用于为收发器标签供能的设备和方法
【专利摘要】一种无线定位系统，其用于供能和/或确定指示分布在追踪区域内的多个收发器标签中的至少一个收发器标签(2)的位置的位置信息，收发器标签用于在收发器标签的位置处存在供能电磁信号时无线地发送标识信号，该系统包括至少一个移动供能器节点(4)，其包括发送器(24)，其用于发送用于至少一个收发器标签(2)的供能电磁信号。移动供能器节点(4)安装在可移动装置(6)上。至少一个接收器(10)用于接收来自收发器标签的标识信号并且至少一个位置评估器(14)用于使用移动供能器节点(4)的位置和/或所接收的所述至少一个收发器标签(2)的标识信号的信号特性来确定位置信息。
【专利说明】用于为收发器标签供能的设备和方法
【背景技术】
[0001]本发明的实施方式涉及一种用于确定指示收发器标签的位置的位置信息的设备和方法，并且更具体地(但不限于)涉及用于定位关注区域内的RFID标签的设备和方法。
[0002]定位和追踪关注区域内的无线收发器或收发器标签受到了越来越多的关注以用于各种应用。为此，可以采用所谓的射频识别(RFID)。RFID是无线非接触系统，其使用射频电磁场以从附着到对象的有源或无源的收发器标签传输数据，以便于实现自动识别和追踪。虽然有源标签具有板载电池，但是无源标签由于其不具有电池而可以更便宜并且更小。无源和有源收发器标签可操作以在收发器标签的位置处存在供能电磁信号时无线地发送至少标识信号。例如，行李或个人物品可以在机场接收有源或无源RFID标签以便于沿着将行李传输到想要的飞机的机场的行李传输系统的路径识别特定行李。为此，RFID读取器被沿着行李路径布置以便于将行李在门等等的位置处导向正确的方向。虽然RFID标签被带到RFID读取器的位置，但是读取器和RFID标签之间的距离相对较小。
[0003]然而，存在其他应用，其中，用于接收标识信号的RFID读取器的接收器与收发器标签之间的距离可能较大并且甚至限制了 RFID系统的可用性，即，特别地，限制了能够由这样的系统覆盖的地理区域。可能想要的是，利用已经布置在货物或商品上以收集关于利用收发器标签标记的特定物品的位置的信息的收发器标签(例如RFID标签)。
[0004]收发器标签利用在收发器标签的位置处存在的供能电磁信号的能量以便于发送信息或者以便于为收发器标签的一些内部逻辑电路供能。这样的收发器或RFID标签利用各种不同波长的供能电磁信号来操作，这些不同波长可以跨越从若干KHz至若干GHz的频谱。如何在从收发器标签接收信号的接收器或RFID读取器与收发器标签之间交换信息的特定技术实施在很大程度上不同。例如，一些系统利用收发器标签中的负载调制以便于通过调制收发器标签的负载来将信息发送给发送方。在发送方侧确定交替负载允许推断所发送的信息。所谓的背向散射系统对有效截面进行调制以将供能电磁信号背向散射为由所谓的供能器节点提供或发射。通过调制有效截面，由接收天线接收的背向散射信号也被调制并且因此能够由各收发器标签发送信息。
[0005]利用这种收发器标签以无线地发送与收发器标签关联的唯一标识信号的系统可以实施为有源或无源系统。虽然所有系统可以利用由供能电磁信号提供的电力来将信息从收发器标签发送给接收天线，但是有源系统还可以包括小型电池等等，以便于额外地为收发器标签的微型处理器或类似的装置供能以例如能够执行更复杂的计算操作。简单的无源标签例如在收发器标签的位置处存在用于收发器标签的供能电磁信号时仅发送唯一标识信号。更复杂一点的收发器标签还可以通过提交标识特定收发器标签的查询信息从而只有所标识的收发器标签通过发送其自己的标识信号来进行响应而个别地定位。将这种收发器标签与各个物品或货物关联，可以确定关注区域内的物品的存在和/或位置。
[0006]然而，重要的是，根据由供能电磁信号为收发器标签供能的要求，系统的地理范围受到限制。足够的能量可以仅经由中等距离(例如在从Im至10m、20m或25m的范围内)发送。相反地，由收发器标签发出或背向散射的信号可以在更长的距离上被检测到。
[0007]存在提供一种用于更高效地确定收发器标签的位置的位置信息的方法或系统的需要。
【发明内容】
