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出入库识别方法、装置、识别系统及可读存储介质

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


出入库识别方法、装置、识别系统及可读存储介质

技术领域

本申请属于物联网技术领域,具体涉及一种出入库识别方法、装置、识别系统及可读存储介质。

背景技术

伴随着物流行业和物联网通信技术的发展,各行业的产量及物料流量大幅增加,需要更加智能可靠的系统来辅助仓储盘点。在仓储物流管理中,物料出入库方向的判定是库存实时盘点、出入库统计、工作效率等统计信息的重要依据之一。目前,通常采用射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术进行进出方向的判定,常用的方法主要包含:基于时间戳顺序进行判定,多个读写器部署在进出通道内,根据各个天线读取同一张RFID标签时间顺序判断行进方向。然而,由于设备自身处理信号的系统误差的限制,造成现有识别方法的识别可靠性较低。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种出入库识别方法、装置、识别系统及可读存储介质,以解决现有识别方法的识别可靠性较低的问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

第一方面,提供了一种出入库识别方法,包括:

通过读写器,获取目标对象上的标签在第一时间段依次发送的多个射频信号;其中,所述读写器的读写区域覆盖库门所对应的目标区域,所述第一时间段为出入库识别过程中的连续的多个时间段中的任一时间段,所述多个射频信号具有不同的频率;

对所述第一时间段的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据所述相位差信息,估计所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离;

根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离,确定所述目标对象的出入库状态。

第二方面,提供了一种出入库识别装置,包括:

读写器,用于获取目标对象上的标签在第一时间段依次发送的多个射频信号;其中,所述读写器的读写区域覆盖库门所对应的目标区域,所述第一时间段为出入库识别过程中的连续的多个时间段中的任一时间段,所述多个射频信号具有不同的频率;

所述读写器还用于:对所述第一时间段的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据所述相位差信息,估计所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离;以及,根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离,确定所述目标对象的出入库状态。

第三方面,提供了一种识别系统,包括:读写器、激励器和标签,所述读写器用于控制所述激励器发送激励信号,所述激励器用于触发所述标签依次发送具有不同频率的多个射频信号,所述读写器还用于执行如上所述的出入库识别方法的步骤。

第四方面,提供了一种识别系统,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第五方面,提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

在本申请实施例中,可以通过读写器,获取目标对象上的标签在第一时间段依次发送的具有不同频率的多个射频信号,所述第一时间段为出入库识别过程中的连续的多个时间段中的任一时间段,对所述第一时间段的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据该相位差信息,估计所述第一时间段时的标签与读写器之间的距离,并根据所述距离,确定目标对象相对于库门的进出状态。由此,可以基于到达相位(Phase Of Arrival,POA)定位确定不同时间的读写器与标签之间的距离,进而识别目标对象的进出状态,由于该方法不受设备自身处理信号的系统误差的限制,定位精度准确,因此可以提升识别可靠性。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种出入库识别方法的流程图;

图2是本申请实施例中POA定位原理的示意图;

图3是本申请实施例中单根读写器天线的出入库识别的示意图;

图4是本申请实施例中单根读写器天线时的距离随时间变化的示意图;

图5是本申请实施例中多根读写器天线的出入库识别的示意图;

图6是本申请实施例中多根读写器天线时的距离随时间变化的示意图;

图7是本申请实施例中多根读写器天线时的标签运动轨迹的示意图;

图8是本申请实施例中异常点的示意图;

图9是本申请实施例中Grubbs临界值检查表的示意图;

图10是本申请实施例提供的一种出入库识别装置的结构示意图;

图11是本申请实施例提供的一种识别系统的结构示意图;

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

为了解决现有识别方法的识别可靠性较低的问题,本申请实施例提供了一种基于到达相位(Phase Of Arrival,POA)定位的RFID系统出入库识别方法,通过在读写器(receiver)对目标对象上的标签(tag)依次生成的不同频率的射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并基于该相位差信息,计算出不同时间段的读写器与标签之间的距离,进而判定目标对象的出入库方向。该方法不受设备自身处理信号的系统误差的限制,定位精度准确,且可以使用一个读写器就能实现,有效提升识别可靠性。

下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的出入库识别方法、装置、识别系统及可读存储介质进行详细地说明。

