Rf激活rf询问器的方法和系统的制作方法

专利名称：Rf激活rf询问器的方法和系统的制作方法
RF撒活RF询问器的方法和系统背景信息射频识别("RFID")技术己经出现了很多年，但是在过去的几年中如激流 般被广泛接，使用上突飞猛进地增长。RFED技术一般涉及使用询问器来将 RF信号传输给鄉机应答器，以询问ai寸机应答器和获取存储其内的魏。在 接收到询问RF信号后，對t机应答器fflil后向翻寸或传输应答RF通信来响应 询问，通信中包含请求的数据。RFDD技术将其本身非常好地用于资产邈宗(如，邂宗零售环境或仓库中的 商品)。RFID追踪系统具有放于被追踪目标上的多个询问器和多个^l寸机应答 器，这样一个RFID追踪系统可用于获得关于被追踪目标^S或其它状况相关数 据的信息。但是，这个系统需要在可追踪区域周围安装多个询问器。这导致安 装密集的RFBD询问器。另外，在本领域具有持续询问^j"机应答器的询问器是 很常见的。但是，辦卖RF传输引起询问器间的RF干扰，从而降低了询问器性肖统n使得它们在读取划射几应答器时有效性降低。有一种降低干扰的有限解决方案以提高询问器生产力。 一个方法涉及4顿 触发网络，该网络包括使用有线或无线网络连接到询问器的多个触发器。这些 触发器以^M的次数激活询问器，使得它们仅以这些规定的次数读询问器。虽 然这系统提高了读的能力，但是它也向整个系统增加了复杂性和成本。附加成 本部分是实现附加的设备，该设备需要正确连接触发设备与RFID询问器(如， 通信协议所用的硬件和/或软件)。另外，触发网络中的无线和无线通信都要有不足。有线网络需要安装令人 讨厌的线路且涉及巨额的花费。无线网络经历相似柳艮制。由于大多数公共无 线网络(如，正EE 802.11协议、蓝牙，等)i顿带外RF信号，而不是RFID 询问器，这样的网络需要在触发器和询问器上安装 成免费接收器和收发器。 另外，由于控制、管理和诊断网络的复杂性，无线网络具有高的所有权总成本。 因此，需要基于询问器本地的RF通信介质的触发网络。发明概述4顿触发设备检测第一 个触发事件的方法，触发设备包手刮虫发传繊和角虫 发标签。询问器在预定射频波段倾听激活信号和接收激活信号，其中触发标签 产生该激活信号，该激活信号包括触发纟礎的唯一识另俯。接着，当衞正该激 活信号从相关触发t礎接收的且一旦验证了激活信号，询问器被激活到询问模 式。另外，系统具有包 刮虫发传麟和触发^礎的触发设备，触发传繊检测触发事件， 一检测到触发事件触发标签就传ilr激活信号，该激活信号包f刮虫发标签的唯一识别符。该系统也包括询问器，该询问器包括接收激活信号的射频 接收电路，询问器验i正该激活信号中的触发标签的唯一识另附，且一旦验证了 唯一识别符从询问模式切换到倾听模式。而且，方法通过在倾听模式在预定射频倾听激活信号来操作询问设备，验 证该激活信号是从一个相关触发标，收的，且从倾听模式切换到询问模式，其中询问模式包括^tt射频tt询问RFID标签。附图简述

图1是根据本发明的触发RHD网络的一个示范实施例；图2是根据本发明的、1OT主动触发器触发询问器的方法的一个示范实施例；图3是根据本发明的、使用被动触发器触发询问器的方法的一个示范实施图4是根据本发明的、使用触发^^终止询问器模式的方法的一个示范实施例。 详细描述参照以下描述和附图进一步理解本发明，其中同样的元件使用相同的参考数字。图1示出了根据本发明的触发RFID网络1的一个示范实施例。虽然可在 需要追踪目标的多个询问器的任何位置禾,触发网络，示出在仓库60建立触发 网络1 。仓库60包括入口 98和99与码头96。触发网络1包J刮虫发设备10、 80 和90与RFID询问器20和70。可使用至少一个触发传自和至少一个询问器 建立触发网络l，但是根特殊应用的追踪需要，存在包括在触发网络l中的多 个触发设备和询问器。触发设备10包 刮虫发传，2、触发标签4与需要连接它的元件的任何内
