一种基于RFID的智能货架标签测试平台系统的制作方法

一种基于rfid的智能货架标签测试平台系统
技术领域
1.本实用新型属于rfid管理技术领域，具体涉及一种基于rfid的智能货架标签测试平台系统。


背景技术：

2.rfid技术作为一种非接触式，通过电磁波的空间耦合来识别移动或静止的物体的自动识别技术，与传统的自动识别技术-条形码识别技术相比更具优势，具备多标签读写，传输速度快，批量阅读，数据容量大等优点。在我国，rfid 技术已经广泛应用到身份识别安全防伪，交通运输，供应链物流，智能仓储，以及生产自动化等领域。近年来对于电子购物以及入库出库一体化的需求渐渐增高，由于环境的不可控制，传统的条形码识别出现了许多弊端，射频识别技术渐入人们眼球，射频识别技术可以无视阅读天线与电子标签之间的材料遮挡，可以在恶劣的环境中工作。射频识别技术推动了智能仓储系统的精细化以及便捷度，广受人们青睐。
3.在智能仓储系统的生产测试阶段，由于生产测试平台的搭建过于随意，用于智能货架测试的标签摆放位置过于堆积，很难在货品的摆放平台上精细的测试处盲区所在的位置，从而导致了智能货架系统中货架平台上物品的漏读问题。因此如何在测试阶段，精细化的测量处盲区的区域，成为测试阶段最为关心的问题。