请参见图1,图1是本申请实施例提供的一种出入库识别方法的流程图,该方法应用于识别系统,如图1所示,该方法包括如下步骤:

步骤11:通过读写器,获取目标对象上的标签在第一时间段依次发送的多个射频信号。

本实施例中,上述读写器的读写区域覆盖库门所对应的目标区域。该目标区域比如为库门所处区域的中心位置区域,可以基于实际需求选择,对此不作限定。第一时间段为出入库识别过程中的连续的多个时间段中的任一时间段,该连续的多个时间段具体为出入库识别时间段。上述多个射频信号具有不同的频率。

一些实施例中,上述多个射频信号具有相同的初相位。

一些实施例中,上述目标对象可以为各种需入库/出库的物品。

一些实施例中,上述标签可以为RFID标签。

步骤12:对所述第一时间段的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据所述相位差信息,估计所述第一时间段时的标签与读写器之间的距离。

步骤13:根据所述第一时间段时的标签与读写器之间的距离,确定目标对象的出入库状态。

这里,基于步骤12,可以获得连续的多个时间段中的任一时间段时,标签与读写器之间的距离。进一步的借助不同时间段的读写器与标签之间的距离,可以判定相应目标对象相对于库门的进出状态。

本申请实施例的出入库识别方法,可以通过读写器,获取目标对象上的标签在第一时间段依次发送的具有不同频率的多个射频信号,所述第一时间段为出入库识别过程中的连续的多个时间段中的任一时间段,对所述第一时间段的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据该相位差信息,估计所述第一时间段时的标签与读写器之间的距离,并根据所述距离,确定目标对象相对于库门的进出状态。由此,可以基于POA定位确定不同时间的读写器与标签之间的距离,进而识别目标对象的进出状态,由于该方法不受设备自身处理信号的系统误差的限制,定位精度准确,因此可以提升识别可靠性。

一些实施例中,本方案中识别系统使用的是信号接收和发射相分离的系统架构,至少可包括三个设备,分别为读写器(receiver)及与读写器相连的天线、激励器(helper)及与其相连的天线、标签(tag)。本方案采用分离式的RFID传输架构,读写器负责控制激励器和接收标签反馈信号,激励器负责接收读写器的指令和向标签发送激励信号,标签负责发送射频信号,该射频信号比如包括标签信息。在读写器和激励器分离的情况下,激励器的位置需要保持固定,作为RFID标签的固定激励源。

可选的,上述步骤11之前,本实施例中的识别方法还包括:首先,通过读写器,向激励器发送控制信号,该控制信号用于控制激励器发送激励信号;然后,通过激励器向标签发送激励信号,该激励信号用于触发标签依次发送多个射频信号,以便后续在读写器对目标对象上的标签依次发送的不同频率的射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并基于该相位差信息,计算出不同时间段的读写器与标签之间的距离,进而判定目标对象的出入库方向。

下面结合图2对本申请中RFID的到达相位(POA)定位原理进行说明。

如图2所示,读写器与激励器首先进行控制信号的发送和时钟同步,然后由激励器向标签发送激励信号,然后标签向读写器发射频率为f

公式(1)中,λ

进一步的,RFID标签与读写器之间的距离d经过推导可以表示如下:

根据上式(3)可知,RFID标签与读写器之间的距离d的计算只和相位差、射频信号的频率相关,与射频信号的飞行时间、到达角度、器件自身误差等均没有关系。因此,基于POA定位确定不同时间的读写器与标签之间的距离,进而识别目标对象的进出状态,可以大大降低由设备自身解调信号所带来的误差,定位精度高,进而增强识别成功率,提升识别可靠性。

需指出的,上述射频信号可理解为电磁波。根据电磁波的传播特性,可以采用grubbs算法、凸优化算法、卡尔曼滤波算法等对POA的定位结果进行优化。由于在使用POA定位算法时是采用不同频率的初始相位的电磁波,因此标签需要具有反馈至少两种不同频率电磁波的能力。根据标签反馈回来的相位信息,可以计算出读写器天线和标签的距离信息,进而判断标签所在的目标对象是出库还是在入库。此外,通过调整激励器的激励频率,可以实现在识读区内多次激励并读取同一RFID标签的信息,多次测量可以有效减少到达相位的测算误差。

