TWI280517B - Article identification and tracking using electronic shadows created by RFID tags - Google Patents

Description

1280517 玖、發明說明： 【發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明是有關於射頻辨識(RHD)技術，以及尤其是有 5 關於一種射頻辨識(RFID)安全系統，其具有在安全區域中 根據資訊之損失以非侵犯式方式偵測與追蹤物體之能力。 發明背景 10 15 將注意力集中於損失(例如：竊盜）防止之零售商通常有 三種方式將損失最小化：（1)將商品固定於位置（例如：將商 品裝附電纜，將物件置入顯示箱中，以及置於櫃台後面）； (2)使用視訊觀察系統及/或安全警衛以監視在商店中每一 個人；以及(3)使用具有特殊標籤裝附於物件之警訊系統， 其在此順手偷竊者嘗試與此具有標籤之物件一起離開時發 出警訊。將商品固定於位置會使得購物者難以檢查物件以 及試穿服裝。客戶必須等候店員將物件釋出，以便客戶玎 以試穿或仔細察看。此種不便會驅使購物者至其商品可更 容易取得觀叙商賴物。此外將商品岐是非常昂貴， 因為商店必須提供人力將商品解除料。視訊觀察系統包 括：監視裝置、觀察鏡、以及安全卡，其屬於打擊順手偷 竊者之最早方法。然而，直人 士、 ，、人工成本昂貴且其觀察系統具 有侵犯性，特別是購物者偏好笨 雨野系種私度隱私性之區域（例 如：更衣室）中。 會對任何尺寸物品盜竊 射頻(RF)標籤安全系統在有機 20 1280517 機會時有用。使用標籤技術（例如：電子物件安全作as)射 頻辨識（RFID))使得零售商可以在展示場顯示受人歡迎之 物件，在該處它們可以被看到，而不是將其置入加鎖之箱 中或櫃台之後。使用EAS與RFID系統以偵測與防止盜竊、 5 或未經授權將物件與物品從設施搬除已變得非常廣泛。通 常，此種系統具有RF天線，其在天線之安全或偵測區域中 偵測裝附於物件之共振標籤。此種系統通常位於出口點或 附近，而當此物件通過出口點時，可以偵測到安全標鐵因 此可偵測到物件。 10 EAS系統受限於其標籤之能力。不幸的是EAS並不包含 資訊。它們僅是設置於該處或不在該處。設計此標籤系統 將資訊加至RF標籤，而使用射頻辨識(RFID)技術從RFID標 籤讀取資訊。RFID標籤可以儲存有關於產品之資訊，以及 獨特地辨識各產品。不幸的是，RF1D系統遭遇到阻障或失 15 去方向之問題。在RFID技術中，天線與標籤沿著天線之視 線彼此通信，其發出整合信號，並讀取來自標籤之反應信 號。此RFID信號會被導電物體例如人阻擋、吸收、反射、 或以其他方式修正。如果在此標籤與天線間之直接通路被 阻擋，則此通過感測器網或RFID天線偵測區之RFID標籤將 20 不會被此天線偵測到。這即是人可以容易地將標籤隱藏， 而不被RFID系統看到（例如：讀取、偵測）。此隱藏標籤之 人可以經由此RFID系統之偵測區域走過而不會造成發出警 訊，且此系統無法將此損失之標籤與相關物件定位。如果 此RFID標籤被隱藏，則其無法被已知之標籤系統辨識或追 1280517 蹤。一種可能之方法是將rfid系統與視訊觀察系統結合， 其可以即時地追蹤與此隱藏或損失標籤有關之人。然而， 此種方法是昂貴且具侵犯性。因此，須要一種系統其可以 非侵犯性地追蹤附有標籤之產品，而不論此標籤是否可以 5被看到。此外，如果能提供一種系統：其可以無須視訊觀 察而非侵犯性地遍識舆追蹤移動物件則將是有益的。 倉庫正使用RF標籤技術，其具有：位於地板中之共振 式標籤、與用於庫存目的之在叉式起重機上之矩陣讀取 器。汽車系統使用RF標籤系統，其具有埋設於道路中之共 10振式標籤以幫助駕駛車輛。當車輛駛下道路時，此車輛上 之天線辨識出此埋設之標籤作為記號以接近或保持在〜 側，以協助車輛保持在車道中。然而，這些方法並無法解 決以無侵犯方式辨識與追蹤移動物體之需求。 【明内^1】 15 發明概要 本發明較佳實施例特別是有關於：安全、RFID、行鱗、 以及令售之領域。本發明其他之實施例可以應用至各種應 用，例如··倉庫與分配系統、製造地板環境、以及人員計 异。本發明使用被動之RFID(射頻辨識)標籤技術，以方便 2〇絰由被知為陰影(shadowing)之技術，辨識與追蹤在環境中 之物件。本發明之一方法使用此陰影技術以執行例如以下 之功能··偷竊（減少）防止/偵測；藉由監視陰影而追蹤經由 %境之移動物件；以人員陰影對標籤物件（例如：商品、物 。口）之相關分析，以增進商品之行銷舆銷售功效。 1280517 在此為了方便起見使用某些術語，但其不應作為本發 明之限制。 5 15 在此處較佳實施例中所說明之專有名詞“天線”通常是 指一種電路，其從一裝置(例如：辨識感測器或標籤)搞合至 其本身，其目的為傳送能量與接收回資料。此種天線包括： RFI〇讀取器或詢問器，其藉由在此技術中為人所熟知之交 狄式輕合，而與RFID感測器通信。