[0008]根据用于确定指示收发器标签的位置的位置信息的方法的一些实施方式，收发器标签用于在存在为收发器标签供能的供能电磁信号时无线地发送标识信号，这是通过移动移动供能器节点而实现的，该移动供能器节点将供能电磁信号发送到收发器标签的附近。也就是说，移动供能器节点可在关注区域内移动并且可以特别地移动到收发器标签的附近，从而收发器标签位于移动供能器节点的供能范围内。在位于供能范围内的情况下，收发器标签可以使用由供能器节点发送的无线电能量至少部分地作为能源。本发明的进一步的实施方式包括用于为收发器标签供能的方法，该方法包括:将至少供能范围内发送供能电磁信号的移动供能器节点移动到收发器标签的附近，从而收发器标签位于移动供能器节点的供能范围内。即，该方法可以用于将能量提供给任意类型的收发器标签。收发器标签可以因此在能量采集方面还可以被理解为从供能电磁信号接收其能量的任意装置。换言之，根据另一的实施方式，移动供能器节点可以用于通过将射频(RF)能量辐射到其附近的RF收发器来提供用于能量采集装置的能量。
[0009]收发器标签可以被理解为仅利用供能电磁信号(电磁场)或其中包含的电力以将信息从收发器标签发送到接收天线。即，信号传输可以仅在收发器标签的位置处存在供能电磁信号时(即，当移动供能器节点位于收发器标签附近时)是可能的。因此，移动供能器节点可以被理解为发送某一频率的供能电磁信号的发送方或者使得收发器信号能够仅利用供能电磁信号或其中包含的能量提交或发送信息的另一方。这还应用于其中额外的能量源或电池包含在标签内以在没有传送用于信号或信息的发送的电力的情况下为微型处理器或额外的电路供电的有源系统。
[0010]与在任何时间在全部区域内提供用于收发器标签的供能电磁信号的系统相比，本发明的实施方式可以因此用于节省可观的量的设备和设施。这通常是通过分布大量供能器节点(即，能够在全部区域内发送供能电磁信号的设备的供能器节点)来实现。即，因此要求过量的设施和设施的各实体之间的通信，这也消耗了大量能量。
[0011]换言之，根据本发明的一些实施方式，少量的移动供能器节点可以是足够的，移动供能器节点在将包含有多个待定位的收发器标签的关注区域内移动以例如能够将能量提供给位于移动供能器节点附近的收发器标签。也就是说，可以通过仅使用一个或若干移动的移动供能器节点来替代在关注区域内分布多个固定供能器节点来选择性地为收发器标签提供能量。这可以节省显著量的固定供能器节点，并且因此，显著地减少了无线定位系统的复杂度。
[0012]因此，一种用于确定位置信息的方法可以包括:通过移动移动供能器节点来为收发器标签供能；在移动的移动供能器节点的供能范围内从收发器标签内接收标识信号；以及使用移动供能器节点的位置和/或接收的标识信号的信号特性确定指示收发器标签的位置的位置信息。根据一些实施方式，该方法应用于使用无源RFID标签的RFID设施。根据一些实施方式，移动供能器节点可以包括发送器，其可操作以发送用于收发器标签的供能电磁信号；以及移动适配器，其用于将移动供能器节点安装在可移动装置上。也就是说，移动供能器节点可以包括用于将移动供能器节点安装在任何类型的移动运输装置的装置。根据一些实施方式，移动适配器可以进一步用于提供用于控制信息的供电电压或能量和/或布线(例如开启或关闭移动供能器节点)。根据一些实施方式，移动供能器节点可以因此安装或耦接到移动装置以便于能够围绕关注区域移动，选择性地为分布在关注区域内的收发器标签的不同子集供能。
[0013]根据一些实施方式，移动供能器节点可以进一步用于将信息发送给收发器标签或与收发器标签交换信息。为此，移动供能器节点的进一步的实施方式还包括无线接收器接口，其用于从中央处理或查询实体接收查询信息，查询标识识别特定收发器标签。移动供能器节点可以经由其发送器发送查询信息以触发仅由查询信息标识的收发器标签的识别信号的提交。为此，特定收发器标签可以被激励以发送信息例如以能够标识其位置或者确定仅指示其位置的位置信息以避免与其它收发器标签的消息的干扰或串扰。换言之，根据一些实施方式，移动供能器节点还可以被视为移动RFID读取器装置。
[0014]根据一些实施方式，可以利用由可以耦接或没有耦接到移动供能器节点的一些接收天线系统接收的标识信号的特定信号特性来收集位置信息。特别地，从标签接收的标识信号可以是调制后的背向散射信号。信号特性可以包括信号频率、相对于基准相位状况的相对信号相位、信号方向、信号强度、由信号发送或在信号内编码的数据的错误率等等。
[0015]根据另外的实施方式，可以通过组合指示移动供能器节点或者用于移动供能器节点的移动装置的位置的数据与从接收的标签的标识信号获得的额外的位置信息来获得指示收发器标签的位置的位置信息。也就是说，在这样的实施方式中，标识信号可以传递相对于移动供能器节点的位置的位置。
