在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法和装置的制作方法

专利名称：在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频识别(RFID)技术，尤其涉及在采用被动式标签(passive tag)的射频识别系统中向标签提供能量的方法和装置。
背景技术：
射频识别系统通常由读写器(reader或interrogator)和标签(Tag)组成。在 采用被动式标签(Passive tag)的射频识别系统中，被动式标签的能量是从读写 器发送的射频波中获得的。例如，在基于EPC C1G2(EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Genemtion-2 UHF RFID Protocol for Communications at 860MHz — 960MHz Version 1.0.9)协议的射频识别系统中， 读写器在通信过程中会交替发送命令信号和载波信号(continuous wave,简称
CW)，标签可以从所述读写器的发送信号中获得能量。
读写器对标签的读和写是射频识别系统的两种主要操作，通常读写器在
对标签执行读操作之后再执行写操作。标签在执行写操作时要比读操作消耗 更多的能量。 一些距离读写器较远的标签由于获得的能量较少，在执行完读 操作后可能没有足够的能量进行可靠的写操作。因此，采用被动式标签的射 频识别系统的可读写范围通常比可读范围小很多，如图l所示。这会限制射 频识别系统的很多应用。
为了提高写操作的可靠性，扩大可读写范围，就需要给射频识别系统中 的被动式标签提供更多的能量以进行可靠的写操作。
此外，在射频识别系统的读操作可靠性也有待提高、可读范围也有待扩 大的情况下，也需要给射频识别系统中的被动式标签提供更多的能量。

发明内容
本发明的目的是提供在采用被动式标签的射频识别系统中向标签提供 能量的方法、装置和系统，以使标签能获得更多的能量，使其执行读和/或写操作的可靠性得到提高，射频识别系统的只读和/或可读写范围得到扩大。
本发明的第 一种在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法中，所 述射频识别系统的读写器的 一个通信过程包括至少 一个发送命令信号的时 段和至少一个发送载波信号的时段，所述射频识别系统的标签从所述载波信
号中获得能量；所述读写器从发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为 增强时段；然后，所述读写器调节对发送信号的增益，使得在所述增强时段 中的载波信号以增强的发送功率发送出去，和/或，所述读写器调节向标签发 送载波信号的时间长度，使得在所述增强时段中以加长的时间长度向标签发 送载波信号。
作为一种优选方案，所述选定增强时段的步骤包括当所述读写器检测 到对标签的接收信号强度小于一预设的接收信号强度参考值时，所述读写器 选定当前或之后的至少 一个发送载波信号的时段作为所述增强时段。
作为另一种优选方案，所述选定增强时段的步骤包括当所述读写器要 向标签写入的比特数大于一预设的比特数参考值时，所述读写器选定当前或 之后的至少 一个发送载波信号的时段作为所述增强时段。
作为再一种优选方案，所述增强时段由所述读写器预先选定。
具体地，所述增强的发送功率大于发送命令信号所采用的发送功率。优 选地，所述增强的发送功率为最大允许的发送功率。
优选地，所述读写器进一步通过训练时段获取相关信息用于调节所述增益。
本发明提供了一种实现第一种方法的读写器，包括 一个发送信号生 成单元，用于生成发送给标签的发送信号，所述发送信号包括至少一个发送 命令信号的时段和至少一个发送载波信号的时段； 一个功率调节单元，用于
接收所述发送信号生成单元提供的发送信号，根据设置的增益对所述发送信
号进行功率调节； 一个天线单元，用于将来自所述功率调节单元的发送信号 发送出去； 一个时段选择单元，用于从发送载波信号的时段中选定至少一个 时段作为增强时段； 一个增益控制单元，所述增益控制单元用于调节所述功 率调节单元的增益，以使在所述增强时段中载波信号达到增强的发送功率；
和/或， 一个时长设置单元，用于控制所述发送信号生成单元的发送信号的时 段长度，使得在所述增强时段中延长上述发送载波信号的时段的长度。