雖然並不受限於特定理 兩此RFID δ買取器與询問器通常包括·發射器與接收哭， 其藉由發出詢問信號至感測器以及讀來自感測器之響應信 號，而沿著RFID讀取器與RF1D感測器間之視線…狀〇f sight)與RFID感測器通信。當然，其他之天線設計亦可與本 發明一起使用，且本發明並不受限於所描述之特定天線。 換句話說，如同由熟習此技術之人士瞭解， 使用“天線，，此專有名詞是指:詢問器與讀取器，= 所 之頻率、崎子與雜子储方式而與反應感測 裔或標戴通信。 隹此處較佳實施例中所描述之RFm感測器包括：初 $半主動或主動（電池提供電罐觸標籤。咖增 響1=中為人所熟知辨識標籤型式之-，且典型地包右 电（例如.被動共振射頻(RF)電路、雙 此標鐵是在由讀取器或詢問器所監視之; 2此電路用於偵測，如同為此技術中所熟知者。1 器，其共振RFt路具有:線圈天線與” 起7成具有職共振鱗之LC電路。此用於感 20 1280517 測益之電力典型地是以傳統方式導出（例如：從在線圈天線 接收來自詢問信號之能量）。各感測器較佳具有獨特之辨識 號碼j序列號碼用於辨識個別感測器。此獨特之辨識是在 曰中發出，且在接收到詢問信號時傳送回而由各讀 5取為讀取。當然，其他之標籤輯亦可與本發明—起使用， 且树明並不受限於所描述之特定感測器。例如任何界定 二曰、α私路之辨硪(ID)感測器包括：Rfid標籤、雙極標籤、 ,、、天、泉可以包括於本發明之範圍中。因此，RFID標籤、 感測杰、雙極標籤、修補天線是在本發明 10 測器之例。 ^ 此在較佳實施例中所界定之專用名詞“陰影，，或“電子 陰T是指：未備測到已知之RF_測器。當此容積安全之 先別描迹之感測器網環境中或具有通信天線與腿⑽測器 之摘測區中物件或目標移動時，此物件或目標阻擔各天線 15與感測器之間之視線，防止感測器與天線間之電磁輕合， 、及口此著視線投下電磁陰影。例如在裝設有感測器之 地板上行走之人員，會阻擋RFID感測器之偵測，因此產生 電子陰影。這即是，站在贿D感測器上之人員會造成信號 吸收、反射、以及衰減，其防止由有關天線讀取RFID感測 时此電子陰影之序列（電子陰影之即時序列）可以辨識在容 積偵測區域中人員之向量移動。 根據本發明較佳實施例，此追蹤系統包括：RFID感測 态、天線、以及處理構件。此111711)感測器具有共振射頻(RF) 電路且設置在第一位置。此天線是設置在第二位置，以及 1280517 適用於藉由天線與腿賊測器間之交談式耦合㈣由立間 之龜信^侧RF_•。此電子構件適合靜決定 二=法_到此RFID感測器，將此無法偵測到解釋 三…、喊不在第一位置與第二位置間之電子陰影，以及推 _此物件之存在為電子陰影之原因。 10 15 同由以下例子職明’此追蹤纟統之較佳實施例包 括。種方去，祕沿著第—位置與第二位置間之視線傳送 信號’用於在第二位置_所傳送之錢，用於確定在第 二位置無法__傳送信號之―，用於解釋說明此無法 備測到為料在第―位置與第二位置間之陰影，以及用於 推論物件之存在作為陰影之原因。 本卷月之較佳實施例亦說明作為方法用於將物件作為 目才母，/ 士 不/、匕括以下步驟：沿著第一位置與第二位置間之視 線傳送信號，+ » 〜在弟二位置偵測所傳送之信號，癌定在第二 位置無法偵測到所傳送信號之一，解釋說明此無法偵測到 為顯示在第—^☆里 復置與第二位置間之陰影，以及推論物件之 存在作為陰影之原因。 本發明靡用β ++ w⑺之其他範圍將由以下詳細說明而明顯。然 土_應瞭解此等詳細說明與特定例子，雖然顯示本發明較 也例但僅作為例子而已，且本發明並不受限於所示 準雀之配置與礎備，因為本發明將由此詳細說明對熟習此 技術之人士為明顯。 、、下本^明較佳實施例將之詳細說明將由參考所附圖 、‘彳于更佺之瞭解，其中相同之參考號碼代表相同元件。 20 1280517 圖式簡單說明 第1圖為根據本發明實施例產生感側器網之天線含蓋 範圍與重疊偵測區之平面圖； 第2圖為類似於第1圖中所示感測器網之天線含蓋範圍 5 感測器網之正視圖；以及 第3圖為說明根據本發明較佳實施例之另一感側器網 之正視圖。 t實施方式】 較佳實施例之詳細說明 10 雖然並不受限於特定理論，本發明是在使用：超高頻 (UHF)RFID詢問器、天線、以及標籤（感測器）之系統中說 明，其較佳在介於800MHz與1GHz之間之頻率操作。然而， 本發明之範圍包括在其他頻率（MHz、GHz、THz)操作之詢 問器、天線、以及標籤，其具有在信號吸收、反射、以及 15 衣減領域之類似電磁特性，而具有導電、半導電、以及南 濕度内容物件（包括：人類與野獸）且包括離子與非離子輻 射。在理論上，頻率愈高，此系統運作愈佳。 當頻率變得更高時波長變得更短，而陰影變得更可界 定。此外，對於較高頻帶可以將天線與感測器製得較小。 20 本發明之電子陰影追蹤系統(以下亦稱為追蹤系統）允 許電腦程式藉由以下方式將一區域繪製成圖（例如：零售商 店、運輸中心、會議中心、倉庫、以及分配中心之地板）： 藉由使用設置在地板上幾何圖案中之RFID標籤（固定之 RFID感測器），以及藉由設置在天花板中、及/或在牆壁上、 11 1280517 或甚至在底座中或底座上天線之讀取。