专利名称：无线传输标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线传输标签。
本发明还涉及一种配备有无线传输标签的产品。
本发明还涉及一种通信系统，它包括标有无线传输标签的产品。
本发明还涉及一种用于控制一个包括无线传输标签的通信系统的电子装置的方法。
无线标签(而且特别是射频(RF)标签)正作为一种产品信息源变得越来越普及，这绝非由于所述标签相对较小而且制造起来比较便宜，这使得无线传输标签广泛使用在商业和家庭应用中。
在大多数应用领域中，所使用的无线标签将会是有源标签，其中连续或间歇地发送产品信息。使用这种传输标签意味着意图作为该产品信息接收方的电子装置仅需配备一个接收器，这对电子装置的成本而言是有益的。在其中用此标签进行通信通常不是电子装置的主要任务的应用领域中尤其是这样，比如家庭应用领域，其中可以在家用电器中集成接收器。
然而，无线传输标签作为一种产品信息源的日益增加的普及性引起了一些值得注意的复杂情况。随着在一个区域内的无线传输标签数量的增加，不同传输的数量也有可能增加。这就有可能引起在形成各个无线传输标签的传输信号之间的破坏性干扰，特别是在它们分享相同的传输频段时。很明显这种干扰是极为有害的，因为它会导致在接收所发送信息时的显著延迟，或甚至导致这一接收的失败。
本发明的一个目的在于提供一种无线传输标签，其减少与其它无线传输标签发生破坏性干扰的机会。
本发明的另一个目的在于提供一种标有无线传输标签的产品，该无线传输标签减少与其它无线传输标签发生破坏性干扰的机会。
本发明的另一个目的在于提供一种包括无线传输标签的通信系统，该无线传输标签由于减少了与其它无线传输标签发生破坏性干扰的机会而受益。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制一个包括无线传输标签的通信系统的电子装置的方法，其中利用该方法的措施来减少与其它无线传输标签发生破坏性干扰的机会。
根据本发明的第一方面，提供了一种无线传输标签，其具有一个存储器、耦合到该存储器的控制电路、一个耦合到该控制电路的天线以及一个对该控制电路进行供电的电源，该电源耦合到一个传感器，以用于响应于一个外部激励而激活从该电源到该控制电路的至少一个部分的电力供应。
本发明以此实现为基础大多数无线传输标签包含典型地需要一次或至多几次的信息，使得所述无线传输标签不必频繁输出该信息。另外，实际上需要该信息的时刻在大多数情况下与一个外部激励有关，例如打开一个加了标签的产品、把一个加了标签的产品插入微波中、由某种像条形码读取器那样的读取器探测一个加了标签的产品等等。因此，无线传输标签只有在发生外部激励时才发送其信息。为此，无线传输标签配备有一个用于检测外部激励的传感器，并在检测到该外部激励之后激活无线传输标签。这不仅仅有利于大大减少来自各个无线传输标签的数据通信量、从而降低破坏性干扰的风险，而且还具有额外的优势，即无线传输标签变得更具功率效率，这是因为无线传输标签只有在被传感器激活时才发送其信息。
在一个实施例中，所述传感器通过所述控制电路耦合到电源，该控制电路包括第一电路部分，用于控制从存储器到天线的数据传送；以及第二电路部分，用于响应于传感器的输出信号而激活从电源到第一电路部分的电力供应。
其优势在于电源不直接耦合到传感器，而是可以用于以低功率模式对控制电路中的对传感器读出进行解译的那部分进行供电。
在这一点上，应该注意到，PCT专利申请WO 02/07084描述了一种RF无线转发器标签，其配备有一个传感器并附着于某种形式的包装的密封处。该传感器用于感应此包装的打开，其触发在该RF转发器标签中的存储器内的数据存储。可以由一个收发器在该RF转发器标签的下一次查询时从存储器中检索该数据，从而揭示了此包装的打开。应强调的是，PCT专利申请WO 02/07084教导了一种对存储在无源标签中的信息的传感器触发的修改，以标记发生了一个事件。然而，它并没有教导使用一个传感器来激活一个有源标签(也就是说，一个无线传输标签)以降低在这种标签的传输之间的破坏性干扰的风险。另外，除了之前所提及在某些应用领域中使用无源标签的缺陷之外，在PCT专利申请WO 02/07084中所公开的所述措施的一个严重缺陷在于原始信息被传感器触发的信息重写，这使得这些措施不适用于本发明所针对的应用领域。
根据本发明的第二方面，提供一种标有无线传输标签的产品，该无线传输标签包括一个存储器、耦合到该存储器的控制电路、一个耦合到该控制电路的天线以及一个对该控制电路进行供电的电源，该电源耦合到一个传感器，以用于响应于一个外部激励而激活从电源到控制电路的至少一个部分的电力供应，其中该产品包括用于触发外部激励的装置。
