專利名稱：用于與反向散射射頻識別讀取器通信的技術(shù)和硬件的制作方法
本申請要求2004年11月19日申請的美國臨時專利申請No.60/629,436的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用而將其全部并入。
背景技術(shù)：
射頻識別(RFID)利用射頻(RF)頻帶中的詢問和應(yīng)答頻率來執(zhí)行電子識別功能。常用的RFID系統(tǒng)包括在無線RF通信信道上通信的讀取器和一個或多個RFID標簽。將RFID標簽貼到要識別的商品上，并且讀取器包括詢問RFID標簽的硬件。RFID標簽響應(yīng)RF詢問信號，并以RF響應(yīng)信號的形式提供與商品有關(guān)的識別信息。在一些情況下，F(xiàn)RID標簽可以通過將無線電波反射回讀取器并調(diào)制反射的信號，使用反向散射技術(shù)與讀取器通信，以便發(fā)送數(shù)據(jù)。
圖1說明了傳統(tǒng)的RFID標簽100。如圖所示，RFID標簽100包括集成電路(IC)102和天線線圈104。天線線圈104與諧振電容器106并聯(lián)連接從而形成LC諧振電路，調(diào)諧該諧振電路，從而耦合來自從RFID讀取器接收的輸入信號的輻射能量，并將輸出信號發(fā)送到RFID讀取器。
RFID標簽100還包括與LC諧振電路并聯(lián)的調(diào)制阻抗108，以及跨接調(diào)制阻抗108的整流二極管110和112。整流二極管110、112可以整流通過天線線圈104接收的輸入信號的波形，并檢測接收的信號波形的包絡(luò)。電容器114并聯(lián)在二極管112兩端，并跟隨檢測的輸入信號波形的包絡(luò)。
RFID標簽100包括功率控制塊116、解調(diào)器118、狀態(tài)機120、存儲器122和調(diào)制器124。功率控制塊116可以通過檢測輸入信號以及得到操作RFID標簽100所需功率或能量來執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換。解調(diào)器118可以執(zhí)行解調(diào)和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。例如，可以將電容器114兩端的檢測包絡(luò)饋送給解調(diào)器118，在解調(diào)器118中進行解調(diào)，以提取在輸入信號中編碼的信息。狀態(tài)機120可以執(zhí)行各種處理功能，諸如控制調(diào)制阻抗108以及提供存儲在存儲器122中的識別信息。例如，可以由狀態(tài)機120接收來自RFID讀取器的命令，狀態(tài)機120將數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)制器124，以便根據(jù)應(yīng)答協(xié)議來改變調(diào)制阻抗108。調(diào)制阻抗108可以調(diào)制將通過天線線圈104發(fā)送的RFID輸出信號，使RFID標簽100應(yīng)答RFID讀取器。調(diào)制器124可以以一般小于幾百千赫的數(shù)據(jù)率來改變阻抗。
圖2說明了另一傳統(tǒng)的RFID標簽200。RFID標簽200在結(jié)構(gòu)和功能方面與參考圖1所描述的RFID標簽100相似。但是，如圖2所示，RFID標簽200包括IC202和與匹配網(wǎng)絡(luò)206連接的偶極天線204，用于耦合來自從RFID讀取器接收的輸入信號的輻射能量，并將輸出信號發(fā)送到RFID讀取器。RFID標簽200包括與匹配網(wǎng)絡(luò)206并聯(lián)的調(diào)制阻抗208、跨接在調(diào)制阻抗208兩端的整流二極管210和212、以及電容器214與二極管212并聯(lián)連接。RFID標簽200還包括功率控制塊216、解調(diào)器218、狀態(tài)機220、存儲器222和調(diào)制器224。
在許多RFID應(yīng)用中，使用RFID讀取器來詢問RFID標簽的操作者或機器需要從設(shè)備、儀器或者缺乏RFID通信能力的其它源收集與即將到來的任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。在現(xiàn)有解決方案中，需要操作者手動記錄來自這些源的數(shù)據(jù)。


圖1說明了傳統(tǒng)的RFID標簽。
圖2說明了傳統(tǒng)的RFID標簽。
圖3說明了通信系統(tǒng)的一個實施例。
圖4說明了協(xié)議轉(zhuǎn)換器的一個實施例。
圖5說明了RF前端的一個實施例。
圖6說明了邏輯流程的一個實施例。
具體實施例方式
