使用射频识别标签检测无源rf组件的制作方法_5

文档序号:8367800阅读:来源:国知局
存储在其存储器中的标识与RFID标签575、578、581关联的相应连接器端口 571-573的唯一标识符。每个RFID天线576、579、582连接到RFID标签575、578、581中的相应一个。根据下文所述,定制的插接线550(图17中只显示了其中的一个)和标记物574、577、580可以用来自动地跟踪插接板110和网络交换机570之间的插接连接。
[0127]插接板110上的RFID收发器118通过插接线550以几乎与在图3的通信系统中通过插接线130发射RFID询问信号相同的方式发射RFID询问信号。然而,在图17的互连通信系统中,网络交换机570不包括具有关联的耦合电路以从信道提取RFID询问信号的专用连接器端口。相应地,在图17的互连通信系统中,RFID询问信号使用插接线550上的天线558无线地发射到例如粘性施加到网络交换机570上的每个连接器端口 571-573附近的RFID标签,以便允许自动识别到达网络交换机570的插接连接。
[0128]例如,当RFID询问信号到达第二插头554时,通过耦合电路556从信道中提取RFID询问信号的一部分,耦合电路556将此RFID询问信号反馈到天线558。天线558无线地发射此RFID询问信号到与连接器端口 572关联的标记物577上的RFID天线579。RFID天线579将此RFID询问信号传递到其关联的RFID标签578。RFID标签578被所接收的RFID询问信号激励,接着发射包括在存储器标签578中存储的唯一标识符的响应RFID信号。此响应RFID信号传递到RFID天线579,RFID天线579发射响应RFID信号到插接线550上的天线558。响应RFID信号由耦合电路556传递到插接线550的信道上,在此它可以以上文参照图3描述的响应RFID信号通过插接线130传递到RFID收发器118相同的方式传递到插接板110上的RFID收发器118。
[0129]天线558和/或RFID天线576、579、582可以设计成使得他们发射的信号有方向地发射和/或发射非常短的距离,以便确保响应于由天线558发射的RFID询问信号只有单个响应RFID信号会被天线558接收。例如在上述的美国专利申请序号11/871,448中公开了会实现此目的的适当的RFID天线设计。
[0130]如上文提到的,随着频率的增大,信号衰减增加。相应地,当使用超过以太网谱的频率的RFID控制信号时,信号衰减可能提出挑战,特别是在具有长电缆走行的通信系统(例如走行超过100米的电缆)或者将RFID控制信号反应地(与谐振相对)在通信系统的信道来回耦合的通信系统。相应地,在一些方面,RFID控制信号可以注入更高幅值的RFID控制信号,具体包括幅值超过根据上述的类别5、5E、6和6a标准以太网信号允许的幅值的信号。可以使用这些更高幅值的RFID控制信号,原因是可以在RFID控制信号和基本网络流量之间通过频分、时分和/或通过使用共模或虚模信号技术提供明显的隔离。
[0131]根据本发明的进一步方面,RFID询问信号使用的发射功率可以被调节以便降低或最小化来自除了发射RFID询问信号的信道之外的信道上的RFID标签的寄生响应。此寄生响应可以出现,原因是当连接器端口位置非常靠近(插接线、网络交换机和一些多插座模拟化墙壁插口可能是这种情况),和/或当插接线或水平通信电缆捆绑在一起时信道之间可能出现的不期望的耦合。在一些方面,RFID询问信号的功率水平可以设置成足够高,使得RFID询问信号可以对在其信道上的每个RFID标签加电,使得来自RFID标签的响应RFID信号具有足够大的幅值以被RFID收发器检测,而又优选不是太高,不会使RFID询问信号产生寄生响应RFID信号和/或太多干扰基本网络流量。
[0132]在一些方面,RFID询问信号的幅值可以被适应性地调节。在一些方面,RFID收发器可以发射具有增大的幅值的一系列RFID询问信号,直到从与信道上的具体连接器端口关联的RFID标签接收响应RFID信号。用来适应性调节RFID询问信号的功率水平的特定方法可能取决于系统配置(例如,根据给定信道上可能提供的RFID标签的数目可以使用不同的方法)。为了图示目的,图18的流程图图解说明根据本发明的某些方面,适应性调节用来跟踪插接板端口之间的连接(例如交叉连接的插接系统中的插接连接)的RFID询问信号的功率水平。