[0016]根据另外的实施方式，可以进一步利用关于移动供能器节点的位置的信息来增加位置的精度。为此，额外的收发器标签可以耦合到移动供能器节点，从而可以经由关联的额外的收发器标签的位置来定位移动供能器节点的位置。可以基于计程数据来确定移动供能器节点的位置，其中，计程法表示与用于移动追踪的装置本身(即，移动移动供能器节点或可移动装置)的驱动机构关联的数据的使用。这种数据的示例是用于估计装置的位置随时间的变化的步进式或轮式旋转计数、移动传感器等等。替选地或补充地，惯性导航系统可以用于收集关于移动供能器节点的位置的信息。惯性导航系统可以包含加速度计、陀螺仪或其它运动感测装置。惯性导航系统可以初始地被提供有来自另一源的其位置和速度并且之后通过对从运动传感器接收的信息进行整合来计算其自己的更新后的位置和速度。惯性导航系统可以因此不要求外部参考，以便于一旦被初始化就确定其位置、取向或速度。
[0017]根据另外的实施方式，可以通过利用针对供能电磁信号的模拟或数字波束形成技术来进一步增加定位的精度。为此，移动供能器节点可以进一步包括波束形成器，其能够将供能电磁信号的方向性图案的最大(即，主瓣)定向到想要的立体角。然后可以从关于供能电磁信号的方向性、接收的标识信息和/或关于移动供能器节点的位置的了解的组合信息收集用于收发器标签的位置信息。根据另外的实施方式，波束形成器可以用于在例如水平面上以恒定或以可变的角速度旋转方向性图案的最大部的方向。与供能信号的各向同性传输相比，这可以用于保留待定位的收发器标签的数目，同时通过例如减少串扰等等来增加准确性。
[0018]根据采用与波束形成器关联(即相互作用)的两个或更多移动供能器节点的另外的实施方式，可以以不同的角速度或者根据不同的变化方案旋转波束形成器中的至少两个供能电磁信号的方向性图案的最大部(即，复合波束图案的主瓣)。利用更多的波束形成移动供能器节点可以通过利用下述事实而增加准确性，即响应已经由两个移动供能器节点供能的收发器节点必须位于两个移动供能器节点的供能信号的方向性图案的交叠区域中。通过使得方向性图案以不同的角速度旋转，交叠区域随着时间改变并且位于交叠区域中的收发器标签的总数(虽然在不同的时间)可以增加并且因此改进了系统的效率。
[0019]根据一些实施方式，一种确定收发器标签的位置信息的方法可以实施为RFID系统(还表示为无线定位系统)。因此，移动供能器节点的发送器可以发送具有对应于射频识别(RFID)系统的发送频率(例如，868MHz、915MHz、2.4GHz、2.5GHz或5.8GHz)的频率的供能电磁信号。
[0020]用于确定指示至少一个收发器标签的位置的位置信息的无线定位系统的示例因此包括至少一个移动供能器节点；至少一个接收器，其用于接收来自收发器标签的标识信号；以及至少一个位置评估器，其用于使用移动供能器节点的位置和/或接收的至少一个收发器标签的标识信号的信号特性来确定位置信息。
[0021]根据另外的实施方式，无线定位系统可以进一步包括移动调度器，其用于确定用于可移动装置的移动路径例如以最好地利用现有的设施。也就是说，移动路径指示可移动装置的想要的移动并且因此，指示追踪区域内(即，关注区域内)的移动供能器节点。
[0022]根据一些实施方式，移动调度器可以确定移动路径，从而可移动装置在比包括较少数目的标签的区域中包括更多标签的区域中停留更长时间段。这可以用于增加具有更多数目的收发器标签的区域中的读取或追踪效率。这些区域被供能更长时间以例如允许在这些区域中更多次数的重传或更大的通信时隙，例如以甚至在收发器标签的密度在特定附近较高时也能够获得在移动供能器节点附近存在的所有或几乎所有收发器标签的位置信息。为此，移动路径可以被确定为使得移动装置停留在具有更多数目的收发器标签的区域中或者在这些区域中降低移动速率。或者，当例如几乎不可能降低可移动装置的速度时，可以增加这些区域中的可移动装置所遵循的轨迹的密度。这可以例如是下述情况，当可移动装置是飞行装置(例如小型直升飞机或无人机)时，不能够完全地停止。
[0023]根据一些实施方式，可移动装置由移动调度器完全地控制或引导。移动调度器可以因此用于与可移动装置通信并且控制可移动装置，从而可移动装置自动地沿着由移动调度器确定的移动路径移动。
