一种RFID无屏蔽通道的制作方法

本实用新型涉及RFID应用技术领域，特别涉及一种应用于结算的RFID无屏蔽通道。

背景技术：

当前基于RFID识别技术的无人零售应用发展很快，这类应用的特点主要就是在结算过程中利用商品上的RFID标签来识别商品的SKU，从而实现商品销售金额的统计并通过电子钱包支付，基于此实现了在销售过程中无人化收银的零售业态。

目前市面上大多数的无人店，都采用完全密闭式的RFIDRFID结算通道来识别消费者购买的商品，完全密闭式的RFIDRFID结算通道就是为了屏蔽RFID读写器的射频信号泄漏到RFIDRFID结算通道外部，例如射频型号串读到货架上陈列商品的标签，造成结算金额的错误统计，这样的错误将造成顾客实际支付的金额和购买的商品金额不符合。另外完全密闭式的RFIDRFID结算通道完全密闭，尺寸狭小，顾客在结算过程中处于这样的密闭环境会产生很强的压抑感，严重影响顾客的购物体验。因此市场对开放式的无屏蔽RFIDRFID结算通道有很强的需求。

然而，在技术上，无屏蔽RFIDRFID结算通道面临的诸多技术瓶颈，RFID技术有一个很大的问题就是射频信号的不确定性。射频信号的分布以及场强是随环境变化而变化的。如果RFID射频信号太弱，可能无法读取到所有需要结算的商品，这种漏读现象会造成商家的物损。如果RFID射频信号太强，则会导致射频信号串读到店内货柜上的陈列商品，或者其他顾客购买的等待通过RFIDRFID结算通道结算的商品，这种情况会导致RFIDRFID结算通道要求顾客支付超出其实际购买商品的金额，久而久之客户会排斥无人零售系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有密闭式的RFIDRFID结算通道和无屏蔽RFIDRFID结算通道所存在的不足而提供一种抗干扰能力强的RFID无屏蔽通道。

本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种RFID无屏蔽通道，包括一采用铝镁合金型材制成的RFID结算通道，在铝镁合金型材内填充有吸波材料；在所述RFID结算通道的两侧各放置一个天线阵列，每一个天线阵列与一台RFID阅读器相联；另外在所述RFID结算通道的入口处两侧设置有第一对红外线对射传感器，在RFID结算通道的出口处设置有第二对红外线对射传感器；当第一对红外线对射传感器受到触发后，两台RFID阅读器开始工作，当第二对红外线对射传感器受到触发后，两台RFID阅读器停止工作。

在本实用新型的一个优选实施中，每一个天线阵列的内部各安装有4个高增益天线；所述RFID结算通道的两侧两个天线阵列的4个高增益天线对称布置，形成两个完全对称的天线阵列。

在本实用新型的一个优选实施中，每一个天线阵列内部的4个高增益天线的输出端口与一台RFID阅读器相联。

在本实用新型的一个优选实施中，在所述RFID结算通道的底面上还设置有一个天线阵列，该天线阵列与另外一台RFID阅读器相联，这个天线阵列的内部也安装有4个高增益天线。当第一对红外线对射传感器受到触发后，这台RFID阅读器开始工作，当第二对红外线对射传感器受到触发后，这台RFID阅读器停止工作。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型通过对无人零售应用中普遍采用的完全密闭式的RFIDRFID结算通道进行改造，能够使RFIDRFID结算通道不需要采用完全密闭的方式进行屏蔽RFID射频信号，而且RFIDRFID结算通道还可以非常准确得区分所扫描到的商品是顾客购买的商品，还是货架上陈列的商品或者是其他在RFIDRFID结算通道外等待结算的顾客所购买的商品。基于本实用新型的RFID无屏蔽通道可以准确区分上述处于不同状态商品的射频信号的特征。当顾客携带购买的商品经过开放式RFIDRFID结算通道后，经过开放式RFIDRFID结算通道的RFID抗干扰算法纠正后，能够准确扫描并分析出该客户所购买的商品。

本实用新型两台RFID阅读器能够在红外线对射传感器的触发下同时工作或者停止。两个RFID阅读器通过通道两侧各自与自己相联的天线阵列从通道的左右两个方向同时对开放式RFIDRFID结算通道内部进行扫描，这样的布局可以避免射频信号的死角，也可以增加一套RFID阅读器将与其相联的天线阵列布置与地面上；将两台阅读器各自连接的4个高增益天线中每两个命名相同的天线作为一组，将每组天线扫描到的RFID标签分别依次相加。

本实用新型的RFID阅读器将扫描到的RFID标签上报给工控机，工控机采用RFID抗干扰识别算法服务程序进行算法过滤，滤除干扰标签也就是不是在通道内进行结算的商品上的标签，将正确的在RFIDRFID结算通道结算的商品RFID标签上报给结算系统。结算系统收到正确的待结算商品清单后通过商品RFID标签查询到每个RFID标签对应的商品的商品名，价格等信息并累加后由结算系统生成用于电子支付的二维码。由顾客通过电子钱包扫描付款二维码完成支付流程。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图。