[0133]如图18中所示,操作可以从RFID收发器设置要通过第一信道以第一水平发射RFID询问信号的发射功率开始(块520)。然后,RFID收发器以此功率水平通过信道发射RFID询问信号(块525)。RFID收发器接着确定在RFID收发器上是否接收到来自RFID标签的RFID信号(块530)。如果在预定的时段内没有接收到响应RFID信号,则确定是否已经达到最大发射功率(块535)。如果达到,则操作结束。如果还没有达到最大发射功率,则RFID收发器可以提高发射器的输出功率(块540)。操作则返回块525,在此RFID收发器发射另一 RFID询问信号。一旦在块530,确定在RFID收发器上接收到来自RFID标签的响应RFID信号,则可以存储RFID询问信号的功率水平(块545),操作可以结束。此存储的功率水平然后可以用在后续操作中(或者替代性地,稍微更高的功率水平以提供一些余量)。以此方式,RFID收发器可以确保使用足够强的RFID询问信号,同时一旦达到足够大的信号幅值则通过采取措施抑制RFID询问信号的幅值,降低寄生响应的风险和/或RFID询问信号对基本以太网流量的影响。
[0134]根据本发明的进一步方面,提供可以利用定义能效以太网的新变形以太网标准(IEEE 802.3az)的RFID询问系统。在此新形式的IEEE 802.3标准中,当不需要发送数据时,以太网发射器被关闭,这会降低干扰。在根据IEEE 802.3az标准发射的系统中,根据本发明的各方面的RFID收发器可以在常规的网络流量的间隙中发射控制信号,因此可以以更低的功率水平发射,避免干扰常规网络流量。而且,RFID控制信号可以使用常规网络流量通常占用的谱来发射。
[0135]图20是图解说明本发明的另一方面的两个插接板之间的插接连接的框图。很明显地,图20的框图与图3的框图相似,除了图20的框图进一步包括在插接板110上提供的监控在分别通过连接器端口 111、112和113的信道上是否存在常规网络流量的以太网信道活动传感器111’、112’和113’。在图20中图示的方面,RFID收发器118可以监控通过连接器端口 111、112和113的信道上的活动,只在感测到在要通过其发射RFID控制信号的信道上不存在任何网络流量时发射RFID控制信号。此技术避免常规网络流量和RFID控制信号之间的干扰,因此RFID控制信号可以在以太网谱内的频率下发射。当活动的以太网终端装置连接到信道中的一个时,RFID询问程序已经发现大部分信道配置。因此,RFID询问系统可以在建立与终端装置的以太网通信之前装置连接到以太网信道的第一时刻,感测新加入的活动的以太网终端装置。换言之,RFID检测可以(律师案号9833-7)被设计成在建立物理连接之后但在以太网信道激活发射之前很快出现。最后检测的RFID标签可以保存在数据库中,可以被认为是有效的,原因是物理连接的任何变化可能破坏以太网信道,这种破坏可以由以太网信道活动传感器111’、112’和113’感测到,并用来触发附加的RFID询问。在这方面,由于以太网信道活动传感器111’、112’和113’可以用来避免RFID询问系统和常规的网络流量之间的实际干扰,RFID谱和以太网谱可能潜在地是重迭的。在这些方面,RFID收发器118可被配置成只在讨论的信道上没有常规网络流量的时段内执行RFID询问。
[0136]再次回到图18,可以理解上述的在图18中图示的操作可以对通信系统中的每个信道周期性执行,系统可以存储关于从通信系统中的每个RFID标签接收响应所需的RFID询问信号的功率水平如何随时间改变的数据。此数据可以被周期性地分析以识别随时间需要更高功率水平的信道,这可能是信道上电缆和/或连接器性能降低或来自外部噪声源(例如计算机设备、其它电缆等等)的干扰增加的指示。系统管理员则可以对表现出此性能降低的信道执行更加详细的测试,以确定其原因。
[0137]如上文解释的,可以从远程位置(例如从每个插接板)阅读每个RFID标签。另外,还可以本地访问RFID标签。作为示例,便携式询问装置可以具有附连到其上的可以插入到工作区连接器端口中的插接线。便携式装置可以包括将RFID询问信号发射到插接线上的RFID收发器。RFID询问信号以上文描述的激励工作区连接器端口中的RFID标签的方式从插接线传递到信道上。RFID标签生成响应RFID信号,响应RFID信号被注入到信道中,然后在便携式装置的连接器端口(根据本发明的各方面可以是连接器端口)处从信道中提取。
