太阳城集团

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摘要
申请专利号:

CN200980114882.1

申请日:

2009.02.27

公开号:

CN102017288B

公开日:

2015.01.14

当前法律状态:

有效性:

法律详情: 授权|||实质审查的生效号牌文件类型代码:1604号牌文件序号:101074693789IPC(主分类):H01Q 1/22专利申请号:2009801148821申请日:20090227|||公开
IPC分类号: H01Q1/22; H01Q1/04; G02B6/44; G06K19/077; G01V15/00; H01B7/28 主分类号: H01Q1/22
申请人: 英国电讯有限公司
发明人: 菲利普·詹姆士·朗赫斯特; 菲利普·阿尔佛雷德·巴克
地址: 英国伦敦
优先权: 2008.03.27 GB 0805596.4
专利代理机构: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 党晓林;王小东
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN200980114882.1

授权太阳城集团号:

太阳城集团102017288B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.14|||2011.06.01|||2011.04.13

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团提供一种形成包括细长芯的电缆的方法,该方法包括:将记录部件接近于所述细长芯定位,用电缆护套覆盖所述记录部件,所述电缆护套直接或间接地将所述记录部件推靠在所述细长芯上。

权利要求书

1: 一种形成包括细长芯的电缆的方法,该方法包括 : - 将记录部件接近于所述细长芯定位, - 在覆盖所述记录部件的步骤之前将所述细长芯包绕在柔性材料中,以及 - 用电缆护套覆盖所述记录部件,该电缆护套直接或间接地将所述记录部件推靠在所 述细长芯上。
2: 根据权利要求 1 所述的方法,其中,所述记录部件被预嵌入在包绕所述芯的所述步 骤中使用的所述柔性材料中。
3: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述定位记录部件的步骤包括 利用粘合剂、喷气器或机械装置中的至少一个来附接所述记录部件。
4: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述定位记录部件的步骤包括 将所述记录部件暂时或永久地附接在所述细长芯上。
5: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述定位记录部件的步骤包括 将所述记录部件暂时或永久地附接在包绕所述细长芯的所述柔性材料上。
6: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述定位记录部件的步骤包括 将所述记录部件定位在所述柔性材料的层之间。
7: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述定位记录部件的步骤包括 定位多个记录部件。
8: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述覆盖所述记录部件的步骤 包括沿所述细长芯施加连续护套。
9: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述覆盖所述记录部件的步骤 包括在高温和高压下施加一层半熔塑料。
10: 根据前述权利要求中的任一项所述的方法,该方法还包括对所述记录部件进行读 和 / 或写。
11: 一种通过前述权利要求中的任一项所述的方法获得的电缆。
12: 一种用于形成包括细长芯的电缆的系统,该系统包括驱动装置以沿生产线驱动所 述细长芯,所述生产线包括 : - 挤压装置,该挤压装置挤压电缆覆盖材料,和 - 定位装置,该定位装置将记录部件接近于所述细长芯定位,使所述挤压装置能在所 述记录部件上挤压所述电缆覆盖材料,使得在冷却时所述电缆覆盖材料直接或间接地将 所述记录部件推靠在所述细长芯上。
13: 根据权利要求 12 所述的系统,其中,所述定位装置包括包绕装置,以在通过所述 挤压装置在所述记录部件上挤压所述电缆覆盖材料之前,将所述细长芯包绕在柔性材料 中。
14: 根据权利要求 12 或 13 所述的系统,该系统还包括读和 / 或写装置。
15: 一种电缆,该电缆包括 : - 细长芯, - 电缆护套, - 设置在所述细长芯和所述电缆护套之间的柔性材料,以及 - 由所述电缆护套覆盖的记录部件,所述电缆护套直接或间接地将所述记录部件推靠 2 在所述细长芯上。
16: 根据权利要求 15 所述的电缆,其中,所述记录部件被嵌入在包绕所述芯的步骤中 使用的所述柔性材料中。
17: 根据权利要求 15 或 16 所述的电缆,其中,所述记录部件被定位在所述柔性材料 的层之间。
18: 根据权利要求 15 至 17 中的任一项所述的电缆,其中,所述电缆护套包括沿所述 细长芯的连续护套。
19: 根据权利要求 15 至 18 中的任一项所述的电缆,其中,所述细长芯包括至少一个 传输线。
20: 根据权利要求 15 至 19 中的任一项所述的电缆,其中,所述细长芯还包括或可替 代地包括至少一个光纤管。
21: 根据权利要求 15 至 20 中的任一项所述的电缆,其中,所述记录部件是射频识别 发射机应答器。
22: 根据权利要求 16 至 21 中的任一项所述的电缆,其中,所述柔性材料包括遇水膨 胀带。
23: 一种包括根据权利要求 15 至 22 中的任一项所述的电缆和记录部件读取器的系 统,该记录部件读取器包括 : - 具有凹面的构件, - 设置在所述凹面上的收发器,该收发器用于产生读取区域,使询问能够被发送到记 录部件并且能够从所述记录部件收到响应,以及 - 屏蔽装置,该屏蔽装置用于将所述询问的发送和所述响应的接收限制在所述读取区 域内。
24: 一种用于记录在根据权利要求 23 所述的系统中进行的作业的方法,该方法包括在 完成作业时,利用所述记录部件读取器自动记录与所述电缆的所述记录部件有关的位置 和身份太阳城集团。
25: 一种用于在根据权利要求 23 所述的系统中定位所述电缆的方法,该方法包括利用 全球定位系统太阳城集团和所述记录部件读取器。