部电路、和电源。触发设备80和90与触发设备10相似。传感传感器2可能是感测它的视线内目标的ftf可可视传感器(如，电子眼 束、红夕M专麟、运动传S^等)。传繊2也可能是压力传繊(如，piezzo 电传離)。另外，传驗2可被另一个触发娜器如开关(如，当一个Ai4A 仓库60且打开灯时触发事件发生)所取代。当触发器2检测它的范围和/或视线 内的目标时，触发设备10将该检测禾射己为触发事件。触发标签4可能是RFID對寸机应答器，包括内部电路、存储器(如，只 读或读/写)和处理能力、与天线(如，印刷天线、创伤天线等)。触发标签4 可被制造成各种形状和大小且可包含在硬的容器(如，塑料、玻璃、环氧等) 或牛絡中。另外，触发丰礎4可在不同频率通信，在各种协议运行(如，"f礎 首先谈话"，"一问一答"等)，也在通信期间实现各禾巾防撞击技术。确定地在一 个示范实施例中，触发标签4 {顿EPC UHF协议通信且将唯一的EPC {躯用 到每个RFID设备。触发标签4可能是主动的或被动的。被动标，L^M回传输询问设备发送 的信号所需要的所有功率。因此，仅在标签是询问设备束时给标签供电。在接 收到RF波之后，魅寸机应答器使用反向散射技术回答询问设备。更具体地，标签不包括^i材;m替代简单反射载波和包括对那个反射的它自己的响应信号。主动标签不但具有电池，而且包括能在任何时间，不恰在询问器传ll^波 时向询问器传输的對寸机。触发丰^ 4用来激活i旬问器。下面会详细讨论这个 激活。触发设备10和80分别位于入口 98和99，同时触发设备90位于码头96 附近。本领域技术人员会理解触发设备10、 80和90可放置在仓库60的倒可位 置。但是，入口 90和92与码头96代表大多 务发生的仓库60中的战略点。如图1戶标，经过传麟2前面的大车2是示范传感事件。因此，如剰专 感器2是可视传感器，通过光束的大车30的移动构成了触发事件。如果传 2是压力传感器，大车30的车f^合指定区域施加的压力(如，piezzo传感条) 被登记为传感事件。这些是示范实施例且本领±或技术人员会理解可从许多事件 中提取触发器。大车30可包含包括RFID标签50的多个目标(如，箱子40)。该RFID标 签50可附着在该目标上，使得他们可能是可移动的(如，RFID标签附着在百货公司的衣服上)或者他们可^7Jd^嵌入目标内(如，位于箱子的塑料空腔壳内)。与触发丰礎4类似，RFID才礎50可能^i动或被动禾礎。但是，RFID 标签，常是被动的，因为与这个，^相关的低成本。一旦检测到触发事件，触发设备10使用触发标签4来激活询问器20。激 活询问器20的方法根据触发标签4是主动还是被动的标签而变化，图2和3分 别示出了这两个实施例且以下魏一步详细讨论这两个实施例。询问器20包括内部电路(如，存储器、处理器等)、天线、接收机和皿 机或收发机。询问器70基本上与它的副本-询问器20糊胆包括相同的元件。 优选地，询问器20位于入口98附近，使得它放置在邻近触发事件发生的地方 (即，大车30经过触发设备2的前面)。在从触发标签4接收至微活信号之后， 询问器20询问RFK)标签50直到它无效。图2示出了根据本发明的触发设备10的主动触发标签4激活询问器20的 一个示范实施例。在步骤100，如在大车30经过传感器2的视线或大车的车轮 激活压力垫时，触发设备10检测触发事件。触发设备10将这些事件^H己为触、在步骤110，在检测到触发事件后，触发标签4将未经请求的消息发送给 询问器20。所有从触发标签對寸的传输与询问器20用来询问RFID *礎50使 用的那个传输的波段相同。这个带内酉己置排除了使用连接触发设备10与询问器 20的附加设备的需要。，地，触发标签4和询问器20使用EPC UHF协议通 信，协议运行在900Hz波段。要注意对EPC协议的参考可能更^ig被称作与 EPC相似的协议。这是因为当询问器20处于倾听模式和触发标签4发，经请 求模式时，当询问器处于完全询问模式时通信不严格遵守EPCUHF协议。