[0138]在一些方面,这种便携式询问装置还可以用来在通信系统首次安装时将信息编入到RFID标签中(例如在远程连接器端口)。例如,便携式装置可以连接到平板个人计算机或其它处理装置。平板个人计算机可以用来将信息(比方说例如规定讨论中的连接器端口的位置的位置信息)编入到RFID标签的存储器中。因此,一旦在建筑物中安装连接器端口,技术人员可以使用上述的便携式装置和平板计算机来将位置信息编入到每个RFID标签中。
[0139]根据本发明的更进一步的方面,工作区出口可以可选地包括与RFID标签并联连接的RFID天线。此RFID天线可以用来无线地从RFID标签中阅读信息或者将信息写入RFID标签。因此,通过提供RFID天线,技术人员可以无线地阅读每个RFID标签的信息或者将信息编入每个RFID标签中,从而避免将便携式装置的插接线插入到每个工作区出口中的需要。图19是图解说明包括这种RFID天线的工作区出口 600的示意图。如图19中所示,连接器端口 600包括导体601-604的四个差分对,他们是通过连接器端口 600的信道的一部分。提供耦合电路610,其可以用来将控制信号注入到导体601-604的一个或多个差分对和/或从其提取控制信号。耦合电路610耦合到RFID标签620。还提供RFID天线630。RFID天线630和耦合电路610并联硬连线到RFID标签620。
[0140]当提供具有工作区出口 600设计的连接器端口时,可以使用包括RFID收发器和天线以无线地激励与出口 600关联的RFID标签620的便携式装置(未显示)。例如,便携式装置的RFID收发器可以通过便携式装置的天线发射RFID询问信号。此RFID询问信号可以由硬连线到RFID标签620的RFID天线630接收,所接收的RFID询问信号可以用来激励RFID标签620。一旦被激励,RFID标签620生成响应RFID信号,响应RFID信号由RFID天线630发射。此响应RFID信号可以由便携式装置上的天线接收,传递到其RFID收发器。
[0141]便携式装置同样可以用来将RFID标签设置到编程模式,以便下载信息(例如,唯一的标识符、位置信息等等)到RFID标签的存储器中。通过提供无线链路,技术人员可以更快地将信息编入到在工作区出口 600上安装的RFID标签620的存储器中。
[0142]在一些方面,通信系统中的每个连接器端口还可以包括插头插入/移除检测电路。用于检测插头插入和移除的适当电路在本领域中是已知的,例如包括在美国专利序号12/787,486,13/111,112和13/111,015和美国专利号6,424,710中公开的电路。提供这些插头插入/移除检测电路允许智能跟踪系统作为事件驱动系统操作。例如,代替执行周期性扫描以确定通信网络中的所有插接连接,系统可以监控插头插入和/或移除,只在检测到此插头插入和移除之后发射RFID询问信号,以更新连接信息。在一些方面,连接信息可以使用事件驱动信号和可以较不频繁地执行的周期扫描被跟踪和更新。
[0143]如上文讨论的,可以为通信系统中的每个连接器端口提供RFID标签。在一些方面,RFID标签可以安装在连接器端口的外壳中或外壳上。在其它方面,RFID标签可以安装在关联的安装结构上,诸如模块化墙壁插口的面板或插接板的安装架。在一些方面,RFID标签可以有方向地安装在包括连接器端口的一些或所有导电路径的印刷电路板上。因此,要认识到RFID标签可以安装在任何适当位置。
[0144]在一些方面,RFID控制信号可以用来监控通信系统中的插接线和/或水平电缆的传输线特征的变化。这是可行的原因是响应RFID信号的特征是已知的,因此如果传输线变化,诸如出现温度升高,则这可以通过检测所接收的响应RFID控制信号的特征变化来检测。
[0145]根据本发明的更进一步的方面,嵌入到通信系统的连接器端口中的RFID标签可以用来应对伪造。近年来,伪造连接器端口、插接线和水平电缆明显增多。这种伪造可能涉及第三方制造商直接复制另一制造商的产品,具体地包括其它制造商的外观和感觉、颜色方案、产品名称、产品编号等等,使得终端用户看到时难以将伪造的产品与真正的产品相区分。在一些方面,伪造者还直接地复制真正产品的内部特征,而在其它情况下,伪造者使用基本上总是呈现劣等性能的不同的内部设计。当伪造产品比真正产品表现更差时,这种伪造(律师案号9833-7)不可避免地在损失销售方面损害制造商,还可以造成重大的名誉损失(这会导致另外的销售损失)。根据本发明的各方面存储于RFID标签的存储器中的唯一标识符可以根据下文所述用来应对伪造。