圖3說明了通信系統(tǒng)300的一個實施例。在各種實施例中，可以將通信系統(tǒng)300實施為有線通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)或者兩者的結(jié)合。通信系統(tǒng)300可以包括適于通過諸如一個或多個天線、發(fā)射機、接收機、收發(fā)機、放大器、過濾器、控制邏輯等的無線通信介質(zhì)進行通信的部件和接口。無線通信介質(zhì)的示例可以包括諸如RF頻譜等的部分無線頻譜。有線通信介質(zhì)的示例可以包括電線、電纜、金屬引線、印刷電路板(PCB)、背板、交換結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體材料、雙絞線、同軸電纜、光纖等等。實施例不限于此。
在各種實施方式中，可以將通信系統(tǒng)配置為通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器306在RFID讀取器302和電子設(shè)備304之間雙向傳送數(shù)據(jù)。例如，RFID讀取器302可以包括被配置為根據(jù)一個或多個本地RFID協(xié)議來傳送數(shù)據(jù)的反向散射或其它類型的RFID讀取器。
例如，電子設(shè)備304可以包括被配置為根據(jù)設(shè)備協(xié)議(例如串行、并行、以太網(wǎng))而不是根據(jù)RFID讀取器302的本地RFID協(xié)議來通信的任意類型的電子設(shè)備。在各個實施例中，電子設(shè)備310可以包括在原始設(shè)計、制造、裝配、安裝時不具有反向散射或其它相應(yīng)RFID通信能力的設(shè)備。
例如，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以包括在RFID讀取器302的本地RFID協(xié)議和電子設(shè)備304的設(shè)備協(xié)議之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的硬件和/或軟件。在各個實施例中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為向電子設(shè)備304增加、升級、翻新、裝配、配備或者提供反向散射或其它相應(yīng)RFID通信能力。
在各個實施例中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以包括RF前端、處理器和諸如驅(qū)動程序等的軟件，用于提供在RFID讀取器302和電子設(shè)備304之間傳送信息的能力。在一些實施方式中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以包括存儲在電子設(shè)備304內(nèi)部的處理器的存儲器中的軟件驅(qū)動程序，用于內(nèi)在提供反向散射或者其它RFID通信能力。在其它實施方式中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以包括存儲在電子設(shè)備304外部的處理器的存儲器中的軟件驅(qū)動程序，用于作為外部添加到電子設(shè)備304上來提供反向散射或者其它RFID通信能力。
在各個實施例中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以提供添加RFID讀取器302和電子設(shè)備304之間的通信能力的廉價方式。在一些實施方式中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306包括RF前端，該RF前端包括幾個諸如天線和電子開關(guān)的低頻和高頻元件。在這種情況下，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306不是有意圖的輻射體，并且實際上不產(chǎn)生任何射頻能量。
為了提供對本發(fā)明實施例的透徹理解，在此將闡述多個具體細節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以不使用這些具體細節(jié)來實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。在其它示例中，為了不模糊本發(fā)明的實施例，沒有詳細描述已知方法、步驟、元件和電路?？梢岳斫猓诖怂兜木唧w結(jié)構(gòu)和功能性細節(jié)是代表性的，而不一定限制本發(fā)明的范圍。
值得注意，在說明書中任何涉及“一個實施例”或“實施例”是指在至少一個實施例中所包括的與該實施例相關(guān)描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性。在說明書各處出現(xiàn)的術(shù)語“在一個實施例中”不一定是指同一實施例。
如圖3所示，例如，通信系統(tǒng)300可以包括諸如反向散射RFID讀取器等的RFID讀取器302。在各個實施例中，例如，RFID讀取器302可以包括多個元件，這些元件中的一些可以使用包括一個或多個電路、元件、寄存器、處理器、軟件子程序或者其組合的各種芯片結(jié)構(gòu)來實施。例如，RFID讀取器302可以包括與包括RF電路的IC耦合的天線。例如，RF電路可以包括RF發(fā)射機和接收機部分、每個包括諸如位于IC上或IC外的電容器、晶體管和二極管等離散元件的集合。
