专利名称：射频识别系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及射频识别(RFID)系统，该射频识别系统包括其检测范围可以改变的RFID标签。
背景技术：
RFID系统是无接触识别系统，用于无线地接收从附接到各种物品的RFID标签产生的信号并且处理关于该物品的信息。这样的RFID系统包括RFID标签，其具有唯一信息；RFID读取器，用于从RFID读取信号并且向RFID标签发射对应的命令；以及其他操作软件和网络。为了 RFID读取器检测RFID标签，首先，RFID标签应当通过该RFID标签的天线接收从RFID读取器发射的信号，然后RFID读取器应当无错误地从RFID标签接收响应信号。RFID读取器和RFID标签之间的RFID读取器可以检测RFID标签的检测范围受到在RFID标签接收的信号幅值、RFID标签的功耗和从RFID读取器发射的信号幅值的影响。近来，RFID系统的应用正在逐渐地扩展，并且，在RFID读取器和RFID标签之间的检测范围需要从短距离向长距离改变。然而，现有标签的检测范围在制造期间由设计参数指定，因此是类似的。而且，不能在不改变天线或硬件配置的情况下调整标签的检测范围。因此，根据在RFID标签接收的信号的幅值、RFID标签的功耗和从RFID读取器发射的信号的幅值来改变RFID标签的响应信号。这样，在一些情况下，RFID读取器可能无法检测到RFID标签。
发明内容
实施例提供了一种RFID系统，在该系统中RFID标签具有可调整的检测范围。在一个实施例中，一种RFID系统包括RFID读取器，该RFID读取器接收信号、读取所述信号并且发射命令信号；以及RFID标签，该RFID标签具有唯一信息，用于感测从所述RFID读取器接收的所述命令信号的幅值、产生与所述幅值对应的电压并且向所述RFID读取器发射与所述产生的电压对应的响应信号。在下面的附图和说明书中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求，其他特征将是显而易见的。
图I是图示RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第一实施例的标签具有可调整的检测范围。图2是图示RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第二实施例的标签具有可调整的检测范围。图3是图示RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第三实施例的标签具有可调整的检测范围。
图4是图示RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第四实施例的标签具有可调整的检测范围。图5是图示RFID系统的接收信号控制单元的内部电路配置的视图，在该RFID系统中，根据本发明的第一实施例的标签具有可调整的检测范围。图6是图示RFID系统的功耗控制单元的内部电路配置的视图，在该RFID系统中，根据本发明的第二实施例的标签具有可调整的检测范围。
具体实施例方式现在将详细参考本发明的实施例，在附图中图示实施例的示例。图1是图示RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第一实施例的标签具有可调整的检测范围。参见图1，其中根据本发明的第一实施例的标签具有可调整的检测范围的RFID系统包括RFID标签110和RFID读取器120。RFID标签110包括唯一信息，并且产生特定频率的信号。RFID读取器120从RFID标签110接收信号，并且读取该信号。RFID标签110包括天线111、接收信号控制单元112、功率产生单元113、接收单元114、发射单元115、控制单元116和唤醒信号产生单元117。天线111向RFID读取器120发射信号，并且从RFID读取器120接收信号。接收信号控制单元112控制通过天线111接收的RF信号的幅值。图5是图示RFID系统的接收信号控制单元的内部电路配置的视图，在该RFID系统中，根据本发明的第一实施例的标签具有可调整的检测范围。参见图5，可以用组合电路来配置接收信号控制单元112，在组合电路中，把通/断开关501与电阻器502串联的多个单元电路被彼此并联，如图5的(A)中所示。而且，通/断开关501和电容器503可以如图5的⑶中所示连接，并且通/断开关501和电感器504可以按与图5的(A)相同的方式如图5的(C)中所示连接。接收信号控制单元112控制电路中的通/断开关501以改变阻抗。因此，接收信号控制单元112减小从RFID读取器120接收的接收信号的幅值，以减小对于RFID标签110的检测范围。