这在必须由用户控制所述外部激励的情况下是有利的，因为该产品必须保存在一个原始状态中，但是也必须发生来自无线传输标签的信息传送。为此，用户可以修改该装置来触发一个传感器读出。
根据本发明的笫三方面，提供一种通信系统，其包括标有无线传输标签的产品，该无线传输标签包括一个存储器、耦合到该存储器的控制电路、一个耦合到该控制电路的天线以及一个对该控制电路进行供电的电源，该电源耦合到一个传感器，以用于响应于一个外部激励而激活从电源到控制电路的至少一部分的电力供应，而且该通信系统还包括一个电子装置，该电子装置包括一个处理单元和一个耦合到该处理单元的接收器，该处理单元被安排成在检测到外部激励时、响应于由接收器接收到的由无线标签发送的数据而执行一个与该外部激励有关的操作。
导致外部激励的特定事件的发生可以是对终止由电子装置进行的某种形式的产品处理的必要性的表示，该外部激励触发由无线传输标签进行的数据传输，或者可以由产品状态的一个改变来引起该特定事件的发生，这需要电子装置根据该改变而进行动作。在需要电子装置执行一个与外部激励的发生有关的动作时，将由无线传输标签所发送的数据传递到该电子装置。因此，当由无线传输标签所承载的数据意在触发该动作时是有利的，例如作为用于该电子装置的一个某种形式的指令。
在一个通信系统的实施例中，所述电子装置耦合到一个网络，而且所述操作包括在网络上发送信息。
举例来说，当来自无线传输标签的数据表示正在使用该产品时这是有利的，在此情况下，由所述电子装置响应于该数据而发送的信息可以以防止用户用光该产品为目标，这是通过发送信息到产品供应商而达成的。这可用于家庭必需品和药物(这只是举出几个应用而已)。
根据本发明的第四方面，提供一种用于控制一个包括电子装置和无线传输标签的通信系统中的电子装置的方法，该方法包括以下步骤通过无线传输标签检测一个外部激励，响应于对该激励的检测而激活来自无线传输标签的数据传输，通过电子装置接收该数据传输，以及响应于对该数据传输的接收而启动一个电子装置操作。
这种方法的优势在于它能够响应于一个涉及所述电子装置的外部事件的发生而对该电子装置的指令流进行控制。这样，由于现在是在所需时刻触发这些指令而不必依赖人机界面，所以改进了对电子装置的控制。
在此方法的一个实施例中，响应于所述数据处理而启动一个电子装置操作的步骤包括在网络上发送信息。
这样做的优势在于，所述信息(其可以是对其它信息的请求或者是在配备有无线传输标签的产品上的状态更新)能够在所需时刻发送，这样做例如允许在无线传输标签的传输范围之外对产品状态进行精确的实时监控。
以下参照附图并借助于非限制性实例来详细描述本发明，其中
图1用示意图的方式描述了根据本发明的一种无线传输标签；图2用示意图的方式描述了根据本发明的一种标有无线传输标签的产品；以及图3用示意图的方式描述了根据本发明的一种通信系统的实施例。
在图1中，无线通信标签100具有一个耦合到控制电路120的存储器110，该控制电路120耦合到一个天线130。存储器110通常存储将由无线通信标签100通过其天线130发送的数据，同时控制电路120控制该数据的传输。控制电路120耦合到电源140。此外，无线通信标签100具有一个耦合到电源140的传感器150，该传感器150被安排成在刚一检测到一个外部激励时就激活对控制电路120的至少一部分的电力供应，正如象征性地由从电源140到控制电路120的第一电路部分122的路径中的由传感器150控制的开关126所表示的那样。传感器150可以是无线传输标签100的一个集成部分，或者是耦合到无线传输标签10的一个外部装置。传感器150可以直接耦合到电源140，或者通过控制电路120的第二电路部分124耦合到电源140。该第二电路部分124通常被安排成对传感器150的输出进行解译，并响应于传感器150的输出信号来控制对控制电路120的第一电路部分122的电力供应，其中该第二电路部分124可以是数字电路部分，该第一电路部分122可以是模拟电路部分。通常将第一电路部分122安排成控制通过天线130进行的、对存储器110内存储的数据的传输。
在这一点上，强调传感器150可以是任何已知的传感器，如温度传感器、气敏传感器、压力传感器、生物传感器等。此外，应当指出，在不偏离本发明范围的情况下可以另外设置该无线传输标签100来接收传输。