技术实现要素：

4.为了在智能仓储货架系统的测试阶段，精细化盲区的位置，本实用新型采用了对货架测试平台进行区域的网格划分，在测试平台上等间距的划分区间，从而有效的识别出水平截面的盲区位置。本实用新型采用将测试平台置于伸缩支架上，控制天线与标签之间的距离，从而有效的识别出竖直截面的盲区位置。
5.本实用新型提供了如下的技术方案：
6.一种基于rfid的智能货架标签测试平台系统，其特征在于，所述测试平台系统包括货架本体、标签、rfid天线、测试平台、金属面板、可伸缩支架；所述rfid天线置于金属面板的背面；所述标签吸附于测试平台上的物品上；所述测试平台搭建于四根可伸缩支架上用于物品的摆放；所述伸缩支架置于货架本体的金属面板上用于控制平台的高度。
7.优选的，所述rfid天线为1x3的微带圆极化阵列；所述rfid天线由内向外依次为辐射层、介质层、接地层；所述rfid天线为1x3的微带圆极化阵列，解决了模型横向摆放和纵向摆放都能有效识别的问题。
8.优选的，所述辐射层为0.035mm厚度的铜板，所述辐射层包含一块70mm*70mm 的正方形贴片和一个t型枝节组成的馈电单元。
9.优选的，所述介质层由长度为460mm，宽度为250mm，厚度为1.6mm，介电常数4.3，损耗正切角为0.02的fr4材料组成。
10.优选的，所述接地层为0.035mm厚度的铜板。
11.优选的，所述标签竖直或水平吸附于测试平台的物品上。
12.优选的，所述rfid天线的工作频段在900～925mhz。
13.本实用新型智能仓储测试平台系统与现有的测试平台系统相比较，有以下效益：
14.1.本实用新型进行了精细化的网格划分、采用了高度可控的测试平台，在输入功率满足工程上的要求下，根据测试的不同标签数目，可以合理、灵活的划分区域的大小，达到测试严谨的效果。
15.2.所述测试平台搭建于四根可伸缩的支架上，根据摆放物品的大小可以便捷有效的控制伸缩支架的高度，从而调整天线与标签之间的距离，达到方便可控的目的。
16.3.所述标签的无源特性接受到阅读器天线发出的射频信号通过反射调制完成信息的传递。
17.4.本实用新型的测试平台系统易于实现，便于准确的识别出盲区的位置，提高了智能仓储管理阶段实验数据的严谨性，具有很高的实用价值。
附图说明
18.图1是本实用新型基于rfid智能货架上标签测试平台系统的整体结构图；
19.图2是本实用新型rfid天线的结构图；
20.图3是本实用新型rfid天线的s参数；
21.图4是本实用新型基于天线正上方400mm处观察线的ex的场强分布图；
22.图5是本实用新型基于天线正上方400mm处观察线的ey的场强分布图；
23.图6是本实用新型测试平台网格的划分以及标签不同方向的摆放位置图(a) 为标签水平摆放结果图，(b)为标签竖直摆放结果图；
24.表1是本实用新型划分网格区域前后对盲区识别的测试结果图；
25.表2是本实用新型在改变标签与天线之间的距离下盲区识别的测试结果图。
26.图中，1-rfid天线；101-辐射层；102-介质层；103-接地层；2-金属面板； 3-标签；4-测试平台；5-可伸缩支架。
具体实施方式
27.如图1所示，智能货架标签测试平台系统主要包含货架本体、标签3，用于识别标签的rfid天线1、用于固定测试平台的金属面板2、用于控制测试平台高度的伸缩支架5以及用于摆放物品的测试平台4。所述rfid天线1置于金属面板2背面；所述标签3吸附于测试平台4上的物品上；所述测试平台4搭建于四根可伸缩支架5上用于物品的摆放；所述伸缩支架5置于货架金属面板2上用于控制平台的高度。
28.如图2所示，本实用新型射频识别天线，有三层结构组成，(请在图上标出第一层、第二层、第三层结构)第一层为辐射层，由厚度为0.035mm的铜板组成，其中辐射是由一块正方形贴片(70mm*70mm)完成，馈电单元由一个t型枝节组成，通过同轴馈电完成幅度相同，相位相差90
°
，实现圆极化性能。第二层为介质层，由长度为460mm，宽度为250mm，厚度为1.6mm，介电常数4.3，损耗正切角为0.02的fr4材料组成，第三层为接地层由厚度为0.035mm的铜板组成，其尺寸与介质板相同。
29.如图3所示，本实用新型rfid天线的工作频段在900～925mhz，与标准uhf 频段基
本吻合。
30.如图4所示，在hfss仿真软件中分别模拟了一条测试平台正上方400mm 的观察线，在此条观察线上模拟出ex方向上场强的大小，测试结果与仿真结果相吻合，场强较小的区域，当输入功率小到临界点时候，此区域出现盲区。
31.如图5所示，在hfss仿真软件中分别模拟了一条测试平台正上方400mm 的观察线，在此条观察线上模拟出ey方向上场强的大小，测试结果与仿真结果相吻合，场强较小的区域，当输入功率小到临界点时候，此区域出现盲区。
32.如图6所示，本实用新型标签测试平台系统通过标签方向摆放不同，经过严谨的实验测试表明标签水平摆放(a)于划分的网格区域内时明显的盲区区域大于标签竖直摆放(b)。
33.如表1所示为本实用新型标签测试平台系统的实际测试数据。本次测试平台可以摆满36个相同大小的物品。首先在不改变伸缩支架高度的情况下，在划分的网格区域内摆放不同标签的数目，划分为9个网格，每个网格摆放4个物品，每个物品贴上标签。分别改变标签的摆放位置(水平与竖直)，只要测试出18 组数据进行对比，即可精确的确定盲点的位置，相比于传统粗糙的不划分网格区域的测试方法，盲区的识别率由8.3％提高到了13.8％和25％，更加便捷且全面的测试出了盲点的位置。
34.同时在不改变区域内标签的数目的情况下，改变输入功率的大小，可以精确的确定出临界可以读取标签的输入功率大小，从而减弱了串读的问题。
35.其次通过改变伸缩支架的高度，从而阶梯性的改变标签与天线之间的距离，当天线与标签之间的距离达到400mm的时候读取的效率较高，即出现盲区的区域较少，此次测量次数为36次，相对与传统的手动测试方法由传统的108次减少到了36次。并且盲区位置的识别精确度增高，由原来的10.1％，增加到19.4％和32.4％，如表2所示。
36.本实用新型与传统的测试相比，本实用新型大大减轻了测试的工作量，并且显著提高了实验数据的可靠性，由此证明了本实用新型的智能仓储标签测试平台系统的盲区识别便捷性以及精确性。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说, 其依然可以对前述各实施案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。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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表1
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表2