定义 与EPC幼、议相似的通信的目的是基于允iW^设备具有與虫唯一识别值的EPC 协议，该{細 择性地激^1旬问器20或使询问器20无效。因此，贯穿通信 被描述为EPC通信的这个说明书，也可参考与EPC助、议相似的幼、议内的通信。 而且，如根据这个说明书显而易见的是，考虑触发l礎4具有唯一识别符的任何通信协议可实施这个示范实施例。询问器20停留在倾听模式，以AM发标签4接收未经请求的消息。在倾听 模式，询问器20仅被动倾听来自触发纟礎4的触发器传输，使得询问器可切换 到询问模式。倾听模式与询问模式不同之处在于询问器20不发射可弓胞RF干
扰的RF信号。因此，在倾听模式，询问器20仅有询问器的RF接收机是主动 的。在步骤120，询问器20接收包括与触发标签4相关的唯一号码的未经请求 消息。在步骤130，询问器20验i正信号来自登记的触发标签。询问器20可例如 通过比较接收到的EPC值与存储的EPC值，^i達虫发信号是从相关的触发标签 4接收到的。如果值不匹配，询问器20不会被激活到询问模式，从而ffijJc错误 的激活和弓l起与其他读卡器的干扰。在步骤140，在l^ijEI虫发瓶息之后，询问器20被激活到询问模式。在这个 模式，询问器20询问RFID标签50。将以标准方式执行询问器20对RF1D标 签50的询问。询问器20从RFID标签50收集到的信息可被发送到处理的控制 系统。也可将触发丰^4与多个询问器相关。例如，当大车30经过传自2时角虫 发网络1可激i苦询问器20和70，且触发设备10发送询问器20和70接收的触 发消息，如果触发标签4与两个询问器20和70相关激皿两个询问器20和70。 同样，多1^虫发标签可与单个询问器相关。例如，来自触发设备10或80的触 发消息可激活询问器20。在单个触发标签可激活多个询问器的情况下，可使用避免干扰的其他方法。 例如，询问器可仿真触发标签(如，触发l礎4或84)。因此，触发t絲可激活 第一个询问器(如，询问器20)。根据与图2示出的相同的方法， 一旦完成了它 的询问循环(如， 一旦检观倒在它的,鹏内没有附加标签的时间间隔，等)，询 问器20可向询问器70传输信号(如，EPC触发值)来激活询问器70。因此， 询问器20仿真触发fe^来激活第二个询问器70。在另一个例子中，多个询问 活可使用规定的时间周期 免干扰。例 如，4顿相同触发信号来同时激^i旬问器20和询问器70时，询问器20和70 可交替询问循环(如，询问器20扫描500兆秒和询问器70在以下的500兆秒 扫描)。如上所述，触发标签4也可是被动或半被动的反向散射仿真标签。半被动标签与主动标签相似，因为他们相应于m反向鄉载波信号的询问器。但是，半被动标签也从交替电源(如，电池)接收功率，该电源给标签的电路供电。 与主动标签的电源相比，该交替电源一般是低电源。交替电源考虑标签不专门
依赖载波信号的强度。与被动^^相比，半被动标签考虑较长范围传输，因为 来自询问器的载波可专用于反向翻t而不是给半被动标签的内部电路供电。同 样，低功率询问信号也可用于半被动标签，因为来自载波信号的功率不需要转 移到标签的电路。图3示出了根据本发明的使用被动或半被动触发t^触发询问器的方法的一个示范实施例。将使用触发标签4和询问器20讨i仑该方法。但是，可理解任 何触发标签4， 84和94可能是被动、半被动或主动的。将参考被动fe^述该 方法，但是要理解可实施用于半被动t礎的相同方法。被动刻寸机应答器没有内部电源且因此没有另一个电源的帮助不能传输信 号。被动触发标签需要来自询问器的传输以获得用于响应信号的功率。因此， 在这个实施例中，询问器20将保留在询问模式，使得询问器20给被动标签供 电。但是，本发明考虑掩盖被动标签，直到触发事件发生。而且，可编程询问 器20来仅询问触发标签4的具体识别，从而降低询问循环时间。这降低了询问 器20传输时间；从而降低了与询问器20邻近的其它询问器间的可能干扰。