说明书


标记电缆

    技术领域 本发明涉及用于管理、识别以及跟踪诸如装备和设备的实物资产的装备、系统 以及方法。 本发明具体但不排他地涉及特别通过射频识别利用标记技术的对管或电缆等 的资产管理。
     现在将在远程通信网络的环境中讨论发明的实施,不过应当理解,本发明可以 配置在任何类型的网络或系统中。 实际上,本发明完全不需要在网络或系统的环境中实 施,因为它也可以被有效地配置用于装备、设备的单个物品或其他实体物品。
     背景技术
     如可以预期的,任何地理范围的远程通信网络将包括一些各种实物资产。 诸如 由申请人在英国管理和操作的全国网络包括种类繁多的大量设备和装备,这些设备和装 备在地下、空中、水下以及建筑内实施中配置在遍布全国的场所。 例如,各种类型的数 千万公里的传输线电缆每年通过范围从被保护的交换机到恶劣的户外环境中的长段路程 的路线在现场安装。 当前,记录这种网络的设备和装备的位置通常包括在中央位置保管日志和报告 的数据库,该数据库包括太阳城集团 ( 诸如具体物品的位置和类型 / 功能,由设备连接的服务商 或消费者等等 )。该太阳城集团通常以计划或估值的形式由网络规划师最初产生,并且工程师在 他们对物品执行作业并且利用该物品时随后提供更新,其中这种工作包括安装或随后的 维护或修理。 与计划工作的偏差例如通过电话或通过在线报告被报告以请求对计划或估 值的修正。 这可以手工实现,并且在没有行使版本控制的地方,工程师更新可能与中央 记录脱离同步,尤其是在重复访问的时候,该重复访问未按太阳城集团顺序记录或处理。
     通常,工程师在 ( 以书面形式或通过在例如膝上型电脑上制作电子笔记 ) 完成 工作之后产生记录以更新记录在案的太阳城集团,该记录包括完成的工作、相关的目标太阳城集团 / 成本、具体的一件装备或设备的身份、位置以及网络环境 ( 例如电缆路线选择方案参考 号 )。 物品身份 / 位置由例如在物品本身上的标记笔、塑料标签 / 不干胶标签 ( 有时具有 条形码 )、序列号等指示。 由工程师产生的任何太阳城集团和记录更新或修正然后 ( 假如未已通 过例如电话或经由因特网被较早地通信 ) 被发送至办公室或其他中央位置,被抄写和存 储在可以是纸或电子的数据库中。
     如可以预期的,上述过程在用于记录错误太阳城集团、不准确太阳城集团,乃至无太阳城集团的潜 在故障点的数量方面存在许多问题。 简单的人为误差可能导致在现场或在中央位置忘 记做记录或抄写错误太阳城集团。 物品上或物品处的标签和其他身份标记由于太阳城集团,环境因素 ( 诸如风、水、冰或老鼠 ) 以及工程活动 ( 诸如来自电缆安装的刮伤 ) 可能被弄脏或清 除。 潦草的笔迹和褪色墨水可能也是问题,并且在已安装的设备的几十年寿命期间,也 很可能发生不良的粘附或其他分离。 在同步场和集中太阳城集团中的延迟意味着给予承担这些 任务的工程师的大部分太阳城集团必须以怀疑态度处理,直到通过在现场观察和检查或者影响 来自误报的误差的风险服务来确认校正。 记录过程可能简单地未被完全执行。 记录也可
     能被放错或遗失,尤其是假如它们被保持在不同位置。
     为了许多原因,例如为了实物资产管理、会计以及审计的目的,不言而喻希望 获得并且保持太阳城集团实物设备的太阳城集团的良好记录。 企业应该对它所拥有的实物资产有全面 且详细的认识,以跟踪它们的位置、质量、条件、维护折旧状况。
     故障定位是任何大型、复杂系统或网络中公知的问题。 假如记录是不完全的、 不准确的或完全缺少的,那么太阳城集团、努力以及其他资源会被浪费在现场定位具体的一件 装备中。 给定网络的地理范围,工程师可能被迫在试图找到待修理的正确的物品时从事 反复试验。 校正问题中的延迟不利地影响消费者关系,并且降低服务标准的质量,这可 能导致不能满足合同的性能目标和标准。 当现场工程师在明白那不是他正在寻找的有故 障的物品之前检查一件装备时,他的猜测冒着导致意外损害的更多的风险,从而强加了 影响干涉故障的服务的风险。 采取在有风的条件下爬上杆和爬下到充满雨水的人行道配 电盒 (footway box) 中的不必要的并且潜在危险的行为,以找到实际位于别处的装备。 时 间和里程被不经济地花费在不必要的亲临现场上。
     差的设备记录不仅妨碍现场人员的行动,而且妨碍网络的整个经营管理,特别 是在网络的有效利用、修理以及计划方面。 工程师、规划师以及其他运营职工是日益昂 贵且有价值的资源,应有效地利用。 设备和装备的位置和其他细节的精确的、完全的以 及最新的获知对实现有效操作和太阳城集团、金钱以及人力资源的节约大有帮助。
     申请人已经研发了解决上述问题的用于发展记录数据库的端对端系统。 该方法 可以应用于遗留网络以搜集太阳城集团正在进行工作的设备的太阳城集团,不过它在新建网络中是特 别有用的,该新建网络允许从开始正确地搜集精确的太阳城集团。 该系统基于 “当网络被建立 时” 实际上安装到网络内的装备和设备的自动上载 / 捕捉。 在光纤到户 (FTTH) 网络基 础设施和新一代网络建造的全球性兴趣和行动存在采用产生网络设备数据记录和数据库 的改进的方法的机会。 被捕捉的数据不仅可以潜在地提供太阳城集团具体物品的太阳城集团,而且提 供在数据集内的相互联系或联合内的它们的相互关系或环境。
     如上所述,该方法包括以如下方式标记或标明所有的装备和设备,该方式允许 装备和设备被随后精确地识别并且地理定位。 这可以被执行以给网络内的每个物品提 供唯一的标识符或标记 ;可替代地,可以配置用于一类或一种产品的一般 / 类别标签。 通过工程师利用电子装置在具体工作中工作,可以因此产生对于每个物品的记录,该电 子装置从标记的设备或一组互相连接的标记设备物品,例如接头和其连接的电缆获得信 息,该记录然后可以被发送到中央档案室或数据库。
     可以采用许多已知的设备标记。 通过将选择的颜色 ( 例如呈例如条纹形式的单 个物品上的彩色图案,或使用许多有色的子元件,诸如在一个电缆中配置的 24 种不同颜 色的元件管 ) 应用于物品本身,或者通过分别将有色不干胶标签贴于物品,彩色编码是 已知的并且已被使用。 彩色编码或图案编码可以对照标记加以校核,该标记将提供太阳城集团 颜色或图案表示的更多的太阳城集团。 也可以使用以人类可读形式描述或者以条形码或化学序 列条形码的形式描述的序列号。 某些类型的射频识别 (RFID) 标签或发射机应答器可以 允许携带太阳城集团设备物品的更多太阳城集团,或者一系列的序列号足够大以允许唯一的非重复身 份。 其他技术也是可行的 ;它们中的许多包括在配置所述物品之后 ( 例如在遗留系统或 网络中,在该遗留系统或网络中仅在安装之后物品被标记,或者标签被写上 ),常常在现场翻新已经制成的物品。
     记录部件 ( 诸如标签、条形码、 RFID 标签、颜色、图案、序列号或字母等 ) 保 持或包含太阳城集团它们附着或以其他方式结合至其上的物品的太阳城集团。 太阳城集团可以如需要那样是 一般的或具体的。 在一个极端,网络或其他系统中的每个物品均可以与记录部件相关, 该记录部件包括唯一的标识号码,当该记录部件最后对组成的工作起作用时,允许太阳城集团 所述的物品的非常特殊的太阳城集团,诸如物品制造商、型号、制造日期、安装日期能被查 出。 有利地,可以产生在网络内的物品的整体图像,物品彼此联合或彼此相关,例如特 定的一件装备是交换机 A 和消费者 X 之间的连接的一部分。 在另一个极端,记录部件可 以携带更少的特殊太阳城集团,例如物品是具有某些特性的特殊类型的电缆,其中不需要单独 参考或查寻。