固定之Rf?ID感測器 亦可以裝附於商店設備、貨物架、或銷售點之計數機，以 將此等物件辨識及/或定位。除了固定之RFID感測器外，亦 可有設置裝附於在此環境中移動物件之移動式RFID感測 5 器，其允許追蹤系統以辨識裝附於行動式感測器之物件、 物體、或人員。例如：此行動式RF1D感測器可以裝附於在 零售商店銷售之產品，或可以為職員識別標誌之形式以辨 識在商店中之工作人員。根據較佳實施例，電腦程式可以 使用RFID感測器與天線以繪製一區域之圖形，其亦稱為减 10測裔網、彳貞測區域、或在各種位置之安全區域，在該處可 以令人所欲地追蹤貨物及/或人員，像是例如：倉庫、機場、 火車站、地下火車站、公共汽車站、運動場、會議中心、 以及沿著產品分配線之任何場所。 一般而言，當通信信號（例如：詢問信號、響應信號） 15由造成陰影之物件阻擋時，此被阻擋之通信信號無法由各 天線或RFID感測器讀取，因此顯示此造成陰影之物件存在 介於天線與RFID感測器間之視線中。當天線無法從詢問信 號接收到所期望之響應信號時，此追蹤系統推論存在著造 成陰影之物件，且沿著被阻擋之視線繪製電子陰影。 2〇 電腦程式知道固定RFID感測器與天線之幾何位置。以 單一天線與介於天線與感測器間之重複連續週期之通信， 電驷耘式可以根據所產生陰影之位置以確定造成陰影物件 之移動。以多個天線與關於天線與@sRFID之位置與幾何 狀之知識’此電腦程式可以估計此造成陰影物件之尺 12 1280517 寸，如同以下將詳細說明者。如果此較佳實施例之追縱系 統確定此設有標籤之物件是與陰影有關（例如：此設有標藏 之物件隨著陰影移動，此設有標籤之物件被阻擋或去能 時，此相關之陰影存留），則此電腦系統可以陰影追蹤物 5 件，並且因此知道此物件之位置。 因此，此追蹤系統從缺乏知識提供獲得知識之效益。 這即是，在本發明之前，安全系統在沒有視覺監視系統(例 如：攝影機、監視器、以及個人電腦）之協助與額外成本之 情況下，尤其如果此標籤被阻擋與去能之情況時，無法知 10道發生了什麼或此設有標籤之物件移往何處。然而，根據 本發明實施例，此追蹤系統如所期望（例如與所設標籤物件 有關：通過偵測區、上火車、在行動帶上移動、經由分配 埠與通迢移動）非侵犯性地追蹤造成陰影物體（人員、車輛、 載體、行李、箱子、、名線袋等）之移動。此追縱系統為非侵 15犯性，至少是因為此追蹤系統並不實際上看到或視覺上監 視人員。而是此追蹤系統監視人員或物體所投射之電子陰 影。此追縱系統並不根據種族、宗教、教義、國籍、性別、 或與標準無關之尺寸以分別、區別，亦不以其形成輪廊， 因為此天線並無法看到任何人之外部特徵。此追縱系統可 2〇以估計造成陰影物體(例如··人)之大小，這在例如如果嘗試 找到小孩時將會有幫助。 —移動式仅1?3[13感測器之例為裝附於服裝之硬塑膠標 籤在硬塑膠標籤中是RFID設備（天線與RFID唯讀或讀寫 晶片），以及選擇性地EAS感測器、。固定式腿减測器與移 13 1280517 動式RFID感測器在結構上相同或實質上相同，此在此技術 中為人所熟知，但其在環境中分佈而可由天線以規律或週 期之基礎看到。雖然並不受限於特定理論，此等固定式感 測裔較佳相隔至少一個波長(例如：大約相隔一英尺）。雖然 5並不受限於特定理論，此位於天花板中之天線通常具有在 /、下地板上二平方么尺之偵測面積。如果想使用多於一個 天、、泉’則較佳將此專其他天線定位，以致於其彳貞測面積重 $。如果想要有造成陰影物體較大解析度，則其天線之重 豐度應增加，即，此等天線應設置得更加靠近在一起。換 1〇句話說，可以藉由將天線設置，以致於個RFID感測器可以 由一個以上之天線偵測到，則可以根據由各天線從特定物 體所偵測之陰影，而估計造成陰影物體之形狀。 此等天線較佳設置於天花板、牆壁、或底座中或之上， 父开^成各積偵測區或安全區，而以固定式RFID感測器設置 於地板、牆壁或一些其他固定結構中。此容積偵測區其亦 秸為感測器網，可以由整個零售商店構成，或可以僅為在 此商店中經控制之陣列區域。用於人員計算，此容積偵測 區域可以包括進出區域。 作為用於執行本發明之較佳方法，將天線安裝於零售 2G 商店由 T，以致於其整個内容或僅為須要監視之内容，是在 此侦剛之實質連續範圍中，其在此稱為感測器網。為了建 構此感測器網，將RFiD標籤設置在（地板及/或牆壁）之足夠 表面上/中，以致於在此感測器網中之天線可以看到感測器 (例如·讀取來自其之響應信號）。在此感測器網中，可以將 14 1280517 標籤與天線設置於幾何起陣 器間）之距離是根據所想I 其所具有天線fa1(以及感剛 之幾何密度越大，财彳度數4 ;此料籤與天線 天線之位置為已知，以^之解析度越精細。此等標籤與 定之最初環境圖。應瞭解；此系統具有由此感測器網所界 與零售商店-_明，h雖然本發明之較佳實施例通常 ^ 〜承發明之實施例並不受限於零隹 商店裱境，而是可以應用夂 ° 、谷種想要追蹤貨物及/或人員之 σ種環境，像是例如：倉庫、 ,^ . . Ν 平擴ζ %、火車站、地下火車站、 公共汽車站、運動場、合場 10 15 20 朴 曰遘中心、運輸中心、博物館、以 及沿著產品分配線之任何場所。 