根据本发明的无线传输标签100应用广泛，其中来自无线传输标签100的数据传输仅仅发生在预定义的场合下也许是合乎需要的。举例来说，可以设想越来越多像杂货之类的家用产品将被标记上无线传输标签100，以在无线传输标签100的存储器中装入与产品相关的信息。使用根据本发明的无线标签100避免了不必要的传输，这降低了与来自和无线传输标签100分享相同传输频率的其它标签和源的传输发生干扰的风险。
一种有效的实现方式可以是将无线传输标签100插入食品包装当中，其中将由传感器150感应此食品包装的打开，这例如是通过将传感器150暴露在空气中、通过让传感器150检测包装中的压力下降或者通过破坏与传感器150相耦合的导电环路(上面仅仅是给出几个例子)。打开食品包装通常涉及食品的消费，在这一点上，在无线传输标签100的存储器110中所存储的信息将变为对食品消费者而言有意义，举例来说，这是因为存储器110包含了有关该食品的加工指令。因此，仅在有了打开该食品包装的外部激励时才传递存储在存储器110中的数据，而且避免了由无线传输标签100进行不必要的传输。由于无线传输标签在存储时将是不通信号的(silent)，所以这不仅节省功率(节省功率意味着可以降低电源140的容量)，还降低了无线传输标签100的传输与另一个无线传输标签的传输发生冲突或混淆的风险。
其它实现方式可以包括由无线传输标签100发送一个警告信号，例如在食品已经达到某一温度的情况下发送该警告信号，该信号可用来通知食品加工的结束。还可以用此信号来通知食品已超出了某一温度，例如用此信号来通知一个一次性饮料罐内包含热得危险的饮料。另一种应用可以是感应食品成分，以便警告潜在消费者该产品包含某一程度的毒素，这可表明食品降解超出了其消费适宜性。此外，非食品应用领域也可受益于传感器激活的无线传输标签100。例如，车胎的轮缘可以配备有一个无线传输标签100，该无线传输标签具有一个压力传感器150，用来以信号通知轮胎跑气。在不偏离本发明的教导的情况下还可以想出许多其它的应用。
图2显示了一种配备有无线传输标签100的产品200，该无线传输标签100耦合到传感器150。在图2所示的实施例中，传感器150具有一个导电环路160，该导电环路部分地延伸到产品200的可撕下部分220的下方。通过撕下该可撕下部分220，就会破坏导电环路160，这就是传感器150所能感应到的外部激励。因此，破坏该导电环路160就触发了对无线传输标签100的激活。这在将产品200包在一个包装内的应用中是特别具有优势的，其中该包装在产品200的使用或加工期间应该保持完整无损。这样，可以由产品200的用户激活无线传输标签100而不必干扰产品200本身。还可以轻易想到其它具有用于提供外部激励的装置的产品200的实施例；例如，产品200可以具有一个在传感器150上的气密密封，在使用产品200时该气密密封会被刺穿。或者，产品200还可以配备有一个耦合到无线传输标签100的压力传感器150，这允许通过向传感器施加压力来激活无线传输标签100，或者通过感应压力下降来激活，例如在打开增压密封的食品袋的情况下，在此情况下获得功率消耗方面的大幅度减少，因为这种产品通常都用于长期储存，例如可以为几年。另一个替换方案可以是无线传输标签100与光学传感器150相耦合，该光学传感器150被可撕下的遮光(black-out)箔或遮光纸所覆盖，依此类推。再一次规定传感器150可以是无线传输标签100的一个集成部分，或者可以是耦合到无线传输标签100的一个外部装置，在此情况下，传感器150可以是产品200的一个集成部分。
启动无线传输标签100的传输通常与对配备有无线传输标签100的产品的处理一致这一事实可以被利用来在收听无线传输标签100的传输的装置中触发事件。在图3中用示意图的方式描述了这一通信系统的实例，回引前面的附图和附带的详细说明来描述该实例。除非明确地规定，否则类似的附图标记具有类似的意义。在图3中，通信系统10包括本发明的无线传输标签100和电子装置300。该电子装置配备有一个接收器310，该接收器310通常还包括一个天线330用于接收由无线传输标签100发送的数据，该电子装置通常还包括一个响应于接收器310的处理单元320。可选地，该电子装置可以通过其处理单元320或通过接收器310耦合到一个有线或无线网络340，比如家庭网络或者像电话线或因特网那样的外部网络。
通信系统10的操作通常基于以下方法。在第一步骤中，由耦合到无线传输标签100的传感器150检测一个外部激励，在一个后续步骤中，响应于传感器150对该激励的检测而激活从无线传输标签100的数据传输。将由电子装置300通过其接收器接收该数据传输，并将该数据转送到电子装置300的处理单元320，该处理单元320处理所接收的数据，目的在于启动一个涉及该外部激励的电子装置300操作。
