本發(fā)明涉及智能柜臺(tái)系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于黃金珠寶行業(yè)的線極化近場天線的智能柜臺(tái)系統(tǒng)，可對(duì)擺放在智能柜臺(tái)內(nèi)的珠寶進(jìn)行在線監(jiān)控和實(shí)時(shí)盤點(diǎn)功能。

背景技術(shù)：

射頻識(shí)別技術(shù)(Radio frequency identification，RFID)是一種利用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽(tag)、讀寫器(reader)和數(shù)據(jù)庫管理單元三個(gè)部分組成；通過附有編碼的標(biāo)簽及其標(biāo)簽上附有的天線，讀寫器與標(biāo)簽進(jìn)行非接觸的高速數(shù)據(jù)傳輸和完成自動(dòng)識(shí)別過程。其工作原理是標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號(hào)，由此在標(biāo)簽包含的天線結(jié)構(gòu)所獲得的能量發(fā)出存儲(chǔ)在芯片上的信息(無源標(biāo)簽)；或者主動(dòng)發(fā)送出某一頻率的信號(hào)(有源標(biāo)簽)。讀寫器讀取信息并解碼后，送至數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。RFID讀寫器由天線、射頻收發(fā)模塊、信號(hào)處理單元、控制單元和接口電路組成。射頻收發(fā)模塊完成射頻信號(hào)接收、發(fā)射、調(diào)制解調(diào)好功率控制功能；信號(hào)處理單元主要功能為防沖突算法的實(shí)現(xiàn)和信息加密、解密、校驗(yàn)和糾錯(cuò)；控制單元協(xié)調(diào)整個(gè)讀寫器的工作；接口電路完成讀寫器和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，它通過各種接口和分布于各處的RFID讀卡器通信，實(shí)時(shí)獲取RFID讀寫器捕獲的標(biāo)簽信息。

在珠寶行業(yè)都存在著專賣店的專賣柜臺(tái)盤點(diǎn)問題，作為珠寶行業(yè)，因?yàn)槊刻爝M(jìn)行銷售的產(chǎn)品都是價(jià)值比較高的珠寶首飾，對(duì)貨物的盤點(diǎn)工作十分重要；通過對(duì)貨品的盤點(diǎn)工作，可以及時(shí)了解各種產(chǎn)品的銷售情況，有助于幫助完成公司對(duì)各類產(chǎn)品市場接受力的數(shù)字分析，同時(shí)也可以對(duì)珠寶的數(shù)量進(jìn)行核對(duì)，減少產(chǎn)品的丟失，以及管理出錯(cuò)等諸多問題。但目前的珠寶盤點(diǎn)工作基本是通過人工手工操作完成，且珠寶產(chǎn)品存在體積小，數(shù)量大的實(shí)際情況，大數(shù)量的產(chǎn)品由少量的營業(yè)人員進(jìn)行盤點(diǎn)，就造成了盤點(diǎn)工作費(fèi)時(shí)巨大的實(shí)際情況。有數(shù)據(jù)表明一個(gè)普通的珠寶店對(duì)店內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行一次盤點(diǎn)工作平均需要五個(gè)小時(shí)左右。盤點(diǎn)效率問題導(dǎo)致了各個(gè)珠寶店無法做到對(duì)產(chǎn)品每日或每周進(jìn)行盤點(diǎn)。

針對(duì)以上問題，本發(fā)明提出的把smart-RFID電子防偽標(biāo)簽設(shè)計(jì)及其應(yīng)用于黃金珠寶批發(fā)/零售行業(yè)的智能柜臺(tái)系統(tǒng)是針對(duì)現(xiàn)階段黃金珠寶行業(yè)中的生產(chǎn)商、批發(fā)商和零售商所使用的標(biāo)簽是以條形碼/二維碼等光學(xué)防偽技術(shù)而引起的諸多問題而提出的一種解決方案。例如，當(dāng)前珠寶批發(fā)/零售行業(yè)的經(jīng)營者所使用的標(biāo)簽是附屬于待售物品上的條形碼/二維碼等光學(xué)編碼的紙質(zhì)防拆標(biāo)簽，若經(jīng)營者要實(shí)現(xiàn)每日對(duì)成千上萬件物品的盤點(diǎn)任務(wù)，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，人力和物力，而且?guī)缀跏羌豢赡芡瓿傻娜蝿?wù)。為此，當(dāng)前行業(yè)內(nèi)各門店所采用每月盤點(diǎn)的解決方案；而在該標(biāo)簽基礎(chǔ)上增加電子信息碼(全球唯一的電磁編碼)，不僅可以保留條形碼等光學(xué)信息編碼，還可以通過電磁編碼實(shí)現(xiàn)非接觸讀寫功能，方便了黃金珠寶行業(yè)內(nèi)各廠家，批發(fā)商和零售商的日常管理工作，并節(jié)省了大量的人工用量和日常的盤點(diǎn)業(yè)務(wù)的時(shí)間；零售商可以實(shí)現(xiàn)貨品防偽功能和提高安全性的同時(shí)可通過該管理系統(tǒng)的展示子系統(tǒng)或會(huì)員子系統(tǒng)，用戶可以了解新產(chǎn)品推廣信息，已購物品的維修保養(yǎng)信息等服務(wù)。作為零售商可以實(shí)現(xiàn)物品的快速盤點(diǎn)和自動(dòng)盤點(diǎn)，以及防盜預(yù)警功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在珠寶流通過程中的全生命周期管理已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于消費(fèi)者的二次營銷；對(duì)消費(fèi)者而言，便于真?zhèn)尾樵兗巴藫Q和維修保養(yǎng)等服務(wù)，同時(shí)方便了各門店經(jīng)營者提供后續(xù)的增值服務(wù)；對(duì)廠商而言，在實(shí)現(xiàn)防偽功能同時(shí)還提高了品牌管理和品牌增值；通過各個(gè)門店智能柜臺(tái)系統(tǒng)得到擺放在柜臺(tái)上的每一件待售物品的信息進(jìn)行有效管理。例如，通過對(duì)該物品的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控系統(tǒng)可以得到該物品是否離開柜臺(tái)，離開柜臺(tái)的時(shí)間以及是否被正常銷售等信息，從而得到對(duì)單一物品的顧客感興趣度的量化數(shù)據(jù)；通過對(duì)各門店及其智能柜臺(tái)上對(duì)待售物品種類形成大數(shù)據(jù)信息，可了解客戶需要，分析客戶特征，評(píng)估客戶價(jià)值，從而為客戶制訂相應(yīng)的營銷策略與資源配置計(jì)劃。將電子標(biāo)簽技術(shù)引入黃金珠寶資產(chǎn)管理中，使黃金珠寶銷售管理自動(dòng)化管理提升了一個(gè)臺(tái)階。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于黃金珠寶行業(yè)的近場線極化天線的智能柜臺(tái)系統(tǒng)，基于smart-RFID標(biāo)簽，以實(shí)現(xiàn)對(duì)集團(tuán)所屬門店內(nèi)的分布在智能柜臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)的天線模塊進(jìn)行獨(dú)立的控制，提高系統(tǒng)的靈活性和減少了系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。該系統(tǒng)作為基于smart-RFID電子標(biāo)簽及其黃金珠寶行業(yè)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，是利用smart-RFID電子標(biāo)簽中電磁編碼的唯一性作為數(shù)據(jù)庫管理的主索引關(guān)鍵字，并與其外表面印刷的如二維碼光學(xué)信息編碼相結(jié)合，使smart-RFID標(biāo)簽與該二維碼(或條形碼)和證書號(hào)、品名、重量等信息一一對(duì)應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定；并與安裝在保險(xiǎn)柜附近的快速入庫系統(tǒng)如物品稱重系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)等進(jìn)行協(xié)同，可實(shí)現(xiàn)對(duì)擺放在柜臺(tái)中的待銷售物品的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)、防偽甄別和資產(chǎn)管理等目標(biāo)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