[0024]根据本发明的又一实施方式，无线定位系统还可以包括一个或多个设施标签，其用于在其位置处存在供能电磁信号时无线地发送其标识信号，而设施标签的位置是预先确定并且对于系统来说是已知的。因此，在追踪区域中分布的设施标签的信号特性可以用于甚至在将收发器标签的信号特性与位于已知位置的设施标签的信号特性比较时增加用于已定位的收发器标签的位置信息的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]在下面仅借助于示例并且参考附图来描述设备和/或方法的一些实施方式，在附图中
[0026]图1示出了用于确定指示至少一个收发器标签的位置的位置信息的无线定位系统的不意图；
[0027]图2示出了用于确定指示至少一个收发器标签的位置的位置信息的无线定位系统的又一实施方式的不意图；
[0028]图3示出了用于确定指示收发器标签的位置的位置信息的方法的实施方式的框图；以及
[0029]图4示意性地示出移动供能器节点的实施方式。
【具体实施方式】
[0030]图1示出了用于为至少一个收发器标签2供能的无线系统的示意图。另外，系统可以用于确定指示至少一个收发器标签2的位置的位置信息。在图1中所示的特定实施方式中，布置在储存在仓库内的货架上的商品上的RFID标签被示出为(可动态地移动的)收发器标签2(d)。除了收发器标签2之外，图1示出了安装在叉车或铲车上的移动供能器节点4(e)，叉车或铲车是用于任何一种可移动装置6的示例，其例如可以安装在可移动的本发明的管理或设施管理装置上或内。如图1中所示，移动供能器节点4至少在供能范围8内发送供能电磁信号。在供能范围8内，由供能电磁信号发射的能量或场强足够大以使得供能范围8内的任何收发器标签进入可操作状态(由围绕供能标签的圆圈示出)。图1中所示的系统进一步包括可用于接收收发器标签2的标识信号的至少一个接收器10。由于收发器标签2位于移动供能器节点4的供能范围8内并且因此被使得能够发送其标识信号，因此由收发器标签2发送标识信号。
[0031]仅为了示出的目的，图1示出了布置在追踪区域内的已知(参考)位置处的四个可选设施收发器标签12a至12d(也表示为“i”)。如图1中所示，至少在供能范围8内发送供能电磁信号的移动的移动供能器节点4移动到收发器标签2的附近。一旦收发器标签2位于移动供能器节点4的供能范围8内，其发送其标识信号，该标识信号相应地由接收器10接收。接收器10耦接有或其中实施有位置评估器，其用于使用移动供能器节点4的位置和/或接收的至少一个收发器标签2的标识信号的信号特性来确定收发器标签2的位置信息。为此，所接收的收发器标签2的位置信息的任何信号特性可以例如用于由位置信息发送的或者在位置信息中编码的信息的块误码率、信噪比、信号强度或能量、原点的方向、频率等等。为此，接收器10还可以利用接收天线阵列以例如实施接收波束控制等等。如上所述，由收发器标签2利用供能电磁信号可以基于移动供能器节点4与收发器标签4之间的任何种类的耦合，例如，磁性、电容或电感耦合。
[0032]根据一些实施方式，接收器10和/或关联的位置评估器14还可以利用关于移动供能器节点4的位置的信息以进一步增加定位的准确性。为此，移动供能器节点4还可以耦接有额外的收发器标签，例如以定位另外的收发器标签，其由于移动供能器节点4而被永久地供能并且因此是永久可追踪的。具有关于移动供能器节点4的位置的信息，可以通过组合两条位置信息来进一步增强收发器标签2的定位的准确性。例如，对于收发器标签2的位置的了解可以在供能范围8以移动供能器节点4的位置为中心粗略地迭代确定。可以从由接收器10接收的标识信号的信号特性(例如，与电磁波关联的场强度)。还对该信息进行评估产生了其中可能放置发送收发器标签2的额外的可能区域。并入该信息可以然后用于减少可以布置发送收发器标签2的区域并且因此增加由位置评估器14确定的位置信息的准确性。
[0033]虽然在图1中示出为附接到叉车6，但是根据另外的实施方式，移动供能器节点4可以安装在或附接到任意可移动装置。根据另外的实施方式，移动供能器节点还可以安装到任何其它种类的可移动装置，例如安装在吊车上、卡车上、车厢上、用于在追踪区域内输送货物的机器人、诸如无人机或遥控直升机的飞行装置、服务或实用机器人或任何其它种类的实用机器。在该方面，实用机器将被理解为执行实用服务(例如，吸尘、清洗、擦拭等等)的任何种类的机器。然而，将移动供能器节点附接到还用于在货物周围移动的移动装置自动地用于为特定关注点的收发器标签供能。由于收发器标签在它们移动时被自动地激活，并且因此在关注时(即，在货物移动时以及在它们的位置改变，这会要求位置数据库等等的更新)自动地执行位置信息的收集。