作为一种优选方案，所述读写器进一步包括 一个条件判断单元，用于检测对标签的接收信号强度，在判定所述接收信号强度小于一预设的接收信 号强度参考值时，触发所述时段选择单元从发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作为增强时段。
作为另一种优选方案，所述读写器进一步包括 一个条件判断单元，用 于检测要向标签写入的比特数，在判定所述比特数大于一预设的比特数参考 值时，触发所述时段选择单元从发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作 为增强时段。
优选地，所述读写器还包括 一个训练单元，用于执行训练时段并获取 相关信息，来确定在所述增强时段对所述功率调节单元设置的增益并提供给 所述增益控制单元。
本发明还提供了第二种在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方 法，其中，所述射频识别系统的读写器的一个通信过程包括至少一个发送命 令信号的时段和至少一个发送载波信号的时段，所述射频识别系统的标签从 所述载波信号中获得能量；在所述射频识别系统中设置至少一个独立供能装 置；所述独立供能装置从发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作为增强 时段；所述独立供能装置监视所述读写器通信的进程，在确定进入所述增强 时段时，向标签发送载波，直到所述读写器开始发送下一个命令。 优选地，在距离读写器较远的标签附近设置所述独立供能装置。 优选地，根据所期望的覆盖范围相应地设置所述独立供能装置。 本发明还提供了一种实现第二种方法的独立供能装置，包括 一个时段 选择单元，用于从一个读写器发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为 增强时段； 一个时段控制单元，用于监视所述读写器通信的进程，在确定所 述读写器开始所述增强时段时发出发送载波信号的指示，在确定所述读写器
开始发送下一个命令时，发出停止发送载波信号的指示； 一个载波发送单元， 用于在收到所述时段控制单元发出的发送载波信号指示时，向标签发送载 波，直到收到所述停止发送载波信号指示。
在现有的采用被动式标签的射频识别系统中，读写器通过在发送命令信 号的间隙发送载波信号以向标签提供能量，且发送命令信号和发送载波信号 都采用相同的发送功率。而本发明的第一种方法的一方面是增强了选定的增 强时段中载波信号的发送功率，相对于现有技术来说，本发明的这种方法可 以使标签从载波信号中获得更多的能量用于读和/或写搡作，提高了读和/或写操作的可靠性，扩大了系统的只读范围和/或可读写范围。而且，在其它时 段仍采用较低的发送功率发送信号，可以避免对其它读写器的工作产生太大 干扰。本发明的这种方法不增加载波信号的发送时间，因此不会使读写才喿作 的耗时延长。如果在满足预定条件时才触发设置增强的发送功率，则在向标 签增加供能以提高读和/或写操作可靠性的同时，又可以避免对其它读写器的 操作产生大的干扰。
本发明的第一种方法的另一方面是，延长了载波信号的发送时间，相对
多的能量用于写操作，提高了读和/或写操作的可靠性，扩大了系统的只读范 围和/或可读写范围。这种方法不增加载波信号的发送功率，因此不会对其它 读写器的工作产生额外的干扰。如果在满足预定条件时才触发设置延长的发 送时间，则在向标签增加供能以提高读和/或写操作可靠性的同时，又可以权 衡读和/或写操作的效率。
本发明的第二种方法在射频识别系统中增加了额外的独立供能装置，这 些独立供能装置能方便地设置在远离读写器的标签附近，为这些获得能量不 足的标签提供额外的能量供应用于读和/或写操作，从而提高读写操作的可靠 性，扩大系统的只读范围和/或可读写范围。这种方法不需要原有的射频识别 系统作任何修改，因此可方便地用于各种射频识别系统。


图1是采用被动使标签的射频识别系统的读/写范围的示意图； 图2示出了本发明第 一 实施例中读写器对标签进行写操作的 一个过程的 示意图3给出了一种实现本发明第一实施例所述方法的读写器的组成示意
图4是功率调节单元的一种实现方式的示例； 图5是功率调节单元的另一种实现方式的示例； 图6示出了本发明第二实施例中读写器对标签进行写操作的一个过程的 示意图7给出了一种实现本发明第二实施例所述方法的读写器的组成示意
图；图8是本发明第二实施例中读写器的发送信号生成单元的组成示意图； 图9给出了本发明第三实施例中独立供能装置的示意图。 以下结合附图来对本发明进行详细说明。