相反，可以通过阻抗的改变来放大接收信号。因此，该效果与在RFID读取器120和RFID标签110之间的距离更小时的效果相同。功率产生单元113通过接收信号控制单元112接收RF信号，并且产生电压。所产生的电压被整流器(未示出)转换为DC，以作为电源被提供到系统的RFID标签110。接收单元114解调从天线111输入的RF信号，并且将RF信号转换为数字数据。发射单元115发射与从RFID读取器120接收的命令信号对应的响应信号。该响应信号可以被调制得适合于无线通信，然后被发射。控制单元116控制和监控各元件的操作和状态。而且，控制单元116产生用于控制经天线111接收的RF信号的幅值的命令，并且向接收信号控制单元112输出该命令。而且，控制单元116产生与从RFID读取器120接收的命令信号对应的响应信号，并且向发射单元115输出该响应信号。
控制单元116解译通过接收单元114从RFID读取器120接收的命令。控制单元116通过使用解译的值来产生使接收信号控制单元112控制通过天线111接收的RF信号的幅值的命令。唤醒信号产生单元117把功率产生单元113产生的电压与预定的唤醒参考电压作比较。根据该比较的结果，如果所产生的电压大于预定的唤醒参考电压，则唤醒信号产生单元117产生唤醒信号，并且向控制单元116输出所产生的唤醒信号。存 储单元118可以存储由控制单元116处理的数据和RFID标签110的唯一信息。并且，存储单元118可以存储唤醒参考电压值和用于控制接收的RF信号的幅值的参考值。外部信号输入单元119可以从外部接收控制命令，以控制接收信号控制设备。在根据本发明的第一实施例的RFID系统中，RFID标签110如上控制从RFID读取器120接收的RF信号的幅值，并且调整接收信号的幅值。因此，该效果与在RFID读取器120和RFID标签110之间的距离更大或更小的效果相同，因此，RFID读取器120的检测范围减小或增大。图2是图示RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第二实施例的标签具有可调整的检测范围。参见图2，如同在图I的第一实施例中描述的RFID系统那样，根据本发明的第二实施例的RFID系统包括RFID标签210和RFID读取器220。RFID标签210具有唯一信息，并且向RFID读取器220发射特定频率的信号。RFID读取器220通过无线电接收和读取来自RFID标签210的信号，并且向RFID标签210发射操作命令信号。RFID标签210包括天线211、功率产生单元212、接收单元213、发射单元214、控制单元215、功耗控制单元216和唤醒信号产生单元117。天线212向RFID读取器220发射信号，并且从RFID读取器220接收信号。功率产生单元212产生与通过天线211接收的RF信号对应的电压。所产生的电压作为电源被提供到RFID标签。接收单元213解调通过天线211接收的RF信号，并且将RF信号转换为数字数据。发射单元214向RFID读取器220发射与从RFID读取器220接收的RF信号对应的响应信号。控制单元215控制和监控各元件的操作和状态。控制单元215从接收单元213接收数字数据，处理数字数据，并且向发射单元214输出数字数据，发射单元214向RFID读取器220发射经处理的数据。根据本发明的第二实施例，控制单元215解译通过接收单元213从RFID读取器220接收的信号，并且基于解译的值，可以产生使功耗控制单元216控制功率的控制命令。功耗控制单元216控制由控制单元215和功耗控制单元216消耗的功率。下面将参考图6来详细描述功耗控制单元216。图6是图示RFID系统的功耗控制单元的内部电路配置的视图，在该RFID系统中，根据本发明的第二实施例的标签具有可调整的检测范围。参见图6，可以用组合电路来配置功耗控制单元216，在组合电路中，把通/断开关601与电阻器602串联的多个单元电路被彼此并联，如图6的(A)中所示。而且，通/断开关601和电容器603可以如图5的⑶中所示连接，并且通/断开关601和电感器604可以按与图5的(A)相同的方式如图5的(C)中所示连接。功耗控制单元216控制通/断开关601的操作，以提高或减小RFID标签210的功耗。因此，RFID读取 器220对于RFID标签210的检测范围被增大或减小。S卩，如果增大RFID标签210的功耗，则产生高于平均功耗的用于操作RFID标签210的功率。因此，在RFID读取器220和RFID标签210之间的距离应当更小，因此，RFID读取器102对于RFID标签210的检测范围减小。