第至3圖σ兒明感别為網(例如：偵測區）以及如何形成陰 〜。月茶考第1圖，此根據較佳實施例之追縱系統由在的之 例說明。此追縱系統包括··天線12、RFm感測器14、以及 處理器構件(例如：電腦16、電腦程式17)。雖然並不受限於 特定理論，此天線12與肝_測驗佳具有所熟知天線與 RFro標籤之相同結構，但在環境中分佈以形成偵測區。即， 天線i2(亦知為詢問器）較佳固定且設置靠近於天花板或另 一結構(例如：牆壁、底座、柱等）或設置於其中，如同於此 技術中所容易瞭解者。RFID感測器14較佳固定於由天線〇 所看到之偵測區中之地板下。RFID感測器14亦可設置於此 偵測區域中之牆壁、柱、桌子、或其他結構中或其上。轸 佳將天線12與感測器14固定，以致於追蹤系統1〇知道天複 與感測器在何處，其對於決定在偵測區中物件與物體之仅 置相當重要。換句話說，系統10知道由天線12與標籤14所 15 1280517 產生之環境圖（例如：感測器網偵測區）。此地圖給予系統1〇 環境知識’以致於當失去資訊(例如：未偵測到所預期之传 ， 號）時，此糸統可以確定此陰影以及其相關造成陰影物體之 位置。 5 不論其在偵測區中之位置’將天線12與感測器14定 位，以偵測在此區域中造成電磁陰影之物體。亦可配置天 線12以偵測在此偵測區中未被磁性阻擋之行動式RFID伊、 籤。因此，RFID標籤可以裝附於··用於銷售之物件、商店 人員、或商品容器，如同由熟習此技術人士所瞭解者。 鲁 10 電腦16電性連接至各天線12之輸出，用於解釋與處 理：在此偵測區域中從RFID感測器與其他RFID標籤所接收 之響應信號、或預期但未收到之信號。此結果由與電腦16 所整合為一體之電腦程式（例如：軟體、中間體、軔體、鹿 用程式）解釋，以決定在偵測區域中物體之存在。將各 15感測器14定位，因此其通常與至少一天線12通信。如同在 第1圖中可以看出，將各天線配置以查詢與讀取在一般為圓 錐形容積區域上之RF信號，此區域通常例如由與各天線有 · 關視界邊界18所界定。設計各天線12以看到位於此天線通 信範圍中之RFID感測器14,其在第丄圖中可以辨識為由視界 20邊界18所界定之圓錐形容積區，此假設此天線可以由其間 未受阻擋之視線看到rFID感測器。 應瞭解將電腦16與電腦程式17顯示作為處理構件之例 子但其他之處理器構件設計，包括：單獨之電腦與電腦 程式或與其他電腦、網、或程式之組合亦可與本發明一 16 1280517 t使用i本ι明並不受限於所描述之特定處理構件。亦 應瞭解可以將屯城1δ與電腦程式η以任何方式連接至天線 12以允斗兒月向與電腦程式接達存取天線之通信結果。因 可以凋正私腦16與電腦程式17以接達存取天線12之讀 5數且可以有線或無線結構連接至系統，如同由熟習此技 術人士所瞭解者。 根據第1圖中所不，各天線12可以看到安裝在地板20 下之RFID感測器中之四個。應瞭解本發明並不受限於特定 t每個天線之感測器數目，因為此數目可以由許多因素決 疋匕括·用於造成陰景多物體之所想要之解析度位準，天 線12與RFID感測器14間之距離，以及詢問器信號之波長。 只要此感測器14在運作，且沒有物體阻擋在各天線U與感 測麗間之視線，則此天線與感測器可以此技術中所熟知之 方式通信。例如：天線12在此天線之視野區域中將詢問信 15说傳运至RFID感測器14。此接收詢問信號之感測器邮 振，而將具有感測器辨識之響應信號傳送回天線12。由於 追蹤系統1〇,以及尤其電腦程式17(例如：處理通信之軟體) 知道偵測區環境，以及因此知道各天線12與感測㈣之位 置，於是此追蹤系統可以將各天線與感測器間之視線定 20位。如果在各天線偵測區中之感測器14傳送回之響應信號 而由詢問天線12接收，則此追蹤系統1〇知道：在通信期間 沒有阻擋物體存在介於各別天線與感測器之間。然而，如 果天線12在其偵測區並未收到來自感測器14之響廯俨號， 則此追蹤系統10推論得知：一物體阻擋介於各別天線與感 17 1280517 測器間之視線。 因此，此追蹤系統10從失去資訊(例如：天線未接收到 響應信號），藉由確認一物體阻擋介於各別天線12與感測器 14間之通信通路，而獲得資訊。此失去資訊造成沿著各別 5 通信線之電子陰影。各RFID感測器14較佳設置在多於—個 天線12之偵測區域中，其藉由分析由物體投射之陰影而估 a十阻擔彳§ 3虎物件之尺寸。當天線12重複且持續地發出詢問 信號且讀取相對應之響應信號時，此追蹤系統10可以根據 RFID感測器14是否由天線12看到（例如：讀取響應信號）或 10 未看到（例如：信號被阻擋），即時地追蹤阻擋信號物體之移 動。 第1圖說明陰影之例。在第1圖中顯示具有參考號碼為 22、24、以及％之三個天線；以及各具有參考號碼為28、 30、32、以及34之四個RFID感測器。天線22、24、以及26 I5 與以上讨論之天線12相同，而各天線具有獨特之辨識號 碼。同樣地，RFID感測器28、30、32、以及34與RFID感測 器14相同，而各感測器具有獨特之辨識號碼。