RFID讀取器302可以在通信鏈路308上傳送。通信鏈路308可以包括任何能承載信息信號的通信介質(zhì)。例如，根據(jù)給定實施方式的需要，通信介質(zhì)可以包括有線通信介質(zhì)、無線通信介質(zhì)或者二者的結(jié)合。
在各個實施例中，通信鏈路308可以包括RF鏈路，RF鏈路包含一個或多個無線通信介質(zhì)。無線通信介質(zhì)的一個示例可以包括諸如RF頻譜等的部分無線頻譜。RFID讀取器302可以在一個或多個頻帶中在通信鏈路308上傳送，例如極低頻(ELF)(30Hz到300Hz)；音頻(VF)(300Hz到3kHz)；較低頻(VLF)(3kHz到30kHz)；低頻(LF)(30kHz到300kHz)；中頻(MF)(300kHz到3MHz)；高頻(HF)(3MHz到30MHz)；較高頻(VHF)(30MHz到300MHz)；超高頻(UHF)(300MHz到3GHz)；特高頻(SHF)(3GHZ到30GHz)；和極高頻(EHF)(30GHz到300GHz)。
在各個實施例中，可以將RFID讀取器302配置為發(fā)送包含RF詢問信號的信息請求。RF詢問信號可包括調(diào)制的RF數(shù)據(jù)。在各種實施方式中，可以將RFID讀取器302配置為根據(jù)一個或多個預(yù)定義的RFID協(xié)議來傳送數(shù)據(jù)。在各個實施例中，RFID讀取器302可根據(jù)本地RFID協(xié)議來傳送數(shù)據(jù)以便請求信息和接收應(yīng)答?？梢允褂糜芍T如國際標準組織(ISO)、電工電子工程協(xié)會(IEEE)等標準組織發(fā)布的一個或多個標準來定義RFID協(xié)議。RFID協(xié)議的示例包括但不限于諸如EPC級0、0+、EPC級1第1代(Gen 1)和EPC級1第2代(Gen 2)等的電子產(chǎn)品編碼(EPC)協(xié)議、ISO協(xié)議和各種專用RFID協(xié)議。
通信系統(tǒng)300可以包括電子設(shè)備304。在各個實施例中，電子設(shè)備可以包括或?qū)嵤槿魏晤愋偷脑O(shè)備、計算機、儀器、裝備、器具、機器等等，用于產(chǎn)生、收集和/或記錄數(shù)據(jù)。一般情況下，數(shù)據(jù)可以代表對操作者或者機器有意義的任何類型的內(nèi)容，并且可以包括文本信息、數(shù)字信息、字母符號、字符符號等。電子設(shè)備304的示例包括但不限于醫(yī)藥設(shè)備(例如EKG、EEG)、診斷設(shè)備、生命維持儀器等。實施例不限于此。
在各種實施方式中，電子設(shè)備304可以包括處理器，用于產(chǎn)生、收集和/或記錄數(shù)據(jù)。處理器的示例可以包括但不限于通用處理器、諸如控制器、微控制器等的專用處理器、嵌入式處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)、網(wǎng)絡(luò)處理器、I/O處理器、諸如特定用途集成電路(ASIC)的集成電路等等。
電子設(shè)備304可以配置成根據(jù)設(shè)備協(xié)議來通信。設(shè)備協(xié)議的示例包括但不限于串行協(xié)議(例如RS-232、RS-422、RS-423、RS-485)、并行協(xié)議(例如，Centronics、ECP、EPP、總線協(xié)議)、以太網(wǎng)協(xié)議、或者電子設(shè)備304理解的任何其它協(xié)議。在各個實施例中，電子設(shè)備304可以配置成根據(jù)設(shè)備協(xié)議但不根據(jù)RFID讀取器302的本地RFID協(xié)議來通信。例如，電子設(shè)備304可以包括含有現(xiàn)存外部數(shù)據(jù)通信流(例如，串行、并行、以太網(wǎng))的設(shè)備、儀器或裝備，但作為原始設(shè)計、制造、裝配或者安裝，缺少反向散射或其它相應(yīng)RFID通信能力。
通信系統(tǒng)300可以包括協(xié)議轉(zhuǎn)換器306。在各個實施例中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以包括硬件和/或軟件，用于在RFID讀取器302的本地RFID協(xié)議和電子設(shè)備304的設(shè)備協(xié)議之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。在各個實施例中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為向電子設(shè)備304增加、升級、翻新、裝配、配備或者提供反向散射或其它相應(yīng)RFID通信能力。因此，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為允許電子設(shè)備304偽裝或者表現(xiàn)得類似于RFID標簽。
