专利名称：具有可更改和可逆读取范围的rfid标签的制作方法
背景技术：
相关技术介绍RFID技术是众所周知的。RFID标签可以是具有包括附着于天线的集成电路的插入或嵌入标签的集成电路。RFID读取器/写入器向RFID标签发送电磁波，该电磁波在标签的天线中感生出电流。该RFID读取器/写入器可以是固定设备或便携设备。标签调制该波并可以将信息发回RFID读取器/写入器。关于附着有标签的物品的附加信息可以存储在该标签上。该标签可以是无源的或有源的。无源的RFID标签通常不具有电源，并且依靠询问信号提供的能量来发射信息流。有源RFID标签可以具有电源，如直流(DC)电池。在标签和RFID读取器/写入器之间可以通过感应耦合或后向散射进行信息的交换。RFID系统可以使用许多不同的频率，但是通常最常用的是低频(125KHz左右)、高频(13.56MHz)、超高频(850-900MHz)、和微波(2.45Ghz)。
RFID系统可以用于确定所关注物品的当前位置、库存控制和跟踪、资产跟踪和回收、制造零件跟踪、跟踪供应链中的货物、支付系统等。RFID标签可以存储用于安全性、访问控制、和/或认证目的的信息。
在零售的情况下，想要禁止RFID标签，例如，在已经购买物品后，为了保护消费者的隐私而禁止安全机构，或使得可以对所附物品访问。终止命令(kill command)用于永久地禁止RFID标签，使RFID标签不能使用。当前的RFID标签的终止命令通常是永久的或近似永久的，并且使标签重新可用需要较困难的调整。
需要一种用于禁止RFID标签但对标签破坏较少的技术。
通过参考附图可以更好地理解本发明，并且它的许多特征和优点对于本领域技术人员将显而易见。
图1示出了根据本发明实施例的RFID系统；图2示出了根据本发明实施例的RFID标签的流程图；图3示出了根据本发明实施例的RFID读取器/写入器的流程图。
在不同附图中使用的相同的参考标记来表示相似或相同的部件。
具体实施例方式
在以下描述中，说明了许多具体的细节。然而，可以理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，为了不使对本说明书的理解模糊，未详细示出公知的方法、结构和技术。
提及的“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“多种实施例”等表示这样描述的本发明的(多个)实施例可以包括特定的特征、结构或特点，但不是每个实施例都必须包括该特定特征、结构或特点。此外，短语“在一个实施例中”的重复使用尽管可以指相同的实施例，但是并不一定指同一实施例。
如在此使用的，除非另外指定，用于描述共同对象的序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等的使用仅表示涉及类似对象的不同情况，但不表示这样描述的对象必须以特定的时间、空间、等级或任何其他方式的顺序。
除非另外特别指定，如从以下讨论显而易见的，可以理解贯穿整个说明书利用如“处理”、“计算”、“运算”等术语的说明指操纵和/或转换表示物理(诸如电子)量的数据为相似地表示物理量的其他数据的计算机或计算系统、或相似的电子计算设备、状态机等执行的操作和/或处理。
图1示出了根据本发明实施例的RFID系统。系统100包括具有天线104的射频识别(RFID)读取器/写入器102和具有天线108的RFID设备106。任意数量的不同低剖面(low profile)天线类型可以用于RFID天线104和RFID天线106，包括例如偶极天线、环形天线、片状天线和/或其他类型的天线。
RFID设备106接收并处理来自RFID读取器/写入器102的RF信号110。RFID设备106可以包括能量收集(harvesting)和电压处理电路112、处理器或状态机114、存储器116、调制器118和阻抗控制电路120。能量收集和电压处理电路112可以包括诸如二极管(未示出)的保护电路和电压调节器(未示出)以及感应器(未示出)，以接收RF信号110并对一个或多个电容(未示出)充电，以产生用于操作RFID设备106的电能，然而本发明不限于该上下文的描述。存储器116可以包括非易失性可重写存储器，然而本发明不限于该上下文的描述。存储器116还可以包含用于解密的密钥、用于信号验证的设备标识和其他这样的信息。调制器118控制开关122，并且用于上行通信，然而本发明不限于该上下文的描述。阻抗控制电路120包括用于有意地和可逆地减小或增加RFID设备106的读取范围的电路，例如阻抗失配抽头(mismatch lap)124。