     然而某些类型的装备和设备不那么容易被标记。 由于记录部件本身的脆弱性, 这可以引起读取包含在记录部件中的数据的困难,或来自突出的附件的物理干扰或危 害。 许多记录部件上的数据仅可由机器,例如条形码扫描仪和 RFID 读取器读出。 缺乏 合适的可及面的物品或装备不能容纳条形码,或在基本上不平的地方, RFID 标签或其他 设备属性可能妨碍标签的可靠询问。 众所周知, RFID 标签包括天线和可以非常小的尺寸利用的特定用途集成电路 (ASIC)。 例如,由德州仪器公司生产的 “Tag-It” 标签的尺寸为 0.3×1.45×1.2mm,并 且甚至更薄的标签的实例是尺寸为 0.15×1.5×1.5mm 的由 NXP 半导体生产的 “I-Code” 标签。 因为 RFID 标签可以在没有视线的情况下读取,并且因为 ASIC 是相对精密的物 品,所以整个标签可以被放置在外皮或护套下。 因为 ASIC 是刚性的并且 ( 尤其是对于非 常薄的标签 ) 在高水平的压力、热以及弯曲下易于破裂或破损,所以在贴标签时必须小 心。 ASIC 与天线的电连接在这些情况下也受到压力。
     RFID 标签可以是有源的、无源的或混合式的,主要依赖于它们是否携带自己的 机载电源。 无源标签不携带它们自己的电源,并且为响应读取器,它们需要通过在入射 电磁波或射频 (RF) 信号中由读取器传输的电流加电。 由标签输出的响应信号通常非常 弱、发散并且倾向于由于局部材料 ( 诸如金属和液体 ) 而造成干扰或失真。 在很多标记 物品被定位在极接近于目标标签的位置处的情况下,附近的标签可能替代响应,导致读 取器将它和预期的物品弄混。 当待识别的物品是具有小直径的圆柱体 ( 诸如电缆、管、 电线等 ) 时,附近的标记物品是非常密集的或紧密接触,在装备机架、橱柜等中这是常 有的事,以上问题被恶化。 在一些情况下,在拥挤的空间中有这么多装备,以致甚至不 可以在视觉上识别具体物品,更不用说为读取而定位其标签。 在这种情况下,记录部件 必须被首先 “找到” 或定位。
     在诸如礼品的应用中,无源标签因其廉价和小尺寸 ( 以及不引人注目 ) 而被使 用。 当应用于所述物品时,标签必须被小心地定位。 RFID 标签的天线和 ASIC 可以被 放置在诸如电缆或管的表面的弧形读取平面上,与定位在具有较大的有效表面积的平面 上的标签相比较,该弧形读取平面对扫描器或读取器的有效读 / 写面积减小。
     通常, RFID 读取的功效大体上取决于下列主要变量 :
     · 在读取期间产生的 “噪声” 量,该 “噪声” 量诸如通过物品周围的装置、环 境以及目标标记物体使得用于 RFID 的工作频率饱和或干扰该工作频率,该目标标记物体
     包括电动机、路灯电路、电网、移动电话、发光体或火车。
     · 用于使 RF 信号从读取器到达目标标签的足够的发射功率。
     · 来自标签的 ASIC 的有效返回功率,这对无动力的无源标签特别重要。
     ·标签和读取器的天线 & 电路对 RF 波束的灵敏度,因此与 RF 波束交叉或正交 的有效表面积对成功的读取至关重要。
     · RF 标签 / 读取器工作区之间和其周围的媒介或材料,因为选择的材料的介电 性质确定 RF 信号是被吸收还是反射。
     标记电缆等的一个方法是附接预安装在大体平坦表面 ( 诸如平的塑料薄片或套 筒 ) 上的条形码或 RFID 标签,进而利用电缆扎匝、夹子等将条形码或 RFID 标签附接 于电缆等上。 该方法存在各种问题,例如假如条形码未被足够紧地固定则其沿着电缆绞 结、滑动,其对篡改的灵敏性等。 另一个方法是使用携带 RFID 标签的标志,也被称为 “嵌入式标签”。 这些标签通常被供给到允许附着在待标记物品之上的自粘式或压敏式 衬底。 然而,已证实现有的嵌入式标签易碎,并且在配置这些电缆的恶劣环境中粘合剂 不可靠。 在任何情况下,这些都是用于遗留网络设备和装备的改进方案,并且包括设备 的手工应用 - 难用并且昂贵的应用过程,在使用中可能产生人为误差。 在电缆或管群体 密度非常高的地方,例如在光纤分布接头中更是如此。 因此,也很难包括沿电缆相隔一 定距离的标签,在电缆中待标记的表面积的大部分是难以接近的。 US 2004/0156601 描述了一种电缆,该电缆具有在生产过程中形成的带螺旋槽的 芯,其中在护套在 RFID 标签上被挤出之前, RFID 标签被粘贴在指定槽中的适当位置。 该方法不能作用于没有槽的表面,因此其应用受限。 具体地,如将在下文中进一步描述 的,该方法不能与 “作用 (Action)” 电缆一起使用,申请人为吹制光导电缆的安装而使 用该作用电缆。
     WO 2007/114446 描述了一种 RFID 读取器,该 RFID 读取器被放置在夹持器的圆 筒形体中,该圆筒形体可以容纳标记注射器。 然而读取器被限于用于特定应用,并且不 适合用于包括许多标记物品的系统或网络,标记物品中的一些需要首先被定位,并且其 记录部件随后被定位并且读取。
     因此希望维持将被重新配置在网络中的电缆等的记录,允许现场工程师或其他 技工能够理想地实时容易地捕获数据,以自动产生详细且精确的实物资产数据库。 应该 随后也能以详细水平引导工程师直接回到这些位置和设备,以用最高效率执行修理或其 他重访任务。 该方案应该是有成本效益的,以在不需要分别应用并且不限制于具有特殊 类型的表面的物品的情况下利用耐用且可靠的标签来配置,该标签提供正确太阳城集团并且在 物品的寿命期间,例如远程通信网络线路设施的最少 25 年周期期间,或希望的这种其他 的周期,或由服务等级协议、特约条款等要求的期间,能经受地下、地上或空中的潜在 的不利环境的艰苦。 无处不在的电缆、管道等的标记以及其随后的读取存在由它们的形 状、位置、其他设备物品的紧密接近以及存在于远程通信网络中潜在的干扰源造成的具 体问题。
     发明内容
     在本发明的第一方面中,提供一种形成包括细长芯的电缆的方法,该方法包括: - 将记录部件接近于所述细长芯定位,
     - 在覆盖所述记录部件的步骤之前将所述细长芯包绕在柔性材料中,以及
     - 用电缆护套覆盖所述记录部件,所述电缆护套直接或间接地将所述记录部件推 靠在所述长形芯上。
     本发明提供了一种制造被预标记的电缆的方法。 在滴注 ( 或在所述预标记电缆 上进行其他作业 ) 时,其身份和其他太阳城集团可以被立即捕获并记录,而不需要单独标记。 该方法使得记录部件 ( 虽然其他记录部件诸如条形码、彩色编码或图案编码可以用于同 等效果,但是在说明书中所述记录部件主要以 RFID 标签为例 ) 被直接或几乎直接设置在 最外面的所述电缆护套下。 该护套可以采取在所述记录部件上的标签的形式,不过更有 利地,所述护套可以设置为连续护套,所述连续护套覆盖所述电缆的整个长度以保护它 不受例如水、啮齿动物等的伤害。
     本发明的所述电缆中的所述记录标签存在若干个可能的位置。 例如,所述标签 可以被直接应用于所述细长芯,所述细长芯包括光纤传输线 ( 纤维、铜等 ) 或在本实施例 中包括吹制光纤管 ( 在下文进一步描述 )。 如果诸如遇水膨胀带的柔性材料被用于所述 电缆中,则所述记录部件可以被并入所述带,或者在所述带已经被包绕在所述芯周围之 后,所述记录部件被施加于所述带。 因此在用所述柔性的遇水膨胀带包绕所述细长芯之 前、之后或期间,可以施加所述标签。
     当所述护套罩被应用以覆盖所述记录部件时,后者通过被嵌在所述遇水膨胀带 的层内或通过位于该带的层之间而以具有缓冲保护措施的方式被直接或间接地压靠所述 细长芯元件。 因此所述记录部件可以通过一个或更多个中间层与最外面的覆盖层分离, 但是将所述标签压在适当位置并且防止其移动的力来自于所述最外面的护套罩,所述最 外面的护套罩抵靠其靠在其上的表面 ( 所述表面可以是所述芯、所述带、所述护套等 ) 俘 获所述部件。