應(yīng)用于黃金珠寶行業(yè)的線極化近場天線的智能柜臺(tái)系統(tǒng)，包括附屬在每件珠寶產(chǎn)品的可折疊蛇形負(fù)載超高頻電子標(biāo)簽，以陣列形式分布式安裝于柜臺(tái)下面的固定式近場線極化天線；連接固定式近場線極化天線的多路天線讀寫器；與多路天線讀寫器相連接實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站；實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站對(duì)陣列安裝在柜臺(tái)下的固定式近場天線進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)對(duì)擺放在智能柜臺(tái)上的物品所附屬的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫控制，把所監(jiān)控物品信息包括該物品所屬門店、所屬門店的智能柜臺(tái)及其天線位置信息，是否離開柜臺(tái)，離開柜臺(tái)的起止時(shí)間以及是否被正常銷售信息并保存在實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站，實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站能夠獨(dú)立工作于本地?cái)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，也能夠與云端數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同。

所述的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站在物理上位于門店內(nèi)，是連接云端網(wǎng)絡(luò)和本門店之間的中間層部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)本門店內(nèi)各柜臺(tái)上的天線進(jìn)行控制即注冊(cè)和盤點(diǎn)工作以及響應(yīng)云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的服務(wù)請(qǐng)求，實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站的數(shù)據(jù)庫和云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫均包含對(duì)讀寫器和天線兩個(gè)主要硬件進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)表，其中對(duì)天線讀寫器表格包含的主要字段有“天線讀寫器編號(hào)(id)”，“網(wǎng)絡(luò)地址(ip)”，“網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)”和“所在門店編號(hào)(id)”，而天線表格包含的主要字段有“天線編號(hào)(id)”，“天線名稱”，“天線序列號(hào)”，“所在柜臺(tái)編號(hào)”，“所在讀寫器編號(hào)(id)”和“所在讀寫器接口編號(hào)(id)”，對(duì)每個(gè)天線所監(jiān)控的標(biāo)簽編碼列表采用數(shù)組結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)于實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站的內(nèi)存；由于門店內(nèi)所有物品在快速入庫階段通過專用入庫設(shè)備已將待售物品的有關(guān)信息打印至RFID標(biāo)簽上，進(jìn)行對(duì)其進(jìn)行一對(duì)一的數(shù)據(jù)綁定并上傳至云端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實(shí)際上實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站僅在第一次閱讀時(shí)向云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫上傳“在柜狀態(tài)”的RFID標(biāo)簽列表和數(shù)目，此后，僅上傳新加入柜臺(tái)的標(biāo)簽編號(hào)；而在收銀臺(tái)銷售的物品則是在收銀臺(tái)處向網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫發(fā)送請(qǐng)求將標(biāo)簽的當(dāng)前狀態(tài)從“在柜”狀態(tài)更新為“已售”狀態(tài)；實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站對(duì)于處于“在柜”狀態(tài)的標(biāo)簽進(jìn)行監(jiān)控，如果其離開柜臺(tái)且在約定時(shí)間內(nèi)未能修改其狀態(tài)，則將在收銀臺(tái)的計(jì)算機(jī)窗口彈出警告信息進(jìn)行報(bào)警。

所述的電子標(biāo)簽采用可折疊蛇形負(fù)載超高頻RFID電子標(biāo)簽，RFID電子標(biāo)簽包含有通用的RFID芯片和標(biāo)簽天線；RFID芯片包括Imping m4D或Alien H3芯片，通用芯片Monza5,Monza4D和大內(nèi)存芯片Monza 4QT，電子標(biāo)簽的天線通過蝕刻、線圈繞制、導(dǎo)電油墨的絲網(wǎng)印刷或磁控濺射的方法進(jìn)行制作，天線結(jié)構(gòu)的尺寸為14.5mm╳14.5mm,天線工作的中心頻率在915MHz，回波損耗S₁₁＝-21.35dB，駐波比小于2(-10dB)時(shí)的工作帶寬為38MHz(897～936MHz)，相對(duì)帶寬為10.6％，所述的標(biāo)簽天線在正常銷售以后，蛇形次結(jié)構(gòu)部分在收銀臺(tái)被剪斷，導(dǎo)致標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)的諧振中心頻率偏移至940MHz以外。

所述的固定式近場天線類型屬于近場線極化天線，單元結(jié)構(gòu)分為上層的信號(hào)輻射層2-5和下層的信號(hào)反射層2-2，中間層為導(dǎo)通層2-4，在導(dǎo)通層2-4和信號(hào)反射層2-2之間加入絕緣層2-3，絕緣層2-3采用內(nèi)含有寬度為2毫米、厚度為10微米的工字型導(dǎo)電電路FR4介質(zhì)復(fù)合板，上層的信號(hào)輻射層2-5分為四個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的多邊形結(jié)構(gòu)輻射單元，每個(gè)輻射單元又有四個(gè)安裝小孔，每個(gè)輻射單元上端的三個(gè)安裝孔和含有兩端帶有螺紋孔的高度為8.5cm的通用接線柱與反射層2-2相連接，每個(gè)輻射單元體的下端另一個(gè)安裝孔與含有兩端帶有螺紋孔的高度為7.5cm的通用接線柱與工字型FR4介質(zhì)復(fù)合板相連接，F(xiàn)R4介質(zhì)復(fù)合板也需要通過螺釘與信號(hào)反射層2-2相固定，此外，導(dǎo)通層2-4的饋電方式采用同軸線對(duì)輻射層2-5的四個(gè)大的輻射單元分時(shí)饋電，同軸線的另一端與射頻連接器2-6的SMA接頭相連接，對(duì)單個(gè)固定式近場天線(48cm╳40cm╳7.5cm)封裝可注入ABS塑料所形成保護(hù)層，加上保護(hù)層的總尺寸為50cm╳42cm╳10cm。值得注意的是實(shí)際柜臺(tái)的安裝如果沒有保護(hù)層結(jié)構(gòu)，并不影響天線的電磁功能。

所述的固定式近場天線屬于近場線極化天線，天線單一單元的頻率響應(yīng)特性為：當(dāng)S11<-10dB時(shí)，頻率分布在897MHz～936MHz之間，中心諧振頻率在915MHz附近；當(dāng)標(biāo)簽頻率的響應(yīng)頻段大于925MHz，天線性能迅速降低，即每增加1MHz，S11降低0.09dB；同樣地，當(dāng)頻率小于882MHz，每降低1MHz，S11降低0.12dB,天線性能迅速降低。