相反，如果减小RFID标签210的功耗，则产生低于平均功耗的用于操作RFID标签210的功率。因此，在RFID读取器220和RFID标签210之间的距离应当更大，因此，RFID读取器102对于RFID标签210的检测范围增大。因此，通过如上控制RFID标签210的功耗能够调整RFID读取器220对于RFID标签210的检测范围。唤醒信号产生单元117把功率产生单元212产生的电压与预定的唤醒参考电压作比较。根据比较的结果，如果所产生的电压大于预定的唤醒参考电压，则唤醒信号产生单元117产生唤醒信号，并且向控制单元215输出所产生的电压。存储器218可以存储用于控制功耗控制单元216和控制单元215的功耗量的参考值。控制单元215可以产生使功耗控制单元216控制由控制单元215和功耗控制单元216消耗的功率的命令。外部信号输入单元219可以从外部接收控制命令。可以根据输入的控制命令来控制功耗控制单元216。图3是图不RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第三实施例的标签具有可调整的检测范围。参见图3，根据本发明的第三实施例的RFID系统包括用于控制如在第二实施例中所述的功耗的配置。然而，该RFID系统可以不包括功耗控制单元216，而包括下述的时钟产生单元316a和时钟频率控制单元316b。根据本发明的第三实施例的RFID系统包括RFID标签310和RFID读取器320。RFID标签310具有唯一信息，并且产生特定频率的信号。RFID读取器320从RFID标签310无线地接收信号，并且读取该信号。RFID读取器320也向RFID标签310发射操作命令信号。RFID标签310包括天线311、功率产生单元312、接收单元313、发射单元314、控制单元315、时钟产生单元316a、时钟频率控制单元316b和唤醒信号产生单元317。天线311向RFID读取器320发射信号，并且从RFID读取器320接收信号。功率产生单元312产生与通过天线311接收的RF信号对应的电压。所产生的电压作为电源被提供到RFID标签。接收单元313通过天线311从RFID读取器320接收RF信号。接收单元313也解调所接收的RF信号，并且将该信号转换为数字数据。发射单元314向RFID读取器320发射与从RFID读取器320接收的RF信号对应的响应信号。
控制单元315控制和监控各元件的操作和状态。控制单元315接收和处理从接收单元313接收的数据，并且产生与该数据对应的响应信号。所产生的控制信号被输出到发射单元314。
控制单元315解译通过接收单元313从RFID读取器320输入的指令。控制单元315可以基于所解译的值来产生用于控制在时钟产生单元316a中产生的时钟频率的控制信号。时钟产生单元316a产生控制单元315处理数据所需的时钟，并且向控制单元315输出该时钟。时钟频率控制单元316b控制由时钟产生单元316a产生的时钟频率，以控制控制单元315和时钟产生单元316a的功耗。唤醒信号产生单元317将由功率产生单元312产生的电压与预定的唤醒参考电压作比较。根据比较的结果，如果所产生的电压大于参考电压，则唤醒信号产生单元317产生唤醒信号，并且向控制单元315输出所产生的电压。存储单元318可以存储由控制单元315处理的数据和RFID标签310的唯一信息。存储单元318可以存储用于控制控制单元315和时钟产生单元316a的功耗量的参考值。控制单元315基于参考值来产生用于使时钟频率控制单元316b控制由时钟产生单元316a产生的时钟频率的命令。外部信号输入单元319可以从外部接收控制信号以控制时钟频率控制单元316b。如上，根据本发明的第三实施例的RFID系统可以控制与时钟产生相关的时钟频率，并且因此调整RFID标签310的功耗。因此，能够调整RFID读取器320对于RFID标签310的检测范围。即，如果时钟频率控制单元316b增大时钟频率，则时钟产生单元316a产生快速时钟，由此提高控制单元315的功耗。在该情况下，如果RFID标签310的功耗增大，则产生高于平均功耗的功率来操作RFID标签310。因此，在RFID读取器320和RFID标签310之间的距离应当更小，因此，可以减小RFID读取器102对于RFID标签310的检测范围。相反，如果RFID标签310的功耗减小，则需要小于平均功耗的功率来操作RFID标签310。因此，在RFID读取器320和RFID标签310之间的距离应当更大，并且因此可以扩展RFID读取器320对于RFID标签310的检测范围。因此，通过如上控制时钟频率并且因此控制RFID标签310的功耗，能够调整RFID读取器320对于RFID标签310的检测范围。图4是图示RFID系统的配置的框图，在该RFID系统中，根据本发明的第四实施例的标签具有可调整的检测范围。参考图4，根据本发明的实施例的RFID系统包括RFID标签410和RFID读取器420。RFID标签410具有唯一信息，并且产生特定频率的信号。RFID读取器420读取从RFID标签410接收的RF信号，并且向RFID标签410发射