为了访问RFID设备106，可以在RFID设备106附近通过RFID读取器/写入器102发射询问信号。一旦接收到该询问信号，RFID设备106可以更新阻抗控制信息，例如，RFID设备106可以改变天线108的阻抗。可以将天线的阻抗调谐为从天线设计的观点来说方便的任何阻抗，例如，对于具有15dB的典型最小回波损耗(return loss)的标准全范围通信的50欧姆阻抗匹配。一旦接收到读取范围改变命令，例如，软终止(soft kill)命令，阻抗控制单元120就可以在天线端口上切换片上电阻，将其阻抗减小为30欧姆，从而将天线的回波损耗减小为5dB。阻抗的量以非易失的方式设定，使得读取范围保持在特定范围，直到接收到另一个范围命令(range command)。例如，软终止命令可以设置控制阻抗配置的非易失性存储单元中的多位。注意到，存在多种改变天线端口阻抗的方法，本发明不限于该上下文中的描述。通过减小RF能量收集单元112的效率而减小RFID设备106的读取范围，所述RF能量收集单元112相反需要更高的功率电平来工作。由于典型FCC限制，这具有急剧减小RFID设备106的读取范围的作用。
以信号110传达的阻抗控制信息可以是简单的一位消息(短范围/长范围)或者可以包含多位，以实现多个读取范围。通过发送不同的消息，RFID设备106的读取范围可以增加或减少，例如，从一英尺到15英尺，反之亦然。
因此，不同于完全的“终止”命令或方法，本发明的实施例允许RFID标签保持功能，但是是在近范围内，并且容易重新配置以用于全范围操作。这在例如零售环境中是很有用的。在购买了物品之后，附着的RFID标签被给予“软终止”命令，该命令将标签的读取范围减小到例如一英尺或更少。然后，使消费者不受到对该购买物品的远场监视(far field surveillance)。如果该物品被回收，则可以重新配置该读取范围并将该物品返回库存。
在本发明的替换实施例中，RFID设备106的处理可以包括解密和验证，从而保护RFID设备106不受恶意访问。可以使用任意类型的验证协议，例如单向和双向协议。本发明不限于该上下文中的描述。
在本发明的替换实施例中，RFID设备106可以将状态或确定消息发回RFID读取器/写入器102。
图2示出了根据本发明实施例的用于RFID标签的流程图。在方框202，由RFID标签(例如，RFID设备106)接收RF信号。该RF信号包括读取范围更新信息。在本发明的一个实施例中，在方框204，从RF信号得到能量用于信号处理。或者，RFID标签可以包括电源，诸如电池等。在方框206，将该信号解调为数字信号，并且可选地进行解密。在方框208，该信号可选地被验证。在方框210，如果验证未通过，则处理中止。在方框212，如果验证通过，则根据RF信号中接收的读取范围更新信息更新读取范围信息。例如，可以将更新的读取范围信息存储在存储器中，和/或用于控制天线108的阻抗。通过改变天线108的阻抗，可以改变RFID设备106的读取范围，例如增加或减少。可选地，在方框214，可以发送状态信号从而确认更新成功。
图3示出了根据本发明实施例的用于RFID读取器/写入器的流程图。在方框302，RFID读取器/写入器向RFID设备发射RF信号。该RF信号包括读取范围更新信息。RFID读取器/写入器的天线被调谐为附着于RFID设备的天线。在方框304，RFID读取器/写入器可选地接收来自RFID设备的确认信号，该信号确认成功地更新了设备的读取范围。如果没有接收到，则RFID读取器/写入器可以在方框302重新发射RF信号，和/或在方框306记录错误。
在一个实施例中，RF信号具有充足的能量，使得RFID设备可以处理该信号，更新阻抗控制信息，并可选地向RFID读取器/写入器发回状态消息。在替换实施例中，RFID设备包括其自身的电源。该RF信号可以包括设备标识、验证信息，并可以被加密。
尽管参考与RFID类似的系统进行了上述说明，但是还要将其他类型的无线通信系统包括在本发明的范围中，所述无线通信系统包括，但不局限于无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、微波存取全球互通(WiMax)、无线个域网(WPAN)、无线城域网(WMAN)、码分多址(CDMA)蜂窝无线电话通信系统、全球移动通信(GSM)蜂窝无线电话系统、北美数字蜂窝系统(NADC)蜂窝无线电话系统、时分多址(TDMA)系统、扩展TDMA(E-TDMA)蜂窝无线电话系统、如宽带CDMA(WCDMA)、CDMA-2000的第三代(3G)系统，通用移动通信系统(UMTS)等，然而本发明的范围不局限于这方面。在至少一种实现方式中，例如，根据蓝牙短范围无线协议(蓝牙系统规范，版本1.2，Bluetooth SIG，Inc.，2003年11月，和相关的规范和协议)实现无线链路。其他可能的无线联网标准包括，例如IEEE802.11(ANSI/IEEE Std 802.11-1999版和相关的标准)，IEEE802.16(ANSI/IEEE Std 802.16，2002，IEEE Std 802.16a，2003年3月和相关的标准)，由欧洲电信标准化协会(ETSI)宽带无线电接入网络(BRAN)开发的HIPERLAN 1，2和相关标准，HomeRF(HomeRF规范，修订版2.01，HomeRF技术委员会，2002年7月和相关规范)，和/或其他标准。