所述的固定式近場天線屬于近場線極化天線，20dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為50～60厘米高度，15dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為15～20厘米高度，以及10dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為10～15厘米高度。

所述的固定式近場天線單元能夠擴(kuò)展為各種陣列結(jié)構(gòu)，固定式近場線極化天線的另外兩種規(guī)格尺寸分別為48cm╳50cm和48cm╳60cm；由此可產(chǎn)生的組合可滿足多種尺寸柜臺(tái)一共為6種，如48cm╳80cm，48cm╳90cm，48cm╳100cm，48cm╳110cm，48cm╳120cm，48cm╳130cm，48cm╳140cm，48cm╳150cm和48cm╳180cm，由于上述的線極化天線單元包含完整結(jié)構(gòu)的四個(gè)輻射單元，稱為I型天線，為了滿足對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)柜臺(tái)情形下對(duì)線極化天線的需要，天線輻射層2-5的四個(gè)多邊形單元去除其中的1～3個(gè)，并在其去除單元與FR4介質(zhì)板的連接處代替為50歐姆的射頻負(fù)載，而其下方的反射層部分按照柜臺(tái)形狀進(jìn)行任意切割，以滿足實(shí)際柜臺(tái)尺寸的特殊尺寸要求，該型天線稱為II型天線。

所述的多路天線讀寫器可采用與固定式近場線極化天線相匹配的通用的商用型硬件，選型可根據(jù)實(shí)際柜臺(tái)大小及其分布情況選擇單通道、2通道、4通道、8通道、16通道和32通道設(shè)備。

所述的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站含計(jì)算機(jī)及其管理軟件，可控制多路天線讀寫器以實(shí)現(xiàn)對(duì)擺放在天線單元的保護(hù)層上表面正上方為參考面上高度為10cm～60cm和探測范圍為50cm╳50cm范圍內(nèi)的任意位置的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作。

所述的云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可采用通用的商用類型電子標(biāo)簽或新型標(biāo)簽。

本發(fā)明天線單元尺寸為常規(guī)標(biāo)簽天線尺寸300倍以上，并可應(yīng)用于RFID超高頻天線的智能柜臺(tái)系統(tǒng)，可對(duì)任意擺放在智能柜臺(tái)上附屬于物品上常規(guī)低成本的紙質(zhì)的防拆除的標(biāo)簽進(jìn)行近距離讀寫的線極化近場天線單元和陣列的解決方案，該方案是在不修改常規(guī)標(biāo)簽的天線設(shè)計(jì)和常規(guī)讀寫器的條件下，通過一種新型的天線設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)在柜物品的在線監(jiān)控，實(shí)時(shí)盤點(diǎn)和顧客行為分析功能。該天線結(jié)構(gòu)具有安裝方便、易擴(kuò)展、帶寬大等良好的特點(diǎn)，能夠滿足各種基于RFID射頻應(yīng)用系統(tǒng)中的標(biāo)簽讀寫器對(duì)于近場天線的具體要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的用于珠寶產(chǎn)品的一種可折疊蛇形負(fù)載超高頻電子標(biāo)簽示意圖。

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的可折疊蛇形負(fù)載超高頻電子標(biāo)簽天線在不同負(fù)載下的回波損耗圖。其中O-O對(duì)應(yīng)于蛇形天線部分未剪斷情形，A-A，B-B，和C-C分別對(duì)應(yīng)于圖1所標(biāo)的三種在不同位置剪斷下的回波損耗圖。

圖3為本發(fā)明的一實(shí)施例的固定式線極化近場天線單元結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖4為本發(fā)明的一實(shí)施例的固定式線極化近場天線單元結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖5為本發(fā)明的一實(shí)施例是固定式線極化近場天線單元結(jié)構(gòu)在自由空間中的回波損耗圖。

圖6為本發(fā)明的一實(shí)施例是固定式線極化近場天線單元在距離天線上表面不同高度的近場電場分布特征。

圖7為本發(fā)明的一實(shí)施例是固定式線極化近場天線單元的3╳1陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例一的固定式線極化近場天線單元的3╳1陣列結(jié)構(gòu)在距離天線上表面不同高度的近場電場分布特征。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例二的固定式線極化近場天線單元的回波損耗的實(shí)際測試結(jié)果。

圖10為本發(fā)明的一實(shí)施例是智能柜臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，揭示多路天線讀寫器，柜臺(tái)，天線單元/陣列，標(biāo)簽和物品之間的安裝關(guān)系。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例四描述的總高度為4毫米的其他三種規(guī)格固定式線極化近場天線單元的結(jié)構(gòu)圖(圖中標(biāo)準(zhǔn)單位為毫米)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

參照?qǐng)D10，應(yīng)用于黃金珠寶行業(yè)的線極化近場天線的智能柜臺(tái)系統(tǒng)柜臺(tái)下的固定式近場線極化天線(包括I型和II型)進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)對(duì)擺放在智能柜臺(tái)上的物品所附，包括附屬在每件珠寶產(chǎn)品的可折疊蛇形負(fù)載超高頻電子標(biāo)簽，按陣列形式安裝在柜臺(tái)下面的固定式近場線極化天線；連接固定式近場線極化天線的多路天線讀寫器；與多路天線讀寫器相連接實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站；實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站對(duì)陣列安裝在屬的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫控制，把所監(jiān)控物品信息包括該物品所屬門店、所屬門店的智能柜臺(tái)及其天線位置信息，是否離開柜臺(tái)，離開柜臺(tái)的起止時(shí)間以及是否被正常銷售信息并保存在實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站；實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站能夠獨(dú)立工作于本地?cái)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，也能夠與云端數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同。