[0146]唯一的标识符可以使用安全密钥加密算法存储在RFID标签中。连接器端口的提供商可以保存唯一标识符的列表。一旦安装系统,所有的RFID标签的唯一标识符可以由系统管理员收集。此列表可以提供给连接器端口的制造商,连接器端口的制造商可以将列表与产品记录比较,以确定所有的唯一标识符是否与由制造商制造的连接器端口的唯一标识符匹配。制造商还可以跟踪每个连接器端口安装的位置,因此如果相同的唯一标识符被提交多次,则制造商能够识别有伪造发生。制造商可以例如要求提供唯一标识符的列表作为发布授权认证的条件。上述的技术可能在识别购买伪造产品并将伪造产品与合法产品混合在一起的分销商时是特别有效的。
[0147]如上文指出的,除了唯一标识符之外,其它有用的信息可以编程到每个RFID标签的存储器中。这些信息可以包括识别安装了 RFID标签的连接器端口的位置的位置信息。在一些方面,此位置信息可以是楼层号、房间号和插座号。在其它方面,它可以是连接器端口位置的GPS坐标(也许也是楼层号,因为GPS通常不提供此信息)。附加信息比方说例如房间和出口的图片、出口位置的绘图、制造日期信息等等还可以存储在RFID标签的存储器中。此信息可以以写保护模式和/或加密信息存储。这允许系统管理员直接从每个RFID标签阅读此信息,从而消除了手动输入和/或导入此信息到系统管理器中的必要。
[0148]根据本发明的更进一步的方面,多个RFID标签可以包括于一些或所有的工作区出口中,其中每个RFID标签设计成以不同的频率发射响应RFID信号。例如,RFID标签中的第一个可以在150kHz发射响应RFID信号,RFID标签中的第二个可以在433MHz发射响应RFID信号。可以使用给每个连接器端口提供多个RFID标签,例如,以监控附连到相应的工作区出口的水平电缆的频率特征。例如,低质量的以太网电缆在较高的频率下会呈现较低的冗余(或甚至负冗余)。通过测量从多个RFID标签接收的响应RFID信号的信噪比,可以确定低质量的电缆是否连接到特定的连接器端口。此外,如果已知衰减根据温度和频率变化,则响应RFID信号的频率决定的衰减可以基于从多个RFID标签接收的响应RFID信号来测量。
[0149]本发明的各方面相比现有的智能插接方法可以具有许多个独特的优点。例如,本发明的一些方面可以使用不包括额外导体、识别芯片、特殊触点等等的传统通信电缆和插接线。包括象各种现有技术的智能插接方法需要的这些额外元件会提高电缆基础设备的成本,可以防止使用已经安装的电缆和插接线地基,可以提高电缆的尺寸、重量和成本,具有各个其它的潜在缺点。本发明的一些方面还可能要求对通信系统中的连接器端口有最小改变,比方说例如提供用来将RFID控制信号在连接器之间传递的电容器和提供可以以相对低的成本实现的RFID标签。而且,RFID协议很好建立,鲁棒性非常好,因此具有提供高可靠性的智能跟踪系统的潜力。
[0150]而且,尽管根据本发明的各方面,提供RFID收发器、处理器和多路复用器可能提高系统的成本,但由于这些组件可以在通过插接线的所有信道中共用,所以只需要这些组件中的一些,因此对系统成本的总体影响会是可控制的。而且,根据本发明的各方面通信系统的智能跟踪能力可以延伸到工作区,以便跟踪到达合并点和墙壁插口的插接线和电缆连接,插入器或其它技术可以用来执行一直到工作区和计算机机房中的终端装置的跟踪,以提供全部的端对端跟踪。这种对终端装置的跟踪还可以实现其它能力的主机,比方说例如一旦检测授权装置连接自动启动交换机端口,响应于检测到授权装置的连接自动部署服务等等。这些能力例如可以简化网络操作,节省功率(通过允许未使用的交换机端口设置到未启动状态)。
[0151]在另外的或替代性实施例中,DAS可以用在封闭区中,以向移动装置部署无线覆盖和容量。DAS可以包括有源组件,诸如(但不限于)主机单元、扩展单元和远程天线单元。DAS还可以包括无源组件。这些无源组件的非限制性示例可以包括同轴电缆、RF分离器、RF组合器、RF天线、光纤、光分离器、光组合器、连接器、插口、墙壁插口、插接线等等。
[0152]例如,图21是描绘DAS 1400的框图。DAS 1400可以包括作为供体装置(donordevice)的主机单元1402和远程天线单元1
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