     在本发明的第二方面中,提供一种通过任一项前述权利要求所述的方法获得的 电缆。
     在发明的第三方面中,提供一种形成包括细长芯的电缆的系统,所述系统包括 驱动装置以沿生产线驱动所述细长芯,所述生产线包括 :
     - 挤压装置,该挤压装置挤压电缆覆盖材料 ;和
     - 定位装置,该定位装置将记录部件接近于所述细长芯定位,使所述挤压装置能 够在所述记录部件上方挤压所述电缆覆盖材料,使得在冷却所述电缆覆盖材料时,直接 或间接地将所述记录部件推靠在所述细长芯上。
     所述生产线允许电缆能够由子部件装配,所述电缆包括诸如一束吹制光纤管的 电缆芯和记录部件,其中电缆护套在所述组件上方被挤压以将元件保持在适当位置并且 保护它们不受自然环境的影响。
     在本发明的第四方面中,提供一种电缆,所述电缆包括 ;
     - 细长芯 ;
     - 电缆护套 ;
     - 柔性材料,该柔性材料设置在所述细长芯和所述电缆护套之间 ;以及
     - 记录部件,该记录部件由所述电缆护套覆盖,所述电缆护套直接或间接地将所 述记录部件推靠在所述细长芯上。
     在本发明的第五方面中,提供一种包括根据本发明所述的电缆和记录部件读取 器的系统,所述记录部件读取器包括 :
     - 具有凹面的构件,
     - 收发器,该收发器设置在所述凹面上,用于产生读取区域,所述读取区域使询 问能被发送到记录部件,并且能从所述记录部件收到响应,以及
     - 屏蔽装置,该屏蔽装置用于将所述询问的发送和所述响应的接收限制在所述读 取区域内。
     本发明的标记电缆有利地和读取器一起使用,所述读取器被布置成读取设置在 凹面中的记录部件。 优选的读取器产生定向读取区域,所述定向读取区域将所述读取器 的天线输出集中在所述电缆表面上,从而允许改善信号耦合以提高成功的读取对话的机 会。
     在本发明的另一方面中,提供一种用于记录在本发明的系统中进行的作业的方 法,所述方法包括在完成作业时利用所述记录部件读取器自动记录与所述电缆的所述记 录部件有关的位置和身份太阳城集团。
     在本发明的又一个方面中,提供一种用于在本发明的系统中定位电缆的方法, 所述方法包括利用全球定位系统太阳城集团和所述记录部件读取器。
     本发明的所述预标记电缆的使用允许自动产生记录,从而提高在随后的一段时 间里成功定位相同的物品的机会。 附图说明
     现在将参照附图,仅通过实施例描述发明,附图中 : 图 1 描绘了记录生成和管理过程的流程 ; 图 2 是定位网络设备和装备的方法的示意图 ; 图 3 示出了在装备上使用记录部件 ; 图 4 是电缆的第一实施方式的侧视图 ; 图 5 是电缆的第二实施方式的剖视图 ; 图 6 描绘了示例性电缆的一种配置 ; 图 7A 和 7B 描绘了制造示例性电缆的过程 ; 图 8A 和 8B 描绘了 RFID 读取器的第一实施方式 ; 图 9 描绘了 RFID 读取器的第二实施方式 ;以及 图 10 描绘了 RFID 读取器的第三实施方式。具体实施方式
     资产记录或数据库的生成和使用
     在图 1 中以示意性形式展示了供生成用于实物资产管理的网络设备记录之用 的、由申请人开发的端对端系统和方法的主工艺流程。 在第一步骤 2 中,工程师被安排 利用某一件设备或装备工作,例如用于新安装、修理、重访等。 为详细设计待供给的设备物品及其位置的作业而展开一项工作。 工程师通过在下一个步骤 4 中登录他的身份而 接受该项工作,该步骤 4 可以是通过利用身份 RFID 通行证利用指纹读取器等在联机系统 中简单地人工录入身份参考号。 当工程师在下一个步骤 6 中完成工作时,他至少记录他 在步骤 8 中工作的物品的身份和位置,其中该记录包括工作完成的太阳城集团数据。 这通过电 子装置 ( 优选手持装置 ) 进行,该手持装置用来通过扫描或以其他方式读取定位在所述物 品上或接近于该物品的颜色、条形码、 RFID 标签等来 “读取” 物品。 通过这样做,工 程师 “停止活动” 并且在以下步骤 10 中结束工作。 因此在没有做设备身份和位置的记 录的情况下,工作就不能结束。 通过停止工作,在中心保存的设备和装备记录在步骤 12 中被自动更新。 这确保了每当在该物品上进行作业时,用最近的详细资料更新设备太阳城集团 的数据库。
     在该过程中,与设备或装备有关的身份 ( 和其他太阳城集团,例如制造商、类型、说 明书以及电缆米标志 ) 已被包含在附于物品或与该物品结合的记录部件 ( 诸如彩色编码、 序列号、条形码或 RFID 标签 ) 中。 利用工程师携带的电子装置,可以在现场在结束工作 时自动捕获和记录该太阳城集团和物品的地理位置 ( 该地理位置可以利用得自 GPS 卫星定位系 统或其他这种其他方法的位置坐标来描述 )。优选地,提示工程师在试图停止工作时提供 所有这种太阳城集团。 在不需要分别抄写或人工录入的情况下,例如由于在暴风雪期间工程师 戴着厚的防护手套同时站在人行道配电盒中的没膝的泥浆水中用钝头铅笔将太阳城集团手工写 在纸上而导致记录错误或太阳城集团不一致的风险相当小。 上述过程要求需要被记录并且随后被识别和定位的设备和装备的所有物品已包 括必要的记录太阳城集团或预安装的记录部件。 这种预安装的记录部件优选是 “只读” 的,以 减小犯错的可能性。 然而在发明的一些实施中可以使用可写入标签,该可写入标签将允 许在现场更新和生成新数据。
     为此,申请人建议对于 “侵蚀性”环境利用 RFID 技术 ( 例如在通常被配置在地 下人行道配电盒或电话线杆中的接头和电缆护套中 )、对于 “良性”应用利用条形码 ( 例 如位于被保护的地方中的装备机架和熔接盘 ),利用彩色编码 ( 例如用于管,该管用于定 位在配电接头内的吹制纤维 )、以及全球定位系统 (GPS) 来定位 “街道附属设施”( 例如 人行道配电盒或建筑物 ) 的主要物品。 由工程师携带的停止工作和 / 或定位物品的电子 装置可以包括能够读取 RFID 标签、条形码、颜色中的一个或更多个的单个单元,并且包 括用于与中央数据库记录数据同步的 GPS 功能和无线通信 ;可替代地可以使用功能中的 每一个单独单元。
     图 2 描绘了如何可以利用记录系统定位特定的一件设备或装备。 开始,工程师 使用卫星导航或全球定位系统 (GPS) 导航数据 14 到达他正在寻找的物品的几米范围内。 该 GPS 数据可以包括在例如通过可以是 GPS 装置的手持装置在图 8 的步骤 8 期间获得的 物品的位置太阳城集团中。 可替代地,在扫描或读取设备上的记录部件之前或之后,可以增加 该数据。 此后,工程师的手持电子装置也可以用来鉴别工作所需的准确物品。 手持电子 装置可以包含或包括读取所述记录部件所需的任何能力,例如除了作为 GPS 装置之外, 它可以是条形码扫描器 26 和 / 或 RFID 读取器 18。 通过参考彩色的或有图案的不干胶标 签或序列号可以获得更多的特征。
     参考作为实施例的图 6,图 6 描绘了通常定位于人行道配电盒 ( 未示出 ) 中的配
     电接头节点 30。 最初利用卫星导航识别人行道配电盒。 一旦工程师在人行道配电盒的假 定 3 米范围内,他可能能够看见它。 许多电缆 20 经位于其闭合底部 17 的电缆端口 15 供 给到配电节点。 这些电缆都是进行过 RFID 标记的,允许工程师能够确定这是他需要进行 作业的节点,并且定位正确的电缆。 附于节点的底板的熔接盘 19 编有条形码,从而允许 识别期望的盘。 熔接盘内的吹制纤维管状元件 22 和纤维元件为识别目的而被再次彩色编 码。