為了減輕對(duì)云端數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的訪問數(shù)據(jù)量，所述的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站在物理上位于門店內(nèi)，是連接云端網(wǎng)絡(luò)和本門店之間的中間層部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)本門店內(nèi)各柜臺(tái)上的天線進(jìn)行控制即注冊(cè)和盤點(diǎn)工作以及響應(yīng)云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的服務(wù)請(qǐng)求。其具體工作過程是這樣的：在門店每日營業(yè)前需要將本門店保險(xiǎn)柜內(nèi)已經(jīng)掛好標(biāo)簽的且擺好盤的珠寶物品按照約定好的時(shí)間范圍內(nèi)移動(dòng)至柜臺(tái)上(約定時(shí)間根據(jù)本門店實(shí)際情況，通常設(shè)定為30分鐘，超過該時(shí)間將啟動(dòng)報(bào)警功能)；位于柜臺(tái)下方的天線將對(duì)本天線監(jiān)控范圍內(nèi)的物品進(jìn)行第一次閱讀過程，并校驗(yàn)在物品移動(dòng)過程中是否丟失(若遺失將預(yù)報(bào)遺失物品的RFID號(hào)碼列表及其照片和重量等信息)，并把相關(guān)信息保存在本地和上傳至云端數(shù)據(jù)庫(需要在云端數(shù)據(jù)庫對(duì)本門店的物品列表進(jìn)行查詢，并在該表的“當(dāng)前狀態(tài)”字段的屬性值從“在庫狀態(tài)”修改為“在柜狀態(tài)”)，這是門店開門前的準(zhǔn)備工作；在銷售過程中，對(duì)于替換已銷售物品位置的新物品，工作站將檢測到新的RFID標(biāo)簽號(hào)碼進(jìn)行注冊(cè)，并把該標(biāo)簽號(hào)碼在云端的相應(yīng)位置(“當(dāng)前狀態(tài)”字段的屬性值從“在庫狀態(tài)”修改為“在柜狀態(tài)”)。對(duì)實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站而言，物品的“當(dāng)前狀態(tài)”字段值只有3種，即“在庫”，“在柜”和“異?！睜顟B(tài)，在物品從保險(xiǎn)柜移至柜臺(tái)過程中分別經(jīng)歷“在庫”，“異?！焙汀霸诠瘛比齻€(gè)階段；如果物品在約定時(shí)間內(nèi)移動(dòng)至柜臺(tái)，將只有前兩個(gè)階段，即沒有及時(shí)在約定時(shí)間內(nèi)把當(dāng)前狀態(tài)從“異常”修改為“在柜”將視為物品遺失，將觸發(fā)報(bào)警裝置并通知門店管理者。實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站在完成第一次對(duì)各個(gè)柜臺(tái)下天線的閱讀后，就完成了對(duì)本門店的天線讀寫器編號(hào)及其讀寫器編號(hào)下的每個(gè)天線編號(hào)下的標(biāo)簽編號(hào)列表的注冊(cè)工作，此后的閱讀過程中對(duì)當(dāng)個(gè)天線下所監(jiān)控的標(biāo)簽數(shù)目如果沒有變化將不再進(jìn)行進(jìn)一步處理(上傳至云端數(shù)據(jù)庫)，如果檢測到新標(biāo)簽編號(hào)，將采用事件觸發(fā)模式對(duì)新標(biāo)簽編號(hào)的插入實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站下相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的列表中，而處于當(dāng)前工作狀態(tài)的天線所掃描到的標(biāo)簽列表信息將緩存在其多路天線讀寫器內(nèi)存中。該算法充分利用了當(dāng)前多路天線讀寫器普遍采用的硬件存儲(chǔ)設(shè)計(jì)方案，即每個(gè)標(biāo)簽編號(hào)是32位字節(jié)，按照每米300個(gè)標(biāo)簽密度情況下，每個(gè)天線實(shí)際監(jiān)控的標(biāo)簽數(shù)目為150個(gè)左右，所需要的存儲(chǔ)量僅為5K字節(jié)，遠(yuǎn)小于當(dāng)前多路天線讀寫器的內(nèi)存?？傊瑢?shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站僅需對(duì)必要數(shù)據(jù)才進(jìn)行上傳工作，這樣大大減輕了云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的訪問數(shù)據(jù)量，而且，最大上傳數(shù)據(jù)量的發(fā)生事件在本門店?duì)I業(yè)前的準(zhǔn)備過程中。當(dāng)實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站接到來自云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的訪問請(qǐng)求時(shí)，將對(duì)其具體服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。例如，門店管理者可以通過手機(jī)終端，手持機(jī)或計(jì)算機(jī)終端連接至云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可查詢到該門店的所有“異常”狀態(tài)的物品數(shù)目，“在柜”物品數(shù)目和“實(shí)時(shí)監(jiān)控”物品數(shù)目三項(xiàng)內(nèi)容。該操作實(shí)際上是云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫對(duì)本地實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站發(fā)出的一次請(qǐng)求，實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站將對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫的三項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并把統(tǒng)計(jì)結(jié)果返回云端并顯示該結(jié)果。如果想進(jìn)一步查看處于“在柜”狀態(tài)中物品列表，對(duì)“在柜”狀態(tài)列表中的某一具體物品及其所在讀寫器編號(hào)、天線編號(hào)或物品信息等信息進(jìn)行查詢時(shí)，云端數(shù)據(jù)庫將再次對(duì)實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站發(fā)生進(jìn)一步信息查詢請(qǐng)求，實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站根據(jù)該請(qǐng)求，通過以RFID編號(hào)為主索引關(guān)鍵字對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢并把查詢結(jié)果返回云端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過本地?cái)?shù)據(jù)庫查詢到RFID編號(hào)所在的天線編號(hào)和讀寫器編號(hào)，云端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還可以進(jìn)一步對(duì)該讀寫器編號(hào)的所在天線編號(hào)發(fā)送指令和實(shí)時(shí)查詢以確認(rèn)其是否在柜臺(tái)內(nèi)。

實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站的數(shù)據(jù)庫和云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫均包含對(duì)讀寫器和天線兩個(gè)主要硬件進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)表，其中對(duì)天線讀寫器表格包含的主要字段有“天線讀寫器編號(hào)(id)”，“網(wǎng)絡(luò)地址(ip)”，“網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)”和“所在門店編號(hào)(id)”，而天線表格包含的主要字段有“天線編號(hào)(id)”，“天線名稱”，“天線序列號(hào)”，“所在柜臺(tái)編號(hào)”，“所在讀寫器編號(hào)(id)”和“所在讀寫器接口編號(hào)(id)”。由于對(duì)已經(jīng)布置好天線和天線讀寫器的門店而言，該表數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)是不變的，除非硬件布置發(fā)生變化。而對(duì)每個(gè)天線所監(jiān)控的標(biāo)簽編碼列表采用數(shù)組結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)于實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站的內(nèi)存，便于提高讀寫器的更新速度。

由于門店內(nèi)所有物品在快速入庫階段通過專用入庫設(shè)備已將待售物品的有關(guān)信息打印至RFID標(biāo)簽上，進(jìn)行對(duì)其進(jìn)行一對(duì)一的數(shù)據(jù)綁定(物品類型，標(biāo)簽RFID號(hào)，圖片，重量等信息)并上傳至云端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實(shí)際上實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站僅在第一次閱讀時(shí)向云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫上傳“在柜狀態(tài)”的RFID標(biāo)簽列表和數(shù)目，此后，僅上傳新加入柜臺(tái)的標(biāo)簽編號(hào)；而在收銀臺(tái)銷售的物品則是在收銀臺(tái)處向網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫發(fā)送請(qǐng)求將標(biāo)簽的當(dāng)前狀態(tài)從“在柜”狀態(tài)更新為“已售”狀態(tài)，因此不屬于實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站管理的內(nèi)容。實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站對(duì)于處于“在柜”狀態(tài)的標(biāo)簽進(jìn)行監(jiān)控，如果其離開柜臺(tái)且在約定時(shí)間內(nèi)未能修改其狀態(tài)，則將在收銀臺(tái)的計(jì)算機(jī)窗口彈出警告信息進(jìn)行報(bào)警。