操作命令信号。RFID标签410包括天线411、功率产生单元412、接收单元413、发射单元414、控制单元415、唤醒信号产生控制单元416和唤醒信号产生单元417。
天线411向RFID读取器420发射信号，并且从RFID读取器420接收信号。功率产生单元412产生与通过天线411接收的RF信号对应的电压。所产生的电压作为电源被提供到RFID标签。接收单元413通过天线411从RFID读取器420接收RF信号。接收单元413也解调所接收的RF信号，并且将该信号转换为数字数据。发射单元414向RFID读取器420发射与从RFID读取器420接收的RF信号对应的响应信号。 控制单元415控制和监控各元件的操作和状态。控制单元415接收和处理从接收单元413接收的数据，并且产生与该数据对应的响应信号。控制单元415可以解译通过接收单元413从RFID读取器420接收的指令，并且使用所解译的值，唤醒信号产生控制单元416可以产生与唤醒信号产生有关的唤醒控制信号。唤醒信号产生控制单元416产生用于根据控制单元415的命令来产生唤醒信号的控制信号。唤醒信号产生单元417接收从唤醒信号产生控制单元416产生的唤醒控制信号，并且产生唤醒参考电压。唤醒信号产生单元417把功率产生单元412产生的电压与唤醒参考电压作比较。根据比较的结果，如果由功率产生单元412产生的电压大于唤醒参考电压，则唤醒信号产生单元417产生唤醒信号，并且向控制单元415输出该唤醒信号。存储单元418存储由控制单元415处理的数据和RFID标签410的唯一信息。存储单元418也可以存储用于控制唤醒信号产生的预定的唤醒参考电压值。外部信号输入单元419可以从外部接收用于控制唤醒信号产生控制单元416的控制信号。在根据本发明的第四实施例的RFID系统中，所接收的RFID标签410的信号的幅值通常与在RFID标签410和RFID读取器420之间的距离成比例。S卩，RFID标签410的功率产生单元412基于通过天线411接收的RF信号来产生电压。唤醒信号产生单元417把所产生的电压与预定的唤醒参考电压作比较。根据比较的结果，如果由功率产生单元412产生的电压大于唤醒参考电压，则唤醒信号产生单元417产生唤醒信号，并且向控制单元415输出该唤醒信号。因此，通过唤醒信号产生控制单元416来控制唤醒参考电压，由此调整由功率产生单元412产生的电压的幅值。S卩，如果唤醒参考电压被控制得更大，则RFID标签410产生比唤醒参考电压大的电压，该唤醒参考电压被提高来产生唤醒信号。因此，为了产生更大的电压，在RFID标签410和RFID读取器420之间的分隔距离应当较短，并且因此缩小了 RFID读取器420对于RFID标签410的检测范围。相反，如果将唤醒参考电压控制得更小，则RFID标签410产生比唤醒参考电压小的电压，该唤醒参考电压被提高来产生唤醒信号。因此，RFID读取器420对于RFID标签410的检测范围延长。根据本发明的第一至第四实施例的RFID系统可以通过接收信号控制单元来控制接收信号的幅值，通过功耗控制单元来控制RFID标签的功耗量，通过时钟频率控制单元来控制RFID标签的功耗量，控制在唤醒信号产生单元中产生的唤醒参考电压的幅值，由此控制RFID读取器对于RFID标签的检测范围。在本说明书中对于“ 一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的任何弓丨用表示结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。这样的短语在说明书中的各个位置中的出现不必都指代同一实施例。而且，当结合任何实施例描述特定的特征、结构或特性时，认为结合其他实施例改变这样的特征、结构或特性在本领域内的技术人员的知识范围内。
虽然已经参考其多个说明性实施例描述了实施例，但是应当明白，本领域内的技术人员可以设计落在本公开的精神和原理范围内的多种其他修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和权利要求的范围内，在主题组合布置的部件部分和/或布置中，各种改变和修改是可能的。除了在部件部分和/或布置上的改变和修改之外，替代的使用也对于本领域内的技术人员是显然的。
权利要求