具体实施例方式
根据本发明，通过以下各实施例描述的方式为采用被动式标签的射频识 别系统中的被动式标签(以下简称标签)增加能量的供给，就可以使标签获得 更多的能量，以可靠地进行读和/或写操作。从一个射频识别系统的角度看， 也就是可扩大覆盖范围。
第一实施例
本发明的第 一 实施例通过增加读写器发送载波的功率强度来增加向标 签供给的能量。
以下结合图2的过程对第一实施例进行详细说明。图2示出了读写器在 进行读操作之后对标签进行写操作的一个过程的示例，该示例基于EPC
C1G2协议。在读写器对一组标签进行读操作之后(例如在时刻1)，被成功读 取的标签处于应答(acknowledged)状态。此时，读写器向一个处于应答 (acknowledge)状态的标签发出Req_RN命令。该标签生成并存储一个新的 RN16，或称为句柄(handle)，将该句柄通过反向散射返回给读写器，并转 入开放(open)或安全(secured)状态(例如在时刻2)。读写器然后发出一个带有 RN16的Re^RN命令，标签相应地返回一个码值(Cover Code)。之后，标签 可以执行写(Write)等访问(access)命令。标签向读写器返回其句柄表示操作成 功或返回错误码(error code)表示操作失败。
从以上过程可看出，在现有技术中，读写器在通信过程中会发送命令信 号和载波(CW)信号，标签从所述读写器发送的信号中获得能量，其中，发送 命令信号和发送载波信号都采用相同的发送功率。实际上，标签在通信过程 中主要从载波信号发送时段获得能量。因此，根据本发明，读写器从那些发
送载波信号的时段(如时段t2、 t4、 t6)中选定至少一个时段(如时段t2)作为增强
时段；读写器对发送信号进行功率调节，使得在所述增强时段中的发送信号， 即载波信号，以增强的发送功率发送出去，在其它时段(如时段t。 t3、 t4、 t5、
t6)中的发送信号可以采用按常规方式确定的发送功率发送出去。本发明所谓
增强的发送功率，是指其大于发送命令信号时段的发送功率。这样，通过在增强时段采用增强的发送功率发送载波信号，可以使标签 从载波信号中获得更多的能量。而在其它时段，仍采用较小的发送功率，如 按常规方式确定的发送功率，则可以避免对附近其它读写器的4喿作产生大的 干扰。这样，标签就可以在增强时段获取更多的能量用于写操作。
具体地，可以在t2时段采用最大允许的发送功率作为增强的发送功率。 所述最大允许的发送功率通常由无线电相关的法规进行限定，目的是为了避 免对其它无线电系统的过大干扰。
一种优选的调节方式是，可以在满足预定条件时触发读写器选定至少一 个时段作为增强时段，并在该时段中将载波信号以增强的发送功率发送出 去。这样，只是在必要时增加载波信号的发送功率，可以尽可能地减少对其
它读写器的操作产生的干扰。所述预定条件可以是所述读写器对标签的接 收信号强度(RSSI)小于一预设的接收信号强度参考值，或所述读写器要向标 签写入的比特数大于一预设的比特数参考值。 一种具体做法是，读写器检测 目前要执行写操作的标签的接收信号强度，然后将所述接收信号强度与预设 的接收信号强度参考值相比较，如果所述接收信号强度小于预设的接收信号 强度参考值，则确定已满足预定条件。另一种具体做法是，读写器检测要向 目前要执行写操作的标签发送的比特数量，然后将所述比特数与预设的比特 数参考值相比较，如果所述比特数大于预设的比特数参考值，则确定已满足 预定条件。优选地，将在确定已满足预定条件之后的第一个发送载波信号的 时段作为增强时段，可以及时地增加对能量不足的标签的能量供给，从而能 更好地提高后续操作的可靠性。
在实现时，可以在信号发射前对发送信号的功率进行增益调节来达到上 述目的。为了更准确地设置相应的增益，可以在通信的开始阶段通过一段或 几段训练时间来获取用于增益调节的参考信息。其具体方式可参照现有技术 通过训练时段获取信号功率等相关信息用于增益设置的方法，本发明不作详 细描述。
在本实施例中，作为示例，只选定了在一个t2时段中增强载波的发送功 率。作为另选的方案，也可以选定在多于一个的时段(例如时段t2、 tO上增强 载波的发送功率。最好是根据标签写操作对能量的具体需求来选定增强时段 的数量，这样可以达到更好的效果。
图3示出了一种实现本发明第一实施例所述方法的读写器的示意图。
10该读写器装置包括发送信号生成单元、功率调节单元、天线单元、时段 选捧单元和增益控制单元。