由于標(biāo)簽及其所屬珠寶物品均由批發(fā)商或其集團(tuán)提供，由此門店所隸屬的批發(fā)商可以通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)了解所屬各門店的銷售信息，對(duì)這些信息進(jìn)行有效匯總統(tǒng)計(jì)，可降低集團(tuán)對(duì)物品的庫存率。

所述的電子標(biāo)簽采用可折疊蛇形負(fù)載超高頻RFID電子標(biāo)簽，RFID電子標(biāo)簽包含有通用的RFID芯片和標(biāo)簽天線；RFID芯片包括Imping m4D或Alien H3芯片，通用芯片Monza5,Monza4D和大內(nèi)存芯片Monza 4QT，電子標(biāo)簽的天線通過蝕刻、線圈繞制、導(dǎo)電油墨的絲網(wǎng)印刷或磁控濺射的方法進(jìn)行制作，天線結(jié)構(gòu)的尺寸為15mm╳15mm,天線工作的中心頻率在915MHz，回波損耗S₁₁＝-22.76dB，駐波比小于2(-10dB)時(shí)的工作帶寬為100MHz(860～960MHz)，相對(duì)帶寬為10.9％，所述的標(biāo)簽天線在正常銷售以后，蛇形次結(jié)構(gòu)部分在收銀臺(tái)被剪斷，導(dǎo)致標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)的諧振中心頻率偏移至950MHz以外；

所述的固定式近場天線類型屬于近場線極化天線，單元結(jié)構(gòu)分為上層的信號(hào)輻射層2-5和下層的信號(hào)反射層2-2，中間層為導(dǎo)通層2-4，主要是為了上層輻射區(qū)域各輻射單元間提供信號(hào)的電氣連接功能；為了實(shí)現(xiàn)上述的各輻射單元間的電氣連接功能，需要在導(dǎo)通層2-4和號(hào)反射層2-2之間加入絕緣層2-3，絕緣層2-3采用內(nèi)含有寬度為2毫米、厚度為10微米的工字型導(dǎo)電電路FR4介質(zhì)復(fù)合板，起到與輻射層的各單元的電氣連接和下層反射層的電氣絕緣作用。此外，上層的信號(hào)輻射層5分為四個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的多邊形輻射單元，每個(gè)輻射單元又有四個(gè)安裝小孔，每個(gè)輻射單元上端的三個(gè)安裝孔和含有兩端帶有螺紋孔的高度為8.5cm的通用接線柱與反射層2-2相連接，起到電氣連接和固定作用；而每個(gè)輻射單元體的下端另一個(gè)安裝孔與含有兩端帶有螺紋孔的高度為7.5cm的通用接線柱與工字型FR4介質(zhì)復(fù)合板相連接，起到電氣連接和固定作用；復(fù)合板的介質(zhì)層的厚度為1.5毫米，介電常數(shù)為4.4的單面覆銅板，覆銅區(qū)域表面經(jīng)過鍍錫處理工藝。同樣地，F(xiàn)R4介質(zhì)復(fù)合板也需要通過螺釘與信號(hào)反射層2-2相固定，此外，導(dǎo)通層2-4的饋電方式采用同軸線對(duì)輻射層2-5的四個(gè)大的輻射單元分時(shí)饋電，而同軸線的另一端與射頻連接器2-6的SMA接頭相連接。最后，為了方便運(yùn)輸和便于多個(gè)固定式近場天線形成的陣列結(jié)構(gòu)的安裝，對(duì)單個(gè)固定式近場天線封裝注入ABS塑料所形成保護(hù)層，保護(hù)層尺寸為50cm╳50cm╳10cm。

所述的固定式近場天線屬于近場線極化天線，天線單一單元的頻率響應(yīng)特性為：當(dāng)S11<-10dB時(shí)，頻率分布在897MHz～936MHz之間，中心諧振頻率在915MHz附近；該天線結(jié)構(gòu)對(duì)中心諧振頻率在915MHz附近(890MHz～925MHz)的標(biāo)簽具有良好的讀取率；當(dāng)標(biāo)簽頻率的響應(yīng)頻段大于925MHz，每增加1MHz，S11降低0.86dB，天線性能迅速降低；當(dāng)頻率小于882MHz,每降低1MHz，S11降低0.12dB,天線性能迅速降低。該設(shè)計(jì)天線與本發(fā)明提出的可折疊蛇形負(fù)載超高頻電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)相互配合使用，可以滿足珠寶產(chǎn)品標(biāo)簽在售前，售中和售后對(duì)標(biāo)簽性能的不同要求。在銷售前，對(duì)擺放在柜臺(tái)內(nèi)的物品需要實(shí)時(shí)盤點(diǎn)功能；在銷售過程中，需要滿足經(jīng)營者對(duì)物品離開擺放位置以及移動(dòng)到柜臺(tái)上表面位置的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能，由此可以獲得監(jiān)控物品是否為顧客感興趣物品和該物品是否被銷售等數(shù)據(jù)。具體地說，在實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站記錄著每個(gè)單一珠寶產(chǎn)品在每天營業(yè)時(shí)間內(nèi)離柜次數(shù)(n)和每次的離開柜臺(tái)的時(shí)間(t_i)，就可以把該類物品類別的“顧客感興趣度”的數(shù)值計(jì)算出來。例如，假設(shè)以物品離開柜臺(tái)時(shí)間(t)為10分鐘作為閥值(t_c)，則“顧客感興趣度值”為St_i/t_c，其中i＝1,2,…,n。如果該物品在收銀臺(tái)處被銷售后，該物品在本地和云端數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)的“當(dāng)前狀態(tài)”將更新為“已售”狀態(tài)，結(jié)合這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可為門店?duì)I業(yè)者及其所屬的批發(fā)商/集團(tuán)管理者提供決策依據(jù)，由此可以獲得比任何其他同類公司都要更早知曉消費(fèi)者的行為和該物品是否受歡迎等這一競爭優(yōu)勢(shì)；

所述的固定式近場天線屬于近場線極化天線，天線的性能可滿足盤點(diǎn)每米柜臺(tái)300個(gè)標(biāo)簽的密度條件下，按照正常業(yè)務(wù)排放并對(duì)標(biāo)簽的擺放位置無特殊要求，在天線外觀尺寸上方0～60cm高度內(nèi)無不可讀取位置，且對(duì)不同高度可以通過天線的輸入功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到全部標(biāo)簽可以成功讀取，盤點(diǎn)成功率100％以及盤點(diǎn)速度每1000個(gè)標(biāo)簽小于3秒等要求；在偏離天線單元的外觀尺寸外10厘米距離，標(biāo)簽為不可讀取區(qū)域。為達(dá)到上述要求，20dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為50～60厘米高度，15dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為15～20厘米高度，以及10dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為10～15厘米高度。

所述的固定式近場天線單元可以靈活擴(kuò)展為各種陣列結(jié)構(gòu)。

所述的多路天線讀寫器可采用與固定式近場天線相匹配的通用的商用型硬件，選型可根據(jù)實(shí)際柜臺(tái)大小及其分布情況選擇單通道，2通道，4通道，8通道，16通道和32通道等設(shè)備，例如，深圳榮睿公司型號(hào)為RR9201T，RR9202T，RR9203T和RR9207T等，或深圳捷通公司的32路通道RFID讀寫器。