图2为干扰标签读取分布示意图。

图3为商品RFID信号散点分布示意图。

具体实施方式

参见图1，图中所示的一种RFID无屏蔽通道，包括一采用铝镁合金型材制成的RFID结算通道100，在铝镁合金型材内填充有吸波材料；在RFID结算通道100的两侧各放置一个天线阵列，每一个天线阵列的内部各安装有4个高增益天线ANT4～ANT1，每一个天线阵列的4个高增益天线ANT4～ANT1的输出端口与一台RFID阅读器210、220相联。RFID结算通道的两侧两个天线阵列的4个高增益天线ANT4～ANT1对称布置，形成两个完全对称的天线阵列。

另外在RFID结算通道100的入口处110两侧设置有第一对红外线对射传感器310，在RFID结算通道100的出口处120设置有第二对红外线对射传感器320；当第一对红外线对射传感器310受到触发后，两台RFID阅读器210、220开始工作，当第二对红外线对射传感器320受到触发后，两台RFID阅读器210、220停止工作。

本实用新型的两台RFID阅读器210、220将扫描到的RFID标签上报给工控机400，工控机400采用RFID抗干扰识别算法服务程序进行算法过滤，滤除干扰标签也就是不是在通道内进行结算的商品上的标签，将正确的在RFIDRFID结算通道结算的商品RFID标签上报给结算系统。结算系统收到正确的待结算商品清单后通过商品RFID标签查询到每个RFID标签对应的商品的商品名，价格等信息并累加后由结算系统生成用于电子支付的二维码。由顾客通过电子钱包扫描付款二维码完成支付流程。

当顾客从RFID结算通道100的入口处110进入RFID结算通道100后，顾客手中所携带的商品依次分别经过RFID结算通道100每侧的天线阵列中的4个高增益天线ANT4～ANT1，商品上的RFID标签同样依次被RFID结算通道100每侧的天线阵列中4个高增益天线ANT4～ANT1所读取。与此相对应的是，RFID结算通道100外摆在货架上的商品，或者是等待在RFID结算通道100外顾客购买的商品，只能稳定的被与各自靠近的RFID结算通道100的天线阵列中的某个高增益天线天线所周期性的读取到，通过分析RFID结算通道100内移动的RFID标签信号散点和RFIDRFID结算通道外的商品上的RFID标签信号散点，存在有明显的不同。

如图2和图3所示，当RFID阅读器210、220启动之后，除了扫描到RFID结算通道100内部顾客购买的商品上的RFID标签外，RFID结算通道100两侧的天线阵列由于射频信号从RFID结算通道100内外溢到RFID结算通道100外部，所以RFID结算通道100两侧的天线阵列会扫描到很多在RFID结算通道100外部的商品(货架上陈列的商品，或者是等待在RFID结算通道100外顾客购买的商品)，如果RFID抗干扰识别算法，那么当顾客在RFID结算通道100内结算时，RFID结算通道100两侧的天线阵列会扫描到多于正在RFID结算通道100内进行结算的客户所购买的实际商品数量的RFID标签，如果按此时RFID结算通道100两侧的天线阵列扫描到的RFID标签进行结算，那么结算系统会要求顾客支付的金额多于该顾客实际购买商品的金额。

为了避免这种问题的出现，本实用新型引入了RFID抗干扰识别算法。如图2和3测试案例所示，当引入RFID抗干扰识别算法后，在RFID结算通道100内进行结算的10个商品RFID标签能够完全被正常的读取，而货架上陈列的商品以及等待在RFIDRFID结算通道外顾客购买的商品上的RFID标签已经被完全过滤掉了。其中采用的算法就是如图2和3所示的基于不同位置的商品上RFID标签被在RFID两侧的天线阵列扫描时被两侧的天线阵列扫描到后，依据天线和时间形成的散点图，通过线性拟合，会发现货架上陈列的商品以及等待在RFID结算通道100两侧的天线阵列扫描到的外顾客购买的商品的散点是随机分布的，RFID结算通道100两侧的天线阵列中的高增益天线和时间线性拟合图接近于一条平行于X轴的直线，而在RFID结算通道100内行进中也就是真正需要结算的商品的RFID标签的被RFID结算通道100两侧的天线阵列中的高增益天线扫描和时间形成的散点图的线性拟合图，和X轴存在一个较大的角度。依据此原则，来判断哪个RFID标签是在RFIDRFID结算通道内真正能结算的商品。

本实用新型的有益效果在于：改善无人店的结算环境，从完全密闭的压抑环境，变成开放式的通道，改善客户的体验；避免由于RFIDRFID结算通道串读而引起系统错误结算金额，而引起客户投诉。

本实用新型使用范围：零售无人店，仓库，通道等需要判断方向及需要防止串读问题发生的应用场景。