     因而通过利用容易捕获的、一致的且可靠的电子数据,和再次利用职工身份信 息、通行证等的用于工作生成和停止活动的自动程序,作为对网络工作的副产品,系统 和方法缺省建立数据记录。 在现场读出的数据可以在本地存储,例如存储在工程师的膝 上型电脑或 PDA( 掌上电脑 ) 上。 在优选实施方式中,读出数据可以被发送到中央数据 以存储。 数据可能与已被记录在案的数据同位或同步,使得可以看到任何不一致性,并 且当工程师仍在现场时,他可以被指示以例如再次检查或作另外的工作。
     记录生成过程消除了大量的为手工作业所固有的人为误差的风险。 除获得在现 场配置的实物资产和其他资产的优良的全景以进行规划和管理之外,因为设备和人员因 而可以被更有成果地使用,所以结果可以获得相当大的操作节约。 通过使工程师可访问涉及他的行为的有关太阳城集团,诸如当前或最新的安装说明或 针对设备或场所的安全太阳城集团,可以实现额外利益。 有利地,系统也可以允许远距离监控 工程师的行踪以当独自工作时确保他的安全,从而确保为分派下一个工作而准备就绪, 给他提供协助等。 系统也可以通过参考完成的太阳城集团显示工作的进展。
     下面描述记录部件的具体实施,和通常用于在 RFID 的环境中读取记录部件的方 法和装备。 然而本领域技术人员应当理解,本发明是更一般范围的,并且能通过适当的 修改用于各种记录部件的环境中。
     记录部件标签
     特别是已经发现, RFID 标签作为记录部件对于所有方式的设备和装备是理想 的,该设备和装备的方式从在电话线杆上和在人行道配电盒下的配电接头节点到定位于 电话交换机内的装备机架。 不同于条形码或彩色编码,RFID 标签享有使用不需要视线的 优势,因此它可以被保护层覆盖。 虽然如此,本领域技术人员也知道在透明或足够清晰 的罩下可以保护需要视线的记录部件,不过该罩可能受污垢等影响,从而使写在有限空 间中或难辨认的太阳城集团或文本变得模糊。
     如前所述,已经说明了特别与物品有关的使用 RFID 标签的问题,其中标签需要 被贴在非常弯曲的面上,诸如球形物体、或圆筒形物品 ( 诸如管、管连接器、管道、各 种类型的电缆 - 铜的同轴光纤等 )、电线以及大体上的球形物体等。 如前所述,这是由于 通常存在很多其他设备和装备物品而变得更严重的问题,该其他设备和装备物品也标有 RFID 标签和 / 或包括金属 ( 例如双绞铜线 ) 和妨碍读取器和目标物品的标签之间的射频 链路的其他材料。
     图 4 描绘了本发明的电缆,并且顶层被部分揭掉以显示出下面的层。 电缆 20 具 有芯部,该芯部包括一个或更多个光纤或管状元件 22。 包括管状元件的电缆的实施方式 可以是传统的松管光缆 ( 例如吹制电缆中的松管电缆,,诸如由英国电讯公司制造的电 缆光纤 (COF)200 或作用电缆,在下文进一步讨论 ),或吹制纤维管束,其中如 EP108590
     中更充分描述的,管被沿路径预埋到目的地,该目的地预期对光纤连接的需要但是对于 该目的地没有当前需求。 因而,至目的地的连接将被检验,同时将通过管安装纤维的成 本放在次要位置。 电缆通常包括外护套 24,该外护套 24 例如用高密度聚乙烯 (HDPE) 制 成,并且在被铺设之后保护芯部免受自然环境影响。
     标签 28 可以并入选择的子元件的构造或结构内,例如沿子元件的长度位于单个 点处,位于电缆的最末端中的任一个或两个处,或者沿子元件的长度以所需间隔隔开。 在优选实施方式中,RFID 标签沿电缆每隔一段距离包括在电缆中。 例如,对在不同接近 点可以接近电缆的工程师而言,每米 1 个标签可以确定它的确是相同电缆。 标签也可以 提供太阳城集团电缆的被检查部分之间的距离的太阳城集团等等。 这在图 6 中示出,在图 6 中标签 28 沿电缆 20 以固定间隔被放置在例如配电接头 30 之间。
     第一实施方式 :标记电缆
     湿气的存在对于光纤特别有害,因此光纤通常包括柔性层或材料、薄膜或带 ( 图 4 中的 26),它们通常包括在芯和外护套之间的吸收性聚合物和聚酯衬底材料,该吸 收性聚合物和聚酯衬底材料吸收试图渗透护套层的所有的水。 柔性材料在吸收水时膨 胀,具有沿电缆的剩余部分的纵向路径被阻塞以防止水进一步进入的效果。 在制造电缆 期间,通过缠绕遇水膨胀带通常可将其施加于芯的周围,使得带的边缘沿与电缆的纵轴 线平行的方向重叠。 在本发明中,电缆还包括平的嵌入式 RFID 发射机应答器或标签 28,该标签 28 包括天线 27 和 ASIC 芯片或集成芯片 (IC)29。 标签是电缆的一体部分,并且作为电缆的 设计和结构的一部分并入。 因为基于标志的标签是可利用的最普通型式并且可容易且便 宜地现成利用,所以已选择该标签格式用于形成本发明的标记电缆。 为在曲面上使用而 定尺寸的标签是已知的,诸如前面提及的 “Tag-It” 标签。 然而,该产品不容易在急弯 的曲面上展开。 通过实施例,将参照被称为作用电缆 ( 由 Prysmian( 普瑞斯曼 ) 电缆有 限公司制造 ) 的由申请人使用的一种类型的电缆在本文描述本发明,不过应当理解,本 发明可以应用于各种电缆类型,也可应用于电线、管、管道等,并且一般地说应用于具 有曲面的任何物品。 由申请人使用的作用电缆和具有类似内部构造的电缆的尺寸在直径 6mm 到 10mm 的范围内。 这是因为,即使标签的天线部分足够薄且柔软以允许围绕曲线 缠绕, ASIC 也相对厚且不可弯曲,使得标签的该部分在压力下或当受损伤时易于破损, 假如 ASIC 以难用的角度被放置在电缆表面则将导致其受损伤。 要求将 ASIC 特别小心地 放置在电缆表面上以提高获得附接标签的机会,该附接标签在设备的一生中 ( 例如 25 年 ) 可以被读取,如上所述。
     标签在图 4 中被显示为定位在柔性遇水膨胀带 26 的外表面上。 在替代性实施方 式中,标签可以被放置在遇水膨胀带下 ( 标签被附着于芯或遇水膨胀带的下表面 ),或可 以被预嵌入遇水膨胀带中,使得当带被固定于电缆上时标签被包括在电缆中。 优选地, 标签被定位成使得易损坏的 ASIC 被定位在遇水膨胀带的搭接边中,即,使得标签的一部 分直接位于护套下方,而且一部分不是。 如在下文进一步描述的,这种布置给予 ASIC 抵抗来自外护套挤压过程的压缩压力的缓冲保护措施。 本领域技术人员应当理解,可以 使用其他织物或柔性材料代替遇水膨胀带,只要使用的材料特别给予 ASIC 在挤压过程期 间,并且此后在每天使用期间尤其是当在电缆上进行作业时,抵抗受到的压力的保护措
     施。 图 5 更清楚地示出了标签 28 如何能被遇水膨胀带 26 的重叠部分或边缘整个或部 分地夹持。 ASIC 29 被定位成使得它在其前后由柔性带保护。 图 5 所示的作用电缆包括 12 个纤维元件管 22,该纤维元件管中的每一个的直径是 1.9mm,该纤维单元管为之后的 填充通过上述吹制纤维方法由光纤单元预安装以提供光学连接。 在本图中,除空心的一 个管 22’之外,管 22 被全部示出用纤维单元填充。 管被布置在加强构件 23 周围,该加 强构件 23 在电缆被安装时提供抗张强度和刚度。 电缆可以包括铜调色线 32,该铜调色线 32 通过检测注入的射频色调或信号用来追踪地下的电缆路径。 整个电缆由最外面的覆盖 层或护套 24 保护。
     现在将结合图 7A 和 7B 描述制造或装配上述示例性预标记电缆的方法。
     通常,以下列步骤制造或装配作用电缆 :
     · 通过挤压机拉动底涂纤维以形成光纤管状子元件 22。
     · 通过一系列导向件拉伸这些管状元件中的几个,以使其最终围绕由玻璃增强 塑料形成的加强构件。
     · 然后将这样装配的管和加强构件捆在例如纱线制成的包装材料中,以将组件 保持在一起,形成电缆内的芯。
