СПОСОБ И УСТРОЙСТВО РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ Российский патент 2016 года по МПК G06K17/00 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение относиться к системе радиочастотной идентификации (RFID). Более подробно, изобретение обсуждает и представляет многорежимные глухие устройства RFID, определенные программным обеспечением.

ОСНОВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Обычные устройства RFID работают на одной из нескольких возможных частот и используют одну из нескольких различных схем кодирования. Например, системы в настоящее время доступны, для работы в частотах 125 кГц, 13,56 МГц, 915 МГц и 2,4 ГГц. Метки RFID, которые приложены к отслеживаемым элементам, работают только с одной частотой и, кроме того, могут использовать уникальные и несовместимые схемы кодирования для передачи данных на этой частоте.

[0003] Настоящие системы RFID работают путем сцепления приемопередаточных антенн или считывателей RFID к антенне с одной и более "метками", приложенных к прослеживаемым элементам. Обычные считыватели RFID спроектированы, для работы только с метками, снабженными от конкретного поставщика. Считыватели не предназначены для универсального считывания нескольких типов меток RFID. Это ограничение текущих считывателей может объясняться аппаратной обработкой ответного сигнала и декодированием информации метки. Специальные радиосхемы используется для считывания отраженной информации от метки RFID, фильтрования информации, и его формирования прежде, чем оно будет передано процессору. Хотя этот метод является довольно простым, ей не хватает гибкости для решения с метками различных типов, например, метками, основанные на разные частоты и/или схемы кодирования.

РЕЗЮМЕ

[0004] Описанные здесь модификации адресуются предшествующим проблемам, предоставляя многорежимные устройства чтения RFID. которые способный к обрабатыванию различных типов меток RFID, имеющих различные целевые частоты и/или схемы кодирования.

[0005] Определенные модификации предоставляют способ чтения меток RFID. Способ может состоять из передачи одного или нескольких поисковых сигналов, охватывающий множество полос RFID. Способ может далее состоять из обнаружения наличия индикации метки RFID в одном из множества полос RFID. Далее, способ может состоять из чтения метки RFID.

[0006] Определенные модификации предоставляют способ чтения меток RFID. Способ может состоять из передачи одного или нескольких поисковых сигналов, охватывающий множество полос RFID. Способ может далее состоять из обнаружения наличия индикации метки RFID в одном из множества полос RFID. Далее, способ может состоять из передачи опросного сигнала, имеющую несущую частоту, обращенную к частоте, в которой обнаружилось наличии индикации. Способ может далее состоять из получения сигнала отвечающей метке от метки RFID, сигнал отвечающей метке включающий информацию метки ассоциирован с меткой RFID. Далее, метод может состоять из цифровой обработки сигнала, который воспроизводит цифровой ответный сигнал на основе метки ответного сигнала для получения информации метки.

[0007] Определенные модификации предоставляют устройство чтения меток RFID. Устройство может состоять из антенны. Устройство может далее состоять из процессора, настроенного для передачи одного или нескольких поисковых сигналов, охватывающих множества полос RFID через антенну. Процессор далее может быть настроен на обнаружения наличия индикации метки RFID в одном из множества полос RFID. Процессор далее может быть настроен на считывание метки RFID, основываясь на метку ответного сигнала, полученной от метки. Метка ответного сигнала может содержать информацию метки, ассоциированную с меткой RFID. Устройство может далее включать в себя аналого-цифровой преобразователь, настроенный на производство цифрового ответного сигнала, основанного на метке ответного сигнала. Процессор далее может быть сконфигурирован к цифровой обработки сигнала, который воспроизводит цифровой ответный сигнал для получения информации метки.

[0008] Следует подразумевать, что и предшествующее резюме и следующее детализированное описание являются образцовыми и пояснительными, а также намерены снабдить дальнейшее объяснение вариантов конструкции, как требуется.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0009] Сопровождающие фигуры, которые включены для дальнейшего понимание изобретения, и включены в настоящий материал, а также являются частью этой спецификации, иллюстрируют изобретенные варианты конструкции. И вместе с описаниями служат для объяснения вариантов конструкции. В чертежах:

[0010] Фигура 1 - это блок-схема, иллюстрирующая образцовое многорежимное устройство чтения RFID, согласно определенным вариантам конструкции;

[0011] Фигура 2 - это блок-схема, иллюстрирующая другое образцовое многорежимное устройство чтения RFID, согласно определенным вариантам конструкции;

[0012] Фигура 3 - это блок-схема, иллюстрирующая еще одно образцовое многорежимное устройство чтения RFID. согласно определенным вариантам конструкции;

[0013] Фигура 4 - это схема последовательности процесса, иллюстрирующая образцовый процесс для поиска и чтения меток RFID во множественных полосах RFID согласно определенным вариантам конструкции;

[0014] Фигура 5 - это схема последовательности процесса, иллюстрирующая образцовый процесс для генерации и передачи модулированного опросного сигнала на метку RFID согласно определенным вариантам конструкции;

[0015] Фигура 6 - схема последовательности процесса, иллюстрирующая образцовый процесс для получения и обработки ответного сигнала от метки RFID согласно определенным вариантам конструкции;

[0016] Фигура 7 - блок-схема, иллюстрирующая компьютерную систему, на которой могут быть осуществлены определенные варианты конструкции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0017] В следующих детализированных описаниях, сформулированы многочисленные специальные детали, для обеспечения полного понимание изобретения и требуемых вариантов конструкции. Это очевидно, даже, среднеквалифицированному специалисту, что варианты конструкции могут быть осуществлены без некоторых этих специальных деталей. В других случаях, известные структуры и методики не показаны подробно, во избежание излишне матирование изобретения.

[0018] Слово "образцовый" используется здесь для обозначения «в качестве примера, экземпляра или иллюстрации». Любые модификации или представлении, описываемые здесь как «образцовые», вовсе не должны рассматриваться как предпочтительные или преимущественные над другими модификациями или представлениями.

[0019] Варианты конструкции существующего изобретения адресуются и решают задачи обычных систем RFID, которые обычно могут использоваться только с один типом меток RFID. Варианты конструкции существующего изобретения обеспечивают многорежимное устройство чтения RFID, которое способно к обрабатыванию различных типов меток RFID, основанных на различных целевых частотах (например, 125 кГц, 13,56 МГц, 915 МГц и 2,4 ГГц) и/или схемы кодирования (например, ISO 18000). Это устройство использует процессор, работающий на программном обеспечении, который выполняет, по крайней мере, некоторые из функций, традиционно выполняемых, специализированными одночастотными аппаратными компонентами. Такие функции могут включать, но не ограничиваются: генерацией и модуляцией несущего сигнала, а также демодуляцией, фильтрацией ответного сигнала от RFID и декодированием информации метки. Определенные варианты конструкции многорежимного устройство чтения RFID, сконфигурированы для демодулирования и декодирования различных RFID систем, работающих в пределах полной пропускной способности своих возможностей, обрабатывающих различные типы меток RFID, а также, обрабатывающих любые определенные алгоритмы кодирования. Кроме того, новые частоты и схемы кодирования могут быть добавлены к его возможностям, путем перепрограммирования процессора без изменения аппаратного оборудования.

[0020] Фигура 1 - это блок-схема, иллюстрирующая образцовое многорежимное устройство чтения RFID 100, согласно определенным вариантам конструкции. Устройство 100 включает в себя процессор 101, набор антенн 103, селекционный переключатель антенны 105, гетеродин 113, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 114, модулятор 115, выходной усилитель 117, входной усилитель 121, демодулятор 123, и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 125. В определенных вариантах конструкции модулятор 115 и демодулятор 123 являются квадратурным модулятором (КвМ) и квадратурным демодулятором (КвД), соответственно.