例如，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以包括RF前端、處理器和諸如驅(qū)動程序的軟件，用于提供在RFID讀取器302和電子設(shè)備304之間傳遞數(shù)據(jù)的能力。盡管圖3說明了在各個實施例中置于電子設(shè)備304外部的協(xié)議轉(zhuǎn)換器306，但是電子設(shè)備304可以包括協(xié)議轉(zhuǎn)換器306。
在各種實施方式中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為從RFID讀取器302接收信息請求。例如，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以在通信鏈路308上從RFID讀取器302接收包含調(diào)制的RF數(shù)據(jù)的RF詢問信號。
在各種實施方式中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為將來自RFID讀取器302的本地協(xié)議的信息轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備能理解的協(xié)議。例如，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以從RFID讀取器302接收根據(jù)用于請求信息的RFID協(xié)議傳送的信息，并接收諸如EPC協(xié)議(例如EPC級0，0+，Genl，Gen2)和ISO協(xié)議或者其它專用RFID協(xié)議的應(yīng)答?？梢詫f(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為解調(diào)從RF讀取器302接收的RF數(shù)據(jù)以便提取命令。在各個實施例中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為將從RFID讀取器302接收的信息請求轉(zhuǎn)換為諸如串行協(xié)議(例如RS-232、RS-422、RS-423、RS-485)、并行協(xié)議(例如Centronics、ECP、EPP)、以太網(wǎng)協(xié)議或者電子設(shè)備304能理解的任何其它協(xié)議的設(shè)備協(xié)議。
在各種實施方式中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為根據(jù)設(shè)備協(xié)議與電子設(shè)備304通信。例如，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以在通信鏈路310上發(fā)送為電子設(shè)備304格式化的數(shù)據(jù)。格式化的數(shù)據(jù)可以包括命令和/或信息請求。通信鏈路310可以包括能承載信息信號的任何通信介質(zhì)。例如，根據(jù)給定實施方式的需要，通信介質(zhì)可以包括有線通信介質(zhì)、無線通信介質(zhì)或者二者的結(jié)合。在各個實施例中，通信鏈路310可以包括串行、并行或以太網(wǎng)通信信道，并且可以實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換器306和電子設(shè)備304之間的雙向通信。
在各種實施方式中，可以將電子設(shè)備310配置為向協(xié)議轉(zhuǎn)換器306提供設(shè)備信息。例如，電子設(shè)備304可以響應(yīng)于格式化的命令或者信息請求來提供設(shè)備數(shù)據(jù)。電子設(shè)備304可以在通信鏈路310上向協(xié)議轉(zhuǎn)換器306提供設(shè)備信息。在各個實施例中，設(shè)備數(shù)據(jù)可以代表諸如識別信息、狀態(tài)信息、診斷信息、編碼信息、文本信息、數(shù)字和字母信息、符號或者其它內(nèi)容的設(shè)備信息。例如，在其它形式的信息中，設(shè)備數(shù)據(jù)可以采用模擬信號或數(shù)字信號、電信號、位或字節(jié)序列的形式，被格式化以便在電設(shè)備、處理器和/或計算機之間交換信息。實施例不限于此。
在各種實施方式中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器306配置為根據(jù)RFID應(yīng)答協(xié)議將設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器。協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以通過反向散射通信，在通信鏈路308上將設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送到RFID讀取器320。在各個實施例中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器306可以發(fā)送包括調(diào)制的RF數(shù)據(jù)的RFID應(yīng)答信號。實施例不限于此。