     ·如图 7A 的生产过程所示,芯被沿着箭头 “X” 的方向输送,然后缠绕在遇水 膨胀带 26 中,该遇水膨胀带 26 被沿相同方向从供给部或线轴 42 抽出,使得带的边缘被 缠绕在芯上。
     ·然后通过挤压将外护套 24 模制在被遇水膨胀带 26 缠绕的芯上,其中,被缠绕 的芯通过冲模 ( 锥形的环状喷射器 )40 以形成保护性塑料皮。 因为护套塑料在大约 200℃ 温度下处于部分熔化状态,所以护套在大的压力 (200 到 300 巴 ) 下施加。
     在标签不携带在电缆芯中而是携带在电缆护套下的本发明中,该方法包括如图 7A 所示的两个额外步骤 :
     · 如图 7B 所示,在通过挤压机 40 在包覆电缆之前施加标签 28,在图 7B 中, 在标记带被缠绕在装配的电缆子元件 21 周围之前将标签 28 施加在平带 26 上 ;以及
     · 如图 7A 所示,在护套已被施加之后通过扫描器 (44) 读写标签。
     假设标签,特别是 ASIC 易碎,则重要的是当对下面的元件管的曲面施加压力 时,使强加的护套挤压的压缩压力的冲击最小化。 在一个实施中,标签可以具有粘性背 部,使得传统的压敏或自粘式 “不干胶标签” 施加器可以在电缆的一部分被挤压机包覆 之前,执行将粘着剂从其背纸剥离并且短太阳城集团粘贴标签的任务。 所用的遇水膨胀带或其 他带可以用作利用热熔性或凝固过程的粘合剂。 可以不必为包括在护套挤压步骤中的温 度所给出的此目的而单独提供热量。 然而另一个可能性是通过将碳墨 “墨水喷射” 到基 板上而将 RFID 标签直接 “印刷” 在标记物品的表面上。
     当标签被护套 ( 或被遇水膨胀带或这种其他带或材料 ) 最终保持在适当位置时, 可以使用其中对于短太阳城集团和标签施加器与护套挤压机或遇水膨胀带之间的短距离不需要 粘合剂的方法。 因此标签粘贴步骤可以根据要求是永久的或暂时的 ( 例如取决于制造条 件、到挤压机的距离等 )。 例如,可以使用喷气器或机械 “指”,使得标签仅在必需时 保持在物品表面上或相对于物品表面的适当位置,当芯沿生产线被拖拽时,标签被准时
     拖入遇水膨胀带或其他柔性材料中。 在不使用带或者标签被施加在缠绕的带的顶部上的 实施中,标签可以同样被暂时保持在挤压机的邻近的适当位置中,使得标签几乎在护套 材料的层下被直接捕获或滑落,以将标签压或挤入电缆内的适当位置中。
     如上所述, RFID 标签可以被施加在遇水膨胀带上,或直接施加在管加强构件芯 上,即遇水膨胀带层下。 在遇水膨胀带被缠绕在芯周围之前或之后,标签施加器可以沿 生产线定位在多个位置。 在图 7A 中,如前所述,示出标签被沿装配线施加在一点,以将 其定位在带 26 的搭接边上。 这在图 7B 中被更加详细地描绘。 标签的天线部分应该被定 位以确保它不会本身重叠,并且当它被缠绕在电缆周围时存在足够的有效表面积。
     带或其他柔性材料特别向 ASIC 提供了保护措施,预防标签由于在芯上挤压护套 期间和之后经历的高压和高温而可能遭受的损伤。 当由挤压机施加的压力迫使如此硬的 标签 ASIC 抵靠破损导致的元件管的可能不均匀的芯时,保护措施通过柔性材料的相对 “弹性” 或易弯曲性而实现,该柔性材料在包覆步骤期间吸收标签遭受的一些冲击。 为 此,虽然在任一侧上的保护是有用的,但是标签最优选地被定位成使得 ASIC 被夹在且 “飘浮” 在遇水膨胀带的搭接边之间,或任何情况下在两个材料层之间,使得可以保护 它不与护套和芯二者直接接触。 可以采用改善 ASIC 上的压力的另外的特征,例如尤其是 在靠近 ASIC 的位置中的穿过标签膜的压力均衡孔。
     在另一个实施方式中,标签可以已经例如沿遇水膨胀带的长度以预定间隔被预 嵌入遇水膨胀带中。 在这种情况下,不必单独地施加标签,尽管这将包括制造专用产品 时的成本和约束。 本领域技术人员还应当理解,对于管、电缆或其他物品不需要在其外 护套或覆盖层之下的抗水性或防水性的应用,可以使用除遇水膨胀带之外或代替遇水膨 胀带的一些其他的柔性材料或层,该其他的柔性材料或层可以用在护套和电缆芯之间, 可以用于一些其他的目的,或专用于承载标签。 例如,可以有利地采用柔性膨胀热反应 物质,该柔性膨胀热反应物质将促使半熔护套材料更均匀地展开,从而在该半熔护套材 料变硬之后减小不规则性。
     抵靠护套屏蔽标签具有以下附加优点 :在护套覆盖物冷却和凝固之后防止半熔 护套材料夹得太紧 ;太深地突出到护套材料内的 ASIC 可能在护套罩中破裂,从而影响保 护和防水质量。 在护套挤压过程期间的问题也可能引起影响电缆的完整性的其他问题, 例如在护套下产生空隙而削弱性能。
     用于将标签包含在电缆内的另一技术包括利用双挤压法将标签定位在两个护套 层之间,其中第二层单独应用于第一挤压层的下游。 这为标签提供了支撑表面,该支撑 表面比形成芯的管状元件的组件更紧固并且更平滑。 在这种情况下,标签施加器可以定 位在两个挤压过程之间。 将标签并入电缆的又一个方法是使用位于能熔成护套材料的材 料 ( 例如 HDPE) 的基板上的标签,从而在完全形成时使得对护套的完整性的干扰最少。
     在其中标签被放置在备用的管状元件 34 或加强构件 23 中的电缆的实施方式中 ( 下文所述 ),圆筒形标签可以作为挤压相的一部分被包括在管或加强构件内。
     在标签已经被应用于电缆并且由护套覆盖之后,然后电缆的标记部分沿线被输 送到 RFID 读 / 写单元 44,该 RFID 读 / 写单元 44 将数据写入标签,并且也检查它们的 正确响应。 具有标签的电缆的部分可以被识别和隔离,其中该具有标签的电缆的部分由 于标签被不良地定位、破坏、发生故障等而未能正确地响应。可见,用于制造传统的作用电缆的生产过程需要的修改相对少。 用于通过挤压 包括外皮、罩或护套的其他电缆、管等的生产或装配线同样可以适于类似地插入 RFID 标 签。 象在作用电缆或光纤和纤维单元的情况下一样,芯可以包括一个或更多管状构件或 元件。 芯不需要被完全填充 ;本发明可以用在包括至少两层的中空管或管道上,该至少 两层的外面的一层在 RFID 标签已被施加之后在生产期间被挤压在内层上。
     第二实施方式 :标记电缆子元件
     作为将 RFID 标签 28 基本上定位在电缆护套之下使得它接近柔性遇水膨胀带或 在该带内的替代方案,图 5 示出了其中标签 28’被定位在备用的管状子元件 34 中的本发 明的实施方式。
     如同标签被插入电缆的外皮之下的实施方式一样,本实施方式中的标签也可以 沿电缆长度并入点 ( 多个点 ) 处,或沿电缆长度以规则的间隔并入。 在这种情况下,标 签可以根据需要被预并入子元件,使得当子元件被装配到它们在电缆中的位置时,不需 要分开的标记活动。
     在本实施方式中供使用的适当的圆筒形标签的实施例是 “Nonatec” 发射机应答 器 (Lutronic International),该发射机应答器直径大约 1mm 并且长度大约 6mm。 本发明的 该实施方式中使用的子元件可以是备用的纤维管,该纤维管可以是在任何情况下都不被 使用的纤维管,或可以是附加的,例如专用于 RFID 标签或为 RFID 标签而储备的第十三 根管。 可替代地,标签可以被放置在电缆的中央加强构件 23 内,该中央加强构件 23 通 常包括在合成树脂中加强粘合的单相玻璃纤维的基体。 芯内的所有子元件都可用于此目 的。 申请人发现即使在例如铜调色线 32 存在的情况下,由于包括的金属量通常合适,芯 内实施的标签仍可以在没有实质破坏的情况下被读出。 然而在芯中有大量金属的地方, 它们可以利用箔包装等被屏蔽,以减少它们在读取中的干扰。 在其上或其中附着或包括有标签的子元件不局限于细长构件的形式,该细长构 件与电缆的最末端之间的传输线、光纤管、孔等共同延伸。 同样,在一个实施方式中子 元件可以简单地包括保持标签的圆筒,该圆筒在电缆芯内的其他子元件 ( 传输线等 ) 内的 地方开槽。 在更简单的实施中,在不需要载体子元件的情况下,标签可以被固定在芯内 的适当位置。