可选的,上述步骤13中确定目标对象的出入库状态的过程可以包括:根据所述第一时间段时的标签与读写器之间的距离相对于第一距离的变化情况,确定目标对象的出入库状态;其中,所述第一距离包括:所述第一时间段之前的至少一个时间段时的标签与读写器之间的距离。也就是说,可以根据当前时间段时的标签与读写器之间的距离与之前距离的变化情况,确定目标对象的出门状态或进门状态。

本申请实施例中,读写器可以具有单根或多根天线,满足灵活部署的需求。根据天线根数的不同,可以采用不同方法进行出入库识别,说明如下。

可选的,若读写器具有单根天线,则可对应两个激励器,如用于入门识别的第一激励器和用于出门识别的第二激励器。上述步骤13之前,本实施例的识别方法还包括:确定激励标签发送射频信号的激励器是用于入门识别的第一激励器或用于出门识别的第二激励器,以便后续的入门识别或出门识别。

进一步的,上述步骤13中确定目标对象的出入库状态可以包括任一项:

在激励标签发送射频信号的激励器是所述第一激励器的情况下,根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离,确定所述目标对象的进门状态;比如,可以根据该距离与之前距离的变化情况/变化规律,确定所述目标对象的进门状态;

在激励标签发送射频信号的激励器是所述第二激励器的情况下,根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离,确定所述目标对象的出门状态;比如,可以根据该距离与之前距离的变化情况/变化规律,确定所述目标对象的进门状态。

可选的,为了准确确定激励标签发送射频信号的激励器是用于入门识别的第一激励器或用于出门识别的第二激励器,上述射频信号中可以包括激励器序号,并根据射频信号中包括的激励器序号,确定激励标签发送射频信号的激励器是用于入门识别的第一激励器或用于出门识别的第二激励器。比如,若射频信号中包含第一激励器的序号,则确定激励标签发送射频信号的激励器是用于入门识别的第一激励器;若射频信号中包含第二激励器的序号,则确定激励标签发送射频信号的激励器是用于出门识别的第二激励器。

一些实施例中,如果读写器位于库门所对应区域的中心区域,比如图3所示,则:

在激励标签发送射频信号的激励器是第一激励器的情况下,当第一时间段时的标签与读写器之间的距离相比于第一距离(如之前距离)随时间的增加而减少时,确定目标对象处于进门状态但未成功入库,以及,当第一时间段时的标签与读写器之间的距离相比于第一距离(如之前距离)随时间的增加而增大,且所述距离大于第一阈值时,确定所述目标对象处于进门状态且成功入库;上述的第一阈值可以基于实际情况设置,对此不作限定;

在激励标签发送射频信号的激励器是所述第二激励器的情况下,当第一时间段时的标签与读写器之间的距离相比于第一距离(如之前距离)随时间的增加而减少时,确定目标对象处于出门状态但未成功出库,以及,当第一时间段时的标签与读写器之间的距离相比于第一距离(如之前的距离)随时间的增加而增大,且所述距离大于第二阈值时,确定目标对象处于出门状态且成功出库;上述的第二阈值可以基于实际情况设置,对此不作限定。

另一些实施例中,如果读写器位于库门之内或之外的一定距离,则可以直接根据第一时间段时的标签与读写器之间的距离,确定标签所处的位置,进而确定目标对象的出入库状态。

一些实施例中,在确定目标对象的出入库状态的基础上,通过判定不同时间段时的标签与读写器之间的距离的大小,比如是否大于某值和/或小于某值,还可以对该目标对象所处的区域进行识别。

例如,基于POA定位的单根读写器天线的RFID出入库识别系统可以包括:1个读写器及与相连接的天线,2个激励器作为激励器中继,若干个贴上RFID标签的物料设备,并且标签反馈激励信号时携带激励器的序号。当发生出入库判定时,一共包括四种情况:1)触发进门,但最终未进门;2)触发进门,并最终进门;3)触发出门,但最终未出门;4)触发出门,并最终出门。以图3为例,其中的区域1至区域6为同一RFID标签在从通道外侧行驶到通道内侧期间在各个时间点上所处的区域。在通道中心安装一个读写器的天线,在RFID标签经过通道期间,读写器的天线不断读取RFID标签的信息及其到达相位,根据到达相位差计算读写器天线与标签之间的距离,进而判断RFID标签的出入情况。假设距离读写器天线5m时开始触发进门动作。天线高度为3m,近门区域为距离天线3.5m的位置处。具体判断过程可如下:

1)RFID标签运动到通道外侧区域,由激励器1激励RFID标签,读写器天线接收RFID标签依次发送的不同频率的射频信号,并基于测量得到的相位差信息计算其与RFID标签的距离;读写器根据接收的射频信号记录RFID标签的内容信息、激励器的序号、距离信息以及时间点;倘若距离小于5m,则认为进入区域1,并触发进门动作。

2)读写器天线再次读取相同RFID标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断该距离随着时间的增加是增大还是减小。若随时间增加距离减小且距离小于4m,则认为RFID标签进入区域2并判定为继续进门;若随时间增加距离增大,且距离大于5m,则判定为进门动作停止;若随时间增加距离增大,且距离小于5m,则判定为未继续进门。

3)读写器天线继续读取相同RFID标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断距离随着时间的增加是增大还是减小。若随时间增加距离减小,且距离小于3.5m,则认为RFID标签进入区域3并判定为继续进门;若随时间增加距离增大,则判定为未继续进门。

4)读写器天线继续读取相同RFID标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断距离随着时间的增加是增大还是减小。若最小距离为3m后随着时间距离增大,则判定为继续进门并认为进入区域4;若最小距离未到达3m,则判定为未继续进门。

5)读写器天线继续读取相同RFID标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断距离随着时间的增加是增大还是减小。若随时间增加距离增大且距离大于3.5m,则判定为继续进门并认为进入区域5;若随时间增加距离减小,则判定为未继续进门。

6)读写器天线继续读取相同RFID标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断距离随着时间的增加是增大还是减小。若随时间增加距离增大且距离大于4m,则判定为继续进门并认为进入区域6;若随时间距离减小,则判定为未继续进门。

7)读写器天线继续读取相同RFID标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断距离随着时间的增加是增大还是减小。若随时间增加距离增大且距离大于5m,则认为经过了区域6并判定进门成功,若随时间增加距离减小,则判定为未继续进门。

其中,当RFID标签以固定速度均速通过过道区域时,读写器基于相位差信息计算得到的与标签之间的距离d随时间变化的曲线可如图4所示。

同理,出门时的判断步骤和进门时一样,唯一区别是RFID标签是由激励器2激励的。在本实例中,可以通过增加在近门区域的RFID盘点速度(盘点次数/盘点时间)来进行提升近距离的POA定位精度,避免定位误差过大;也可通过增加区域份数实现更精确的区域识别。

可选的,若读写器具有多根天线,该多根天线分别位于库门所对应的目标区域的不同位置,上述步骤11可以包括:通过读写器中的每根天线,获取目标对象上的标签在第一时间段依次发送的多个射频信号。之后,可以对每根天线获取的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据该相位差信息,估计所述第一时间段时的标签与每根天线之间的距离;然后,根据所述第一时间段时的标签与每根天线之间的距离,确定目标对象的出入库状态。这样借助单一激励器,即可确定目标对象的出入库状态。

以读写器具有两根天线为例,假设该两根天线包括第一天线和第二天线,第一天线相对于第二天线靠近库门的外侧,标签与第一天线之间的距离为第一距离,标签与第二天线之间的距离为第二距离,则在确定目标对象的出入库状态时,可以根据所述第一距离、所述第二距离以及所述两根天线与预设关键点之间的距离,确定目标对象的出入库状态,所述预设关键点为所述库门所处区域的点。由于所述两根天线与预设关键点之间的距离是固定距离,借助所述第一距离和所述第二距离与该固定距离的比较,即可确定标签所处的大概位置,进而确定目标对象的出入库状态。

进一步的,若所述预设关键点包括第一关键点和第二关键点,所述第一关键点为所述库门所处区域的与所述第一天线的距离最短的点,所述第二关键点为所述库门所处区域的与所述第二天线的距离最短的点,所述第二天线与所述第一关键点之间的距离为第三距离,所述第一天线与所述第二关键点之间的距离为第四距离,则上述根据所述第一距离、所述第二距离以及所述两根天线与预设关键点之间的距离,确定目标对象的出入库状态可以以下任一项:

在入库识别过程中,当所述第一距离小于或等于第三阈值,所述第二距离大于或等于所述第三距离时,确定所述目标对象处于进门状态但未经过第一关键点;或者,当所述第一距离小于所述第四距离,所述第二距离小于所述第三距离时,确定所述目标对象处于进门状态、经过所述第一关键点但未经过第二关键点;或者,当所述第一距离大于所述第四距离,所述第二距离大于第四阈值时,确定所述目标对象处于进门状态且经过所述第二关键点后成功入库;

在出库识别过程中,当所述第二距离小于或等于所述第四阈值,所述第一距离大于所述第四距离时,确定所述目标对象处于出门状态但未经过第二关键点;或者,当所述第二距离小于所述第三距离,所述第一距离小于所述第四距离时,确定所述目标对象处于出门状态、经过所述第二关键点但未经过第一关键点;或者,当所述第二距离大于所述第三距离,所述第一距离大于所述第三阈值时,确定所述目标对象处于出门状态且经过所述第一关键点后成功出库。

需指出的,上述的第三阈值和第四阈值可以基于实际情况设置,对此不作限定。这样借助关键点的设置,可以简单高效对进入库情况进行判定。

一些实施例中,在确定目标对象的出入库状态的基础上,通过判定不同时间段时的标签与读写器之间的距离的大小,比如是否大于某值和/或小于某值,还可以对该目标对象所处的区域进行识别。

例如,基于POA定位的多根读写器天线的RFID出入库识别系统可以包括:1个读写器及与相连接的两根或多根天线,1个激励器作为激励器中继,若干个贴上RFID标签的物料设备。以两根天线为例,可在门通道中心安装两根读写器天线,在RFID标签经过通道期间,读写器的天线不断读取RFID标签的信息及其到达相位,计算RFID的标签到两根读写器天线(如天线1和天线2)的距离,进而判断RFID标签的出入情况。以图5为例,其中的区域1、区域2和区域3为同一RFID标签在从通道外侧到通道内侧期间所处的关键区域,假设标签距离第一根天线5m时开始触发进门动作。天线距离标签的垂直高度为3m。由于本实例中的激励器不在判定逻辑中发生作用,可以随意放置,作为激励源。具体判断过程可如下:

1)RFID标签运动到通道外侧区域,由激励器激励RFID标签,读写器的天线1和天线2分别读取到RFID标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,当RFID标签与天线1距离小于5m,且RFID标签与天线2的距离大于5m时,则认为进入区域1,并触发进门动作。读写器根据电磁波信号记录RFID标签的内容信息、距离信息以及时间点。

2)读写器天线1和天线2再次读取相同标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断RFID的标签位置区域。当RFID标签与天线1距离小于5m,且RFID标签与天线2的距离小于5m时,则认为RFID标签进入区域2并判定为继续进门,并认为通过了关键点1;否则,判定为未继续进门。

3)读写器天线1和天线2再次读取相同标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断RFID的标签位置区域。当RFID标签与天线1距离大于5m,且RFID标签与天线2的距离小于5m时,则认为RFID标签进入区域3并判定为继续进门,并认为通过了关键点2;否则,判定为未继续进门。

4)读写器天线1和天线2继续读取相同标签的相位差信息并计算其与RFID标签的距离,判断RFID的标签位置区域。当RFID标签与天线1距离大于5m,且RFID标签与天线2的距离大于5m时,则认为RFID标签离开区域3并判定为进门成功;否则,判定为未继续进门。

其中,当RFID标签以固定速度均速通过过道区域时,读写器基于相位差信息计算得到的与标签之间的距离d随时间变化的曲线可如图6所示。

同理,当进行出库情况判定时,天线1和天线2的距离判定反过来即可。

如图7所示,多读写器天线的优势在于,可以不受RFID标签运动的路径干扰,即使在出入库过程中来回往返,只要通过关键点1和关键点2,并且超过5m的距离范围就可以认为入库成功。该方法的判断逻辑要更加简单,适用范围更广。

本申请实施例中,为了进一步增强识别成功率,在估计第一时间段时的标签与读写器之间的距离之后,可以对估计得到的距离进行修正,并基于修正后的距离,确定目标对象的出入库状态。