1.一种RFID系统，包括 RFID读取器，所述RFID读取器接收信号、读取所述信号并且发射命令信号；以及， RFID标签，所述RFID标签具有唯一信息，并用于感测从所述RFID读取器接收的所述命令信号的幅值、根据所述命令信号的所述幅值来产生电压以及根据所产生的电压来调整标签检测范围。
2.根据权利要求I所述的RFID系统，其中所述RFID标签包括 天线，所述天线与所述RFID读取器交流信号； 接收信号控制单元，所述接收信号控制单元控制经所述天线接收的RF信号的幅值；功率产生单元，所述功率产生单元产生与从所述接收信号控制单元接收的所述RF信号对应的电压； 发射单元，所述发射单元在所述控制单元的控制下向所述RFID读取器发射与经所述天线接收的所述RF信号对应的响应信号；以及 存储器，所述存储器存储用于控制所接收信号的幅值的预定的参考值。
3.根据权利要求2所述的RFID系统，其中，所述RFID标签还包括 唤醒信号产生控制单元，所述唤醒信号产生控制单元根据输入信号来产生唤醒信号；以及 唤醒信号产生单元，所述唤醒信号产生单元把所述功率产生单元产生的所述电压与所述预定的唤醒参考电压作比较，并且根据所述比较的结果来产生唤醒信号。
4.根据权利要求2所述的RFID系统，其中，通过并联多个单元电路来配置所述接收信号控制单元，每个单元电路包括通/断开关和与所述通/断开关串联的电阻器、电容器或电感器。
5.一种RFID系统，包括 RFID读取器，所述RFID读取器接收信号、读取所述信号并且发射命令信号；以及RFID标签，所述RFID标签具有唯一信息，并用于感测从所述RFID读取器接收的所述命令信号的幅值，以及根据功耗来调整标签检测范围。
6.根据权利要求5所述的RFID系统，其中所述RFID标签包括 天线，所述天线与所述RFID读取器交流信号； 接收信号控制单元，所述接收信号控制单元控制经所述天线接收的RF信号的幅值；发射单元，所述发射单元向所述RFID读取器发射与经所述天线接收的所述RF信号对应的响应信号； 控制单元，所述控制单元在所述接收信号控制单元的控制下输出与经所述天线接收的所述RF信号对应的命令； 功耗控制单元，所述功耗控制单元控制所述控制单元和所述功耗控制单元的功耗；以及 存储器单元，所述存储器单元存储所述控制单元和所述功耗控制单元的功耗参考值。
7.根据权利要求6所述的RFID系统，其中所述控制单元解译通过所述接收单元从所述RFID读取器接收的所述命令，并且 所述功耗控制单元通过使用所解译的值来产生用于控制所述控制单元和所述功耗控制单元的功耗的命令。
8.根据权利要求6所述的RFID系统，其中，通过并联多个单元电路来配置所述功耗控制单元，每一个单元电路具有通/断开关和与所述通/断开关串联的电阻器、电容器或电感器。
9.根据权利要求5所述的RFID系统，其中所述RFID标签包括天线，所述天线与所述RFID读取器交流信号；功率产生单元，所述功率产生单元产生与经所述天线接收的RF信号对应的电压；接收单元，所述接收单元接收经所述天线接收的所述RF信号；发射单元，所述发射单元发射与来自所述RFID读取器的所述命令对应的响应信号； 控制单元，所述控制单元产生与从所述接收单元接收的所述RF信号对应的响应信号； 时钟产生单元，所述时钟产生单元根据所述控制单元的数据处理产生时钟；以及时钟频率控制单元，所述时钟频率控制单元控制所述控制单元的功耗并且控制由所述时钟产生单元产生的时钟频率。
10.根据权利要求9所述的RFID系统，其中，所述RFID标签还包括唤醒信号产生单元， 其中，所述唤醒信号产生单元把所述功率产生单元产生的所述电压与预定的唤醒参考电压作比较，并且如果所产生的所述电压大于所述参考电压，则所述唤醒信号产生单元产生唤醒信号并且向所述控制单元发射所述唤醒信号。
11.根据权利要求9所述的RFID系统，其中，所述RFID标签还包括存储单元，所述存储单元存储用于调整所述控制单元和所述时钟产生单元的功耗的量的功耗参考值。
12.根据权利要求7和9的至少一项所述的RFID系统，其中，所述RFID标签还包括外部信号输入单元，所述外部信号输入单元从外部接收用于控制所述功耗量的外部信号。
全文摘要
本发明涉及RFID系统，其中RFID标签具有可调整的检测范围。根据本发明一个实施例的RFID系统包括RFID读取器，用于接收信号、读取信号并且发射命令信号；以及具有唯一信息的RFID标签，用于感测从RFID读取器接收的命令信号的幅值、产生与幅值对应的电压并且向RFID读取器发射与所产生电压对应的响应信号。
文档编号G06K7/00GK102622563SQ20111044629
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者奇泰勋, 裴圭成, 金钟培 申请人:Ls产电株式会社