例如，通信系统10的电子装置300可以是一个配备有耦合到其处理单元320的接收器310的烤炉或微波炉。在电子装置300中加工的食品包装上可以配备有无线传输标签100，其中传感器150被安排成在用户激活无线传输标签100时发送烹饪指令到电子装置300，或者传感器150被安排成感应食品包装的内部温度，在此情况下，当食品包装中的食品达到一个表示食品处理完成的预定义温度时将激活无线传输标签100。无线传输标签100的存储器可以存储一个用于关闭电子装置300的指令，当检测到预定的外部激励时就发送该指令。对本领域技术人员来说很明显可以将此概念推广至广泛的各种家用电器，例如榨汁机、搅拌器、咖啡壶等。
在另一个实例中，电子装置300耦合到一个显示器，该显示器显示所接收的来自无线传输标签100的数据。这一电子装置可以是像冰箱那样的贮藏装置，它在接收到由无线传输标签100发送的数据时就提供冰箱内产品(例如已经被毒素所污染的产品)的信息给该显示器。这样可以防止这些产品的潜在消费者实际上消费这些受到污染的产品。
在通信系统10的一个替换实例中，将无线传输标签100附着于药箱上，其中传感器150感应该药箱的打开。打开此药箱通常与开始对患者的治疗相一致，而该外部激励(即打开药箱)可以用来向电子装置300提供表示治疗开始以及药物摄取频率的数据，该数据可以用来对电子装置300进行编程以及时通知患者到了下一次摄取药物的时候，例如通过一个显示消息或一个音频信号或两者的结合来进行通知。电子装置300可以是任何配备有告警功能的电子装置，像闹钟、手表、收音机等等。
在通信系统10的另一个实例中，电子装置300可以是一个带有像光学输出端那样的输出端的装置，该光学输出端用于触发传感器150，从而触发由无线传输标签100进行的数据传输。举例来说，这种电子装置300可以是一种超市里使用的手持扫描器或条形码读取器。在数据传输标签100的存储器110内存储的数据可以包括配备有无线传输标签100的产品的内容列表，该列表将由电子装置300的接收器310接收并在与电子装置300相耦合的显示器上进行显示，以便将该产品的内容通知给该产品的计划购买者或用户。在显示数据之前，可以有一个电子装置300的处理器320中的数据处理步骤，其中可以将接收自无线传输标签100的数据与来自该产品的计划购买者或用户的个人数据进行比较。该个人数据可以存储在该计划购买者或用户所携带的另一个无线传输标签当中，或者可以从位于电子装置300之中或者可以通过网络340访问的数据库中检索该个人数据。这样，举例来说，可以警告该计划购买者或用户该产品包含该计划购买者或用户对之过敏的成分。
在许多情况下，传感器150对外部激励的检测与对配备有无线传输标签100的产品的使用或消费有关。因此，传感器150对外部激励的检测还与该特定产品的库存项目数量的减少有关。于是，可以将通信系统10安排为一个库存监视器，其中电子装置300可以访问数据库，在该数据库中寄存当前库存的各种产品的数量。无线传输标签100所发送的数据通常包括一个由处理单元320识别的产品标识符，处理单元320随后更新数据库中的该特定产品的项目数量。数据库中的信息可用来产生自动购物列表，以确保某些关键产品有库存。电子装置300可以通过网络340访问该数据库，该数据库可以位于室内，例如在与家庭网络相耦合的计算机上，或者该数据库位于远程地址处，例如在超市的计算机上，在这种情况下，可以通过传感器150对外部激励的检测来启动一种自动杂货递送服务。用这种方法还可以监控必须有库存的非食品项目；例如对患者的关键药物的供应，这样可以控制糖尿病患者或受艾滋病病毒(HIV)感染的患者。要强调的是，由于无法区分由未使用的产品的无线传输标签所发送的数据与由已使用的产品的无线传输标签所发送的数据，所以这种方法对于现有技术的无线传输标签来说是不可行的。
还可以利用传感器150对外部激励的检测可以与食品的加工或消费一致这一事实来向食品的用户提供加工建议。对由电子装置300进行的无线传输标签100数据传输的检测可用来触发电子装置300以调查哪些产品有库存。可以通过访问上述库存数据库来调查哪些产品有库存，或者当传统标签(即非传感器标签)也存在于通信系统10的范围内时，启动一个扫描来检测配备有所述传统标签的产品的存在。所检测产品的列表可用于向在加工中的食品的用户提供烹饪法建议，可以从数据库中检索该烹饪法建议，该数据库可以通过网络340访问。