在步骤200，基本上与参照图2中的步骤100描述的相同的方式来检测触 发事件。触发事件的例子可能是大车30经过触发设备2或方文置在新位置的开关(如，打开门关闭开关，大车30辗过垫子关闭开关等)的前面。在步骤210， 检测触发事件激刮虫发标签4。例如，触发标签4可能是包括上述开关的电路的 一部分。当开关处于打开位置时，电路不是完整的且因此，即使询问器20处于 询问模式被动触发丰礎4不会反向翻寸载波信号。但是，当根据触发事件开关 关闭，电路是完整的切被动触发标签反向t^t载波信号。在步骤220，触发标签4仿真反向翻寸信号到询问器20。来自触发标签4 的反向翻寸信号包含唯一识别符，例如EPC值。如上戶腿，询问器20可能位 于完全询问模式或可处于只寻J划虫发标签4的唯一识别符的有限询问模式。在 另一种情况下，在步骤230中，询问器20接收触发标签4的唯一识别符。在步 骤240，询问器20 Mil比较接收到的唯一识别符与存储的唯一识别^^^i正信 号来自触发标签4。在步骤250，询问器20根据验i正唯一识别符的接收釆取期望的行动。例如， 在一种情况下，期望的行动可能是将询问器20从有限询问模式(仅寻f划虫发标 签4的唯一识别符)改变到完全询问模式(它读取它的目标范围内的所有禾^)。
在另一个实施例中，询问器20可使得(或发送信号使得)另一个行动发生。这 个例子会包括上述打开门和打开包含被动触发标签4的电路的情况。 一旦^i正了触发标签4的唯一识别符，询问器20可，信号，使得灯在打开门的房间里 打开。本领域技术人员会理解有多种其他行动的例子，在船B虫发纟縫4的唯 —识别符的接收之后发生这些行动。也可使用触发标签结束询问模式。在第一个实施例中，触发网络1可包括 另外的触发传感器92，如图1所示该触发器92位于码头96。触发传感器92颗位于仓库60的任何地方。但是，im地，它可位于策略点，如早期触发事件的连续事件的地方，现在激、;刮旬问器20会使它无效。例如，经过入口 98的大车 激活询问器20，如大车30继续在它去往码头96的道路上，根据图2和3示出 的方法询问所有的RFID标签50且现在结束这个过程。因此，雌地当大车30 到达码头96时询问结束，由此触发传 92放置于那个位置。触发设备90基本上与触发设备10相似且包括相似的元件。触发标签94 可能是主动或被动的。询问器20己被激活，因为它在询问RFID标签50，因此 触发标签94仅需要向询问器20发送信号来将询问器20从询问模式移动到倾听 模式。图4示出了根据本发明的使用触发标签结束询问模式的方法的一个示范实 施例。在步骤300，当大车30经过到码头96的i^各时触发传自92登记大车 30。这个登记是触发事件且在步骤310导致激織4发标签94 (如，触发标签94 上电)。如上戶，，触发标签94可能是主动的或被动的。在步骤320，触发^^ 94向询问器2(H翁蛇的唯一识别符。如果触发标签94是主动的，它发送包含 唯一识别符的未经请求的触发消息。如果触发标签94是被动的，它仿真包含唯 一识别符的反向散射信号。在步骤330，询问器20接收和验i正唯一识别符。由于唯一识别符与具体命 令相关，在这种情况下-结束询问，询问器在步骤340结束扫描RFID标签50。本发明提供对现有用于激活询问器的触发网络的主要改善。它依赖于^ffl RFID触发标签来与询问器通信，从而保存询问器在一个RF波段和幼、议對寸和 接收的所有信号。已参照上述示范实施例描述了本发明。本领域技术人员理解如果修改也可 成功实现本发明。因此，可对实施例进行各种修改和变化，而不偏离如以下权
利要求提出的本发明的最宽精神和范围。因此说明书和附图是示例性的而不是限制意Xi:的。
权利要求
1.一种方法，包括步骤检测使用触发设备的第一触发事件，该触发设备包括触发传感器和触发标签；询问器在预定射频波段倾听激活信号，其中触发标签产生激活信号，该激活信号包括触发标签的唯一识别符；接收该激活信号；验证该激活信号是从相关触发标签接收到的；和一旦验证该激活信号，询问器被激活到询问模式。