[0021] Первый выход процессора 101 подключен к входу управления гетеродина 113, второй выход процессора 101 подключен к входу цифро-аналогового преобразователя ЦАП 115, и третий выход процессора 101 подключен к входу селекционного переключателя антенны 105. Сигнальный выход гетеродина 113 подключен к первому (несущему) входу квадратурного модулятора 115, а аналоговый выход цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 114 подключен ко второму (модуляционному) входу модулятора 115. Выход модулятора 115 подключен к входу выходного усилителя 117, и выход выходного усилителя 117 подключен к общему клемму селекционного переключателя антенны 105. Набор выбираемых клемм селекционного переключателя антенны 105 подключен к набору антенн 103. Общие клемма селекционного переключателя антенны 105 также подключены к входу входного усилителя 121. Выход входного усилителя 121 подключен к первому входу квадратурного демодулятора (КвД) 123. Второй вход демодулятора 123 подключен к сигнальному выходу демодулятора 123. Выход демодулятора 123 подключен к аналоговому входу аналого-цифровой преобразователя (АЦП) 125. Цифровой выход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 125 подключен к входному порту процессора 101.

[0022] Процессор 101 настроен (например, запрограммирован) для поиска и чтения нескольких типов меток RFID. Здесь описан пример операция поиска устройство чтения RFID 100. Процессор 101 передает поисковый сигнал по множеству полос RFID. Как используется здесь "поисковый сигнал" может включать набор поисковых сигналов полосы RFID, охватывающих множество полос RFID, которые будут отслежены. Например, поисковый сигнал может включать первый поисковый сигнал для первой полосы RFID, второй поисковый сигнал для второй полосы RFID, и третий поисковый сигнал для третьей полосы RFID. В качестве примера предположим, что многорежимное устройство чтения RFID 100 предназначен для чтения частот трех полос, а именно 125 кГц, 13,56 МГц и полосы 915 МГц. Процессор 100 передает первый поисковый сигнал на полосу 125 кГц и ищет индикацию наличие метки RFID. В случае пассивного RFID (например, метки без собственного источника питания), индикация наличии метки может быть в форме внезапного уменьшения в энергии отраженного поискового сигнала из-за короткого замыкания антенны в метки RFID. Если индикация наличия метки обнаружиться в пределах ширины полосы 125 кГц, то процессор 101 попытается прочитать метку RFID, передавая опросный сигнал или активизируя сигнал в целевой частоте (например, частоте, в которой обнаружено присутствие метки) таким образом, как описано ниже.

[0023] Поисковый сигнал для определенного диапазона RFID может быть относительно широкополосным сигналом, охватывающим всю ширины пропускной полосы (например, приблизительно от 900 МГц до 928 МГц для полосы 915 МГц), переданного в одно и то же время. Альтернативно, поисковый сигнал может включать набор относительно узкополосных поисковых сигналов (например, фрагментов) переданных последовательно, для охвата всей ширины пропускной полосы. Вышеупомянутые шаги повторяются для других частот ширины пропускной полосы, например, для 13,56 МГц и 914 МГц.

[0024] Следует отметить, что предоставляются определенные варианты конструкции, множество антенн, таких как набор антенн 103 показанный на Фиг.1. Это связанно с тем, что приемопередаточная антенна, которая может передавать и получать сигнал (например, поисковый и опросный сигнал) в одной полосе RFID может отличаться от приемопередаточной антенны, которая может передавать и получать сигнал в другой полосе RFID. Например, антенна в полосе 13,57 МГц может быть рамочной антенной, спроектированной, чувствительной, прежде всего, к магнитному полю РЧ, тогда как антенна для полосы на 2,4 ГГц может быть дипольной антенной, спроектированной, чувствительной к электрическому полю. Соответственно, между поиском и чтением от одной полосы RFID до другой полосы RFID. может быть необходимым переключение приемопередаточной антенны, снабжая, к примеру, селекционный выход от процессора 101 в селекционный вход переключателя антенны 105. В некоторых вариантах конструкции может использоваться одна единственная приемопередаточная антенна, имеющая основную частоту, охватывающая одну из множества полос RFID и одну или несколько гармонических частот, охватывающих одну или множество оставшихся полос RFID, вместо набора антенн 103, показанного на Фигуре 1 или в сочетании с одним или более другими антеннами.

[0025] Как указывалось выше, когда процессор 101 обнаруживает присутствие метки RFID в данной ширине полосы (например, в 125 кГц), процессор 101 пытается считать метки RFID, передавая опросный или активизирующий сигнал. Здесь описана примерная операция чтения, выполняемая устройством RFID 100. Процессор 101 выводит показательный сигнал, для целевой частоты (например, для частоты, в которой обнаружено присутствие метки) для гетеродина 113. Гетеродин 113 настроен на реагирования на сигнал от процессора 101, генерируя несущий сигнал, колеблющегося в одной из частот, ассоциированного с множествами типами меток RFID, для его обработки, под которое устройство 100 было сконфигурировано. В определенных вариантах конструкции, гетеродин 113 является синтезатором фазовой автоматической подстройки частоты (PLL), который может генерировать множество различных частот выхода как множители одной указанной частоты. В таких вариантах конструкции, показательный сигнал для целевой частоты, снабженной процессором 101, может включать данные, представляющие мультипликативные факторы для синтезатора PLL. В других вариантах конструкции, гетеродин 113 может быть генератором, управляемым напряжением (VCO).

[0026] Процессор 101 также генерирует цифровой модуляционный сигнал, который основан на модуляционной схеме, ассоциированной с выбранным типом метки RFID. Модуляционная схема может включать амплитудную модуляцию, частотную модуляцию или их комбинацию. Модуляционный сигнал подается в ЦАП 114, который преобразовывает цифровой модуляционный сигнал в аналоговый модуляционный сигнал. Аналоговый модуляционный сигнал, также относящийся как к "низкочастотным" сигналам или сигналам "немодулированных частот" объясняет тот факт, что сигнал изменяется в частоте, которая обычно ниже, чем частота несущего сигнала.

[0027] Несущий сигнал (колеблющийся в целевой частоте), сгенерированный гетеродином 113 и аналоговый модуляционный сигнал, сгенерированный ЦАП 114, подаются в модулятор 115, который смешивает сигналы в аналоговом домене через аналоговый микшер (не показан). А также генерирует модулированный "опросный" или "активизирующий" сигнал, который будет передан на метку RFID через антенну 103, после усиления выходным усилителем 117. Опросный сигнал включает несущий сигнал, модулированный модуляционным сигналом. В некоторых вариантах конструкции, несущий сигнал амплитудно-модулирован модуляционным сигналом. В других вариантах конструкции, несущий сигнал частотно-модулирован модуляционным сигналом. Антенна 103 может быть рамочной антенной (с одним или несколькими петлями), имеющая широкополосные характеристики, для покрытия диапазон частот, ассоциированные с различными типами меток RFID, для обработки которых предназначено многорежимное устройство чтения RFID 100.

[0028] Переданный таким образом, опросный сигнал, создает электромагнитное поле (ЭП), которое вызывает электрический ток в антенне пассивной метки RFID, показаны в чертежах вместе с полем, к примеру, такого как метка RFID 131. Этот электрический ток выпрямлен и преобразован в постоянный электрический ток, который затем заряжает конденсатор в метке 131. Когда сигнал напряжения в конденсаторе достаточен, активируется активное электронное устройство в схеме метки (не показан). После активации, электронное устройство в метке замыкает с меткой антенны в последовательности коротких интервалов, которая кодируется, для содержания определенной информации о метки, обычно идентификацию (например, строку символов идентификатора) уникальной только для метки. Информация метки может включать в себя, в дополнение к уникальному идентификатору, дополнительную энергонезависимую информацию, такой как цена, количество или дату производства, связанную с изделием, к которому приложена метка. Когда замыкает антенна метки, создается дополнительная нагрузка на антенну 103 устройство чтения RFID 100. Этот ответный или "отраженный" сигнал изменяет или вызывает сигнал напряжения в антенне 103.