在各種實施方式中，通信系統(tǒng)300可以允許操作者或者機器使用RFID讀取器來詢問設(shè)備、儀器或者其它缺乏RFID通信能力的源。該項動作的示例可以是讀取RFID標簽以得到倒下的消防隊員的身份，然后確定識別的消防隊員的生命維持儀器的狀態(tài)。另一個示例可以識別醫(yī)院中的病人，然后綜合來自于各種數(shù)據(jù)記錄儀器的數(shù)據(jù)(例如EKG、EEG等)。實施例不限于此。
圖4說明了協(xié)議轉(zhuǎn)換器400的一個實施例。在各個實施例中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器400可以包括或者實施為圖3的協(xié)議轉(zhuǎn)換器306。實施例不限于此。
如圖4所示，協(xié)議轉(zhuǎn)換器400被說明并描述為包括幾個單獨的功能元件。在各個實施例中，使用一個或多個通信介質(zhì)來連接這些元件。通信介質(zhì)一般可以包括任何能承載信息信號的介質(zhì)。例如，根據(jù)給定實施方式的需要，通信介質(zhì)可以包括有線通信介質(zhì)、無線通信介質(zhì)、或者二者的結(jié)合。
所述元件可以包括或者實施為一個或多個硬件部件(例如，處理器、DSP、PLD、ASIC、電路、寄存器)、軟件部件(例如，程序、子程序、邏輯)和/或其結(jié)合。盡管通過示例的方式來描述一些元件，但是，可以理解，可以使用更多或更少數(shù)量的元件，仍然落入各個實施例的范圍內(nèi)。
如圖4所示，協(xié)議轉(zhuǎn)換器400可以包括RF前端402。在各個實施例中，例如，可以將RF前端402配置為使用諸如天線、數(shù)據(jù)恢復(fù)電路和調(diào)制器的硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。天線的示例可以包括內(nèi)部天線、全向天線、單極天線、偶極天線、引線框天線、端部饋電天線、線性極化天線、圓極化天線、片狀天線、反轉(zhuǎn)平面F天線、微帶天線、分集式天線、雙重特性天線、天線陣、螺旋天線等。實施例不限于此。
在各個實施例中，RF前端402可以包括數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，用于恢復(fù)來自RFID讀取器的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以包括例如整流電路，用于對天線接收的信號的波形進行整流并檢測接收信號的包絡(luò)。數(shù)據(jù)恢復(fù)電路還可以包括解調(diào)器，用于執(zhí)行解調(diào)和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，諸如提取在接收信號中編碼的信息。
在各個實施例中，RF前端402可以包括調(diào)制器。例如，所述調(diào)制器可以包括諸如晶體管、FET、PIN-二極管、變?nèi)荻O管、肖特基二極管和任何能調(diào)制天線的反向散射特性的電子部件的電子開關(guān)。
協(xié)議轉(zhuǎn)換器400可以包括處理器404。在各種實施方式中，RF前端402可以向處理器404提供未格式化的數(shù)據(jù)，用于從RFID讀取器的RFID本地協(xié)議轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備能理解的設(shè)備協(xié)議。在各個實施例中，根據(jù)一組給定設(shè)計參數(shù)或性能限制的需要，處理器404可以包括任何用于傳送信息的物理或邏輯實體，并可以實施為硬件、軟件或者其任意結(jié)合。例如，處理器404可以包括通用處理器、諸如控制器、微控制器的專用處理器、嵌入式處理器、DSP、FPGA、PLD、網(wǎng)絡(luò)處理器、I/O處理器、諸如ASIC的集成電路等等。
在各個實施例中，處理器404可以包括存儲器。所述存儲器可以包括任何能存儲數(shù)據(jù)的機器可讀或計算機可讀介質(zhì)，包括易失存儲器和非易失存儲器。例如，所述存儲器可以包括只讀存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器(RAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、雙數(shù)據(jù)率DRAM(DDRAM)、同步DRAM(SDRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、可編程ROM(PROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、閃存、諸如鐵電聚合體存儲器的聚合體存儲器、雙向存儲器、相位變化或鐵電存儲器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存儲器、磁卡或光卡或者任何其它類型的適合存儲信息的介質(zhì)。實施例不限于此。