仍然請參考 第1圖，其顯示造成陰影物體36是在地板20上且在感測器30 與32之上。此造成陰影物體36代表阻擋介於天線12、22、 20 24、以及26與RFID感測器14、28、30、32、以及34間通信 之任何物體。 在第1圖中所說明之實施例中，天線、22、24、以及 26在其視界範圍中傳送詢問信號以警告相關之rFID感測器 14、28、30、32、以及34。如果此等詢問信號與相對應之 18 1280517 響應信號如所預期地被接收，則並沒有陰影發生。然而， 如果天線12、22、24、以及26對於所傳送之詢問信號並未 接收到相對應之響應信號，則追蹤系統推論沿著相對應天 線與感測器間之視線存在陰影。如同在第1圖中可以看出， 5 此造成陰影物體36在RFID感測器28、30、32、以及34之上 與之間造成陰影38。在RFID感測器14上並未造成陰影，因 為在RF1D感測為14與天線2之間並不存在任何造成陰影物 體。然而，天線22無法從感測器3〇接收響應信號，天線24 然法彳文感測為28、30、32、以及34接收響應信號，以及天 1〇線26無法從感測器32接收響應信號。因此，此系統1〇辨識 出陰影38形成於地板20上而在RFID感測器28、3〇、32、以 及34之上與之間。 較佳將天線與RFID感測器定位，以致於各感測器是在 個以上天線之視界範圍中。這允許追蹤系統1〇較佳地估 汁4成陰景》物體36之大小。例如，仍然請參考第丄圖，RFID 感測器28是在天線22與24之視界範圍中。以造成陰影物體 36疋位如同於第1圖中所示，天線22可以看到感測器％(例 如.天線22收到來自感測器28之相對應響應信號卜然而， 天線24並热法看到感測器28，因為此造成陰影物體36阻擋 兩者之間之通信。因此，陰影38sRF][D感測器28上延伸， 而追縱系統10獲得資訊··此造成陰影物體36是足夠大以阻 擋在天線24舆感測器28間之通信之視線。追蹤系統1〇亦獲 侍貝矾··此造成陰影物體36並不涵蓋;RFID感測器28，且並 不阻擋介於天線24與感測器綱之視線。由於聰〇感測器 19 1280517 28是在天線22與24之視界範圍中，但只可由天線22看到， 因此追蹤系統10經由電腦程式17能夠更佳估計造成陰影物 體36之大小，因為其具有足夠高度以阻擋天線24與感測器 28間之通信，但並未延伸至感測器28之上。RFID感測器30 5 無法由相對應天線22與24看到，因此允許追蹤系統10假設 此造成陰影物體36是位於感測器30之上。同樣地，RHD感 測器32無法由相關天線24與26看到，因此允許追蹤系統10 假設此造成陰影物體36亦位於感測器32之上。RFID感測器 34無法由相對應天線之一天線24看到，但可以由另一相對 10應天線26看到。從此資訊追蹤系统1〇可以確定陰影38在感 測器34上延伸，但此造成陰影物體36並未延伸至感測器34 之上、或阻擋介於感測器34與天線26間之視線。因此，追 蹤系統10經由電腦程式17可以將此造成陰影物體36定位且 估計其大小，因為其高度足以阻擋介於天線24以及RFID感 15測态28與34間之視線，且亦具有小於其陰影38之腳印。 以相同之方式，追蹤系統1〇可以根據此等偵測未經阻 擋感測器之天線12、22、24、以及26,將未經阻擋行動式 RFID感測裔定位，如同由熟習此技術人士所瞭解者。例如， 此由天線22與24所偵測之未經阻擋行動式感測器，可以位 20 於偵測天線22與24之偵測區域中。 ㈣將追縱祕10建構成在天線域測器之間週期性 地通k ’此追縱系統可以追踽造成陰影物體％隨著時間之 移動。換句話說’取決其應用，追縱系統1〇可以如同所想 要地追縱：人員、車輛、庫存、以及產品等。同樣地，追 20 1280517 縱系統1G可以追縱設有標籤(例如，具有行動式主動或去能 感測器）之商品’以及如果適當的話，將商品與造成陰影物 粗36相關^。根據造成陰影物體36之移動、以及與未講買 商品有關之陰影，可以使用此追縱系⑽如 5 警訊或通知管理人㈣板上之活^ ^ 10之頂視部份截面圖。第2圖尤其說明用於將奸1〇感測器14 第2圖為根據本發明實施例之於幻圖中所示追縱系統 置、也板下之典型平面圖。第2圖亦顯示視界範圍圓圈 4〇而以各視界範圍圓圈概要顯示由各別天線U所看到地 10板之區域，此等天線是置於地板上，且較佳是在地板上靠 近天花板處。例如，視界·關40表示在幻圖中所示： 視界範圍邊界18與地板2_交之處。如同於第2圖中可以看 出，。較佳將各天線12定位與定向以便可以看到多個rfid感 測器14，以及配置各感㈣器，以致於它可以由一個以上之 15 天線看到或辨識。 π仍然請參考第2圖，此造成陰影物體雜擔天線與感測 杰28、30、32、以及34間之通信而造成陰影38。然而，在 類=用於第謂之上述方法中，此追蹤系可以藉由在 此寺無法被其各別天線所看到之RF_測器上實施三角形 2〇法，而估計造成陰影物體36之大小。使用此方法，電腦程 式可以確定此造成陰影物體具有陰影，其足夠大以而包括 刷D感測H3G與32，且具有足夠高度以阻播其他天線烈、 Μ、42以及44間之通信。