其中，发送信号生成单元生成要发送给标签的经过调制后的发送信号， 所述发送信号包括至少 一个发送命令信号的时段和至少 一个发送载波信号 的时段。功率调节单元接收所述发送信号生成单元提供的发送信号，根据设 置的增益对所述发送信号进行功率调节。天线单元将来自所述功率调节单元 的发送信号发送出去。上述单元与现有读写器的相应单元基本相同，具体实 现可以参照现有技术。
根据本发明的读写器还设置了 一个时段选择单元，用于从发送载波信号 的时段中选定至少 一个时段作为增强时段。
根据本发明的读写器还设置了一个增益控制单元，用于调节对所述功率 调节单元设置的增益，以使在所述增强时段中载波信号达到增强的发送功 率，而在其它时段中发送信号达到例如按常规方式确定的发送功率。
增益控制单元对增益的具体设置方式可以例如是，在预先选定的增强时 段(例如时段t2),采用高增益用于对载波信号的功率进行调节，使得载波信
号的发送功率达到增强的发送功率，例如，达到最大允许的发送功率；而在 其它时段，采用低增益用于对发送信号的功率进行调节，使之达到按常规方 式确定的发送功率。这种设置方式实现起来简单。
另外，时段选择单元也可以在满足预定条件时才选定增强时段并使增益 控制单元调节设置的增益，使得在为标签提供足够能量的同时，又尽可能地 减少对其它读写器的操作产生的干扰。为达到这一目的，所述读写器进一步 包括条件判断单元，用于检测对标签的接收信号强度，在判断所述接收信号 强度小于一预设的接收信号强度参考值时，向时段选择单元发出已满足预定 条件的通知；或者，条件判断单元检测要向标签写入的比特数，在判断所述
比特数大于一预设的比特数参考值时，向时段选择单元发出已满足预定条件
的i^杀口 。
此外，所述读写器还可进一步包括训练单元，用于执行训练时段并获取 相关信息，来确定在所述增强时段对所述功率调节单元设置的增益值，并提 供给所述增益控制单元。
图4和图5给出了功率调节单元具体实现的两个示例。 图4中功率调节单元的实现方式基于可变衰减器。发送信号生成单元生成的经过调制后的发送信号进入功率调节单元，在其中，预^t大器11对发
送信号进行放大后，将其送至可变衰减器12，可变衰减器12以可变的衰减 值对其进行衰减后，再送入前置功率放大器13和主功率放大器14进行放 大。这里，各放大器给发送信号的增益是固定的，功率调节单元给发送信号 的最终增益的调节取决于可变衰减器衰减值的调节。经过这一增益路径，增 强时段的载波信号从功率调节单元获得了增益控制单元为其设置的增益，其 发送功率可达到增强的发送功率，这时天线单元将该发送信号发送出去。
在最筒单的情况下，可变衰减器具有一个高衰减值与增益控制单元设置 的低增益相对应，以及具有一个低衰减值与增益控制单元设置的高增益相对 应。当增益控制单元对功率调节单元设置低增益时，可变衰减器采用高衰减 值给发送信号以较大衰减；当增益控制单元设置高增益时，可变衰减器采用 低衰减值给发送信号以较小衰减。
图5中功率调节单元的实现方式基于可变功率放大器。发送信号生成单 元生成的经过调制后的发送信号进入功率调节单元，在其中，发送信号经可 变功率放大器21和固定功率放大器22进行放大。这里，固定功率放大器 给发送信号的增益是固定的，功率调节单元给发送信号的最终增益的调节取 决于可变功率放大器增益值的调节。经过这一增益路径，增强时段的载波信 号从功率调节单元获得了增益控制单元为其设置的增益，其发射功率可达到
增强的发送功率，这时天线将该发送信号发送出去。
在最简单的情况下，可变功率放大器具有一个高增益值与增益控制单元 设置的高增益相对应，以及具有一个低增益值与增益控制单元设置的低增益 相对应。当增益控制单元对功率调节单元设置高增益时，可变功率放大器采 用高增益值给发送信号以较大增益；当增益控制单元设置低增益时，可变功 率放大器采用低增益值给发送信号以较小增益。
第二实施例
本发明的第二实施例通过延长读写器发送的载波的时间来增加向标签 供给的能量。这里结合图6所示过程来对第二实施例进行详细说明。图6所 示的过程与图2所示的过程基本相同，此处不再赘述。它们的不同之处在于 时段b中载波的发送功率和发送时间长度。
如前所述，读写器在通信过程中会发送命令信号和载波(CW)信号，标签从所述读写器发送的信号中获得能量。在本实施例中，将读写器向标签发送
载波的时间长度增加，即能使被动式标签获得的能量相应增加，从而使可读
写范围扩大。具体可以是，读写器从那些发送载波信号的时段(时段t2、 t4、
t6)中选定至少一个时段(如时段t2)作为增强时段，调节向标签发送信号的时
间长度，使得在增强时段中以加长的时间长度向标签发送载波信号，在其它