在各個實施例中，處理器404可以包括在RFID讀取器的本地RFID協(xié)議和設(shè)備協(xié)議之間轉(zhuǎn)換信息的軟件，RFID協(xié)議諸如EPC協(xié)議(例如EPC級0，0+，Gen1，Gen2)和ISO協(xié)議或者其它專用RFID協(xié)議，設(shè)備協(xié)議諸如串行協(xié)議(例如RS-232、RS-422、RS-423、RS-485)、并行協(xié)議(例如Centronics、ECP、EPP)、以太網(wǎng)協(xié)議、或者特定電子設(shè)備能理解的任何其它協(xié)議。在各種實施方式中，軟件可以包括駐留在處理器404的存儲器中的軟件驅(qū)動程序。
在各個實施例中，軟件可以包括或者實施為軟件驅(qū)動程序、軟件模塊、應(yīng)用程序、程序、子程序、指令集、計算編碼、字、值、符號或者其組合。可以根據(jù)預(yù)定義的計算機語言、方式或語法來實現(xiàn)該軟件，用于命令處理器執(zhí)行某些功能。計算機語言的示例可以包括C、C++、Java、BASIC、Perl、Matlab、Pascal、Visual BASIC、匯編語言、機器碼、用于網(wǎng)絡(luò)處理器的微代碼等等。實施例不限于此。
在一些實施例中，處理器404可以包括電子設(shè)備的內(nèi)部處理器，例如用于控制設(shè)備通信的嵌入式微控制器。在這種實施例中，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器400配置為向電子設(shè)備內(nèi)部提供反向散射或者其它RFID通信能力。在各種實施方式中，嵌入在電子設(shè)備內(nèi)部的處理器的存儲器內(nèi)的軟件驅(qū)動程序?qū)⒃试S電子設(shè)備使用RFID讀取器的本地RFID協(xié)議進行通信。一旦添加了需要的硬件，則僅需要使用RFID讀取器的本地RFID協(xié)議以便進行通信。
在其它實施例中，處理器404可以包括電子設(shè)備外部的處理器。在這種實施例中，去掉軟件驅(qū)動器駐留在電子設(shè)備的存儲器中的要求可以允許通過串行或并行通信，從RFID讀取器向具有可忽略升級能力的設(shè)備和儀器發(fā)送數(shù)據(jù)。在各種實施方式中，在向電子設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)之前，處理器404可以根據(jù)設(shè)備協(xié)議來轉(zhuǎn)換和格式化數(shù)據(jù)。因此，可以將協(xié)議轉(zhuǎn)換器400配置為向電子設(shè)備提供反向散射或者其它RFID通信能力作為外部添加功能。
協(xié)議轉(zhuǎn)換器400可以包括電源406。在各個實施例中，可以將電源406配置為向協(xié)議轉(zhuǎn)換器400的一個或多個元件供電。例如，電源可以包括電池、DC電源或者其它類型的功率控制器。實施例不限于此。
圖5說明了RF前端500的一個實施例。在各個實施例中，RF前端500可以包括或者實施為圖4的RF前端402。實施例不限于此。
如圖5所示，RF前端500可以包括適于與匹配網(wǎng)絡(luò)504連接的操作頻率的天線502(例如，偶極天線)，用于耦合來自從RFID讀取器接收的信號的輻射能量，并用于將信號發(fā)送到RFID讀取器。在其它實施例中，RF前端500可以包括與諧振電容器并聯(lián)以便形成LC諧振電路的天線線圈。實施例不限于此。
RF前端500可以包括數(shù)據(jù)恢復(fù)電路506，用于恢復(fù)來自RFID讀取器的數(shù)據(jù)。在各個實施例中，數(shù)據(jù)恢復(fù)電路506可以包括整流電路508，整流電路508包括整流二極管510和512以及跨越二極管512并聯(lián)連接的電容器514。整流二極管510、512可以整流通過天線502接收的RF信號并檢測接收的RF信號的包絡(luò)?？缭蕉O管512并聯(lián)連接的電容器514可以跟隨檢測的接收RF信號的包絡(luò)。實施例不限于此。
數(shù)據(jù)恢復(fù)電路506可以包括解調(diào)器516。在各個實施例中，解調(diào)器516可以包括低通濾波器和差分放大器，低通濾波器包括電阻器518和電容器520，差分放大器包含電阻器522、524、526和運算放大器528。解調(diào)器516可以包括諸如限幅電路的比較器，該比較器包括運算放大器530和電阻器532、534。在各種實施方式中，解調(diào)器516可以執(zhí)行解調(diào)和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，例如提取編碼在接收的RF信號中的命令和信息請求。實施例不限于此。