當隨時間使用時，此追縱系統 可以非侵犯地追蹤在债測區之感測器網中此造成陰影物體 21 1280517 36之移動，此偵測區是由天線與感測區之位置與結構所界 定。 應瞭解，取決於此用於追蹤系統10之應用所想要達成 之解析度位準，可以將天線與感測器配置得更加分開或更 5 加靠近。如果想要有較小之解析度，例如：此追蹤系統10 能夠辨識與追蹤成陰影物體36但並不過度地關切此物體之 大小，則天線12與感測器可以分得更開。此外，如果想要 有較大之解析度位準以較佳辨識各造成陰影物體36，則可 將天線12與感測器14緊密地設置在一起，以致於各感測器 10 可以由多個天線觀看，以準確地決定此造成陰影物體之大 小與形狀。 第3圖為類似於第2圖之頂視圖，但顯示根據本發明實 施例之追蹤系統10，其所具有之天線與感測器較在第1與2 圖中之例所示者分散得較開。如同於第3圖中可以看出，一 15 些RFID感測器14可以由多個天線看到，而其他之感測器只 可以由一個感測器看到。其間隔允許追蹤系統10辨識與追 蹤造成陰影物體，但取決於此造成陰影物體之大小，但此 追蹤系統可能無法以與在第1與2圖中所示實施例相同解析 度或由其所決定詳細地辨識造成陰影物體。例如：此造成 20 陰影物體是足夠小以而僅能阻擋一感測器與天線間之通 信，則此追蹤系統無法估計在陰影中造成陰影物體之大 小。然而，當此造成陰影物體在安全網中移動時，其可以 在RFID感測器上造成陰影而可以由一個以上天線看到，以 允許較佳估計此造成陰影物體之大小。因此，隨著時間當 22 1280517 此造成陰影物體在安全網中移動時，此追蹤系統仍然可以 估計此造成陰影物體之大小與形狀。此電子陰影向量與行 動式RFID感測器之偵測、以及其各別向量之移動，可以產 生弘子映像圖形（electr〇nic mapping fingerprint)。此電子映 像圖形可以是電子陰影向量之加總，而具有或不具有行動 式RFID感測器，如同在此將詳細說明者。電腦程式如同所 期望分析此電子映像圖形，以及提供：安全、行銷、以及 後勤功能，其樣本使用包括以下所示者： 例1 ·防止損失—可以使用電子圖形與電子陰影，以決 10 15 20 疋向s移動/方向（例如：朝向商店之出口、或朝向銷售點- =銀機）’以及在零售商店中客戶之速度(速率）。藉由將此 貝u戶所擁有產品之資訊（例如：確實型式、數量、價 值合’可以確定此產品是否可能被偷竊。尤其是具有非 冓貝物。口之陰衫之朝向出口之移動可以顯示企圖之偷竊， 特別是此陰影/標籤不通過銷售點時。此資訊與事件序列可

At商店人貝在此客戶離開之前接近客戶，因此防止可 月b之順手偷竊之事株 & + 件本發明之較佳追蹤系統亦可在突然 失去與此陰影有關之Μ古 ★ 推束路糾嫌 °又有‘織之產品（例如：箔線帶、嬰兒 與陰影有關二貞測… 遺失標鐵有關之陰二二;佳追蹤系統可以追蹤與此 用，在該處標籤被去二=失防止之例在試衣室區域有 追縱系統可各戶縣。本發明之較佳 客戶所造成之陰參：警不，以及可以追蹤由相關 亦可設置根據較佳實施例之偵測區， 23 1280517 例如在銷售點位置(例如··付款或登出暫存器），以偵測偷竊 控制及/或監視交通。此偷竊控制之一例為：在銷售點之人 員並未將所有產品掃瞄進入用於銷售之暫存器中。即使此 在未經掃瞄產品上之標籤被去能，此追蹤系統仍可追蹤此 5產品有關之陰影。這即是，當標籤消失時，追蹤系統10仍 可追蹤與此損失標籤有關之陰影。 試衣室設有標籤商品之相關商品作廣告。 電腦程式可以對此客戶帶進試衣室之商品 例2 ·交叉行銷(Cross Marketing)(例如：互補式產品選 擇）一藉由使用如同在例i中相同資訊（例如··客戶之向量/ 移動方向、與客戶手中產品之知識），如果此客戶之向量方 1〇向疋銷售點收銀機，則可以使用此知識與資訊自動對客戶 顯示(經由所熟知之在排隊離開登出中之顯示系統），或對銷 售人員顯示螢幕以建議與客戶所選擇項目匹配之一系列互 補^品。作為交叉行銷之另一顯示方式，當一辨識為陰影 之客戶進入試衣室時，則此根據較佳實施例之追蹤系統可 b以在位於此試衣室中所熟知之顯示裝置上，將&客户帶至

24 1280517 人之機器或商店人員。 子陰設計計議額行销—根據客戶之電 R他感測= 定設備上及/或在地板中之固定式 5 10 15 2〇 "°°參考圖，可以建立趨勢分析以瞭解客戶之、、六 勳。此趨勢公化△ ^ 刀析允許商品行銷將商店中客戶流動最適化。 亦可21目=之過程程序、與所記錄之貨架及/或商店行銷， 最、^趨勢分析將在零售環境中之訊息傳送與記錄位置 品之知識2 7訊與有關在在客户手中或客戶前面產 客…’可以根據下列事項建立趨勢分析：例如， 百2慮產品之時間，以及客戶購買所考慮產品所用時間 在正確位置中之正確產品可以改善銷售量。可以使用 电子方式查證正確產品與型式之能力，以監視護庫 置，以及根據所建立之銷售規則採取修正行動。 例4 :人員計算器—使灾 陰影可以接供.〜 進口/出口之電子 此人。斗/、.之人員計數、以及即時之歷史資料庫。 旦貝计數之值與即時資訊可以提供對於廣告 里。