[0029] Вышеупомянутое описание, касающееся метки RFID, относится к пассивным меткам RFID, которые не имеют собственных источников питания и отражают входящий сигнал опроса, как описано выше. Активные метки RFID, с другой стороны, имеют свои собственные источники питания и могут активно генерировать ответные сигналы. Квалифицированным специалистам понятно, что описанные здесь система и метод, могут быть одинаково применены к чтению активных меток, так же как и к чтению пассивных меток RFID, имея в уме, что активные метки RFID получили бы переданный, таким образом, сигнал опроса, и активно генерировали бы ответный сигнал. Вместо того, чтобы просто отразить сигнал опроса, таким образом, как описано выше, применимые к пассивным меткам RFID. Активно сгенерированный ответный сигнал обработался бы устройством RFID 100 аналогичным способом, как описано выше.

[0030] Возвращаясь к Фигуре 1, сигнал напряжения, вызванный ответным сигналом, введен во входной усилитель 121 и затем в демодулятор 123 наряду с несущим сигналом, колеблющимся в целевой частоте, выводимой гетеродином 113. Демодулятор 123 выводит ответный сигнал с промежуточной частотой (ПЧ). Затем, ответный сигнал с промежуточной частотой вводиться в аналого-цифровой преобразователь 125, который преобразовывает, ответный сигнал с промежуточной частотой в цифровой ответный сигнал. Процессор 101 получает цифровой ответный сигнал и выполняет операцию обработки цифрового сигнала, включая фильтрацию цифрового ответного сигнала и декодирование метки информации, основанной на алгоритме декодирования, ассоциированный с выбранным типом метки RFID. Далее, процессор 101 может определить, какие метка или метки находятся в пределах полевой области устройства чтения 100, и сообщает эту информацию, так же как любую другую дополнительную информацию, содержавшуюся в ответном сигнале к инвентарю приложения или к конечному пользователю. Процессор 101 может быть запрограммирован для переключения частоты, контролируя гетеродина 113 (например, синтезатор PLL) и повторить процесс для новой целевой частоты РЧ, для реализации многорежимного чтения устройство RFID.

[0031] Фигура 2 - это блок-схема, иллюстрирующая образцовое многорежимное устройство чтения RFID 200, согласно определенным вариантам конструкции. Устройство 200 включает в себя процессор 201, набор антенн 203, селекционный переключатель антенны 205, гетеродин 213, выходной усилитель 217, антенна 203, входной усилитель 221. демодулятор 223, и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 225.

[0032] Опять, в определенных вариантах конструкции, описание поисковой операции (например, передача серии поисковых сигналов для обнаружения наличия меток RFID в различных полосах RFID) для устройства RFID 200, является по существу тем же, как и образцовыми поисковыми операциями, для устройства RFID 100 на Фиг.1 описаны выше, и здесь не повторяются. Вместо этого, образцовая операция чтения устройства чтения RFID 200, описано с ударением на то, что отличается от операции чтения устройства чтения RFID 100.

[0033] В этой конфигурации устройства, процессор 201 управляет гетеродин (например, синтезатор PLL), который генерирует несущий сигнал РЧ как описано выше. Несущий сигнал РЧ введен к выходному усилителю 217, который имеет управляемый вход (например, двухпозиционный вход). Управляемый вход сконфигурирован, для получения цифрового модуляционного сигнала от процессора 201 к амплитудно-модулируемому несущему сигналу. В определенных вариантах конструкции, выход усилителя 217 является цифровым модулированным опросным сигналом, простой пример этого, сигнал амплитудной манипуляции (САМ). В таких цифровых модулированных опросных сигналах, мощность сигнала сохраняется большой, для индикации бинарной "1" и малой или нулевой для представления бинарного "0". Альтернативно, такие цифровые модулированные опросные сигналы могут быть сгенерированы усилителем, вместе с управляемым в цифровой форме аналоговым переключателем. Выход усилителя 217 подключен к антенне 203, которая передает модулированный опросный сигнал.

[0034] На принимающей стороне, ответный сигнал, несущий информацию метки, вызывает сигнал напряжения в антенне 203, сигнал напряжения которого, введен к входному усилителю 221 и затем, вместе с несущим сигналом, демодулирован демодулятором 223. Демодулированный ответный сигнал введен в аналого-цифровой преобразователь 225. который преобразовывает демодулированный ответный сигнал в цифровое представление ответного сигнала или более проще в "цифровой ответный сигнал". Затем, цифровой ответный сигнал вводится в процессор 201, где цифровой ответный сигнал фильтруется в цифровой форме и декодируется, для получения из него закодированной информации метки. Эта конфигурация устройства исключает от необходимости цифро-аналогового преобразователя и модулятора. Как и прежде, процессор 201 может быть запрограммирован, для переключения частот, управляя гетеродином 213 (например, синтезатор PLL) и повторить процесс для новой частоты РЧ, для осуществления многорежимного устройство чтения RFID.

[0035] Фигура 3 - это блок-схема, иллюстрирующая другое образцовое многорежимное устройство чтения RFID 300, согласно определенным вариантам конструкции. Устройство 300 включает в себя процессор 301. набор антенн 303, селекционный переключатель антенны 305, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 314, выходной усилитель 317, антенна 303, входной усилитель 321, и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 325.

[0036] Опять, в определенных вариантах конструкции, описание поисковой операции (например, передача серии поисковых сигналов для обнаружения наличии меток RFID в различных полосах RFID) для устройства RFID 300, является по существу тем же, как и образцовая поисковая операция для устройства RFID 100 на Фиг.1 описаны выше, и здесь не повторяются. Вместо этого, образцовая операция чтения устройства чтения RFID 300, описано с ударением на то, что отличается от операции чтения устройств чтения RFID 100 и 200.

[0037] В этой конфигурации устройства, процессор 301 имеет достаточную скорость и возможность, для прямого генерирования цифрового представление модулированного опросного сигнала. В этой конфигурации, процессор 301 может программно выполнить модуляцию в цифровом домене вместо аналогового домена, как указывалось в конфигурациях устройств, описанных выше на Фигурах 1 и 2. Альтернативно, устройство 300 может также включать память (не показана), которая связанна в передаче данных с процессором 301, и сконфигурирована для хранения различных наборов цифровых представления модулированных опросных сигналов, спроектированных для различных типов меток RFID. Процессор 301 может далее получить определенный набор цифровых представлений, соответствующих выбранному типу метки RFID, который будет прочтен, и цифровые представления, которые будут переданы в ЦАП 314, либо непосредственно из памяти, либо через процессор 301. Цифровые представления преобразуются в аналоговый модулированный опросный сигнал через ЦАП 314. Опросный сигнал может быть либо частотным, либо амплитудно-модулированным в зависимости от используемой, специфики модуляционной схемы. Модулированный опросный сигнал, затем усиливается и подается в антенну 303, и передается.

[0038] На принимающей стороне, сигнал напряжения в антенне 303, вызванный ответным сигналом от метки RFID передается во входной усилитель 321 и в аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 325 и далее напрямую к процессору 301. Процессор 301 далее демодулирует в цифровой форме, фильтрует, и декодирует сигнал для получения информацию метки. Несущая частота модулированного опросного сигнала может быть легко изменена, поскольку непосредственно контролируется процессором 301. Эта реализация уменьшена, с точки зрения, количества аппаратных компонентов по сравнению с реализациями на Фигурах 1 и 2, но требует более высокой пропускной способности компонентов и более высокой производительности процессора для обработки дополнительных функций, выполняемых в цифровом домене. Такой высокоэффективный процессор может включать цифровой медиа процессор, с модельным номером TMS320DM6431 произведенный фирмой Texas Instruments и имеющий скорость обработки в 2400 MIPS. Однако, этот цифровой сигнальный процессор является только образцовым.