[0034]通过进一步利用也被供能并且因此提交其关联的标识信号的设施标签12a和12b的标识信号，可以进一步增加收发器标签2的追踪的定位的准确性。可以利用与接收器10具有已知的空间关系的设施标签12a和12b的各自的信号性质的了解来更加准确地评估收发器标签2的标识信号的信号特性。虽然在图1中仅示出了一个单个接收器10，但是另外的实施方式可以利用若干接收器10，以通过例如应用接收波束控制来能够从更大区域接收信号或者增强定位准确性。
[0035]另外，关于移动供能器节点4自身的位置的信息可以用于增加系统的准确性。这可以通过额外地附接额外的收发器标签来实现。另外的实施方式可以例如通过使用目前已经用于追踪移动装置的GPS或其它追踪系统通过追踪附接有移动收发器标签4的移动装置来收集关于移动收发器标签4的位置的信息。该追踪可以例如还基于用于在仓库内自动地移动机器人或卡车的现有系统的控制数据。
[0036]换言之，图1示出了利用例如允许无源RFID标签的高效定位的用于确定指示收发器标签2的位置的位置信息的方法的系统。可以通过利用能够在追踪区域内移动的移动供能器节点4来节省设施并且因此节省成本。为此，移动供能器节点4可以安装或附接到地面传输装置、可移动机器、起重机等等。将移动供能器节点4安装在用于移动附接有收发器标签的货物的装置上提供了关注的收发器标签的自动供能和追踪，即当前移动的收发器标签的自动供能和追踪。该方法或这样的系统仅要求读取器或接收器10和供能器(所谓的供能器节点)的形式的少量设施。安装、要求的硬件和维护的开销可以得到显著的减少并且此外没有随着追踪区域的大小而变化。也就是说，大的追踪区域能够由少量例如安装在移动传输装置或任何其它种类的移动装置上的移动供能器节点来供能或覆盖。
[0037]如图1中进一步示出的，使用具有预定的已知的位置的设施标签12a至12d可以进一步增加收发器标签2的确定的准确性。这可以特别地在具有较差的电磁波的传播的特性的环境中在没有任何显著的额外开销的情况下进一步增加定位准确性。
[0038]通过将额外的收发器标签附接到移动供能器节点4，可以额外地使用同一设施来定位移动供能器节点4。当移动供能器节点4自身的位置已知时，由于需要由移动供能器节点供能并且因此在其供能范围8内存在，因此可以已经粗略地了解发送收发器标签2的位置。
[0039]图1中所示的无线定位系统进一步示出了可选的移动调度器16，其用于确定用于移动装置6的移动路径，即，指示追踪区域内的移动装置6的想要的移动的移动路径。为此，移动调度器16可以用于提供移动装置6的移动路径，从而能够进一步增加系统的效率。
[0040]为此，移动调度器16可以例如确定移动路径，使得移动供能器节点4被控制到需要或想要其存在的位置。特别地，移动路径可以被确定为使得移动供能器节点4在具有大量收发器标签的区域中存在更长时间而具有少量标签的其它区域可以被从移动路径排除，或者可以在通过具有相对较少的收发器标签时增加可移动装置的速率。根据一些实施方式，移动调度器16可以用于控制独立地移动的移动装置6，以便于自动地遵循所确定的移动路径。为此，移动调度器16可以例如包括无线发送器，以便于将控制信息发送给移动的移动装置6。当然，任何通信移动路径的其它方法也是可行的。例如，可以经由显示器将所确定的移动路径提供给叉车上的操作者以使得操作者遵循该移动路径。
[0041]图2示出了与图1中所示的系统共享大部分设施的无线定位系统的又一实施方式。因此，在下面的段落中仅简短地讨论与图1的不同之处。
[0042]图2的移动供能器节点4还实施供能电磁信号的传输的波束控制。为此，移动供能器节点4可以包括波束形成器，其用于将供能电磁信号的方向性图案的最大部引导到预定的立体角。对于具体的实施，可以使用任何种类的波束控制方法。例如，可以使用具有固有方向性的天线来发送供能电磁信号。此外，也可以使用具有可变方向性图案的天线阵列。利用这样的天线阵列，方向性图案可以例如相对于移动供能器节点4旋转以覆盖同一供能范围(如图8中所示)(尽管分布在不同的时间或时隙上)。如图2中所示，由于收发器标签2可能位于其中的区域比图1的实施方式小得多，因此使用波束控制可以进一步增加收发器标签2的定位的准确性。这是由于对于由移动的移动供能器节点4发送的供能电磁信号的方向性的预先了解。如上所述，任何可能的类型的波束控制都能够实现该效果，例如由围绕全向天线旋转的贝塞尔框(bezel)实施的机械波束控制方法。