此根據較佳實施例之追#傘 八 " 訊之其他地點提供正確:=亦可在想要知道此種資 運鈐φ 確之人貝精，此等地點像是例如： 月…、會議中心、運動場所、以及貿易展覽場等。 銷售人員效率〜此追料統可以追縱在 身上之行動式RFTD感測器， 貝 以盏視在整個工作天此工作人 、之仃動。例如：在靠近客 行動式咖感測器可以顯矛·=，之勒售人貝身上之 ’、·此銷售人員與客戶間之交互 25 1280517 動作此種父互動作時間可以由追縱系統記錄， 銷售人員之#括s 4_/u ^ 助將 表現取大化。而且，此追縱祕可以追縱：在 銷售人員身上之行動^RFID感測器、與在產品上之行 RF_^ ’以監視將庫存運送至零售地板上之所用時^ 與效率。 …例6:即時庫存—其本身之電子陰影可以允許即時 追缺，因此提供人工成本節省。即時庫存亦確保在商店中 適當位置有適當產品。 δ、上木阳，本發明之追縱系統較佳以即時軟體(例 ία如：中間體'_'應用指令)實施。此追縱系統可以使用 各種方法偵測移動。例如：追縱系統可以藉由正的位置債 測移動，而目標(例如：設有標籤之物件)是由天線看到且在 感測器網中移動。此追縱系統亦可以藉由永久之不存在以 偵測私動，而目標在感測器網中消失且不具相關之陰影。 15在此情況下’此追料統可以假設下列任何情形且通知附 近之销售人S:⑷此標籤損壞；⑻此標籤造成干擾’⑷ 某物品掉下。此追縱系統可以藉由陰影不存在而進—步债 7私動，§陰$彡移開或此標籤料消失且此有關陰影移動 4 ’此標籤消失且存在-陰影阻措此標籤被看到。此追縱 2〇系統可谓測人員陰影之移動，此由人員造成之電子陰影是 由天線看到，且此人員在感測器網中移動。移動之債測可 以被阻擋妨礙，其可以由以下方式造成··將購物車在到處 推動、商純、顯示桌、行銷物體(例如：貨架）。此等障礙 可以使用多個天線而消除。 26 1280517 如同乂上。兒明，此根據較佳實施例之追縱系統可以價 測‘稿。例如·偷竊可以藉由以下方式制：追蹤標籤或 陰〜朝向非購貝物出口之移動向量，尤其如果此標鐵/陰影 =百先u銷售點。此追縱系統亦可藉由突然失去設有 丁籤之產口口（例如·線增強袋、嬰兒推車、講物袋）而偵測 偷竊、，而此標籤相對於陰影消失。此追縱系統可以非侵犯 地债測在4衣室中之偷竊，例如當人們在試衣室中將標鐵 去此以及有關之陰影離去時。此外，此追縱系統可以藉 由在銷售點之知稱控制而偵測偷竊。例如，當工作人員未 1〇將所有產品掃目苗進入用於銷售之收銀機中時，此追縱系統 可以追蹤與產品有關之陰影。 取決其使用，此追蹤系統提供各種效率之測量。例如： 此追蹤系統可以監視配帶此RFID徽章之銷售人員之表現， 因為此追蹤系統藉由將銷售人員之RFID徽章與客戶陰影整 15合而可以確認：此銷售人員是否以及多麼經常接待與服務 客戶。此外，此追蹤系統可以藉由：檢查此等貨物與產品 是否在適當位置而協助行銷。更有進者，此追蹤系統可以 監視客戶之交互動作，因為此追蹤系統可以非侵犯地確定 客戶在何處。此外，此追蹤系統可以監視客戶路徑流、交 2〇通樣式、徘徊樣式、以及接收率。此種資訊可以指導商人 將客戶導引至購物經驗。 熟習此技術之人士瞭解，可以對以上說明之實施例作 各種變化而不會偏離其廣泛新穎性之觀念。例如··可以修 正此專實施例’而使用從數赫兹頻帶經由十兆赫兹頻帶至 27 1280517 非離子頻帶之其他頻率操作。此非離子頻率作為耦合方法 運作良好，而由與非離子輻射不同之離子輻射以區別。因 此，應瞭解本發明並不受限於所揭示之特定實施例，但其 用意為包括··在本發明之精神與範圍中之各種修正。在此 5 無須進一步說明，上述之描述已完全說明本發明，而其他 人士可以藉由應用目前與將來知識，輕易地將其調整而使 用於各種服務情況中。 【圖式簡單說明】 第1圖為根據本發明實施例產生感側器網之天線含蓋 10 範圍與重豐彳貞測區之平面圖， 第2圖為類似於第1圖中所示感測器網之天線含蓋範圍 感測器網之正視圖；以及 第3圖為說明根據本發明較佳實施例之另一感側器網 之正視圖。 15 【圖式之主要元件代表符號表】 10…追蹤系統 18…視界邊界 12、22、24、26…天線 20···地板 14、28、30、32、34、42、44··· 36···物體 RFID感測器 38…電子陰影 16…電腦 40…視界範圍圓圈 28

Claims (1)

1. 舉8 (|5 ΐ 3修(更)正本 拾、申請專利範圍： 第93113945號申請案申請專利範圍修正本 95.07.12· 1. 一種追蹤系統，包括： 設置在第一位置之辨識感測器，該辨識感測器具有 5 響應電路； 設置在第二位置之天線，該天線藉由該天線與該辨 識感測器間之交談式耦合經由其間之通信信號，而適用 於偵測該辨識感測器；以及 處理構件，其適於確定該天線並未偵測到該辨識感 10 測器，將此未偵測到解釋為顯示介於第一位置與第二位 置間之電子陰影，以及推論此物體之存在作為電子陰影 之原因。 2. 