所述的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站含計(jì)算機(jī)及其管理軟件，可控制多路天線讀寫器以實(shí)現(xiàn)對(duì)擺放在天線單元的保護(hù)層上表面正上方為參考面上高度為10cm～60cm和探測范圍為50cm╳50cm范圍內(nèi)的任意位置的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作。

所述的云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可采用通用的商用類型電子標(biāo)簽或新型標(biāo)簽。

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)施例的一種可折疊蛇形負(fù)載超高頻RFID電子標(biāo)簽，該標(biāo)簽是在黃金珠寶行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有珠寶物品標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)(DIN 58681-1Bb.1-1981)基礎(chǔ)上增加電磁信息存儲(chǔ)功能，即采用蝕刻方法或絲網(wǎng)印刷工藝把RFID天線結(jié)構(gòu)(不可折疊的第二基材部件2和可折疊的第二基材部件3)制作在可折疊的第一基材部件1，并在第二基材部件2通過RFID芯片綁定設(shè)備把芯片標(biāo)簽固定在部件2上，最后再在部件1表面施加雙面膠為后期粘合用途。為了方便量化生產(chǎn)，第一基材部件1分為白色和灰色基底兩部分，并在灰色基底部分四周經(jīng)過裁剪刀后僅留下白色基材部分及其上所附屬的天線部分。第二基材部分是標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)，包含天線主結(jié)構(gòu)(部件2)和主結(jié)構(gòu)的負(fù)載結(jié)構(gòu)的部件3；部件2與部件3電氣相連，且固定于第一基材部件1，見圖1的白色基底部分。如圖所示，本發(fā)明所述的smart-RFID珠寶標(biāo)簽通過可粘貼部件2粘貼在目標(biāo)物體上。標(biāo)簽的長度為6.5cm，寬度為2.6cm，所述標(biāo)簽的厚度為0.1-0.2mm，薄且輕便。

下面將以黃金戒指為例進(jìn)一步說明該標(biāo)簽的應(yīng)用，即先將部件3右端部穿過戒指并與部件2的右邊位置相粘合，再沿著部件1虛線的對(duì)稱位置將部件1粘合在一起，使得含標(biāo)簽芯片的天線主結(jié)構(gòu)部分(部件2)包含在部件1在折疊后的內(nèi)部空間，以及第二基材部件3通過部件1的粘合固定形成環(huán)形封閉空間。部件3左端為蛇形結(jié)構(gòu)而右端為薄片結(jié)構(gòu)，因此部件3與部件1的粘結(jié)部分為薄片所在的平面位置，其整個(gè)天線的電磁性能將不受粘貼位置的影響；也就是說在部件3完整(未剪斷)狀態(tài)下，標(biāo)簽天線(含部件2和部件3)的諧振中心頻率在915MHz附近，其頻率響應(yīng)曲線如圖2中標(biāo)注為O-O實(shí)線所示，此時(shí)含該標(biāo)簽的黃金戒指擺放在柜臺(tái)上可以被標(biāo)簽讀寫器讀取，而當(dāng)該黃金戒指在收銀臺(tái)完成銷售時(shí)，標(biāo)簽天線的部件3部分將被剪斷，此時(shí)該標(biāo)簽天線僅含部件2和部件3的一部分，其標(biāo)簽的諧振中心頻率偏移出940MHz，也就不能被標(biāo)簽讀寫器讀取到(圖2)。該標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以通過部件3左端的蛇形天線的單個(gè)周期結(jié)構(gòu)的尺寸及其周期數(shù)目設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，也可以通過多種不規(guī)則的蛇形天線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以期使得綜合考慮標(biāo)簽天線性能和應(yīng)用環(huán)境來達(dá)到最佳適配性能。圖1中標(biāo)注為A－A，B－B，和C－C的其他三條點(diǎn)劃線分別對(duì)應(yīng)于圖2中部件3在A－A，B－B，和C－C位置剪斷情況下的標(biāo)簽天線的電磁特性，其中，A－A表示部件3的左端蛇形結(jié)構(gòu)部分的長度僅為部件3長度的1/3，而B－B和C－C分別為1/2和2/3。該結(jié)果表明與部件2相連接的部件3的左端蛇形結(jié)構(gòu)部分的長度與標(biāo)簽天線的諧振中心頻率的偏移存在單調(diào)遞減關(guān)系，即該長度越長偏移頻率越小，而與部件3的右端結(jié)構(gòu)平面薄片長度無關(guān)。

所述的電子標(biāo)簽的第一基材部件1上嵌有電子標(biāo)簽芯片4，對(duì)目標(biāo)對(duì)象數(shù)據(jù)(Object Data)進(jìn)行存儲(chǔ)，以及連接在電子芯片4兩端的天線結(jié)構(gòu)(Antenna Element，部件2和部件3)，用于接收外部的電磁信號(hào)并形成感應(yīng)電流元。所述的電子芯片4可通用認(rèn)證標(biāo)簽的RFID芯片如Imping m4D系列或Alien H3系列芯片。如圖1所示的電子標(biāo)簽1采用通用的RFID芯片類型為M4QT和H3兩種芯片(部件4)，標(biāo)簽天線在部件3工作的中心頻率在915MHz，回波損耗S₁₁＝-22.76dB，駐波比小于2(-10dB)時(shí)的工作帶寬為100MHz(860～960MHz)，相對(duì)帶寬為10.9％。

圖3和圖4所示的固定式線極化近場天線結(jié)構(gòu)的俯視圖和側(cè)視圖。按照功能劃分，天線的主要結(jié)構(gòu)分為上層的信號(hào)輻射層5和下層的信號(hào)反射層2(尺寸為45cm╳50cm)，而中間層為導(dǎo)通層4，主要是為了上層輻射區(qū)域各輻射單元間提供信號(hào)的電氣連接功能；由于上層和下層均采用厚度為2毫米的鋁板或其他類型的金屬板材，為了實(shí)現(xiàn)上述的各輻射單元間的電氣連接功能需要在導(dǎo)通層4和反射層2之間加入絕緣層3，絕緣層采用厚度為1.5毫米的工字型FR4介質(zhì)復(fù)合板，復(fù)合板內(nèi)含有寬度為2毫米和厚度為10微米的工字型導(dǎo)電電路，起到與輻射層5的各單元的電氣連接和下層反射層的電氣絕緣作用。上層的信號(hào)輻射層5分為四個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的多邊形輻射單元(尺寸為邊長14.5cm的正方形裁去1.8cm╳3.5cm)組成，每個(gè)輻射單元又有四個(gè)安裝小孔，通過單元上端的三個(gè)安裝孔和含有兩端帶有螺紋孔的高度為8.5cm的通用接線柱與反射層2相連接，起到電氣連接和固定作用；而每個(gè)輻射單元體的下端另一個(gè)安裝孔與含有兩端帶有螺紋孔的高度為7.5cm的通用接線柱與工字型FR4介質(zhì)復(fù)合板相連接，起到電氣連接和固定作用；同樣地，F(xiàn)R4介質(zhì)復(fù)合板也需要通過螺釘與下層板相固定。此外，導(dǎo)通層4的饋電方式采用同軸線對(duì)輻射層5的四個(gè)大的輻射單元分時(shí)饋電，而同軸線的另一端與射頻連接器6如SMA接頭相連接。最后，為了方便運(yùn)輸和便于多個(gè)固定式近場天線2形成的陣列結(jié)構(gòu)的安裝，對(duì)單個(gè)固定式近場天線2封裝注入ABS塑料所形成保護(hù)層1，保護(hù)層1尺寸為50cm╳50cm╳10cm。