可选的,在估计第一时间段时的标签与读写器之间的距离之后,本实施例中的识别方法还可以包括:首先,剔除所述多个时间段时的所述标签与所述读写器之间的多个距离中的异常距离,获得多个目标距离;比如,可以利用格拉布斯剔除法(Grubbs Outliner)进行剔除;然后,对所述多个目标距离的计算误差进行修正,获得修正后的多个距离;比如,可以利用加权残差法的非视距POA误差消除等。之后,根据所述修正后的多个距离,确定所述目标对象的出入库状态,以提升识别可靠性。

需指出的,在基于POA定位的RFID出入库识别系统中,出入库方向的判定常因多径效应或遮挡产生误判,故可引入格拉布斯剔除法(Grubbs Outliner)和加权残差法,以减少多径效应或遮挡对判定结果的影响。当RFID标签的信号被通道内的读写器识别时,计算出的距离在每个时间点上应当在整体上符合一定趋势,但因遮挡或通道占用等异常变化会导致其偏离此趋势,成为异常点。Grubbs剔除法主要通过比较每个点和其邻域点的密度来判断该点是否为异常点,密度值通过点与点之间的距离计算,点的密度越低则其为异常点的可能性越高。加权差法主要是根据多个接收天线接收到的相位定位信号进行赋予加权值,进而消除非视距路径的误差影响,此需要在读写器中预存Grubbs剔除法和加权差算法,从而对距离的计算结果进行矫正。

如图8所示,假设RFID标签在出入库过程中出现了异常点(即异常的RFID标签),则Q1、Q2和Q3为多径效应或遮挡产生的异常点。

针对Grubbs剔除法的具体步骤可如下:

1)d

2)当取得全部相邻点的距离后,计算取得数据样本的均值μ及标准差S,其中n为点个数:

3)根据取得的均值及标准差,参照Grubbs置信表进行计算,其中G

4)基于图9所示的典型Grubbs临界值检查表,理论上n可无限大,G(p,n)为临界值,n为数据数量,p为置信水平,根据需求选择置信水平为95%或99%。如n=6,P=95%的情况下,G(p,n)的值取1.89。

当满足如下公式时,则判定di为异常点,否则判断未发现离群值。

max{G

5)当发现任意数量的异常点时,将对应的点从判定区中剔除,然后将剩余的距离点与时间再进行判断,直至所有的异常点祛除。即当由从RFID标签的距离随时间不断减小时,可以用来提升进出方向的判断准确率,同理当RFID标签的距离随时间增大时,同样的方法剔除该异常点。

当读写器的天线与标签之间是非视距路径时,在计算距离路径时不可避免会引入相当大的误差,可以采用加权差法的方式进行修正,最终达到精确定位的目的。假设待定位的标签位置为P(x

关于残差R

加权残差的消除误差法可如下:

1)取m个读写器天线,将m个读写器天线识别到的距离作为集合S。所有的组合方式一共有Zc个,可得:

其中,N为所测的定位数据次数,Zc表示每一个组合的取值的累加即总的集合数。

2)对于任一集合Z

3)最后将各个集合中的平均残差作为最后的权重进行求解,求出最终解:

其中,X

由此,基于Grubbs剔除法和加权残差法,可以提升POA定位在非视距距离判定时的判定精度,进而准确判定进出入库场景。

需要说明的是,本申请实施例提供的出入库识别方法,执行主体可以为出入库识别装置,或者该出入库识别装置中的用于执行出入库识别方法的控制模块。本申请实施例中以出入库识别装置执行出入库识别方法为例,说明本申请实施例提供的出入库识别装置。

请参见图10,图10是本申请实施例提供的一种出入库识别装置的结构示意图,该装置应用于识别系统,如图10所示,出入库识别装置100包括:

读写器101,用于获取目标对象上的标签在第一时间段依次发送的多个射频信号;其中,所述读写器的读写区域覆盖库门所对应的目标区域,所述第一时间段为出入库识别过程中的连续的多个时间段中的任一时间段,所述多个射频信号具有不同的频率;

所述读写器101还用于:对所述第一时间段的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据所述相位差信息,估计所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离;以及,根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离,确定所述目标对象的出入库状态。

可选的,所述读写器101还用于:根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离相对于第一距离的变化情况,确定所述目标对象的出入库状态;其中,所述第一距离包括所述第一时间段之前的至少一个时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离。