[0039] Квалифицированным специалистам понятно, что образцовые многорежимные устройства чтения RFID, которые показаны на Фигурах 1-3, приводятся только для иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничения. Например, некоторые из особенностей иллюстрированных примеров могут быть смешаны и подобраны. Например, в альтернативных вариантах конструкции, модуляция может быть выполнена в цифровом домене, в то время как демодуляция может быть выполнена в аналоговом домене или наоборот.

[0040] Фигура 4 - это схема последовательности процесса, иллюстрирующая образцовый процесс для поиска и чтения многорежимного устройство чтения RFID, согласно определенным вариантам конструкции. Процесс 400 начинается в состоянии 410 и переходит к состоянию 420, в котором передается поисковый сигнал для первой полосы RFID (например, 125 кГц) в наборе полос RFID (например, 125 кГц, 13,56 МГц и 915 МГц), к чтению которого настроено устройство. В определенных вариантах конструкции, передаваемый поисковый сигнал для специфической полосы RFID включает передачу одного относительного широкополосного сигнала, имеющего спектр, который существенно обхватывает всю пропускную способность полосы (например, приблизительно от 900 МГц до 928 МГц для полосы на 915 МГц). В других вариантах конструкции, передаваемый поисковый сигнал включает охват частоты (например, передачу узкополосных сигналов или «срезов») существенно по всей пропускной способности полосы. Выбор отслеженных полос или порции одной или более полос, и, следовательно, выбор поисковых сигналов, могут зависеть от отслеженных типов меток RFID. Например, если известно, что метки RFID, представляющие интерес, поддержаны только определенной спектральной порцией специфической полосы RFID, поисковый сигнал может быть настроен для перемещения или покрытия только той спектральной порции вместо всей пропускной полосы.

[0041] Процесс 400 переходит к состоянию принятия решения 420, в котором запрос сделан относительно того, обнаружена ли индикация наличия метки в ответ на переданный поисковый сигнал. В случае с пассивной метки RFID, индикация может включать понижение в мощности отраженного поискового сигнала. В случае с активной метки RFID, индикация может включать "радиоимпульс с линейной частотной модуляцией", переданный на той же или другой частоте, активной меткой RFID. Если ответ к запросу в состоянии принятия решения 430 будет "Нет" (то есть, не обнаружена индикация наличия метки), то процесс 400 переходит к другому состоянию принятия решения 470, в котором запрос сделан относительно того, есть ли другая полоса, для поиска в наборе полос RFID, которые будут читаться устройством чтения RFID. Если ответ к запросу в состоянии принятия решения 430 будет "Да" (то есть, обнаружена индикация наличия метки), то процесс 400 переходит к состоянию 440А и 440 В. где попытка сделана для прочтения возможный меток RFID. Процессы считывания, описаны ниже на Фигурах 5 и 6. После попытки считывания, процесс 400 переходит к состоянию принятия решений 450, в котором запрос сделан относительно того, было ли чтение успешным. Если ответ к запросу в состоянии принятия решения 450 будет "Да" (то есть, успешно прочитано), то процесс 400 переходит в состояние 460, в котором метка (например, идентификация для метки RFID) выводиться, к примеру, на дисплей или в базу данных. После предоставления вывода метки, процесс 400 переходит к состоянию принятия решения 470. С другой стороны, если ответ к запросу в состоянии принятия решения 450 будет "Нет" (то есть, прочитано неудачно), процесс 400. не выводя метку, переходит к состоянию принятия решений 470.

[0042] Если ответ на запрос состояния принятия решения 470 будет "Да" (то есть, присутствует другая полоса для поиска), то процесс 400 переходит в состояние 480. В которой передается поисковый сигнал для следующей полосы RFID (например, для 13,56 МГц), и после поиска или прослушивания наличии индикации метки, переходит в состояние принятия решения 430. С другой стороны, если ответ к запросу в состоянии принятия решения 470 будет "Нет" (то есть, нет другой полосы для поиска), например, потому что, все полосы в наборе были осмотрены, то, процесс 400 циркулирует назад к состоянию 420. В котором, поисковый сигнал для первой полосы (например, 125 кГц) передается вновь, и повторяются остальные состояния как описано выше.

[0043] Фигура 5 - это схема последовательности процесса, иллюстрирующая образцовый процесс 440А для генерации и передачи опросного сигнала чтения метки RFID, согласно определенным вариантам конструкции. Процесс 440А начинается в состоянии 510 и переходит к состоянию 520, в котором сгенерирован несущий сигнал (например, сигнал RF) колеблющийся в целевой частоте (например, частоте, в которой была обнаружена присутствия индикация метки). Генерация несущего сигнала может быть выполнено гетеродином, который получает показательный сигнал целевой частоты (например, данные, представляющие мультипликативный фактор для синтезатора PLL) от процессора как описано выше на Фигурах 1 и 2.

[0044] Процесс 440А переходит в состояние 530, в котором сгенерирован модуляционный опросный сигнал. Модуляционный сигнал может быть аналоговым модуляционным сигналом, который произведен цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), преобразовывающий цифровые представления модуляционного сигнала, снабженного процессором, как описано выше на Фигуре 1. Альтернативно, модуляционный сигнал может быть цифровым модуляционным сигналом, исходящим от процессора, который может быть использован для цифровой модуляции несущего сигнала, как описано выше на Фигуре 2.

[0045] Процесс 440А переходит в состояние 540, в котором сгенерирован модулированный опросный сигнал. В определенных вариантах конструкции, это может быть достигнуто аналоговым модулятором, таким как модулятор 115 показанный на Фигуре 1, который смешивает несущий сигнал с аналоговым модуляционным сигналом как описано выше на Фигуре 1. В других вариантах конструкции, это может быть достигнуто усилителем, имеющим двухпозиционный ввод управления или усилителем, вместе с отдельным управляемым в цифровой форме аналоговым переключателем как описано выше на Фигуре 2. А еще в других вариантах конструкциях, модулированный опросный сигнал может быть сгенерирован напрямую через цифро-аналоговое преобразование цифровых представлений, как описано выше на Фигуре 3. В таких вариантах конструкции, процедуры, выполненные в состояниях 520 и 530 необязательны. Процесс 440А переходит в состояние 550, в котором модулированный опросный сигнал, после усиления, передается через антенну, такую как антенна приемопередатчика в наборе антенн 103 показанный, например, на Фиг.1. Процесс 440А заканчивается в состоянии 590.

[0046] Фигура 6 - это схема последовательности процесса, иллюстрирующая образцовый процесс 440 В для получения и обработки ответного сигнала для чтения метки RFID, согласно определенным вариантам конструкции. Процесс 440 В начинается из состояния 610 и переходит в состояние 620, в котором ответный сигнал от метки RFID получен антенной в многорежимном устройстве чтения RFID. Ответный сигнал может быть сигналом, отраженным от пассивной метки RFID или сигнала, сгенерированного активной меткой RFID. Процесс 440 В переходит в состояние 630, в котором усиливается сигнал напряжения в антенне, вызванный ответным сигналом. Затем, процесс 440 В переходит в состояние принятия решения 640, в котором запрос сделан относительно того, что должен ли ответный сигнал демодулироваться в аналоговом домене, например, специализированным аппаратным демодулятором, такой как на Фигурах 1 и 2; или в цифровом домене, например, процессором, таким как на Фигуре 3. Это состояние принятие решения нужно для того, чтобы иллюстрировать два типа (аналоговый и цифровой) демодуляции, и нужно оценить, что такой запрос обычно не делается в специфическом варианте конструкции многорежимного устройства чтения RFID. Это потому, что такое устройство, вероятно, предварительно сконфигурировано для аналоговой или для цифровой модуляционной операции.

