[发明专利]一种限定区域RFID读取装置

说明书

本发明公开了一种限定区域RFID读取装置，属于射频识别系统技术领域。本发明所述装置包括干扰信号发生模块、信号合路/分配网络和天线阵列；通过设置干扰信号的方式，在天线旁瓣方向发射干扰信号，利用RFID标签接收询问信号信干比(SIR)的控制，解决RFID读取器的限定区域读取问题。本发明所述装置可以限定RFID读取区域，避免RFID读取器天线旁瓣产生额外的RFID读取区域。

技术领域

本发明属于射频识别系统技术领域，具体涉及一种限定区域RFID读取装置。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification)技术作为构建“物联网”的关键技术，近年来受到人们越来越多的关注。RFID系统一般包括RFID读取器与RFID标签两部分，RFID读取器通过天线与RFID标签进行无线通信，RFID读取器发射询问信号至RFID标签中，标签返回应答信号，从而实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。RFID系统作为一种非接触式的人员与设备的管理系统，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，在人员、车辆、物品管理方面有着越来越广泛的应用。

然而在很多RFID系统应用场景中，因为RFID读取器天线固有的旁瓣效应，造成了额外的RFID读取区域，给RFID的使用造成了极大的干扰。例如在电子车牌系统中，为了得到准确、实时的动态车辆数据，需要对RFID读取器限定范围内的车载RFID标签进行高精度识别，然而由于RFID读取器天线固有的旁瓣效应，会将询问信号发射至天线旁瓣覆盖范围之中。由于RFID标签的灵敏度会受到车辆上贴膜或下雨时水膜的影响，为保证其在限定区域内能对RFID读取器的询问信号作出应答，RFID标签需对较大动态范围的询问信号做出应答，导致RFID读取器可能读取到天线旁瓣中灵敏度更高的RFID标签，出现邻道干扰问题或跟车干扰问题，造成交通管理的混乱。即RFID读取器读取限定区域内车辆的电子车牌时，邻车道或者后方车辆的车辆也进入该天线的旁瓣信号覆盖范围，但当旁瓣覆盖区域内RFID标签灵敏度更高时，就可能导致限定区域外的RFID标签被RFID读取器读取，从而对正常的RFID读取带来干扰，导致电子车牌信息读取出错，交通管理出现错误。因此，需要对RFID读取器的读取区域进行限制，以避免其他区域RFID标签对系统正常工作的干扰。

目前限定区域的RFID读取有以下几种方法：“一种消除RFID邻道干扰的方法及装置”(CN201310637182)提出了一种基于图像的限制RFID读取区域的方法，通过在RFID读取器处加装相机与后端主机，获得额外的所限定区域的图像信息，当RFID读取器所收到的信号与视频信息相符时，可判断在限定的区域中有RFID标签。此种方法需要加装图像获取设备，增加了系统成本，且不能用于雨、雾等低能见度的天气中。

另一种限定RFID读取区域的方法为首先对RFID标签进行精确定位，判断是否在限定区域中，然后对在区域中的RFID标签进行读取，如专利“区域物流移动监测定位方法”(CN201110128917)与“ETC通信控制方法、多波束天线、RSU及ETC系统”(CN201210261400)。然而此种方法需首先对附近所有RFID标签进行定位，读取过程较为复杂，且实现RFID精确定位的技术难度和成本都较高。

目前应用最广的方法为通过对RFID系统中的天线做出改进，从而抑制旁瓣干扰。在专利“基于自适应智能天线的RFID阅读器”(CN201310412892)中，RFID阅读器天线应用了智能天线与数字多波束扫描技术，智能天线拥有高定向性和较高的角度分辨率，同时通过控制波束方向，减少响应RFID命令的标签数目，从而避免标签误读；在专利“路侧设备的阵列天线及电子不停车收费系统”(CN201220575394)中，RFID阅读器使用了阵列天线，通过馈电网络的设计，使得天线具有良好的低副瓣电平。此类改进RFID阅读器天线，实现天线波束控制，进而限定RFID读写区域的方法较为常见，但是其实现成本较高，天线副瓣也仍然存在，并未能完全解决旁瓣覆盖范围内的干扰问题。