[发明专利]用于更新RFID阅读器上的参数和固件的系统和方法

说明书

背景

本发明涉及无线射频识别（RFID）系统，且更具体地涉及用于借助于阅读器-标签空中接口来无线地更新阅读器（也称为询问器）上的配置参数和固件的系统和方法，阅读器形成这样的系统的部分。

RFID系统是已知的，其中多个RFID阅读器被部署在单个读取点处或遍及整个系统的不同读取点处，其中一些读取点可以在远处。这样的系统的例子包括但不限于：

●运动测时系统，其使用以某种方式附到比赛者的RFID标签来在这样的比赛者越过起跑线、终点线或在沿着跑道的中间点时识别他们。与识别比赛者同时地，他们被识别的时间也被记录，以便产生事件结果或所关注的其它定时信息，例如分段时间。

●车辆过路费系统，其中车辆被识别并在沿着高速公路的点处被打时间戳，以便征收过路费或收集其它ITS（智能运输系统）相关的信息，例如行进速度和交通密度。

●供应链管理系统，其中阅读器部署在例如制造商或生产商、装运港、配销中心和零售商处，以便识别沿着供应链的货物、集装箱或可退回的运输物品并给它们打时间戳，用于跟踪这样的货物和用于收集关于沿着这样的供应链的到达和离开时间的信息的目的。

在这样的系统中使用的RFID标签（也称为应答器）和阅读器一般是ISO/IEC18000兼容的阅读器和无源或有源标签，但也可以是其它非标准标签例如IP-X DF标签和阅读器。阅读器和标签使用所谓的“空中接口”——阅读器和标签之间的射频通信协议——彼此无线地通信。在无源标签的情况下，阅读器将RF能量发送到标签，RF能量由标签修正并用于给标签供电。从阅读器到标签的通信（“前向链路”）一般通过调制RF能量来完成，而从标签到阅读器的通信（“返回链路”）通过后向散射调制来完成，即，标签通过调制其天线上的负载来修改其自己的反射系数。半有源或电池辅助的标签由电池供电，但以与无源标签相同的方式使用后向散射调制进行通信。有源标签是电池供电的，并包含用于与阅读器通信的有源RF发射机。标签一般向阅读器返回识别码（ID）或唯一物品标识符（UII，有时也称为EPC码）。阅读器也可利用读命令来从标签得到额外的信息。

在RFID阅读器的任何这样的分布式部署中，产生了很多问题：

1．很难使系统中的所有阅读器时间同步。这对运动测时系统尤其如此，其中在系统中的所有阅读器中需要10ms或更好的定时准确度，不管这些阅读器是在单个读取点例如终点线处的多个阅读器还是沿着跑道分布的阅读器。已知的解决方案是将所有阅读器连接到NTP服务器，然而，这需要网络被建立，且可能需要到中央NTP服务器的无线通信，特别是如果定时点例如沿着马拉松比赛的路线广泛分布。这个解决方案可能对较小的非职业比赛是不实际的，其中设定时间和可用基金可能被限制。该解决方案还需要在每个RFID阅读器中的强大和昂贵的控制器处理器，其一般能够以UNIX、Linux或Windows的形式运行。这个方法还引入定时不准确性的源，因为所接收的ID和EPC码在接收时是不带时间戳的，但更确切地在控制器中，此时，延迟可能通过所接收的ID和EPC码的缓存和传输引起。可选的解决方案是将GPS接收机安装在所有RFID阅读器中。然而，这可能极大地增加阅读器的成本，且可能对安装在室内的阅读器或在没有GPS接收的点处不是可行的。

2．很难确定并记录实际地理安装点，例如在沿着比赛路线的点处、在沿着高速公路的过路费点处或在阅读器被安装的供应链应用中的设施或读取点处。

3．很难设定并更新各种操作参数，例如操作频率、标签和通信波特率、管辖范围、调制技术等。这对新的安装或用新阅读器代替现有的（可能有缺陷的）阅读器尤其如此。在这两种情况下，可能需要在安装之后配置阅读器以在该读取点匹配系统的要求。虽然这样的配置可以且常常通过网络完成，一些配置可以是安装相关的并可能更容易和更有效地在安装时在现场实现。