所述的固定式近場線極化天線單元的頻率響應(yīng)特性仿真計(jì)算結(jié)果如圖5所示。當(dāng)S11<-10dB時(shí)，頻率分布在897MHz～936MHz之間，中心諧振頻率在915MHz附近。由此可以看出，天線的頻率響應(yīng)特性符合要求。

所述的固定式線極化近場天線單元的近場性能指標(biāo)是通過距離天線不同高度的面內(nèi)場強(qiáng)分布來確定的。首先，建立以天線保護(hù)層上表面為基準(zhǔn)參考面，并在天線上方不同高度分別設(shè)置5個(gè)參考平面；其中，第一個(gè)參考平面距離天線基準(zhǔn)參考面10cm，其余參考平面間隔為10cm，分別計(jì)算該天線在不同參考平面上的x方向的電場分布如圖7所示。從圖中顯示的電場等位圖可以看出對(duì)不同參考平面內(nèi)的x方向的電場分布都是比較均勻的且電場幅值遠(yuǎn)大于y方向的電場幅值(約10倍)，符合天線的線極化特征。此外，該天線在給定輻射功率下不同參考面的電場分布隨著參考面高度的增加而減小，但是電場分布的均勻性得到加強(qiáng)。由此可以通過有效控制天線的功率與標(biāo)簽擺放高度兩個(gè)參數(shù)來滿足對(duì)標(biāo)簽讀取準(zhǔn)確率的要求。

所述的固定式線極化近場天線與固定式圓極化近場天線的差別在于前者對(duì)標(biāo)簽擺放在柜臺(tái)上的方向有具體要求，而后者則對(duì)任意擺放的標(biāo)簽可以讀取。在理想情況下，線極化近場天線要求擺放在柜臺(tái)上的標(biāo)簽的x方向與天線的x方向平行，即兩者的參考方向的角度為零度；在實(shí)際操作中要求該角度應(yīng)在±15^o之間，而這個(gè)角度范圍與柜臺(tái)上擺放的珠寶產(chǎn)品方向恰好面對(duì)用戶的方向相一致。此外，在多路天線讀寫器給定輸出輻射功率條件下，線極化近場天線的輻射能約為固定式線極化近場天線的輻射能四倍之多，更有利于對(duì)標(biāo)簽讀取的準(zhǔn)確率。兩種天線類型均可對(duì)天線平面尺寸上方10～60cm高度擺放的標(biāo)簽進(jìn)行讀寫，對(duì)擺放在天線平面尺寸周長外5cm區(qū)域的標(biāo)簽不能讀寫。

所述的固定式線極化近場天線的單一單元可以靈活擴(kuò)展為各種陣列結(jié)構(gòu)。圖7所示的是單元沿著x方向擴(kuò)展的3╳1陣列結(jié)構(gòu)，饋電方式采用同軸線對(duì)四個(gè)大的輻射單元分時(shí)饋電，天線整體尺寸為某門店的一個(gè)實(shí)際尺寸為60cm╳150cm柜臺(tái)下安裝的三個(gè)固定式近場天線單元的一個(gè)實(shí)施例子，其中每個(gè)單元所帶的射頻連接器采用SMA接頭，分別對(duì)應(yīng)于SMA編號(hào)1，2和3號(hào)饋電接口。對(duì)圖8所示的天線陣列是上述天線陣列結(jié)構(gòu)在x方向的電場分布的HFSS仿真結(jié)果如圖8所示。同樣地，該天線的陣列結(jié)構(gòu)依然符合天線的線極化特征和近場特征，且對(duì)于該陣列結(jié)構(gòu)的三個(gè)饋電接口分布采用分時(shí)連續(xù)掃描工作方式，其線極化特征和近場特征要優(yōu)于單一單元的結(jié)果；即在給定輻射功率為30dB條件下，不同參考面的電場分布隨著參考面高度的增加而減小，但是電場分布的均勻性得到加強(qiáng)。由此可以通過有效控制天線的輸入功率與標(biāo)簽擺放高度兩個(gè)參數(shù)來滿足對(duì)標(biāo)簽讀取準(zhǔn)確率的要求。與傳統(tǒng)線極化陶瓷天線相比，該天線結(jié)構(gòu)的顯著特征是對(duì)標(biāo)簽的讀取成功率與標(biāo)簽在天線平面內(nèi)要求擺放的位置沒有不可讀寫區(qū)域，以及讀取速度快等優(yōu)良性能。

所述的多路天線讀寫器采用與固定式近場線極化天線/陣列相匹配的通用設(shè)備。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例子是選用深圳捷通公司的32路通道RFID讀寫器對(duì)尺寸為60cm╳150cm的柜臺(tái)進(jìn)行測試，該設(shè)備對(duì)每個(gè)通道的輸出功率可實(shí)現(xiàn)從20dB～30dB范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

實(shí)施例二

本實(shí)施例子是采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)所述的固定式近場線極化天線的回波損耗測試結(jié)果如圖9所示。所述的固定式近場線極化天線能夠?qū)χ行闹C振頻率在915MHz附近(897MHz～936MHz)的標(biāo)簽具有良好的讀取率；當(dāng)標(biāo)簽頻率的響應(yīng)頻段大于925MHz，天線性能迅速降低每增加1MHz，S11降低0.86dB；同樣地，當(dāng)頻率小于882MHz，每降低1MHz，S11降低0.12dB,天線性能迅速降低。該設(shè)計(jì)天線與本發(fā)明提出的可折疊蛇形負(fù)載超高頻電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)相互配合使用，可以滿足珠寶產(chǎn)品標(biāo)簽在售前，售中和售后對(duì)標(biāo)簽性能的不同要求。在銷售前，對(duì)擺放在柜臺(tái)內(nèi)的物品需要實(shí)時(shí)盤點(diǎn)功能；在銷售過程中，需要滿足經(jīng)營者對(duì)物品離開擺放位置以及移動(dòng)到柜臺(tái)上表面位置的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能，由此可以獲得監(jiān)控物品是否為顧客感興趣物品(離柜次數(shù)/時(shí)間)和該物品是否被銷售等數(shù)據(jù)，以獲得比任何其他同類公司都要更早知曉消費(fèi)者的行為和該物品是否受歡迎等這一競爭優(yōu)勢(shì)；如果該監(jiān)控物品在收銀臺(tái)被正常銷售，營業(yè)員需要對(duì)該物品所屬標(biāo)簽進(jìn)行剪斷，剪斷后的標(biāo)簽的中心頻率偏移到940MHz～1150MHz之間，同時(shí)需要建立自己的用戶關(guān)系，利用這些已獲取的寶貴數(shù)據(jù)，為售后階段及時(shí)提供輔助服務(wù)如產(chǎn)品維護(hù)，維修等服務(wù)，這樣既可以提高品牌忠誠度，也可能增加收入和利潤。