[0047] Если ответ к запросу в состоянии принятия решения 640 является "аналоговым" (аналоговые демодуляции вариантов конструкции), то процесс 440 В вводит аналоговую демодуляционную часть и продолжает состояние 651, в котором усиленный ответный сигнал демодулируется в аналоговом домене, например, специализированным аналоговым демодулятором, таким как демодуляторы 123, 223 показанный на Фигурах 1 и 2. В аналоговой демодуляционной части процесс 440 В далее переходит к состоянию 661, в котором произведен цифровой ответный сигнал (например, цифровые представления демодулируемого ответного сигнала), например, аналого-цифровым преобразователем (ADC), такими как аналого-цифровыми преобразователями 125, 225 показанные на Фигурах 1 и 2.

[0048] С другой стороны, если ответ к запросу в состоянии принятия решения 640 является "цифровым" (цифровые демодуляции вариантов конструкции), то процесс 440 В вводит цифровую демодуляционную часть и переходит к состоянию 653, в котором усиленный ответный сигнал преобразован в цифровой ответный сигнал (например, цифровые представления ответного сигнала) аналого-цифровым преобразователем, таким как аналого-цифровой преобразователь 325 показанный на Фигуре 3. В цифровой модуляционной части процесс 440 В переходит к состоянию 663, в котором цифровой ответный сигнал демодулируется в цифровой форме процессором как описано выше на Фигуре 3.

[0049] И для аналогового и для демодуляционного вариантов конструкции, процесс 440 В сходится в состоянии 670, в котором цифровой ответный сигнал (который только что демодулирован), подвергается процессором к цифровому процессу фильтрации. Тип применяемой цифровой фильтрации зависит от типа читаемого метки RFID и ассоциированных с ним частот и схемы кодирования. Процесс 440 В переходит к состоянию 680, в котором процессор декодирует демодулированный и фильтрованный цифровой ответный сигнал, для получения информации метки, закодированные в нем. Процесс 440 В заканчивается в состоянии 690.

[0050] Квалифицированным специалистам в этой области понятно, что образцовые процессы, которые показаны на Фигурах 4-6, предоставляется только для иллюстрации, и не должны рассматриваться как ограничивающие. Например, ссылаясь на Фигуру 5, генерация модуляционного сигнала в состоянии 530 осуществляется, обычно, в то же самое время как генерация несущего сигнала в состоянии 520. В некоторых вариантах конструкции, подобных иллюстрированным на Фигуре 3, могут быть устранены состояния 520 и 530. Что касается Фигуры 6, цифровая демодуляция в состоянии 663 может быть выполнена после или в то же время, к примеру, как и цифровая фильтрация в состоянии 670.

[0051] Фигура 7 - блок-схема, которая иллюстрирует образцовую компьютерную систему 700, на которой могут быть осуществлены определенные варианты конструкции, описанные здесь. Компьютерная система 700 включает шины 702 или другой коммуникационный механизм для передачи информации, и процессор 704 вместе с шиной 702 для обработки информации. Компьютерная система 700 также включает память 706, такую как оперативная память ("ОП") или другое устройство динамической памяти, соединенное к шине 702 для хранения информации и команды, которые будут выполняться процессором 704. Память 706 может также использоваться для хранения временных переменных или других промежуточных информации во время выполнения команд процессором 704. Компьютерная система 700 далее включает устройство хранения данных 710, такое как магнитный диск или оптический диск, соединенный к шине 702 для хранения информации и команд.

[0052] Компьютерная система 700 может быть соединена через модуль ввода-вывода 708 к устройству отображения (не показан), такой как электронно-лучевой трубке ("ЭЛТ") или жидкокристаллическому дисплею ("ЖКД") для отображения информации пользователю компьютера. Устройство ввода данных, такой как, например, клавиатура или мышь может также быть соединено к компьютерной системе 700 через модуль ввода-вывода 708 для передачи информации и отборов команды на процессор 704.

[0053] Согласно определенным вариантам конструкции, определенные аспекты генерации модулированного опросного сигнала и обрабатывания ответного сигнала от метки RFID выполняются компьютерной системой 700 в ответ на процессор 704, выполняющего одну или несколько последовательностей одной или нескольких команд, содержащегося в памяти 706. Процессор 704 может быть микропроцессором, микроконтроллером, и процессором цифровых сигналов (DSP), способны к выполнению машинных команд. Такие команды могут читаться в память 706 от другой машинно-читаемой передающей среды, такой как устройство хранения данных 710. Выполнение последовательностей команд содержащих в оперативной памяти 706 заставляют процессор 704, на выполнение шагов, описанных здесь. Один или более процессоров в многопроцессорном управлении могут также использоваться, для выполнения последовательности команд, содержавших в памяти 706. В альтернативных вариантах конструкции, аппаратная часть может использоваться вместо или в комбинации с программными командами, для осуществления различные вариантов конструкции. Таким образом, варианты конструкции не ограничены никакой комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения.

[0054] Термин "машинно-читаемая передающая среда" используется здесь, как к любым передающим средам, которые участвует в передаче команд на процессор 704 для их выполнения. Такая передающая среда может быть во многих формах, включая, но, не ограничивая, долговременные носители, энергозависимые носители, и передаточные среды. Долговременные носители включают в себя, например, оптические или магнитные диски, такие как устройство хранения данных 710. Энергозависимые носители включают в себя динамическую память, такую как память 706. Передающие среды включают коаксиальные кабели, медные провода, и волоконную оптику, включая провода, которые включают шину 702. Передающие среды могут также быть в форме акустических или световых волн, таких как сгенерированные во время радиочастоты и инфракрасной передачи данных. Общие формы машинно-читаемых носителей включают в себя, например, дискеты, гибкие диски, жесткие диски, магнитные ленты, любые другие магнитные материалы, CD-ROM, DVD, любую другую оптическую среду, перфокарты, перфоленту, любую другую физически передающую среду с шаблонами отверстии, оперативные памяти, программируемые ПЗУ, перепрограммируемые ПЗУ, любые другие чипы памяти или картриджи, несущие волны, или любые другие передающие среды, из которых компьютер может прочитать.

[0055] Предшествующее описание включено, чтобы допустить любому квалифицированному человеку, использовать различные варианты конструкции, описанные здесь. В то время как предшествующие варианты конструкции были фактически описаны со ссылками на различные Фигуры и варианты конструкции. Нужно понимать, что они нужны только для иллюстрации целей и не должны быть взяты, как ограничение возможностей изобретения.

[0056] Может быть много других способов осуществления изобретения. Различные функции и элементы, описанные здесь, могут быть разделены по-другому от тех, которым описываются, не уходя от сути и возможностей изобретения. Различные изменения к этим вариантам конструкции будут очевидны для квалифицированных специалистов, а универсальные правила, определенные здесь, могут быть применены к другим вариантам конструкции. Таким образом, много изменений и модификации могут быть сделаны к изобретению, среднеквалифицированным специалистом, не отходя от сути и возможностей изобретения.