[0043]换言之，利用移动调度器16可以用于使得移动供能器在围绕某一位置移动时遵循一些标准。一个可能性将是实施与整个追踪区域交叉的静态路线。然而更复杂的方法可以考虑围绕该位置的收发器标签的实际分布以动态地改变路线并且根据实际需要提供能量。因此，移动调度器16可以能够预测最可能找到标签的位置。此外，移动供能器14可以需要在标签数目较多的地方停留比标签数目较少的地方更长的时间。与固定方法相比，这样的策略可以改变整体系统性能。此外，由于在同一时间对较少的收发器标签进行供能，因此可以利用波束形成以便于增加移动供能器模式4的范围或者增加收发器标签2的定位的准确性。
[0044]当波束的取向或角度(即，供能电磁信号的方向性分布)已知时，可以实现定位准确性的进一步的增加。具有包括多个移动供能器节点的系统(其中每个节点应用具有旋转方向性图案的波束形成)，当移动供能器节点中的每一个的位置及其各自的方向性图案在某一时间已知时，可以进一步增加整体定位准确性。这可以用于计算每个节点的方向性图案的交叠区域以预先地了解在由每个移动供能器节点供能时发送其标识信号的应答收发器标签必须被布置在交叠区域中。
[0045]图3示出了用于确定指示收发器标签的位置的位置信息的方法的实施方式的流程图。在移动步骤18中，发送供能电磁信号的移动供能器节点移动到收发器标签的附近，从而收发器标签位于移动供能器节点的供能范围内。在接收步骤20中，从由移动供能器节点供能的收发器标签接收标识信号。
[0046]在确定步骤22，使用移动供能器节点的位置和/或接收的标识信号的信号特性来确定指示收发器标签的位置的位置信息。
[0047]图4示意性地示出移动供能器节点4，其包括用于发送用于接收器标签的供能电磁信号的发送器24。移动供能器节点4进一步包括移动适配器26，其被构造为将移动供能器节点4安装在可移动装置上(例如，安装在图1中所示的叉车6上)。如图4中所示，移动适配器26可以例如是钻孔、孔或特别适配的螺纹以将移动供能器节点4安装到可移动装置。根据另外的实施方式，移动适配器可以进一步包括用于为移动供能器节点4供电或向移动供能器节点4提供控制信号的电路或连接，例如以便于改变移动供能器节点4的操作状况。
[0048]虽然已经对于由移动供能器节点发送供能电磁信号讨论了上述实施方式，但是其它的实施方式当然也可以实施用于与收发器标签交换信息的移动供能器节点。也就是说，移动供能器节点可以进一步将信息发送给收发器标签以及从收发器标签接收信息，以便于对该信息进行处理，或者将该信息转发给设施的另外的实体。此外，表述标识信号不应该被理解为描述了仅包含唯一序列号或信号图案的信号。当然，任何类型的信息(例如发送给各标签并且由标签应答的查询的结果)可以用作标识信号，以便于了解发送该信号的收发器标签的位置。
[0049]本描述和图仅仅图示了本发明的原理。因此将了解的是，本领域的技术人员将能够设计各种布置，所述各种布置尽管未在本文中明确地描述或者示出，但是具体化本发明的原理并且被包括在其精神和范围内。此外，本文中所记载的所有示例原理上旨在明确地为仅用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理和由(一个或多个)发明人贡献来促进本领域的构思，并且将被解释为不限于这样具体地记载的示例和条件。而且，本文中记载本发明的原理、方面以及实施方式及其特定示例的所有声明旨在包含其等同物。
[0050]表示为“用于...的装置”的功能块(执行特定功能)应该被理解为包括分别被适配、配置或者可操作用于执行特定功能的电路的功能块。从而，“用于某件事情的装置”也可以被理解为“被适配、配置或可操作以做某件事情的装置”。被适配用于执行特定功能的装置因此不暗示这样的装置必定正在执行所述功能(在给定时刻)。
[0051]包括任何功能块、在图中所示出的各种元素的功能可以通过利用专用硬件(如例如处理器)以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件来提供。当由处理器来提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或者由多个各个处理器(其中的一些可以被共享)来提供。而且，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应该被解释为排他地指的是能够执行软件的硬件，并且可以隐式地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及非易失性存储装置。还可以包括其它硬件(常规的和/或定制的)。