實(shí)施例三

本實(shí)施例子是固定式近場線極化天線結(jié)構(gòu)(圖3，和圖4)在不改變輻射層結(jié)構(gòu)的前提下可以進(jìn)一步衍生出其他兩種規(guī)格，其尺寸分別為48cm╳50cm和48cm╳60cm；由此可產(chǎn)生的組合可滿足多種尺寸柜臺(tái)一共為6種，如48cm╳80cm，48cm╳90cm，48cm╳100cm，48cm╳110cm，48cm╳120cm，48cm╳130cm，48cm╳140cm，48cm╳150cm和48cm╳180cm。該組合結(jié)果可滿足目前大多數(shù)柜臺(tái)尺寸的安裝需求。該天線結(jié)構(gòu)具備與單一單元的線極化天線結(jié)構(gòu)具有相同的電磁性能，并可與其一起形成的陣列結(jié)構(gòu)，具體內(nèi)容同實(shí)施例一，在此不贅述。

上述的線極化天線單元包含完整結(jié)構(gòu)的四個(gè)輻射單元。如果考慮到非標(biāo)準(zhǔn)柜臺(tái)對(duì)線極化天線的需要，天線輻射層2-5的四個(gè)多邊形單元可以進(jìn)一步去除其中的1～3個(gè)，并在其去除單元與FR4介質(zhì)板的連接處代替為50歐姆的端接電阻，而其下方的反射層部分可以按照柜臺(tái)形狀進(jìn)行任意切割，以滿足實(shí)際柜臺(tái)尺寸的特殊尺寸要求。該天線結(jié)構(gòu)具備與原天線結(jié)構(gòu)相同的電磁性能，并可與其一起形成的陣列結(jié)構(gòu)，具體內(nèi)容同實(shí)施例一，在此不贅述。

實(shí)施例四

本實(shí)施例子是固定式近場線極化天線結(jié)構(gòu)(圖3和圖4)在不改變輻射層結(jié)構(gòu)的前提下可以進(jìn)一步衍生高度為4毫米左右的其他規(guī)格以滿足實(shí)際柜臺(tái)中對(duì)高度小于10厘米的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)需求，見圖11所示。在該結(jié)構(gòu)中導(dǎo)通層(2-4)的高度可以進(jìn)一步降低為0.5毫米左右，即通過標(biāo)準(zhǔn)化焊接工藝使得反射層(2-2)和輻射層(2-5)電氣連接，由此圖3中結(jié)構(gòu)尺寸需要修改為圖11(a)所標(biāo)的尺寸(單位為毫米)，該結(jié)構(gòu)的總高度為4毫米，包括1.5毫米厚度的FR4復(fù)合板和2毫米后的鋁板。同理，其他兩種規(guī)格的尺寸分別為48cm╳50cm和48cm╳60cm(見圖11b和圖11c)，具體面內(nèi)尺寸如圖所示，單位為毫米。本實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮了黃金珠寶行業(yè)內(nèi)常見柜臺(tái)所使用的擺盤下的支撐板的厚度為5～20毫米，在支撐板上方的珠寶產(chǎn)品(如黃金戒指)一般固定于以木材料外包裹布面材料的擺件和擺盤內(nèi)，戒指的中心高度與支撐板上表面距離為7.5厘米以上；本實(shí)施例采用天線的總高度與支撐板的厚度相當(dāng)，由此可以直接把天線結(jié)構(gòu)替換支撐板結(jié)構(gòu)，以方便安裝。

所述的多路天線讀寫器和固定式近場線極化天線/陣列與安裝在實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站的計(jì)算機(jī)管理軟件相互配合，安裝在柜臺(tái)的展示物品下方以形成智能柜臺(tái)系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)應(yīng)用于柜臺(tái)監(jiān)控/盤點(diǎn)業(yè)務(wù)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例子是對(duì)尺寸為60cm╳150cm的柜臺(tái)進(jìn)行具測試?yán)?，其性能可滿足盤點(diǎn)每米柜臺(tái)300個(gè)標(biāo)簽的密度條件下，按照正常業(yè)務(wù)排放無不可讀取位置，在擺放在柜臺(tái)上珠寶產(chǎn)品及其所屬標(biāo)簽距離天性參考面為15厘米高度的輸出功率為20dB，全部標(biāo)簽可以成功讀取，盤點(diǎn)成功率100％，盤點(diǎn)速度每1000個(gè)標(biāo)簽小于10秒；在偏離天線單元的面內(nèi)尺寸外10厘米距離，標(biāo)簽為不可讀取。進(jìn)一步對(duì)所述的實(shí)際天線單元的性能測試結(jié)果為：30dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為50～60厘米高度，27dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為15～20厘米高度，以及20dB輸出功率對(duì)應(yīng)于標(biāo)簽位置距離天線參考面為10～15厘米高度。

所述的含固定式近場線極化天線的智能柜臺(tái)系統(tǒng)與實(shí)際物理柜臺(tái)和標(biāo)簽等硬件之間的組成架構(gòu)如圖10所示。該系統(tǒng)包含若干個(gè)多路天線信號(hào)采集器，每個(gè)多路天線信號(hào)采集器與多個(gè)物理柜臺(tái)相連接，而每個(gè)物理柜臺(tái)下面安裝有固定式近場天線且每個(gè)天線用于在線監(jiān)控附屬在物品上的若干個(gè)標(biāo)簽。

所述的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站含計(jì)算機(jī)及其管理軟件，可控制多路天線讀寫器以實(shí)現(xiàn)對(duì)擺放在天線單元上方高度為10cm～60cm范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作。通過該系統(tǒng)能夠順利完成目標(biāo)業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)流程包括入庫照相、稱重、建立計(jì)算機(jī)檔案和保存銷售記錄，并確保入庫建檔成功率>99％及對(duì)柜臺(tái)盤點(diǎn)具體要求為對(duì)單個(gè)標(biāo)簽的讀取率每10萬次允許一次誤讀，業(yè)務(wù)流程內(nèi)達(dá)到必須的讀寫成功率和可靠性。

所述的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)工作站可與云端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連，并將安裝在門店內(nèi)的天線系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出，可采用通用的商用類型電子標(biāo)簽或新型標(biāo)簽。

本發(fā)明天線單元尺寸為常規(guī)標(biāo)簽天線尺寸300倍以上。應(yīng)用于RFID超高頻天線的智能柜臺(tái)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)具有安裝方便、易擴(kuò)展、帶寬大等良好的特點(diǎn)，可達(dá)到對(duì)于擺放在天線單元上方10cm～60cm小型化RFID天線以及滿足遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別的目的，完全可以將其放在RFID標(biāo)簽里；本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝簡單、成本低、全向輻射性能佳和易于集成等突出優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足RFID應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)于標(biāo)簽天線的具體要求。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。