     然而利用标记子元件具有优点,该标记子元件大体上是细长的,并且与芯内的 其他元件大体上共同延伸。 特别是,如下文进一步描述的,这简化了装配电缆元件的方 法。
     通过利用类似于用来制造电缆外护套的挤压过程,即通过利用通过冲模的加压 挤压,可以在装配电缆元件之前,最初形成标记子元件 ( 备用管、中央加强构件等 )。 在 子元件挤压过程期间,圆筒形小型标签可以通过冲模的中心被插入,从而当它作为连续 圆筒形构件出现时被带入子元件内。 可以使形成标记子元件的方法成为制造电缆的过程 的一部分,即,作为生产线的上游执行的单独的过程,使得如上所述标记子元件产品随 后与其他电缆元件装配并且最终被包覆。 可替代地,标记子元件可以作为完全不同的过 程 ( 即在单独的生产线上 ) 制造,以产生一批标记的专用产品,该专用产品可以被供给到 作用电缆的生产商等,以并入或装配到电缆中。
     利用子元件简化了装配过程,该子元件大体上是连续的细长构件 ( 充当用于记
     录部件的载体 ),该细长构件大体上与其他电缆元件共同延伸。全部采取细长形式的子元 件需要的装配过程较少 :在这种情况下,当许多元件待被结合在一起,或待被护套材料 等覆盖时,不需要单独的步骤在装配过程的特别复杂的阶段期间在适当的时候将离散的 标签或其他记录部件插入或降入正确的位置。
     作为实施例利用作用电缆生产过程,挤压子元件 ( 管、加强构件等 ) 的步骤可以 被相对简单地修改,以包括一个或更多个圆筒形标签。
     本领域技术人员应当理解,在本实施中也可以使用具有其他形状因素的标签, 例如诸如上述 “Tag-It”标签的嵌入式标签。在这种情况下,标签可以被附于子元件的外 表面。 如环境允许,实现圆筒形标签的上述描述可适用于配置嵌入式标签。 特别是,分 别地或作为电缆装配过程的上游步骤,可以以类似于标记电缆本身 ( 下文所述 ) 的方法, 将标签施加于子元件。
     已经描述了利用无源标签的上述实例。 本领域技术人员应当理解,虽然有源标 签和半有源或半无源标签更昂贵且体积大,但是可能存在较高性能标签可能是理想或必 需的应用,例如用于在较大距离范围内读取。 后者的标签具有通过休眠直到被达到其无 源功能性的读取器 “唤醒” 而增加电池寿命的优点。 本文描述的发明概念可适用于配置 有源 RFID 标签或其他 RFID 标签。 通过对其他电缆部件的适当修改,也可以使用发明的方法以形成电缆,该电缆 包括其他记录标记,诸如彩色编码、条形码等。 例如,透明护套的使用可以允许颜色可 见,或允许条形编码或其他可视太阳城集团能通过视线或通过适当的读取器或扫描器被看见或 被读出。
     记录部件读取器
     在为从记录部件 ( 与例如彩色编码相比,例如 RFID 标签、条形码 ) 获得太阳城集团而 必需读取器或扫描器的情况下,由于它们在现场使用的环境,引起太阳城集团读出过程的具体 问题。
     在操作中,读取对话以询问开始,其中读取器沿记录部件的方向产生输出。 在 RFID 标签的情况下,该输出通过其天线在读取区域内呈短程射频信号的形式。 通过这 样做,输出与标签通讯,并且还 ( 在无源标签的情况下 ) 向标签提供动力,使得它们能 与读取器通讯。 对于其他类型的记录部件,诸如条形码、颜色或图案,该输出将包括某 种光,例如条形码标签情况下的聚焦红色激光。 其他输出类型也是可能的,这取决于待 读取的记录部件 ( 例如取决于化学条形码中记录部件的化学成分、其织构、形状、尺寸 等 )。
     如上已讨论的,曲面对于首先施加或粘贴特别是 RFID 标签造成了一些困难。 曲 率还减小从可与标签结合的扫描器发射的电磁波 ( 例如 RF 或光 ) 场的有效面积。 扫描 器的 RF 辐射通常沿一个轴线聚集,因此仅处理弯曲的标签表面的仅最靠近它的一部分。 在读取包括图案的记录部件时可能经历类似的问题,因为通过扫描器检测弧形标签上的 图案的不同部分会产生不同结果。
     在 RFID 的情况下,标签通常将相对弱的 RF 功率水平返回到扫描器 ;特别地, 无源标签为它们的激活和响应依靠扫描器的传输功率。 在利用定位在电缆护套下或电 缆内的嵌入式标签的上述实施中,标签的定位妨碍读取,象上述那样,标签未被设置在
     扫描的物品的表面上,而是在护套下或电缆内,从而增加了读取所通过的额外的材料厚 度。
     在电缆子元件中使用圆筒形 RFID 标签的实施方式中,因为圆筒形标签的 RF 场 在其沿电缆轴线的端面处是最强的,且具有较弱的径向场,所以电磁场减小的问题可能 更成问题 ( 与平面嵌入式标签相比 )。 与应用于电缆表面的标签相比,即使直接设置在电 缆护套下的标签也更难以成功读取。 在这种情况下,标签 - 读取器的接合可能要求它们 接触或几乎接触。
     在任何情况下,不管它们的形状因素,所有的 RFID 标签都可以被配置在包括许 多干扰源或读取对话中错读的环境中。 在图 3 的远程通信人行道配电盒的实施例中,可 以预期存在许多应用于配电接头 30 上、其中以及其周围的相似的标签 28,其中人行道配 电盒通常由于许多装备而非常拥挤并且可视度和手入口有限。 每个标签均包括其自身的 作为转换器的天线,假如天线与读取器足够接近,则它能够从读取器获取 RF 信号。 重要 的是给工程师提供一些信心,即获得正确的标记物品,并且对询问信号的响应不是来自 另一个标签。
     在目标的标记物品近旁很可能存在金属元件 ( 无线电波被金属表面反射 ),并且 人行道配电盒 ( 被定位在地下 ) 常常是湿的,可能部分被浸没 ( 水通常吸收 RF 波 )。 根 据使用的 RFID 频率,来自金属、液体等的干扰可能干扰工程师获得他从具体的一件装备 中寻找的识别太阳城集团的能力。
     图 8A 和 8B 描绘了解决不良 RF 耦合的问题的读取器,该不良的 RF 耦合由于标 签天线的放置及其环境而产生。 在本实施方式中采取 “钳子” 形式的便携式扫描装置 100,这样允许记录部件能够在它们所附接或以别的方式结合的物品上被 “发现”。 彼此 铰接的两个弯曲件 102、103 可以如箭头所示打开和闭合,可通过一对手柄 108 操作。 可 操作地连接至读取器天线 110 的读取器逻辑电路和电路 ( 未示出 ) 被供以电力以产生被传 输到标签的天线的 RF 场 101,该天线被定位在构件的面向内的表面或凹面上。 这具有大 体上朝向由弯曲臂限定的大致圆形的空间的中心引导或聚集 RF 信号的效果。 这种形状的 电磁 RF 场因而能与设置在曲面上的标签天线形成优良的 RF 链路。 这种读取器天线可以 采取圆筒形轴环或裂口圆筒形天线的形式,或者它可以包括能够弯曲或卷曲的柔性膜。 该装置由机载电池提供动力或被连接至电源。
     弯曲件从手柄充分延伸,使得在弯曲件之间或之内的横截面中描绘圆形空间 ( 或大致圆形空间 ) 的全部或大部分。 换言之,弯曲件的横截面大体上可以采取圆的全部 或一部分的形状。 使用中,弯曲件被铰接地打开且然后被再次闭合以装配在被扫描的电 缆、管、电线等的周围。 优选地,弯曲件之间的圆形空间足以容纳电缆等,使得扫描装 置可以如箭头 “Y” 所示沿电缆的长度容易地滑动,仍能够在读取器和任何标签之间紧 密地接近,例如接触或彼此在 3 到 10mm 之间。