时^a中以按常规方式确定的时间长度向标签发送信号。
加长读写器向标签发送载波的时间长度，从另一方面看，会增加射频识
别系统执行写操作所花费的时间，从而导致写操作效率的降低。为了在可读 写范围和写操作效率之间达到较好的权衡，可以在满足预定条件时触发读写 器选定至少一个时段作为增强时段，并在该时段中将载波信号以加长的发送 时间发送出去。这样，只是在必要时延长载波信号的发送时间，因此可以尽 可能地减少执行写操作所花费的时间。所述预定条件可以是所述读写器对 标签的接收信号强度小于一预设的接收信号强度参考值，或所述读写器要向 标签写入的比特数大于一预设的比特数参考值。
一种具体做法是，读写器检
测目前要执行写操作的标签的接收信号强度(RSSI)，然后将所述接收信号强
度与预设的接收信号强度参考值相比较，如果所述接收信号强度小于预设的 接收信号强度参考值，则确定已满足预定条件。另一种具体做法是，读写器 检测要向目前要执行写操作的标签发送的比特数量，然后将所述比特数与预 设的比特数参考值相比较，如果所述比特数大于预设的比特数参考值，则确 定已满足预定条件。优选地，将在确定已满足预定条件之后的第一个发送载 波信号的时段作为增强时段，可以及时地增加对能量不足的标签的能量供 给，从而能更好地提高后续操作的可靠性。
在本实施例中，作为示例，只选定了在一个t2时段中加长载波信号的发
送时间。作为另选的方案，也可以选定在多于一个的时段(例如时段t2、 u)
上加长载波信号的发送时间。最好是根据标签写操作对能量的具体需求来选 定增强时段的数量，这样可以达到更好的效果。
图7给出了一种实现本发明第二实施例所述方法的读写器。 该读写器包括发送信号生成单元、功率调节单元、天线单元、时_^殳选择
单元和时长设置单元。
其中，发送信号生成单元用于生成发送给标签的发送信号，所述发送信 号包括至少 一个发送命令信号的时段和至少 一个发送载波信号的时段，然后将发送信号输出给所述功率调节单元。功率调节单元用于才艮据设置的增益值 对发送信号生成单元提供的发送信号进行功率调节。天线单元用于将来自所 述功率调节单元的发送信号发送出去。功率调节单元和天线单元与现有读写
器的相应单元基本相同，具体实现可以参照现有技术。
根据本发明的读写器还设置了 一个时段选择单元，用于从发送载波信号 的时段中选定至少 一个时段作为增强时段。
根据本发明的读写器还设置了 一个时长设置单元，用于控制所述发送信 号生成单元的发送信号的时段长度，使得在所述增强时段中延长上述发送载 波信号的时段的长度。
为了在可读写范围和写操作效率之间达到较好的权衡，可以在满足预定 条件时触发读写器选定至少 一个时段作为增强时段，并在该时段中将载波信 号以加长的发送时间发送出去。为实现这一目的，本发明的读写器进一步包 括条件判断单元，用于检测对标签的接收信号强度，在判断所述接收信号强 度小于一预设的接收信号强度参考值时，触发所述时段选择单元从发送载波
信号的时段中选定至少一个时段作为增强时段；或者，条件判断单元用于检 测要向标签写入的比特数，在判断所述比特数大于一预设的比特数参考值 时，触发所述时段选择单元从发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作为 增强时段。
如图8所示，发送信号生成单元具体可包括载波序列提供模块、命令 序列提供模块、序列合成模块和调制模块。
其中，载波序列提供模块用于提供向标签发送的载波序列，并按时长设 置单元的设置确定载波序列的时间长度，使之达到所述时长设置单元设置的 所述时间长度。这里所谓的载波序列是指用于生成载波信号的数字序列。命 令序列提供模块用于提供向标签发送的命令序列。这里所谓的命令序列是指 用于生成命令信号的数字序列。序列合成模块用于将所述命令序列和所述载 波序列合成为向标签发送的数字序列。调制模块用于对所述序列合成模块输 出的所述数字序列进行调制，生成发送信号，然后输出给所述功率调节单元。
第三实施例
本发明的第三实施例通过在采用被动式标签的射频识别系统中增加独 立供能装置来增加对标签的能量供给。其主要思路是，在采用被动式标签的射频识别系统中设置至少一个独立供能装置，独立供能装置在所述射频识别 系统通信期间向标签发送一段一定长度的载波信号，从而额外地向标签提供 能量。独立供能装置发送的所述载波信号应符合无线电相关的法规限定的最 大允许的发送功率。
前面已提到，读写器在通信过程中会发送命令信号和载波(CW)信号，标 签从所述读写器发送的信号中，尤其是载波信号中，获得能量。为了避免对 射频识别系统的通信造成干扰，独立供能装置最好选定在读写器向标签发送
