括例如在该传感器标签中可用的传感器元件(或传感器节点配置文件)、从传感器元件获取试机感测值需要进行的计算或过程、询问每个传感器元件所需的时间、传感器元件值范围、关于传感器元件值的定标的信息、传感器元件值的单位、校准信息、温度补偿信息等。可以定义传感器配置文件，以指示无线传感器标签中的传感器元件的类型，并且无线传感器标签可以在存储器26中存储传感器节点配置文件标识符。因此，可以减少背向散射的传感器信息的量，读取器可以利用传感器节点配置文件来获得更具体的信息。
[0087]本发明的一方面在于用于根据本发明其它方面的被动无线传感器的读取器。通常，RFID读取器是专用的无线电发射器和接收器。与所有的这类装置相似，读取器必须产生载波频率fCW(例如，对于典型的UHF装置，大约800-950MHZ)的信号并将调制该载波信号以将信息传送至标签。对于被动标签，读取器可以对标签施加能量，接收结果并不断地进行低电平防冲突算法，以使读取器一次读取超过一个标签。在简单的RFID系统中，读取器的RF信号为连续波(CW)信号或者脉冲开关信号；在更复杂的系统中，读取器的RF信号可以包含对标签的指令，指示读取或写入标签的存储器。读取器11可以选择性地接收并放大来自标签的响应，并将信号从载波频率转换至接收的信号中包含的信息的更低的频率特征。
[0088]图4中示出了示例性RFID读取器的一般框图。RFID读取器11可以包括两个主要部分:射频(RF)前端40和数字控制部分41。射频(RF)前端40用于RF信号发射和接收。RF前端40可以包括两个单独的信号路径，以对应于从RFID传感器10流出和流向RFID传感器10的两个有向数据。调制器401可以利用来自数字控制部分41的Tx信号(例如指令)调制本地振荡信号(RF载波信号，信号fCW)。调制后的信号通过功率放大器402放大，放大后的信号，即，RF功率(等效全向辐射功率，EIRP)以及可能的读取器指令通过天线ANT被发送至位于读取区域或询问区域中的传感器10。接收器通过天线ANT接收来自传感器10的模拟背向散射信号。有向耦合器或循环器403将发射到传感器10的放大的发射信号与从传感器10接收的弱的背向散射信号few土fosc分开。接收的背向散射信号弱，可以设置低噪声放大器，以在信号在解调器404中解调之前和之后增大接收的信号的幅值。解调器404随后可以将解调后接收信号RX数据发送至数字控制部分41。在解调从发射应答器或标签10接收的数据时，可以使用不同的解调技术。在RFID系统中使用的调制和解调技术的示例包括二进制相移键控(BPSK)或幅移键控(ASK)。读取器天线ANT的辐射强度决定了询问范围和区域。根据RFID系统的应用，RFID读取器可以以不同的方式设计，其中天线的谐振频率、增益、指向性和辐射图案可以改变。
[0089]RFID读取器11的控制部分41可以对从RFID标签接收(Rx)的数据执行数字信号处理和程序。另外，通过执行调制、防冲突程序并对从RFID标签10接收的数据解码，控制部分41可以使读取器能够与RFID无线通信。该数据通常用于询问标签(读取)或对标签进行编程(写入)。控制部分41(例如，微处理器)可以通常包括数字信号处理(DSP)块410、存储器块412、编码块414、解码块413和通信接口块415。控制部分41可以接收从RF前端40接收的解调后的信号，并将其转换为等效数字信号。解码器413随后可以将接收的信号解码为Rx数据，DSP 411可以执行对Rx数据的数据处理。存储器块412可以存储各种数据，例如询问的Rx数据、读取器的设置参数、传感器特定参数等。当控制部分41希望向询问区域内的一个特定标签或向全部标签10发送出消息或指令时，控制器部分41的编码器413可以编码Tx数据并将编码后的数据输出至RF前端40以调制载波信号。此外，控制部分41可以通过例如控制功率放大器402的增益来控制RF前端40的RF发射功率。所有的标准RFID数字通信可以从无线RFID传感器或标签10以载波频率few (利用适当的调制技术)接收并且利用解调器404和解码器413处理。利用商用的RFID读取器可以实现全部的通用RFID功能，例如来自ThingMagic公司的Mercury6e (M6e)埋置式UHF RFID读取器模块。
[0090]如上面所讨论的，在根据本发明的第一方面的被动无线传感器中，可以使无线传感器的震荡频率fosc基于或易感于测量的量。换言之，fosc在每个特定的量处与感测的量成比例。如上面还讨论的，接收的背向散射信号被fosc调制，即，接收的背向散射信号的频率为few土fosc，如图3A中所示。
[0091]根据本发明的一方面，读取器11可以被布置为根据瞬时震荡频率fOSC来检测感测量的值。因此，不需要存取指令或者对标签存储器的读取来读取实际传感器值。例如，可以提供频率fosc获取单元405来从接收的背向散射信号提取fosc或者表示fosc的参数。该信息可以被进一步提供至控制部分41，如信号416所示出的。单元405可以选择性地提取和提供关于接收的背向散射信号的进一步信息，例如接收信号电平、接收信号的信噪比(SNR)等。Fosc单元可以包括例如下变频混频器，其中，接收的信号few土fosc与载波few混频，从而获得震荡频率信号fosc。然后，可以以适当的方式测量频率foffset，例如，利用频率计数法。也可以从接收的信号直接检测fosc，例如，通过检测few与few土fosc之间的频移，该频移与fosc之间的震荡频率成比例。接收的信号电平可以通过适当的信号电平检测器来确定。信号电平信息在许多商用RFID读取器中已经可以实现。
