被动rfid传感器标签的制作方法_5

文档序号:9631837阅读:来源:国知局
,频率-传感器值关联信息可以被存储在RFID传感器标签的存储器中的被分配给制造特性数据的存储器位置中,例如在由IS018000-6C中定义的“Manufacturer record block (制造商记录块)”中。
[0100]根据本发明的一方面,除了在RFID传感器标签中存储信息之外或者代替在RFID传感器标签中存储信息,频率-传感器值关联信息可以被存储在除了 RFID传感器标签以外的位置。图5示出了将频率-传感器-值关联表存储在多个不同位置的示例。例如,频率-传感器值关联信息可以被存储在读取器11、主机43、可以用于多个读取器的本地服务器和/或远程服务器、可以用于全球的多个读取器的云端或者因特网。在一个实施例中,存储在除了 RFID传感器标签之外的位置的关联信息可以与特定的RFID标签的特定的标识符相关联,例如EPC,从而可以区分每个独立的RFID。在实施例中,存储在除了 RFID传感器标签之外的位置的关联信息可以与传感器的类型相关联。
[0101]根据本发明的一方面,在读取器的安装和配置期间,可以将频率-传感器值关联信息存储在读取器中。在识别了标签或传感器的类型(例如,读取了标签EPC)之前,频率-传感器值关联信息可能不可用于RFID传感器标签。在识别了标签或传感器的类型之前,读取器可能不具有关于特定的RFID传感器标签的频率-传感器值关联的任何信息或任何准确信息。
[0102]根据本发明的一方面,在从RFID传感器标签读取关联信息时,频率-传感器值关联信息的副本可以存储在读取器中。在识别了标签(例如,读取了标签EPC)之后,频率-传感器值关联信息可以从RFID传感器标签的存储器读取。在从标签读取了关联信息之前,读取器可能不具有关于特定的RFID传感器标签的频率-传感器值关联的任何信息或任何准确信息。
[0103]根据本发明的一方面,读取器11可以从除了 RFID传感器标签之外的位置(例如,从服务器、云端或因特网)获取频率-传感器值关联信息的副本。读取器可以基于标签的特定标识符(例如标签EPC)来获得特定RFID传感器标签的频率-传感器值关联信息。在实施例中,读取器可以基于在读取范围内的传感器元件的类型的知识来获得频率-传感器值关联信息的副本。在标签或传感器的类型被识别(例如,读取了标签EPC)之前,频率-传感器值关联信息对于特定的RFID传感器标签可能是不可用的或不能获得的。在识别了标签或传感器的类型之前,读取器可能不具有关于特定的RFID传感器标签的频率-传感器值关联的任何信息或任何准确信息。
[0104]根据本发明的一方面,可以从标签将永久性地存储在RFID传感器标签中的频率-传感器值关联信息收集(复制)到读取器、主机43或服务器,从而当特定的传感器标签被重新盘点时,可以不需要从标签重新读取关联信息。可以仅在标签被首次盘点到系统中的时候将关联信息从标签读取并存储在系统中一次。然后,发现特定的标签被重新盘点的读取器可以从系统中的另一位置获得关联信息。由此,通过无线电接口传输的信号和数据减少,这导致了更快的操作并且节约功率。此外,将自动地在系统中进行标签的管理。
[0105]本发明的一方面在于一种用于控制和询问具有不同的传感器特性的多个被动无线传感器的方法。在一般层面上,SRFID读取器握手方法被设计为提供根据本发明的各方面的SRFID读取器11与根据本发明的各方面的被动无线传感器10的容易地握手。每个被动无线SRFID传感器10可以具有多个传感器元件32,例如如上所述的。基本上,被动SRFID传感器节点10是附有传感器元件的简单的RFID标签。一旦使握手附有智能,则它们变为“聪明”的装置。除了仅询问被动RFID传感器和读取“哑”传感器值之外,人们可以在装置中存储许多信息。这种信息可以提供用于获得实际测量值的方法。此外,人们可以使用不同的方式来补偿测量的温度问题。
[0106]在图6中示出了一种设置读取器11和三个被动无线传感器10-1、10-2和10_3的示例。每个被动无线传感器10-1、10-2和10-3可以具有一个或多个传感器元件32。在该示例设置中,第一被动无线传感器10-1包括压力传感器元件P和温度传感器元件T ;第二被动无线传感器10-2包括湿度传感器元件Η和温度传感器元件Τ ;第三被动无线传感器10-3仅包括单个传感器元件,即品质传感器Q。通常,可以使用温度传感器Τ来补偿相应的无线传感器10中的其他传感器元件或谐振器的温度相关性,否则温度相关性将使测量结果受到歪曲。
[0107]标签10与读取器(也称作询问器)11之间的全部通信完全通过无线链接(有时称作空气接口)而发生。通过两个装置之间发送和接收的指令的顺序(称作盘点环程(inventory round)),RFID读取器11可以识别RFID标签的标识符,例如电子产品码(EPC)。对于被动标签,基本构思在于读取器利用询问指令启动盘点环程。询问指令实质上“唤醒”标签,标签利用适当的信息来进行响应。根据IS0-18000-6C标准(2代EPC全球协议),RFID标签被设计为以握手的方式利用预定的响应来响应预定的指令,如大体上在图6中所示出的。RFID Q协议(标准Class-1 Gen_2防冲突)是为标签竞争控制而定义的协议,例如,来控制标签响应于读取器11的速度和频繁度。