RF前端500可以包括諸如調(diào)制阻抗的調(diào)制器536。在各個實施例中，調(diào)制器536可以包括電子開關(guān)，諸如晶體管、FET、PIN二極管、變?nèi)荻O管、肖特基二極管或者任何能調(diào)制天線502的反向散射特性的電子部件。實施例不限于此。例如，在一些實施例中，RF前端500可以不包括調(diào)制器536，并且可以將RF前端500配置成基本上監(jiān)視或者收聽通信鏈路上的數(shù)據(jù)。在這些實施例中，RF前端500可以包括諸如包括一個或多個二極管的AM解調(diào)器(未示出)的解調(diào)器。
可以參考邏輯流程來進一步描述上述實施例的操作。可以理解，給定邏輯流程只提供了怎樣實現(xiàn)一般功能的示例。另外，給定邏輯流程不一定必須按出現(xiàn)的順序執(zhí)行，除非特別指出。另外，可以通過硬件元件、由處理器執(zhí)行的軟件元件或者其任意組合來實現(xiàn)給定邏輯流程。例如，一些實施例可以使用機器可讀介質(zhì)或者能存儲指令或指令集的物品來實現(xiàn)，如果由機器執(zhí)行，則可以使機器執(zhí)行根據(jù)實施例的方法和/或操作。實施例不限于此。
圖6說明的邏輯流程600的一個實施例。在各個實施例中，在方框602，邏輯流程600可以包括從RFID讀取器接收信息請求。例如，信息請求可以包括RF詢問信號，RF詢問信號包括調(diào)制的RF數(shù)據(jù)。
在方框604，邏輯流程600可以包括將信息請求從RFID讀取器的本地協(xié)議轉(zhuǎn)換為特定電子設(shè)備能理解的設(shè)備協(xié)議。例如，本地RFID協(xié)議可以包括EPC協(xié)議(例如，EPC級0，0+，Gen1，Gen2)和ISO協(xié)議或者專用RFID協(xié)議。設(shè)備協(xié)議可以包括串行協(xié)議(例如，RS-232、RS-422、RS-423、RS-485)、并行協(xié)議(例如，Centronics、ECP、EPP)、以太網(wǎng)協(xié)議或者特定電子設(shè)備能理解的任何其它協(xié)議。例如，電子設(shè)備可以包括包含現(xiàn)有外部數(shù)據(jù)通信流(例如串行、并行、以太網(wǎng))、但原始設(shè)計、制造、裝配或者安裝時缺乏反向散射或者其它相應(yīng)RFID通信能力的設(shè)備、儀器或者裝置。
在方框606，邏輯流600可以包括根據(jù)設(shè)備協(xié)議將信息請求傳送到電子設(shè)備，并在方框608，接收來自電子設(shè)備的設(shè)備數(shù)據(jù)。在各個實施例中，設(shè)備數(shù)據(jù)可以代表諸如識別信息、狀態(tài)信息、診斷信息、編碼信息、文本信息、數(shù)字和字母信息、符號或者其它內(nèi)容的設(shè)備信息。
在方框610，邏輯流程600可以根據(jù)本地RFID協(xié)議將設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送到RFID讀取器。在各個實施例中，可以通過反向散射通信將設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送到RFID讀取器。
盡管作為在此的描述，已經(jīng)說明了各個實施例的一些特征，但是可以理解，所附的權(quán)利要求旨在覆蓋落在各個實施例的實質(zhì)精神內(nèi)的所有修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于從RFID讀取器接收信息請求，所述信息請求是根據(jù)所述RFID讀取器的本地RFID協(xié)議來傳送的，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器將所述信息請求從所述RFID協(xié)議轉(zhuǎn)換為設(shè)備協(xié)議，并根據(jù)所述設(shè)備協(xié)議，將所述信息請求傳送到缺乏RFID通信能力的電子設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述設(shè)備協(xié)議從所述電子設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述RFID協(xié)議，將所述設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送到所述RFID讀取器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過反向散射通信來發(fā)送所述設(shè)備數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，所述RFID協(xié)議包括EPC協(xié)議、ISO協(xié)議或者專用RFID協(xié)議中的至少一