[0052]本领域的技术人员应该了解的是，本文中的任何框图表示具体化本发明的原理的说明性电路的概念视图。类似地，将了解的是，任何流程图、流图、状态转变图、伪代码等等表示可以基本上用计算机可读介质表示并且由计算机或处理器如此执行的各种进程，而无论这样的计算机或处理器是否被明确地示出。
[0053]此外，随附权利要求从而被结合到具体描述中，其中每个权利要求都可以要求独立作为单独的实施方式。虽然每个权利要求可以要求独立作为单独的实施方式，但是应当注意的是-尽管从属权利要求可以在权利要求中指的是与一个或多个其它权利的特定组合-其它实施方式还可以包括从属权利要求与每个其它从属权利要求的主题的组合。除非陈述了特定组合不是有意的，否则这样的组合在文中被提出。此外，即使权利要求未被直接地使得与任何其它独立权利要求相关，也旨在还将该独立权利要求的特征包括到该其它独立权利要求。
[0054]应当进一步注意的是，在本说明书中或在权利要求书中所公开的方法可以由具有用于执行这些方法的相应步骤中的每一个的装置的设备来实现。
[0055]进一步地，应当理解的是，本说明书或权利要求书中所公开的多个步骤或功能的公开不可以被解释为在特定顺序内。因此，除非这样的步骤或功能由于技术原因而不是可互换的，否则多个步骤或功能的公开将不将这些限制于特定顺序。
[0056]此外，在一些实施方式中，单个步骤可以包括或者可以被分解成多个子步骤。除非明确地排除，否则这样的子步骤可以被包括并且是这个单个步骤的公开的一部分。
【权利要求】
1.一种为收发器标签(2)供能的方法，所述收发器标签(2)用于在所述收发器标签(2)的位置处存在供能电磁信号时无线地发送标识信号，所述方法包括: 将在至少供能范围(8)内发送所述供能电磁信号的移动供能器节点(4)移动到所述收发器标签(2)的附近，使得所述收发器标签(2)位于所述移动供能器节点(4)的所述供能范围⑶内。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括: 从所述收发器标签(2)接收所述标识信号；以及 使用所述移动供能器节点(4)的位置和/或接收的标识信号的信号特性来确定指示所述收发器标签(2)的位置的位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述收发器标签(2)是无源射频识别(RFID)标签。
4.一种移动供能器节点(4)，所述移动供能器节点包括发送器(24)，所述发送器用于发送用于收发器标签(2)的供能电磁信号，所述移动供能器节点(4)进一步包括移动适配器(26)，所述移动适配器用于将所述移动供能器节点(4)安装在可移动装置(6)上。
5.根据权利要求4所述的移动供能器节点，所述移动供能器节点进一步包括可移动装置(6)，所述可移动装置经由所述移动适配器(26)与所述移动供能器节点(4)耦接，所述可移动装置(6)用于在空间中移动所述移动供能器节点(4)。
6.根据权利要求4或5所述的移动供能器节点(4)，所述移动供能器节点进一步包括无线接收器接口，所述无线接收器接口用于接收查询信息，所述查询信息标识特定的收发器标签，其中，所述发送器(24)进一步用于发送所述查询信息，以触发由所述查询信息标识的特定收发器标签的所述标识信号的提交。
7.根据权利要求4至6所述的移动供能器节点，所述移动供能器节点进一步包括额外的收发器标签，所述额外的收发器标签用于在存在供能电磁信号时无线地发送标识信号，其中，所述额外的收发器标签耦合到所述移动供能器节点。
8.根据权利要求4至7所述的移动供能器节点，所述移动供能器节点进一步包括波束形成器，所述波束形成器用于将所述供能电磁信号的方向性图案的最大部定向到想要的立体角。
9.根据权利要求8所述的移动供能器节点，其中，所述波束形成器用于以恒定的角速度或者以可变的角速度旋转所述方向性图案的最大部的方向。
10.根据权利要求4至9所述的移动供能器节点，其中，所述移动供能器节点(4)的所述发送器用于发送具有对应于射频识别(RFID)系统的发送频率的频率的供能电磁信号。