2. 权禾腰求l的方法，进一步包括步骤 当询问器处于询问模式时，在预定射频波段询问射频纟^。
3. 权利要求1的方法，进一步包括步骤.-检泖H顿第二触发设备的第二触发事件，该第二触发设备包括第二触发传 感器和第二触发标签；询问器在预定射频波劍顷听无效信号，其中第二触发标签产生该无效信号， 该无效信号包括第二触发标签的第二唯一识别符； 接收该无效信号；斷正该无效信号是从相錢发标雜收到的；和 一旦衞正了该无效信号，询问m皮无效到倾听模式。
4. 权利要求1的方法，其中唯一识别符是EPC值。
5. 根据权利要求i的方法，其中戶;M触发i^是主动fe^^ijf^激活信号是未经请求的消息。
6. 根据权利要求1的方法，其中所述触发*^是触发事件之前被掩盖 的被动臓示签。
7. 根据权利要求1的方法，其中戶腿船正步骤包括比^^服激活信号 中的唯一识别符与询问器中存储的唯一i照附。
8. —种系统，包括触发设备，包 刮4发传感器和触发标签，触发传，检测触发事件， 一检测 到触发事件，触发标签就传输激活信号，激活信号包 敌虫发标签的唯一识别符; 询问器，包括接收激活信号的射频接收电路，询问器斷正激活信号中的触发 标签的戶脱唯一识另附，且一旦飽正了该唯一识别符就从倾听模式切换到询问 模式。
9. 权利要求8的系统，进一步包括第二触发设备，包括第二触发传，和第二触发标签，第二触发设备检测 第二个触发事件， 一旦检测到第二触发事件，第二触发标签就传输无效信号， 该无效信号包括第二触发标签的第二唯一识别符，其中询问器接收该无效信号， 验证该无效信号中的第二触发标签的第二唯一识别符，并且一旦验证了无效信 号，询问器就从询问模式切换回倾听模式。
10. 权利要求8的系统，其中触发传繊是光线检测器和压力传麟中的—个。
11. 权利要求S的系统，其中触发标签駐动RFID l礎和被动RFID丰礎 中的一个。
12. 权利要求8的系统，其中处于询问模式的询问器询问另外的标签。
13. 权禾傻求8的系统，其中戶腿唯一识别符是一个EPC值。
14. 权利要求8的系统，其中在倾听模式中询问器的射频對寸基本上是零。
15. 权利要求8的系统，其中询问器进一步包括存储唯一识别符的存储器， 通过比较所述触发标签的唯一识别符和存储的唯一识别符来执行对触发标签的 唯一识别符的验证。
16. 权利要求9的系统，其中第二触发t絡駐动RFID纟礎和被动RFID标签中的一个。
17. 权利要求8的系统，其中配置询问器传输第二激舌信号，来将第二询 问器从倾听模式切换到询问模式。
18. —种操作询问设备的方法，包括步骤 在倾听模式在预定射频倾听^發活信号； 魁正该激活信号是从相，虫发标雜收的；禾口从倾听模式切换到询问模式，其中询问模式包括刻寸射频波来询问RFID标签。
19. 权利要求18的方法，进一步包括步骤-在询问模式倾听无效信号；^i正该无效信号是力A^M相^M发^^收的；和从询问模式切换到倾听模式，其中倾听模式包括基本上为零的射频发射。
20. 权利要求18的方法，其中激活信号包括戶皿相^M发1f^之一的唯一 识别符。
21. 权利要求20的方法，其中衞正步骤包括比^M述唯一识别符和存储的 唯一识别符。
全文摘要
描述了检测使用触发设备(10)的第一触发事件的方法和系统，该触发设备包括触发传感器(2)和触发标签(4)。询问器在预定射频波段倾听激活信号和接收激活信号，其中激活信号由触发标签产生，激活信号包括触发标签的唯一识别符。接验证激活信号是来自相关触发标签和一旦验证了激活信号将询问器激活到询问信号。
文档编号H04Q5/00GK101160980SQ200680009954
公开日2008年4月9日 申请日期2006年3月14日 优先权日2005年3月31日
发明者B·A·威利斯, R·沃克豪默 申请人:讯宝科技公司