已经在特定实施例的上下文中描述了根据本发明的实现。这些实施例意于说明而并非限制。许多变型、修改、添加和改进都是可能的。因此，可以为在此描述的部件提供多种情况作为一种情况。在多种部件、操作和数据存储之间的界限在一定程度上是任意的，并且在具体示例性配置中说明特定操作。可以构思其他功能性配置，并且这些配置落在以下权利要求的保护范围中。最后，在多种配置中表示为分离部件的结构和功能可以实现为组合的结构或部件。这些和其他变型、修改、添加和改进落在以下权利要求定义的本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种系统，包括天线；和耦合到所述天线的读取范围控制电路；所述读取范围控制电路用于在第一读取范围和第二读取范围之间更改所述天线的读取范围。
2.如权利要求1所述的系统，所述读取范围控制电路用于根据在所述天线上接收的射频(RF)信号更改所述天线的所述读取范围。
3.如权利要求1所述的系统，所述读取范围控制电路包括用于在所述第一读取范围和所述第二读取范围之间更改所述天线的读取范围的阻抗控制单元。
4.如权利要求3所述的系统，所述阻抗控制单元包括阻抗失配抽头。
5.如权利要求1所述的系统，所述读取范围控制电路中的所述第一读取范围大于所述第二读取范围。
6.如权利要求1所述的系统，所述读取范围控制电路用于在三个或更多读取范围距离之间更改所述读取范围。
7.如权利要求1所述的系统，还包括耦合到所述天线的射频识别(RFID)标签。
8.如权利要求1所述的系统，还包括用于存储在所述天线上接收的读取范围信息的非易失性存储器。
9.如权利要求1所述的系统，还包括耦合到所述天线的能量收集电路，用于从包含读取范围更新信息的射频(RF)信号收集能量。
10.如权利要求1所述的系统，还包括耦合到所述天线的调制开关，用于在所述天线上发送读取范围更新确认消息。
11.一种方法，包括接收包含读取范围更新信息的射频(RF)信号；以及根据所述读取范围更新信息更新天线的读取范围能力；其中所述读取范围更新信息指定两个或多个预先指定的读取范围之一。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述两个或多个预先指定的读取范围包括短读取范围和长读取范围。
13.如权利要求11所述的方法，其中更新所述读取范围能力的步骤包括更改所述天线的阻抗。
14.如权利要求11所述的方法，还包括将所述读取范围更新信息存储在非易失性存储器中。
15.如权利要求11所述的方法，还包括验证所述RF信号。
16.如权利要求11所述的方法，还包括将所述RF信号解密。
17.如权利要求11所述的方法，还包括发送读取范围更新确认消息。
18.一种装置，包括读取范围控制电路，用于在第一读取范围和第二读取范围之间更改所述天线的读取范围。
19.如权利要求18所述的装置，所述读取范围控制电路用于根据在所述天线上接收的射频(RF)信号更改所述天线的所述读取范围。
20.如权利要求18所述的装置，所述读取范围控制电路包括阻抗控制单元，用于更改所述天线的读取范围。
21.如权利要求20所述的装置，所述阻抗控制单元包括阻抗失配抽头。
22.如权利要求18所述的装置，还包括耦合到所述读取范围控制电路的射频识别(RFID)标签。
23.如权利要求18所述的装置，还包括用于存储在所述天线上接收的读取范围信息的非易失性存储器。
24.如权利要求18所述的装置，还包括耦合到所述天线的能量收集电路，用于从包含读取范围更新信息的射频(RF)信号收集能量。
25.如权利要求18所述的装置，还包括耦合到所述读取范围控制电路的调制开关，用于在所述天线上发送读取范围更新确认消息。
26.一种方法，包括发送包含读取范围更新信息的射频(RF)信号；其中所述读取范围更新信息指定两个或多个预先指定的读取范围之一。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述两个或多个预先指定的读取范围包括短读取范围和长读取范围。
28.如权利要求26所述的方法，其中所述RF信号还包含验证。
29.如权利要求26所述的方法，其中将所述RF信号加密。
30.如权利要求11所述的方法，还包括接收读取范围更新确认消息。
全文摘要
一种其中可以可逆地更改读取范围的RFID标签。在射频(RF)信号中接收读取范围控制更新信息。该信息用于控制天线的读取范围。例如通过改变天线的阻抗，天线的读取范围可以增加或减少。
文档编号G06K7/00GK101080731SQ200580043309
公开日2007年11月28日 申请日期2005年12月15日 优先权日2004年12月17日
发明者J·波萨门蒂尔 申请人:英特尔公司