[0092]在示例性实施例中，读取器也可以设置有温度传感器元件417，以用于接收的传感器值的温度补偿，如将在下面的示例中描述的。
[0093]通信接口使得读取器11能够利用适当的连接和适当的协议，例如0PC(用于过程控制的OLE (对象连接与嵌入))与上级系统(例如主机计算机或软件应用43)通信。例如，读取器可以利用串联连接(例如RS-228或USB串联连接)物理地连接到主机计算机。作为另一示例，读取器可以通过有线或无线网络连接到主机计算机43或者本地服务器，从而读取器像标准网络装置那样工作，并且不需要硬件和系统配置的特别知识。RFID读取器可以支持多种网络协议，例如以太网、TCP/IP、UDP/IP、HTTP、LAN、WLAN以及其它协议。主机43或服务器通常可以提供两种主要功能。首先，其从读取器接收数据并执行诸如滤波和校验的数据处理。其次，其用作装置监视器，以确保读取器正常地、安全地工作并且具有最新的指令。RFID读取器还可以包括电源44。例如，电源44可以是连接到电网的适当的AC/DC适配器，或者电池电源。
[0094]根据本发明的一方面，读取器11被布置为将传感器标签响应的传感器调制频率转换为测量值。应当理解的是，接收的fosc的信息或者代表fosc的参数通常是不够的，但是控制部分11可能关于相关的RFID传感器的需要其他信息。典型地，读取器必须了解调制频率与传感器值之间的关联。控制部分41可以使用调制频率-传感器值关联信息来提取感测的量的实际值。读取器还可能需要关于例如所需的校准操作、所需的计算、传感器标签中可用的传感器元件、查询每个传感器元件所需时间等的信息。将传感器频率调制响应转换为测量值的信息可以包括例如传感器范围、关于定标的信息、测量单位、校准信息、温度补偿信息等。如在这里使用的，任意组合的所有的这种信息被称作频率-传感器值关联?目息。
[0095]应当理解的是，根据本发明的实施例的适合的读取器可以被实现为具有足够的计算能力的RFID读取器，如这里的示例性实施例所示出的，或者可以被实现为连接到执行至少部分所需计算的远程或本地计算机装置(例如PC)的RFID读取器。RFID可以向计算机装置提供计算机装置可以访问的特殊功能接口。例如，读取器可以是提供RFID收发特征并将调制频率信息传递至另一计算机装置的“哑(dumb) ”装置，由该计算装置将调制频率信息转换为感测值。发送至标签的全部指令以及对来自标签的响应的处理可以由其他计算机装置来处理。
[0096]图3B和图3C中示出了调制频率-传感器值关联的示例。在图3B中示出的示例中，关联曲线+20°C表示在+20°C的温度下(标签的工作温度)压力传感器的压力值(mBar)相对于调制频率fosc的函数，其中，额定调制频率fosc为256kHz。示出了 -40°C、_20°C、+40°C和+65°C的温度的相似地的关联曲线，以说明可能的温度与频率的相关性。在示出的示例中，感测的压力值被映射为额定调制频率256kHz以上的+2、……、+25kHz的频率范围，即，映射为258-281kHz的范围。还定义了感测到的主要工作水平(压力)为990mBar与1010mBar之间。在图3C中示出的示例中，关联曲线代表在额定调制频率fosc为640kHz时，气体传感器的压力值(mBar)相对于调制频率fosc的函数。在示出的示例中，感测的压力值被映射为额定调制频率640kHz以上的+22、……、+64kHz的频率范围，S卩，映射为663-704kHz的范围。还定义了感测的主要工作水平(压力)为大约300mBar。图3D中示出了可以为具有两个传感器1和2的RFID传感器标签提供或存储的示例性的传感器配置信息或频率-传感器值关联信息。传感器1可以与图3B中所示的具有关联数据的传感器相似，传感器2可以与图3C中所示的具有关联数据的传感器相似。应当理解的是，示出的传感器参数和数据以及数据结构仅仅是非限制性的示例。
[0097]利用根据本发明的各方面的被动无线传感器和根据本发明的可选择的读取器，被动无线传感器的读取距离可以增大至若干米，达到室内级别。增大的读取距离使其能够利用一个且相同的读取器来读取多个被动无线传感器(位于该增大的读取范围内)。多个无线传感器可以具有不同种类的感测元件、不同的读取周期、不同的传感器值格式/范围、不同的温度补偿设置、不同的校准设置或者其它的传感器特定参数、特性或配置。还可在单个被动无线传感器中存在具有不同的设置和参数的多个传感器元件。虽然例如UHF RFID技术(例如标准的Class-1 Gen-2防冲突)已经解决了关于读取多个无线标签的问题，但是还需要提供用于管理和读取具有不同的传感器特性的多个被动无线传感器的方法、过程和设置。
[0098]本发明的一方面在于一种用于管理和查询具有不同传感器特性的多个被动无线传感器的方法和设置。
[0099]根据本发明的一方面，频率-传感器值关联信息可以存储在RFID传感器标签10的非易失性存储器中。例如