[0108]一旦标签10进入读取器11的RF场,其就改变为准备状态并接受选择指令。选择指令被发送至全部标签,以通知每个标签其是否参与接下来的盘点处理(Inventoryprocess) 0可以使用多个选择指令来精确地限定标签将要响应的内容。读取器11与标签10之间的全部交流以一个或更多个选择指令开始。多个标签不响应于选择指令。现在,可以使用指令的盘点组来开始分离(singulat1n)处理,其中,每个独立的标签被识别和处理。每个盘点环程开始于被广播的询问指令,该指令传递Q值(0至15),利用该Q值,每个标签10产生范围在0至2Q-1的范围内的槽计数器值。大部分读取器基于场中的标签的数量来动态地调整Q值,从而增大潜在读取率。如果标签产生的槽计数器值为0,则允许通过发送16位随机数RN16来回令,并同时转换为回令状态。其他标签将状态改变为任意(Arbitrate)并且等待。如果成功地从标签10接收到RN16响应,则读取器通过发送ACK指令来回令,同时发送相同的16位随机数。该响应现在允许标签10回送其标签ID、电子产品码(EPC)、16位错误校验码CRC16,以及一些协议控制位PC数据,并将状态改变至确认应答(Acknowledged)。PC位提供存储在标签中的EPC的长度,以及关于编号系统的一些信息,并且可选地提供标签所附的目标的类型(应用族标识符(AFI))。
[0109]如果需要对标签10执行进一步动作,并且标签10已经返回其EPC号码并处于确认应答状态,则读取器11发送存取指令,以将标签10转换为公开(或保护)状态,以允许诸如读取、写入、锁定和灭活的操作。读取操作用于从标签10的存储器读取信号或多块数据。写入操作用于将信号或多块数据写入到标签10的存储器中。
[0110]根据本发明的一方面,如果频率关联信息被存储在标签10中,并且频率关联信息还未被从标签10收集和/或尚未存储在读取器10或网络中的其它位置(见图6),则读取器11可以利用存取指令询问关联信息(在图7中的A点)。也可以进行这种额外的访问来改变标签当前使用的多个传感器标签中的哪一个传感器。
[0111]根据本发明的一方面,如果频率关联信息未被存储在标签10中而是存储在读取器中或网络中的其它位置上,或者频率关联信息已经被从标签10收集并且已经存储在读取器中或者网络中的另一位置上(见图6),则一旦已经接收了(PC、EPC、CRC16)响应(在图7中的B点),读取器11可以使用EPC来获得标签10的正确的关联信息。因此,对于该过程不需要存取指令或者读取传感器标签存储器。
[0112]IS018000-6C标准定义了 RFID标签应当支持40_640kHz的调制频率范围。该频率在背向散射过程中具有±2.5%的容差。调制频率fosc允许的±2.5%的容差对于传输传感器值的目的而言可以是过小的频率范围:传感器值范围应当被映射至允许频率容差范围内的调制频率,例如,传感器读数被调制为250kHZ±2.5%, BP,241.75至256.25kHz。读取器11可能不能以足够的分辨率检测该频率,从而不能检测传感器值。例如,图3B中示出的示例性调制频率-传感器值关联将不在该允许的频率容差范围内。
[0113]然而,在背向散射之前允许的基本频率容差非常高。基于选择的链接频率(即,选择的额定调制频率),容差可为:在640kHz下±15%,在320kHz下± 10%,在256kHz下±15%,在40kHz下±4%。换言之,允许标签10以更高容差的调制频率来响应RN16,读取器11被锁定至该调制频率,在其余的阶段,仅允许标签调制频率从锁定的调制频率变化±2.
[0114]根据本发明的一方面,在对传感器标签10进行的一个阶段期间,可以仅获得调制频率的一个值,因而仅获得标签的一个当前传感器值。在对相同的传感器元件或另一传感器元件读取新的值之前,对标签进行的该阶段被释放,从而调制频率可以改变以对应于新的感测值。
[0115]例如,标签的调制频率进而当前传感器值可以在RFID读取器的锁定相位容易地读取,例如通过RN16回令读取(在图7中的C点),或者在频率锁定后通过接收PC、EPC、CRC16响应来读取(在图7中的B点)。标签的调制频率进而当前传感器值也可以稍后在相同的阶段期间进行,例如,在图7的存取点A,但调制频率和感测的值不变(应当不变)。传感器值范围被映射至在允许频率容差范围内的调制频率,例如,传感器读数被调制为250kHz ± 10%,S卩,225至275kHz。另外,图3B中示出的示例性调制频率-传感器值关联将落入该允许的频率容差范围。
[0116]标签10可以是包括两个或更多个传感器的多传感器标签。多个传感器在一个标签10中可能需要额外的操作。当读取器11查询多传感器标签10时,其可能不知道标签的多个传感器中的哪一个传感器正在调制背向散射信号。可以进行额外的存取(在图7中的点A)来确认多传感器中的哪个传感器当前正在被标签使用。在实施例中,默认的可以是特定类型的传感器(如温度补偿传感器或参照传感器)总是第一个响应。根据本发明的一方面,读取器11可以发送指令以激活多传感器标签10中的特定的传感器。在实施例中,读取器11可以使用询问指令来激活多传感器标签10中的特定传感器。例如,IS018000-6C标准提供了在询问指令中的额外的位以激
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