[0057] Ссылаясь на один элемент, не имеется в виду, для обозначения "одного и только одного" если специально не заявлено, а скорее всего "один или несколько". Термин "некоторый" относится к одному или нескольким. Подчеркнутые и/или курсивные заголовки и подзаголовки используются только для удобства, и не ограничивают изобретение, а также не упомянуты на связь с интерпретацией описания изобретения. Все структурные и функциональные эквиваленты к элементам различных вариантов конструкции изобретения, описанные в этом изобретении, которые известны или будут известны позже среднеквалифицированным специалистам, применены здесь со справочной информацией и направлены в соответствии с изобретением. Более того, ничто раскрытое здесь не предназначено, для посвящения общественности независимо от того, рассказано ли такое раскрытие полностью в вышеупомянутом описании.

[0058] Все элементы, части и шаги, описанные здесь, предпочтительно включены. Нужно подразумевать, что любые из этих элементов, частей и шагов могут быть заменены другими элементами, частями и шагами или вообще удалены, как будет это угодно для специалистов.

[0059] В общем, это описание раскрывает устройства и методы для чтения множества типов меток RFID, имеющих различные частоты и/или схемы кодирования. Переданных, одного или более сигналов поиска, обхватывающих множество полос RFID. Обнаруженных, наличия индикации метки RFID в одном из множества полос RFID. Переданного, опросного сигнала, настраивающего несущую частоту к частоте, в которой обнаружено наличия индикации. Полученного, ответного сигнала метки, включающего информацию метки, ассоциированную с меткой RFID. Цифровой ответный сигнал, основанный на ответном сигнале метки, является цифровым сигналом, обработанным для получения информации метки.

ПОНЯТИЯ

[0060] Это описание выявило, по крайней мере, следующие понятия.

Понятия 1. Способ чтения метки радиочастотной идентификации (RFID). Способ включает в себя:

передачу поискового сигнала, охватывающую множество полос RFID;

обнаружение индикации наличия метки RFID в одном из множества полос RFID;

и

чтение метки RFID.

Понятия 2. Это способ Понятия 1, где поисковый сигнал включает набор поисковых сигналов для множества полос RFID.

Понятия 3. Это способ Понятия 2, где передающийся поисковый сигнал для специфической полосы RFID включает охват частоты существенно по всей пропускной способности полосы RFID.

Понятия 4. Это способ Понятия 2, где передающийся поисковый сигнал для специфической полосы RFID включает передачу одного единственного поискового сигнала, имеющего спектр, который существенно обхватывает всю пропускную способность специфической полосы RFID.

Понятия 5. Это способ Понятия 1, где наличие индикации включает понижение в мощности отраженного сигнала.

Понятия 6. Это способ Понятия 1, где чтение метки RFID включает:

генерацию модулированного опросного сигнала, настраивающего несущую частоту в целевую частоту, в которой обнаружена индикация наличия метки;

получение ответного сигнала метки от метки RFID, ответный сигнал метки, включающий информацию метки, ассоциированную с меткой RFID;

произведение цифрового ответного сигнала, основанного на ответном сигнале метки;

и

обработку цифрового сигнала, который воспроизводит цифровой ответный сигнал для получения информации метки, где цифровая обработка сигналов включает, по крайней мере, одну из цифровой модуляции, цифровой фильтрации, и цифрового декодирования.

Понятия 7. Это способ Понятия 6, где генерация модулированного опросного сигнала включает модуляцию несущего сигнала, колеблющегося в целевой частоте с модуляционным сигналом, варьирующимся в частоте ниже, чем целевая частота.

Понятия 8. Это способ Понятия 7, где модулирующийся несущий сигнал выполнен в цифровом домене.

Понятия 9. Это способ Понятия 7, где модулирующийся несущий сигнал выполнен в аналоговом домене.

Понятия 10. Это способ Понятия 6, далее включающего демодулирование метки или цифровой ответный сигнал, с несущим сигналом, колеблющимся в целевой частоте.

Понятия 11. Это способ Понятия 10, где демодулирование выполнено в цифровом домене.

Понятия 12. Это способ Понятия 10, где демодулирование выполнено в аналоговом домене.

Понятия 13. Это способ чтения множество типов меток RFID, метод включает:

передачу одного или более поисковых сигналов, обхватывающих множество полос RFID;

обнаружение наличия индикации метки RFID в одном из множества полос RFID;

передачу опросного сигнала, настраивающего несущую частоту к частоте, в которой обнаружено наличие индикации;

получение ответного сигнала метки от метки RFID, ответный сигнал метки, включающий информацию метки, ассоциированную с меткой RFID;

и

обработка цифрового сигнала, который воспроизводит цифровой ответный сигнал, основанный на метке ответного сигнала, для получения информации метки

Понятия 14. Устройство идентификации радиочастоты (RFID), включающее:

антенну;

и

процессор, настроенный на:

передачу антенны поискового сигнала, обхватывающего множество полос RFID;

обнаружение наличия индикации метки RFID в одном из множества полос RFID,

и

чтение метки RFID, основанного на метке ответного сигнала, включающего информацию метки, ассоциированную с меткой RFID.

Понятия 15. Это устройство Понятия 14, далее включающее аналого-цифровой преобразователь, который сконфигурирован для генерации цифрового ответного сигнала, основанного на ответном сигнале метки,

где:

процессор далее сконфигурирован к процессу цифрового сигнала, который производит цифровой ответный сигнал для получения информации метки,

и

обработка цифрового сигнала включает, по крайней мере, одну из цифровой модуляции, цифровой фильтрации, и цифрового декодирования.

Понятия 16. Это устройство Понятия 15, где процессор далее сконфигурирован, для вывода показательного сигнала для целевой частоты, ассоциированной с целевой частотой, в которой обнаружено наличие индикации, и цифрового модуляционного сигнала, устройство далее включает:

гетеродин, сконфигурированный для получения показательного сигнала для целевой частоты и генерирования несущего сигнала, колеблющегося в целевой частоте;

цифро-аналоговый преобразователь, сконфигурированный для получения цифрового модуляционного сигнала и генерирования аналогового модуляционного сигнала, варьирующегося в частоте ниже, чем целевая частота,

и

аналоговый модулятор, сконфигурированный для получения несущего сигнала и аналогового модуляционного сигнала и генерирования модулированного опросного сигнала, смешивая несущий сигнал с аналоговым модуляционным сигналом.

Понятия 17. Это устройство Понятия 16, где гетеродин включает фазовую автоматическую подстройку частоты (PLL) синтезатора.

Понятия 18. Это устройство Понятия 16, где аналоговый модуляционный сигнал - квадратурный закодированный сигнал.

Понятия 19. Это устройство Понятия 16, где аналоговый модуляционный сигнал снабжает частотную модуляцию несущего сигнала.

Понятия 20. Это устройство Понятия 16, где аналоговый модуляционный сигнал снабжает амплитудную модуляцию несущего сигнала.

Понятия 21. Это устройство Понятия 16, далее включающий аналоговый демодулятор, сконфигурированный для получения ответного сигнала и демодулирования того же сигнала с несущим сигналом, для генерации ответного сигнала промежуточной частоты (IF), где ответный сигнал промежуточной частоты преобразован в цифровой ответный сигнал аналогово-цифровым преобразователем.

Понятия 22. Это устройство Понятия 15, где процессор далее сконфигурирован для выдачи показательного сигнала для целевой частоты, в котором обнаружено наличие индикации, и цифрового модуляционного сигнала, устройство далее включает:

гетеродин, сконфигурированный для получения показательного сигнала для целевой частоты и генерирования несущего сигнала, колеблющегося в целевой частоте;

и

один или несколько электронных блоков, сконфигурированных для получения несущего сигнала и цифрового модуляционного сигнала и генерирования модулированного опросного сигнала амплитудно-модуляционным несущим сигналом и цифровым модуляционным сигналом.