还应该注意，上述实施例举例说明本发明而不是限制本发明，而且本领域技术人员在不偏离所附权利要求书的范围的情况下可以设计多个替换实施例。在权利要求中，置于括号内的附图标记不应被理解为是对权利要求的限制。“包括”一词并不排除除了权利要求中所列的那些元件或步骤以外的元件或步骤的存在。在元件之前的“一个”并不排除多个该元件的存在。还可以通过包含若干不同元件的硬件或通过一个适当编程的计算机来实现本发明。在罗列了若干个装置的装置权利要求中，这些装置中的几个可以由同一个硬件项体现。在相互不同的从属权利要求中引述某些措施并不表示它们的组合不能用来获益。
权利要求
1.一种无线传输标签(100)，包括一个存储器(110)；耦合到该存储器(110)的控制电路(120)；一个耦合到该控制电路(120)的天线(130)；以及一个对该控制电路(120)进行供电的电源(140)，其中该电源(140)与一个传感器(150)相耦合，用于响应于一个外部激励而激活从电源(140)到控制电路(120)的至少一个部分的电力供应。
2.按照权利要求1所述的无线传输标签(100)，其中所述传感器(150)通过控制电路(120)耦合到电源(140)，该控制电路(120)包括第一电路部分(122)，用于控制从所述存储器(110)到天线(130)的数据传输；以及第二电路部分(124)，用于响应于所述传感器(150)的一个输出信号而激活从电源(140)到第一电路部分(122)的电力供应。
3.一种标有无线传输标签(100)的产品(200)，该无线传输标签具有一个存储器(110)、耦合到该存储器(110)的控制电路(120)、一个耦合到该控制电路(120)的天线(130)以及一个对该控制电路(120)进行供电的电源(140)，其中该电源(140)耦合到一个传感器(150)，用于响应于一个外部激励而激活从电源(140)到控制电路(120)的至少一个部分的电力供应，该产品(200)包括用于触发该外部激励的装置(220)。
4.一种通信系统(10)，包括-标有一个无线传输标签(100)的产品，该无线传输标签具有一个存储器(110)；耦合到该存储器(110)的控制电路(120)；一个耦合到该控制电路(120)的天线(130)；以及一个对该控制电路(120)进行供电的电源(140)；其中该电源(140)与一个传感器(150)相耦合，用于响应于一个外部激励而激活从电源(140)到控制电路(120)的至少一个部分的电力供应；以及-电子装置(300)，包括一个处理单元(320)和一个耦合到该处理单元(320)的接收器(310)，其中该处理单元(320)被安排成响应于由接收器(310)接收到由所述无线标签(100)检测到外部激励时发送的数据而执行一个与该外部激励有关的操作。
5.按照权利要求4所述的通信系统(10)，其中所述电子装置(300)耦合到一个网络(340)，而且所述操作包括在该网络(340)上发送信息。
6.一种用于控制一个包括电子装置(300)和无线传输标签(100)的通信系统(10)中的电子装置(300)的方法，该方法包括以下步骤通过与该无线传输标签(100)相耦合的传感器(150)检测一个外部激励；响应于对该激励的检测而激活来自该无线传输标签(100)的数据传输；由该电子装置(300)接收该数据传输；以及响应于对该数据传输的接收而启动一个与该外部激励有关的电子装置(300)的操作。
7.按照权利要求6所述的方法，其中所述响应于对数据传输的接收而启动一个与外部激励有关的电子装置(300)的操作的步骤包括在一个网络(340)上发送信息。
全文摘要
本发明涉及一种无线传输标签(100)，它具有一个通过控制电路(120)耦合到天线(130)的存储器(110)。该存储器(110)通常存储将由无线传输标签(100)发送的数据。由电源(140)对控制电路(120)进行供电，该控制电路(120)可以包括第一电路部分(122)和第二电路部分(124)。电源(140)耦合到一个传感器(150)，该电源被安排成当由传感器(150)检测到一个外部激励时激活对控制电路(120)的至少一部分的电力供应。这样，提供一种只有在被预定义的激励激活时才开始发送数据的无线传输标签(100)。
文档编号G06K19/073GK1757038SQ200480005870
公开日2006年4月5日 申请日期2004年2月20日 优先权日2003年3月4日
发明者S·M·皮特彻斯, B·J·古斯里 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司