载波信号的时段(如图2中时段t2、 t4、 t6)向标签发送一段一定长度的载波信
号，选定的时段可以是一个(如图2中时段t2),也可以多于一个(如图2中时
段t2、 t4)，这一段载波信号的长度与所述读写器向标签发送载波信号的时段
的长度相当。具体实现可以是，独立供能装置从那些发送载波信号的时段中 选定至少一个时段作为增强时段，监视所述读写器通信的进程，在确定进入 所述增强时段时，向标签发送载波信号，直到监测到所述读写器开始发送下 一个命令。具体地，可以通过监视到读写器发送完一个命令来确定进入了所 述增强时段。独立供能装置可以按照类似于标签接收读写器发送信号的方式 来实现监视所述读写器通信的进程，只是它不需要向读写器返回任何信息。 独立供能装置可以是独立的实体，因此可方便地设置于距离读写器较远 的标签附近，这样可以有效地提高这些标签的写操作的可靠性。优选地，可 以在射频识别系统中设置一个以上的独立供能装置，并根据所期望的可读写 范围相应地分布设置独立供能装置，从而形成一个分布式的独立供能装置网 络。这可以更有目标性地扩大可读写范围。
图9给出了第二实施例中独立供能装置的示意图。独立供能装置包括时
段选择单元、时段控制单元和载波发送单元。其中，时段选择单元用于从一 个读写器发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作为增强时段。时段控制 单元用于监视所述读写器通信的进程，在确定所述读写器开始所述增强时段 时发出发送载波信号的指示，在确定所述读写器开始发送下一个命令时，发 出停止发送载波信号的指示。载波发送单元用于在收到所述时段控制单元发 出的发送载波信号指示时，向标签发送载波信号，直到收到所述停止发送载 波信号指示。
以上各实施例主要以图2在写操作阶段的过程为例来说明本发明。本领 域技术人员可以理解，如果将上述实施例中的增强时段选定在读操作期间，则可以成为读操作阶段的具体实施例。本发明在应用于读操作期间时，其具 体方法和装置与上述实施例相似，只是在读写器不执行写操作的情况下不能 通过写入比特数来作为判断是否触发功率增强或发送时间延长的条件。因 此，对于读操作期间的实施例，此处不再赘述。
因此，本发明通过在读和/或写操作期间，对某个或某些载波发送时段的 发送功率进行增强或其发送时间进行延长，就可以增加对标签的能量供应， 提高后续各种操作的可靠性。
从以上说明可以看出，本发明的第 一实施例和第二实施例的实现只需对 现有的读写器做部分修改，标签无需任何修改，实施起来简单可行。第三实 施例只需在系统中增加一种新装置，整个射频识别系统无需任何修改，因此 可方便地与各种射频识别系统配合使用。
权利要求
1、一种在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法，其中，所述射频识别系统的读写器的一个通信过程包括至少一个发送命令信号的时段和至少一个发送载波信号的时段，所述射频识别系统的标签从所述载波信号中获得能量；其特征在于，所述读写器从发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为增强时段；然后，所述读写器调节对发送信号的增益，使得在所述增强时段中的载波信号以增强的发送功率发送出去，和/或，所述读写器调节向标签发送载波信号的时间长度，使得在所述增强时段中以加长的时间长度向标签发送载波信号。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选定增强时段的步骤包括当所述读写器检测到对标签的接收信号强度小于一预设的接收信号强度参考值时，所述读写器选定当前或之后的至少一个发送载波信号的时段作为所述增强时段。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选定增强时段的步骤包括当所述读写器要向标签写入的比特数大于一预设的比特数参考值时，所述读写器选定当前或之后的至少一个发送载波信号的时段作为所述增强时段。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增强时段由所述读写器预先选定。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增强的发送功率大于发送命令信号所采用的发送功率。