Понятия 23. Это устройство Понятия 22, где один или несколько электронных блоков включают выходной усилитель, имеющий цифровое управление переключения ввода, сконфигурированного для получения цифрового модуляционного сигнала.

Понятия 24. Это устройство Понятия 22, где один или несколько электронных блоков включают выходной усилитель и аналоговый переключатель, подключенный к выходному усилителю и имеющий цифровое управление переключения ввода, сконфигурированный для получения цифрового модуляционного сигнала.

Понятия 25. Это устройство Понятия 22, далее включающего аналоговый демодулятор, сконфигурированный для получения ответного сигнал и демодулирования того же сигнала с несущим сигналом, для генерации ответного сигнала промежуточной частоты (IF), где ответный сигнал промежуточной частоты преобразован в цифровой ответный сигнал аналогово-цифровым преобразователем.

Понятия 26. Это устройство Понятия 15, где процессор далее сконфигурирован для вывода цифрового опросного сигнала. Устройство далее включает цифро-аналоговый преобразователь (D/A), сконфигурированный для получения цифрового опросного сигнала и генерирования аналогового модулированного опросного сигнала, имеющего его несущую частоту, установленного в целевой частоте, в котором обнаружено наличие индикации.

Понятия 27. Это устройство Понятия 26, далее включающий выходной усилитель, сконфигурированный для усиления аналогового модулированного опросного сигнала, перед беспроводной передачей сигнала.

Понятия 28. Это устройство Понятия 26, далее включающего входной усилитель, сконфигурированный для получения ответного сигнала и усиления того же самого сигнала, где усиленный ответный сигнал преобразован в цифровой ответный сигнал аналого-цифровым преобразователем.

Понятия 29. Это устройство Понятия 14, где процессор сконфигурирован первоначально запрограммированным, для чтения набора множественных типов меток RFID, и затем впоследствии перепрограммирован для чтения новых типов меток RFID.

Понятия 30. Это устройство Понятия 29, где множество типов меток RFID включают метки RFID, основанные на различных схемах кодирования.

Понятия 31. Это устройство Понятия 29, где множество типов меток RFID включают метки RFID, имеющие различные полосы RFID.

Понятия 32. Это устройство Понятия 31, где полосы RFID включают полосы 125 кГц, 13,56 МГц, 915 МГц, и 2,4 ГГц.

Понятия 33. Это устройство Понятия 14, где ответный сигнал метки включает сигнал, отраженный от пассивной метки RFID.

Понятия 34. Это устройство Понятия 14, где ответный сигнал метки включает сигнал, сгенерированный активной меткой RFID.

Понятия 35. Это устройство Понятия 14, где антенна включает набор приемопередаточных антенн, каждая из приемопередаточных антенн, сконфигурированных для передачи и получения сигнала в различных полосах RFID.

Понятия 36. Это устройство Понятия 14, где антенна включает одну единственную приемопередаточную антенну, имеющую основную частоту, обхватывающую одну из множества полос RFID и одну или более гармоничных частот, обхватывающих одну или более оставшихся полос RFID.

Изобретения относятся к устройствам и способам для чтения меток радиочастотной идентификации (RFID). Техническим результатом является обеспечение возможности считывания меток различных типов, имеющих различные целевые частоты и/или схемы кодирования. Способ считывания метки RFID включает в себя следующие этапы: передачу с помощью антенны сигнала поиска для обнаружения наличия RFID метки, сигнал поиска включает в себя один из широкополосных сигналов или множество узкополосных сигналов, последовательно передаваемых для развертки полосы RFID; воспроизведение в процессоре, когда обнаружено наличие RFID метки, сигнала запроса в цифровом формате, включающее в себя исходный сигнал и несущий сигнал, имеющий заданную частоту, выбранную как минимум с двух полос RFID, связанных с первой и второй номинальными частотами, где первая номинальная частота по крайней мере в два раза больше второй допустимой частоты, и две полосы RFID содержат полосу RFID, охватываемую сигналом поиска; транслирование сигнала запроса с помощью антенны; обнаружение ответа с метки RFID с помощью измерения изменения в напряжении антенны; и считывание метки RFID. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ считывания метки радиочастотной идентификации (RFID), способ включает в себя следующие этапы:
передачу с помощью антенны сигнала поиска для обнаружения наличия RFID метки, сигнал поиска включает в себя один из широкополосных сигналов или множество узкополосных сигналов, последовательно передаваемых для развертки полосы RFID;
воспроизведение в процессоре, когда обнаружено наличие RFID метки, сигнала запроса в цифровом формате, включающее в себя исходный сигнал и несущий сигнал, имеющий заданную частоту, выбранную как минимум с двух полос RFID, связанных с первой и второй номинальными частотами, где первая номинальная частота по крайней мере в два раза больше второй допустимой частоты, и две полосы RFID содержат полосу RFID, охватываемую сигналом поиска;
транслирование сигнала запроса с помощью антенны;
обнаружение ответа с метки RFID с помощью измерения изменения в напряжении антенны; и
считывание метки RFID.

2. Способ по п. 1, также содержащий этап преобразования сигнала запроса из цифрового формата в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что этап транслирования сигнала запроса включает в себя принятие аналогового сигнала антенной.

4. Способ по п. 2, также включающий в себя этап преобразования измеренного изменения напряжения в антенне в цифровой сигнал с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП).

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заданная частота выбирается из полос RFID, которые связаны с частотами в 125 кГц, 13,56 МГц, 915 МГц и 2,4 ГГц.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что этап чтения метки RFID включает в себя:
получение цифрового сигнала на процессор; и
демодулирование на процессоре цифрового сигнала с помощью несущей частоты;
отличающийся тем, что этап чтения метки RFID включает декодировку демодулированного цифрового сигнала.

7. Устройство радиочастотной идентификации (RFID), включающее:
антенну;
цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), имеющий выход, соединенный с антенной, и вход;
аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), имеющий вход, соединенный с антенной, и выход; и
процессор, имеющий выход, соединенный со входом ЦАП, и вход, соединенный с выходом АЦП, процессор, выполненный с возможностью:
обеспечить на антенну передачу сигнала поиска для обнаружения наличия RFID метки, сигнал поиска включает в себя один из широкополосных сигналов, покрывающих RFID полосу, или множество узкополосных сигналов, последовательно передаваемых для развертки RFID полосы;
обеспечить, при обнаружении наличия RFID метки, первый цифровой сигнал на выходе, что включает цифровой формат модулированного сигнала запроса, содержащего сигнал несущей частоты, модулированный исходным сигналом, отличающийся тем, что сигнал несущей частоты выбирается из по крайней мере двух полос RFID, связанных с первой и второй номинальными частотами, первая номинальная частота является как минимум удвоенной второй номинальной частотой, и как минимум две RFID полосы содержат RFID полосу, охватываемую сигналом поиска;
принять второй цифровой сигнал на входе; и
демодулировать второй цифровой сигнал, чтобы удалить сигнал несущей частоты; и декодировать демодулированный второй цифровой сигнал.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что:
процессор включает в себя память, настроенную на хранение множества цифровых форматов модулированных сигналов запроса; и
процессор также настроен на извлечение одного из множества цифровых форматов модулированных сигналов запроса и установление в качестве первого цифрового сигнала, извлеченного из множества цифровых форматов модулированных сигналов запроса.