如申請專利範圍第1項之追蹤系統，更包括多個辨識感 測器，各該多個辨識感測器設置在各別位置，用於藉由 15 介於各感測器與該天線間交談式耦合而被偵測，其中該 處理構件更適於藉由該天線未偵測到該多個辨識感測 器至少之一，將此未偵測到解釋為顯示介於該天線與該 多個辨識感測器至少之一間之電子陰影，以及推論至少 一物體之存在作為電子陰影之原因。 20 3.如申請專利範圍第2項之追蹤系統，其中該天線適於藉 由重複介於該天線與該辨識感測器間之交談式耦合，而 週期地偵測該多個辨識感測器，以及該處理構件更適用 於藉由監視電子陰影之移動，而追蹤物體之移動。 4.如申請專利範圍第2項之追蹤系統，其中各該多個辨識 29 1280517 感測器為固定。 5. 如申請專利範圍第4項之追蹤系統，其中該天線更適於 藉由該天線與行動式辨識標籤間之交談式耦合，而偵測 靠近電子陰影之行動式辨識標籤，該處理構件將行動式 5 辨識標籤與電子陰影相關。 6. 如申請專利範圍第5項之追蹤系統，其中該處理構件更 適於藉由監視有關電子陰影之移動，而追蹤行動式辨識 標籤之移動。

   7. 如申請專利範圍第4項之追蹤系統，其中該天線更適於 10 藉由該天線與行動式辨識標籤間之交談式耦合，而偵測 裝附於該產品之行動式辨識標藏，該處理構件將此產品 與電子陰影相關。 8. 如申請專利範圍第7項之追蹤系統，其中該處理構件更 適於藉由監視有關電子陰影之移動，而追蹤此產品之移 15 動。

   9. 如申請專利範圍第7項之追蹤系統，其中該處理構件更 適於將此產品與對此產品有關之互補產品相關聯，以及 更包括與該處理構件通信之顯示裝置，用於將此互補產 品作廣告。 20 10.如申請專利範圍第1項之追蹤系統，更包括多個天線， 各該多個天線設置在各別固定位置，用於藉由該天線與 該辨識感測器間之交談式耦合經由其間之通信信號，而 偵測該辨識感測器，其中該處理構件更適於藉由該多個 天線至少之一而確定並未偵測到該辨識感測器，將此未 30 1280517 偵測到解釋為顯示介於該辨識感測器與該多個天線至 少之一間之電子陰影，以及根據該多個天線偵測到或未 偵測到該辨識感測器，而估計此物體之大小。 11. 如申請專利範圍第1項之追蹤系統，更包括多個辨識感 5 測器與多個天線，各該多個辨識感測器設置在第一位置

   之各別固定部份，各該多個天線設置在第二位置之各別 固定部份，用於藉由該多個天線與該多個辨識感測器間 之交談式耦合且經由其間之通信信號，以偵測該多個辨 識感測器至少之一，其中該處理構件更適於藉由該多個 10 天線至少之一而確定並未偵測到任何該多個辨識感測 器，將此未偵測到該辨識感測器解釋為顯示介於該辨識 感測器與該多個天線至少之一間之電子陰影。 12. 如申請專利範圍第11項之追蹤系統，其中該處理構件更 適於估計此物體足跡之大小為小於電子陰影之大小。 15 13.如申請專利範圍第1項之追蹤系統，其中該處理構件包

   括電腦。 14. 如申請專利範圍第1項之追蹤系統，其中該處理構件包 括電腦程式。 15. 如申請專利範圍第1項之追蹤系統，其中第一位置是在 20 地板中，以及第二位置是在天花板中。 16. 如申請專利範圍第1項之追蹤系統，其中該辨識感測器 為射頻辨識(RF1D)感測器，以及該響應電路為射頻共振 電路。 17. —種追蹤系統，包括： 31 1280517 用於沿著第一位置與第二位置間之視線傳送信號 之裝置； 用於偵測在第二位置之傳送信號之裝置； 用於判定在該第二位置未偵測到該等傳送信號之 5 一的裝置； 用於將此未偵測到解釋為顯示介於第一位置與第 二位置間之陰影之裝置；以及 用於推論一物體之存在作為該陰影之原因之裝置。

   18. 如申請專利範圍第17項之追蹤系統，更包括用於估計物 10 體大小之裝置。 19. 如申請專利範圍第17項之追蹤系統，更包括用於監視陰 影之移動以追蹤物體之裝置。 20. 如申請專利範圍第17項之追蹤系統，更包括用於偵測辨 識標籤之裝置；以及用於將辨識標籤與陰影相關聯之裝 15 置。

   21. 如申請專利範圍第17項之追蹤系統，更包括用於偵測辨 識標籤之裝置；用於將辨識標籤與產品相關聯之裝置； 用於將產品以及與此產品有關之互補產品相關聯之裝 置；以及用於將此互補產品作廣告之裝置。 20 22.—種用於將物體標定之方法，包括有下列步驟： 沿著第一位置第二位置間之視線傳送信號； 偵測在第二位置之傳送信號； 確定在第二位置未偵測到所傳送信號之一； 將此未偵測到信號解釋為其顯示在第一位置第二 32 1280517 位置間之陰影；以及 將物體之存在推斷為造成陰影之原因。 23.如申請專利範圍第22項之方法，更包括估計物體之大 /J、〇 5 24.如申請專利範圍第22項之方法，更包括監視陰影之移動 以追蹤物體。 25. 如申請專利範圍第24項之方法，更包括根據陰影之移動 而發出警訊。

   26. 如申請專利範圍第22項之方法，更包括偵測辨識標籤， 10 以及將辨識標籤與陰影相關聯。 27. 如申請專利範圍第22項之方法，更包括偵測辨識標籤， 以及將辨識標籤與產品相關聯，將產品以及與此產品有 關之互補產品相關聯；以及將此互補產品作廣告。

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