11.根据权利要求4至10所述的移动供能器节点，所述移动供能器节点耦接有用于确定指示所述移动供能器节点的位置的数据的定位装置。
12.根据权利要求11所述的移动供能器节点，其中，指示所述移动供能器节点的位置的数据是基于由惯性导航系统确定的信息和/或计程数据。
13.一种无线定位系统，所述无线定位系统用于确定指示分布在追踪区域内的多个收发器标签中的至少一个收发器标签(2)的位置的位置信息，所述收发器标签用于在所述收发器标签的位置处存在供能电磁信号时无线地发送标识信号，所述无线定位系统包括: 至少一个移动供能器节点(4)，所述至少一个移动供能器节点包括发送器(24)，所述发送器用于发送用于所述至少一个收发器标签(2)的供能电磁信号，所述移动供能器节点(4)安装在可移动装置(6)上； 至少一个接收器(10)，所述至少一个接收器用于从所述收发器标签接收所述标识信号；以及 至少一个位置评估器(14)，所述至少一个位置评估器用于使用所述移动供能器节点(4)的位置和/或所接收的所述至少一个收发器标签(2)的标识信号的信号特性来确定所述位置信息。
14.根据权利要求13所述的无线定位系统，所述无线定位系统进一步包括移动调度器(16)，所述移动调度器(16)用于确定用于所述可移动装置(4)的移动路径，所述移动路径指示所述追踪区域内的所述可移动装置出)的想要的移动。
15.根据权利要求14所述的无线定位系统，其中，所述移动调度器(10)用于确定所述移动路径使得想要的移动反复地遵循预定路径。
16.根据权利要求14所述的无线定位系统，其中，所述移动调度器(10)用于确定所述移动路径使得所述可移动装置(6)在包括较多数目的标签的区域中比在包括较少数目的标签的区域中停留更长时间段。
17.根据权利要求14至16所述的无线定位系统，其中，所述移动调度器(6)进一步用于与所述可移动装置(6)通信并且控制所述可移动装置，使得所述可移动装置(6)沿着所述移动调度器(16)确定的移动路径自主地移动。
18.根据权利要求13至17所述的无线定位系统，其中，所述可移动装置(6)是起重机、叉车、卡车、滑架、无人机、真空清洁器、自主机器人或实用机器的组中的一个。
19.根据权利要求13至18所述的无线定位系统，其中，所述系统用于确定RFID系统的无源RFID标签的位置信息。
20.根据权利要求13至19所述的无线定位系统，所述无线定位系统进一步包括一个或多个设施收发器标签(12a，12d)，设施收发器标签被布置在所述追踪区域内的已知位置处并且用于在设施收发器标签(2)的位置处存在供能电磁信号时无线地发送标识信号。
21.根据权利要求13至20所述的无线定位系统，其中，所述移动供能器节点包括波束形成器，所述波束形成器用于将所述供能电磁信号的方向性图案的最大部定向到想要的立体角，所述无线定位系统进一步包括: 额外的移动供能器节点，所述额外的移动供能器节点包括发送器，所述发送器用于发送用于所述至少一个收发器标签(2)的供能电磁信号，所述额外的移动供能器节点安装在额外的可移动装置上并且包括额外的波束形成器，所述额外的波束形成器用于将所述额外的移动供能器节点的所述供能电磁信号的方向性图案的最大部定向到另外的想要的立体角，其中 所述波束形成器和所述额外的波束形成器用于以不同的角速度或者根据不同的变化方案旋转它们各自的方向性图案的最大部的方向。
22.—种计算机程序，所述计算机程序用于在计算机上运行时执行用于供能和/或用于确定指示收发器标签(2)的位置的位置信息的方法，所述收发器标签(2)用于在所述收发器标签(2)的位置处存在供能电磁信号时无线地发送标识信号，所述方法包括: 控制在至少供能范围(8)内发送所述供能电磁信号的移动供能器节点(4)到所述收发器标签(2)的附近的移动，使得所述收发器标签(2)位于所述移动供能器节点(4)的所述供能范围⑶内； 从所述收发器标签(2)接收所述标识信号；以及 使用所述移动供能器节点(4)的位置和/或接收的标识信号的信号特性确定指示所述收发器标签(2)的位置的位置信息。
【文档编号】G06K7/10GK104137116SQ201280070703
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年2月27日 优先权日:2012年2月27日
【发明者】S·奥托, T·诺瓦克, I·马约多莫 申请人:德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会