9. Устройство радиочастотной идентификации (RFID), включающее:
антенну;
модулятор, имеющий выход, соединенный с антенной, а также первый и второй входы; демодулятор, имеющий первый вход, соединенный с антенной, и второй вход и выход;
гетеродин, имеющий выход, соединенный с первым входом модулятора и вторым входом демодулятора, гетеродин сконструирован для обеспечения, когда обнаружено наличие RFID метки, аналогового несущего сигнала на заданной частоте, выбранной с как минимум двух полос RFID, связанных с первой и второй номинальными частотами, где первая номинальная частота по крайней мере в два раза больше, чем вторая номинальная частота, и как минимум две полосы RFID содержат полосу RFID, охватываемую сигналом поиска, гетеродин также сконструирован для получения характерного сигнала заданной частоты;
цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), имеющий выход, соединенный со вторым входом модулятора, и вход;
аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), имеющий вход, соединенный с выходом демодулятора, и выход; и
процессор, имеющий первый выход, соединенный с входом гетеродина, второй выход, соединенный с входом ЦАП и вход, соединенный с выходом АЦП, процессор, сконструированный так, чтобы:
обеспечивать на антенну передачу сигнала поиска для обнаружения наличия RFTD метки, сигнал поиска включает в себя один из широкополосных сигналов, покрывающих RFTD полосу, или множество узкополосных сигналов, последовательно передаваемых для развертки RFTD полосы;
обеспечивать характерный сигнал заданной частоты на первом выходе;
обеспечивать исходный сигнал на втором выходе;
принять цифровой сигнал на входе; и
декодировать цифровой сигнал.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что гетеродин включает фазовую автоматическую подстройку частоты (PLL) синтезатора.

11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что модулятор обеспечивает на выходе аналоговый модуляционный сигнал, который представляет собой квадратурный закодированный сигнал.

12. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что модулятор обеспечивает на выходе аналоговый модуляционный сигнал, который включает в себя частотную модуляцию несущего сигнала.

13. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что модулятор обеспечивает на выходе аналоговый модуляционный сигнал, который включает в себя амплитудную модуляцию несущего сигнала.

14. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что заданная частота выбирается из полос RFID, которые связаны с частотами в 125 кГц, 13,56 МГц, 915 МГц и 2,4 ГГц.

15. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что заданная частота выбирается из полос RFID, которые связаны с номинальными частотами в 125 кГц, 13,56 МГц, 915 МГц и 2,4 ГГц.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что процессор содержит память, сконструированную так, чтобы хранить множество наборов информации соответственно связанную с множеством типов меток RFID, где каждый набор содержит соответствующую схему кодирования и частотную полосу RFID.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что память содержит первый и второй наборы информации, связанные с первой и второй метками RFID, имеющими различные полосы RFID.

18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что полосы RFID включают полосы 125 кГц, 13,56 МГц, 915 МГц, и 2,4 ГГц.

19. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что вход АЦП принимает напряжение с помощью антенны, где изменения в напряжении соответствуют сигналу, отраженному от пассивной метки RFID.

20. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что вход АЦП принимает напряжение с помощью антенны, где изменения в напряжении соответствуют сигналу, сгенерированному активной меткой RFID.

21. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что антенна включает в себя набор приемопередаточных антенн, каждая из приемопередаточных антенн сконфигурирована для передачи и получения сигнала в различных полосах RFID.

22. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что антенна включает одну единственную приемопередаточную антенну, имеющую основную частоту, захватывающую одну из множества полос RFID, и одну или более гармоничных частот, захватывающих одну или более из оставшихся полос RFID.

23. Способ считывания метки радиочастотной идентификации (RFID), способ включает в себя следующие этапы:
передачу с помощью антенны сигнала поиска для обнаружения наличия RFID метки, сигнал поиска включает в себя один из широкополосных сигналов или множество узкополосных сигналов, последовательно передаваемых для развертки полосы RFID;
воспроизведение в процессоре, когда обнаружено наличие RFID метки, сигнала запроса в цифровом формате, включающее в себя исходный сигнал и несущий сигнал, имеющий заданную частоту, выбранную как минимум с двух полос RFID, связанных с первой и второй номинальными частотами, где первая номинальная частота по крайней мере в два раза больше второй допустимой частоты, и две полосы RFID содержат полосу RFID, охватываемую сигналом поиска;
преобразование сигнала запроса цифрового формата в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП);
обеспечение аналогового сигнала на вторую антенну из как минимум двух антенн, каждая из как минимум двух антенн связана с различными полосами RFID, которых должно быть как минимум две;
транслирование сигнала запроса с помощью выбранной антенны;
обнаружение ответа с метки RFID с помощью измерения изменения в напряжении антенны; и
считывание метки RFID.

24. Устройство радиочастотной идентификации (RFID), включающее:
как минимум две антенны, соответственно связанные с как минимум двумя полосами RFID, связанными с первой и второй заданными частотами, где первая заданная частота по крайней мере в раза больше второй заданной частоты;
цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), имеющий выход и вход;
аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), имеющий вход и выход; и
секционный выключатель антенны, соединенный с выходом ЦАП и входом АЦП и выборочно соединенный с одной из как минимум двух антенн; и
процессор, функционально связанный с секционным выключателем антенны и имеющий выход, соединенный со входом ЦАП, и вход, соединенный с выходом АЦП, процессор, сконструированный таким образом, чтобы:
воспроизводить сигнал поиска для одной из как минимум двух антенн для обнаружения наличия RFID метки, сигнал поиска включает в себя один широкополосный сигнал, покрывающий RFID полосу, или множество узкополосных сигналов, последовательно передаваемых для развертки RFID полосы, RFID полоса, выбранная из как минимум двух RFID полос;
сконструировать секционный выключатель антенны так, чтобы выбирать одну из как минимум двух антенн, когда обнаружено наличие RFID метки;
обеспечить первый цифровой сигнал на выходе, что включает цифровой формат модулированного сигнала запроса, содержащего сигнал несущей частоты, модулированный исходным сигналом, где сигнал несущей частоты является заданной частотой, которая выбирается из по крайней мере двух полос RFID;
принять второй цифровой сигнал на входе;
демодулировать второй цифровой сигнал, чтобы удалить сигнал несущей частоты; и
декодировать демодулированный второй цифровой сигнал.

25. Устройство радиочастотной идентификации (RFID), включающее:
как минимум две антенны, соответственно связанные с как минимум двумя полосами RFID, связанными с первой и второй заданными частотами, где первая заданная частота по крайней мере в раза больше второй заданной частоты;
модулятор, имеющий выход и первый и второй входы; демодулятор, имеющий первый вход и второй вход и выход; секционный выключатель антенны, соединенный с выходом модулятора и первым входом демодулятора и выборочно соединенный с одной из как минимум двух антенн; и
гетеродин, имеющий выход, соединенный с первым входом модулятора и вторым входом демодулятора, гетеродин сконструирован так, чтобы обеспечить аналоговый несущий сигнал на рабочей частоте, выбранной с как минимум двух полос RFID, и принять характерный сигнал рабочей частоты;
цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), имеющий выход, соединенный со вторым входом модулятора, и вход;
аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), имеющий вход, соединенный с выходом демодулятора, и выход; и
процессор, функционально связанный с секционным выключателем антенны и имеющий первый выход, соединенный со входом гетеродина, второй выход, соединенный с входом ЦАП, и вход, соединенный с выходом АЦП, процессор сконструирован так, чтобы:
воспроизводить сигнал поиска для одной из как минимум двух антенн для обнаружения наличия RFID метки, сигнал поиска включает в себя один широкополосный сигнал, покрывающий RFID полосу, или множество узкополосных сигналов, последовательно передаваемых для развертки RFID полосы, RFID полоса, выбранная из как минимум двух RFID полос;
обеспечивать характерный сигнал рабочей частоты на первом выходе;
сконструировать секционный выключатель антенны так, чтобы выбирать одну из множества антенн, которые связаны с рабочей частотой, когда обнаружено наличие RFID метки;
обеспечивать исходный сигнал на втором выходе;
принять цифровой сигнал на входе; и
декодировать цифровой сигнал.