6、 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述增强的发送功率为最大允许的发送功率。
7、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读写器进一步通过训练时段获取相关信息用于调节所述增益。
8、 一种实现权利要求1所述方法的读写器，包括一个发送信号生成单元，用于生成发送给标签的发送信号，所述发送信号包括至少 一个发送命令信号的时段和至少 一个发送载波信号的时段；一个功率调节单元，用于接收所述发送信号生成单元提供的发送信号，根据设置的增益对所述发送信号进行功率调节；一个天线单元，用于将来自所述功率调节单元的发送信号发送出去； 其特征在于，所述读写器还包括一个时段选择单元，用于从发送载波信号的时段中选定至少一个时段作 为增强时段；一个增益控制单元，所述增益控制单元用于调节所述功率调节单元的增 益，以使在所述增强时段中载波信号达到增强的发送功率；和/或， 一个时长 设置单元，用于控制所述发送信号生成单元的发送信号的时段长度，使得在 所述增强时段中延长上述发送载波信号的时段的长度。
9、 根据权利要求8所述的读写器，其特征在于，所述读写器进一步包括一个条件判断单元，用于检测对标签的接收信号强度，在判定所述接收 信号强度小于一预设的接收信号强度参考值时，触发所述时段选择单元选定 增强时段。
10、 根据权利要求8所述的读写器，其特征在于，所述读写器进一步包括.'一个条件判断单元，用于检测要向标签写入的比特数，在判定所述比特 数大于一预设的比特数参考值时，触发所述时段选择单元选定增强时段。
11、 根据权利要求8、 9或10所述的读写器，其特征在于，所述读写器 还包括一个训练单元，用于执行训练时段并获取相关信息，来确定在所述增强 时段对所述功率调节单元设置的增益并提供给所述增益控制单元。
12、 一种在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法，其中，所述 射频识别系统的读写器的一个通信过程包括至少一个发送命令信号的时段 和至少一个发送载波信号的时段，所述射频识别系统的标签从所述载波信号中获得能量； 其特征在于，在所述射频识别系统中设置至少一个独立供能装置； 所述独立供能装置从发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为增 强时段；所述独立供能装置监视所述读写器通信的进程，在确定进入所述增强时段时，向标签发送载波，直到所述读写器开始发送下一个命令。
13、 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在距离读写器较远的标签附近设置所述独立供能装置。
14、 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所期望的覆盖范围相应地设置所述独立供能装置。
15、 一种实现权利要求12所述方法的独立供能装置，包括一个时段选择单元，用于从一个读写器发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为增强时段；一个时l更控制单元，用于监^L所述读写器通信的进程，在确定所述读写器开始所述增强时段时发出发送载波信号的指示，在确定所述读写器开始发送下一个命令时，发出停止发送载波信号的指示；一个载波发送单元，用于在收到所述时段控制单元发出的发送载波信号指示时，向标签发送载波信号，直到收到所述停止发送载波信号指示。
全文摘要
本发明提供了在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法和装置。在采用被动式标签的射频识别系统中，读写器在通信过程中会交替发送命令和载波，标签可以从所述读写器发送的这些信号中获得能量。本发明的方法是，从那些发送载波信号的时段中选定至少一个时段，对该时段的载波发送信号采用增强的发送功率，或采用延长的发送时间，或在该时段由单独设置的独立供能装置额外地向标签发送一段载波，使得标签从所述选定时段的载波信号中，获得更多的能量用于读和/或写操作，从而提高读和/或写操作的可靠性，扩大射频识别系统的可读写范围。
文档编号G06K7/00GK101499118SQ20081000498
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者兰普·马蒂尔斯, 丹 喻, 勇 袁, 霍尔斯特·迪特 申请人:西门子公司