可选的,所述读写器具有单根天线;所述读写器101还用于:确定激励所述标签发送射频信号的激励器是用于入门识别的第一激励器或用于出门识别的第二激励器;在激励所述标签发送射频信号的激励器是所述第一激励器的情况下,根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离,确定所述目标对象的进门状态;在激励所述标签发送射频信号的激励器是所述第二激励器的情况下,根据所述第一时间段时的所述标签与所述读写器之间的距离,确定所述目标对象的出门状态。

可选的,所述射频信号中包括激励器序号,所述读写器101还用于:根据所述射频信号中包括的激励器序号,确定激励所述标签发送射频信号的激励器是用于入门识别的第一激励器或用于出门识别的第二激励器。

可选的,所述读写器具有多根天线,所述多根天线分别位于所述目标区域的不同位置;所述读写器101还用于:

通过所述读写器中的每根天线,获取所述目标对象上的标签在第一时间段依次发送的多个射频信号;对所述每根天线获取的多个射频信号进行相位测量,获得相位差信息,并根据所述相位差信息,估计所述第一时间段时的所述标签与所述每根天线之间的距离;根据所述第一时间段时的所述标签与所述每根天线之间的距离,确定所述目标对象的出入库状态。

可选的,所述读写器具有两根天线,所述两根天线包括第一天线和第二天线,所述第一天线相对于所述第二天线靠近所述库门的外侧,所述标签与所述第一天线之间的距离为第一距离,所述标签与所述第二天线之间的距离为第二距离;所述读写器101还用于:根据所述第一距离、所述第二距离以及所述两根天线与预设关键点之间的距离,确定所述目标对象的出入库状态,所述预设关键点为所述库门所处区域的点。

可选的,所述预设关键点包括第一关键点和第二关键点,所述第一关键点为所述库门所处区域的与所述第一天线的距离最短的点,所述第二关键点为所述库门所处区域的与所述第二天线的距离最短的点,所述第二天线与所述第一关键点之间的距离为第三距离,所述第一天线与所述第二关键点之间的距离为第四距离;所述读写器101还用于以下任一项:

在入库识别过程中,当所述第一距离小于或等于第三阈值,所述第二距离大于或等于所述第三距离时,确定所述目标对象处于进门状态但未经过第一关键点;或者,当所述第一距离小于所述第四距离,所述第二距离小于所述第三距离时,确定所述目标对象处于进门状态、经过所述第一关键点但未经过第二关键点;或者,当所述第一距离大于所述第四距离,所述第二距离大于第四阈值时,确定所述目标对象处于进门状态且经过所述第二关键点后成功入库;

在出库识别过程中,当所述第二距离小于或等于所述第四阈值,所述第一距离大于所述第四距离时,确定所述目标对象处于出门状态但未经过第二关键点;或者,当所述第二距离小于所述第三距离,所述第一距离小于所述第四距离时,确定所述目标对象处于出门状态、经过所述第二关键点但未经过第一关键点;或者,当所述第二距离大于所述第三距离,所述第一距离大于所述第三阈值时,确定所述目标对象处于出门状态且经过所述第一关键点后成功出库。

可选的,所述读写器101还用于:剔除所述多个时间段时的所述标签与所述读写器之间的多个距离中的异常距离,获得多个目标距离;对所述多个目标距离的计算误差进行修正,获得修正后的多个距离;根据所述修正后的多个距离,确定所述目标对象的出入库状态。

可选的,出入库识别装置100还包括:激励器102和标签103;

所述读写器101还用于:向激励器102发送控制信号,所述控制信号用于控制所述激励器102发送激励信号;

所述激励器102用于:向所述标签103发送激励信号,所述激励信号用于触发所述标签103依次发送所述多个射频信号。

本申请实施例的出入库识别装置100,可以实现上述图1所示的方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

本申请实施例还提供了一种识别系统,包括:读写器、激励器和标签,所述读写器用于控制所述激励器发送激励信号,所述激励器用于触发所述标签依次发送具有不同频率的多个射频信号,所述读写器还用于执行如上所述的出入库识别方法的步骤。

可选的,如图11所示,本申请实施例提供了一种识别系统110,包括处理器111,存储器112,存储在存储器112上并可在所述处理器111上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器111执行时实现上述出入库识别方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

本申请实施例还提供了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时可实现上述图1所示方法实施例的各个过程且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体,可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。

需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台服务分类设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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