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，所述設(shè)備協(xié)議包括串行協(xié)議、并行協(xié)議和以太網(wǎng)協(xié)議中的至少一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括用于接收信息請求的RF前端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中，所述RF前端包括天線；數(shù)據(jù)恢復(fù)電路；和調(diào)制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)恢復(fù)電路包括整流電路；和解調(diào)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括用于將所述RFID協(xié)議轉(zhuǎn)換為所述設(shè)備協(xié)議的處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中，所述處理器包括所述電子設(shè)備的內(nèi)部處理器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中，所述處理器包括所述電子設(shè)備的外部處理器。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中，所述處理器包括存儲在存儲器上的軟件驅(qū)動程序。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器向所述電子設(shè)備提供內(nèi)部RFID通信能力。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器向所述電子設(shè)備提供附加的RFID通信能力。
15.一種系統(tǒng)，包括電子設(shè)備，用于根據(jù)設(shè)備協(xié)議來傳送設(shè)備數(shù)據(jù)，所述電子設(shè)備缺乏RFID通信能力；和協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于從RFID讀取器接收信息請求，信息請求是根據(jù)所述RFID讀取器的本地RFID協(xié)議來傳送的，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器將所述信息請求從所述RFID協(xié)議轉(zhuǎn)換為所述設(shè)備協(xié)議，并將所述信息請求傳送到所述電子設(shè)備。
16.一種方法，包括從RFID讀取器接收信息請求，所述信息請求是根據(jù)所述RFID讀取器的本地RFID協(xié)議來傳送的；將所述信息請求從所述RFID協(xié)議轉(zhuǎn)換為設(shè)備協(xié)議；以及根據(jù)所述設(shè)備協(xié)議，將所述信息請求傳送到缺乏RFID通信能力的電子設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，進一步包括根據(jù)所述設(shè)備協(xié)議，從所述電子設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)；和根據(jù)所述RFID協(xié)議，將所述設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送到所述RFID讀取器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進一步包括通過反向散射通信來發(fā)送所述設(shè)備數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，所述RFID協(xié)議包括EPC協(xié)議、ISO協(xié)議或者專用RFID協(xié)議中的至少一個。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，所述設(shè)備協(xié)議包括串行協(xié)議、并行協(xié)議和以太網(wǎng)協(xié)議中的至少一個。
全文摘要
描述了一種用于與射頻識別讀取器通信的裝置、系統(tǒng)和方法。該裝置包括協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于從RFID讀取器接收信息請求、將所述信息請求從RFID協(xié)議轉(zhuǎn)換為設(shè)備協(xié)議、并根據(jù)設(shè)備協(xié)議RFID將所述信息請求傳送到缺乏RFID通信能力的電子設(shè)備。描述并要求了其它實施例。
文檔編號G06K19/077GK101088267SQ200580044752
公開日2007年12月12日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者加里·馬克·沙弗爾 申請人:傳感電子公司