程序用于实现前述实施例所提供的rfid标签识读方法中的各个流程。
75.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并
不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。