     在扫描装置 100 的本实施方式中,通过读取器天线的 RF 信号的定向或聚集传输 的效果得到弯曲件的形状的帮助,因为弯曲件在读取对话期间提供一些屏蔽,抵抗从读 取器和 / 或标签的天线的信号 “泄漏”,并且还阻止任何外界干扰影响读取器和标签之 间的 RF 耦合。 如图 8B 的局部分解图所示,由天线基底 102、103 提供的屏蔽效应可以通 过包括为该目的而特别配置的的屏蔽层 104、105 而增大,该屏蔽层呈例如反射材料 ( 诸如外面上的铝 ),弯曲件的凸面的形式。 图中示出屏蔽层大体上沿基本上与天线平行的 凸面设置,不过本领域技术人员应当理解,屏蔽层不需要平行于天线布置,只要它设置 在天线的 “背部” 上,即远离信号通过天线被发送和接收的表面即可。 在必需或希望的 情况下,屏蔽层可以正交于曲面延伸以限定在扫描期间 RF 信号被限制在其内的通信场或 区。 可替代地,屏蔽不需要作为满层 (full layer) 沿天线基底的 “背部” 设置,而是仅沿 弯曲件的边缘设置,以确保在读取对话期间交换的信号被限制在弯曲件内。
     使用中,工程师利用手柄打开铰接的弯曲件,并且在电缆、管等的周围内装配 扫描装置。 然后扫描装置被加电以通过读取器天线传输询问 RF 信号。 因为天线的位置 和定向,信号被朝向电缆上或中的任何标签特别地定向。 因而信号的场受约束,并且进 一步被弯曲件的背面和 / 或侧面上采用的屏蔽隔离。 在必要或希望时,工程师可以以如 下方式沿电缆在装置的闭合位置中使该装置滑动或撞击该装置,即,在读取器和被扫描 物品的表面之间维持一致的接近水平。 当标签响应来自读取器的询问信号时,一个或更 多个标签 ( 例如在电缆沿其长度以一定间隔被标记的情况下 ) 可以以这种方式被定位,其 中例如可以通过光或可听音向该读取器发射信号。 在标签看不见的情况下,例如被粘贴 在电缆的背表面、在电缆护套下、在电缆内,或在电缆被隐藏在其他装备后面,定位在 水下等的情况下,这是特别有用的。 在条形码的情况下,存在使视线在条形码和扫描器 的读取部分之间精确对准的问题,其中条形码标签已经被施加于电缆的相对难接近的部 分。
     在 RFID 环境中,使用传统的读取器由于周围的标签和干扰可能导致许多错误读 取,扫描器的结构允许读取器能够被精确地放置在具体的目标物品的标签附近,并且能 够在拥挤且令人不愉快的环境中维持该接近。
     本领域技术人员应当理解,扫描装置的结构可以进行许多变型。 如上所述,弯 曲件不必形成封闭的圆形带或环,只要扫描部件的 RF 输出足以指向或集中在由弯曲件 形成的开弧内的扫描物品上的任何标签上即可。 因此,其中读取器天线被设置在面向内 的表面上的单个弯曲臂可能是足够的。 扫描装置可以采取无铰链型式,其中装置或包括 闭合环,在该闭合环中读取器或扫描器天线被放置在内表面上。 可替代地,天线可以在 内表面弧上,即不完整的圆上被承载,其中弯曲件可以是 “固体” 结构的并且固定的, 或者在一个实施方式中,一个或两个构件能被弯曲以获得天线和标记物品之间的最优接 近。 扫描装置的固体型式具有以下优点,即在其上被承载的天线的结构或角度不会通过 在使用中弯曲而改变。
     此外,应当理解扫描装置可以用于任何标记物品 ( 或保持标签的其一部分 ), 该标记物品可以被容纳在由弯曲件描绘的空间内 ;使得其使用不限于具有圆筒、细长形 式的物品。 例如,通过使标记的球形物体通过环形或弧形的扫描装置可以识别该球形物 体。
     现在将在图 9 和 10 中描述根据本发明的读取器的另外的实施方式。
     扫描装置 100 有利地以象手套或连指手套 120 这样的可穿形式被配置,该手套或 连指手套 120 允许工程师能够建立与扫描物体牢固的接触。 扫描装置 100 的使用在手可 接近空间非常有限的环境中 ( 例如稠密的节点中的电缆之间 ) 是特别有利的,在该环境中 可能不存在用于保持单独扫描器并且指示扫描器的空间。 读取器天线 102 被配置在手掌侧、手掌和 / 或手指部分上方,取决于被扫描的物品的尺寸只要需要就可以进行这种配 置。 在图 9 所示的实施方式中,天线膜包括几个刚性部分,该几个刚性部分沿例如从手 腕到指尖的方向互相连接或铰接。
     取决于被扫描物品的尺寸,天线可以遍布手套的手指或超过该范围,或者包括 特别长的指部。 天线可以附于手套上,或是手套的一体部分,该手套可以是柔性的、刚 性的或能够有限弯曲。 这当然指示了可能的移动量,刚性手套可以被预弯曲并且构造成 允许手能够滑入位置。 半刚性手套上的天线的曲率可以适于不同应用,并且进一步适于 提高读取器和标签之间的接近性,而完全柔性手套可以用于广泛的用途。
     工程师的手指和拇指抵靠手掌的抓住运动的自然运动提供了用于围绕电缆缠绕 或环绕天线的力。 可以使用圆筒形或裂口的圆筒形天线。 假如需要一些柔性,则弯曲应 该被控制以防止天线超过规定的最小直径卷曲,因为天线部分 102 之间的过度弯曲角将 不利地影响其无线电通讯能力。
     如常,扫描装置或手套可以通过例如电池提供动力或者连接至单独的电源。 当 标签通过其对询问信号的响应而被检测时,该事实可通过可听的嘟嘟声,或太阳城集团这一 点,通过诸如手套内的振动感觉的触觉信号向工程师发信号。 由读取器天线发送和接收 的信号被传送至处理器、数据库等 122,其中该处理器可以是诸如工程师个人的 PDA( 掌 上电脑 ) 的 “可佩带” 装置,或者信号可以被无线地 ( 例如蓝牙 ) 或以其它方式传输至 远程装备。 然后响应信号中由读取器发送的数据可以在例如远程数据存储器中记录、检 查或用来执行进一步查找。
     手套本身提供屏蔽以帮助指引传输的信号并且将读取区域限于目标的标记物 品,并且工程师在手套内的手在使用中提供更多的屏蔽。 在优选实施方式中,该效果通 过提供该部分 ( 例如手掌部分或覆盖手背的部分 ) 而被加强,或者整个手套由屏蔽材料, 例如金属箔、涂层或织物制成。
     在图 10 中,扫描器 100 的替代实施是包括两个弯曲件 102、103 和铰链 106 的拼 合环,该拼合环可以围绕电缆 20 或其他物品被夹紧并且由螺母 130 固定,该螺母 130 与 相对臂的一端上的相应的槽摩擦地接合。
     环形线圈天线通常包括环形铁芯或电枢,并且用铁氧体、铁粉或无定形铁材料 制成,支撑铜线线圈。 在图 10 所示的实施方式中,铜线圈的两端形成天线电路接线,该 天线电路接线可以附接至部分环形、 “U” 形的读取器的收发器。 环形天线也可以采取 “裂口” 形式,使得它可以围绕连续环或构件放置。 在图 10 所示的实施方式中,螺母 130 还包括电触点,该电触点允许定位在弯曲件的端部的天线导体能够完成电路以形成真 正的环形天线。
     在利用条形码、彩色编码、图案等的实施中,利用来自光敏元件的光束的读取 器或扫描器被用来读取记录部件标签。 这种读取器通过适当修改可以以如上所述的类似 方式构造为 RFID 读取器。 例如,假如从读取元件附近除去环境光 ( 该环境光影响颜色性 质,例如色彩、色调、色泽等 ),使得照明仅来自提供的受控光源,则彩色扫描器更精确 地识别颜色。 本发明的读取器的屏蔽方面有利地允配置许彩色扫描器。
     如上所述,附图中的方法和结构仅为易于描述并且不意味着将装置或方法限于 使用中的具体布置或过程。 对本领域技术人员来说在公开的本发明的范围内显然可以对所述的方法和装备进行各种顺序和排列。
太阳城集团     本文所述的方法和装置也可以用于各种环境和应用,即不但或排他地在电缆中 RFID 标签的包含或检测内或用于其包含或检测,而且用于通过这种标记和记录部件标记 的任何物品上的诸如条形码等的其它记录部件。 本发明也不限于远程通信网络或系统内 的应用,而是可应用于包括需要被管理和可追踪的实物资产 ( 设备、装备等 ) 的任何系 统。

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