專利名稱：無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，具體地涉及RFID (射頻識別)標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
發(fā)明人認(rèn)為RF (射頻)通信系統(tǒng)包括至少一個讀取器(或者稱為詢 問器)以及多個RFID標(biāo)簽(或者稱為應(yīng)答器)。RFID標(biāo)簽通常是無源的， 即由來自于讀取器的廣播信號供電，但也可以是有源的，即具有諸如電池的 內(nèi)部電源。RFID標(biāo)簽通常通過將變化的能量反射回讀取器而與讀取器通信。讀取器和RFID標(biāo)簽之間的通信由不同的協(xié)議控制。當(dāng)今世界上使用的 有各種不同的UHF空中協(xié)議，例如iP-X， ISO-18000-6A和B， EPC C1G2及其 前身Classl和ClassO。在這些協(xié)議當(dāng)中，EPC C1G2是最著名的且應(yīng)用最廣泛 的，尤其是在美國如此。盡管讀取器制造商生產(chǎn)可以處理多于一種標(biāo)簽的多 協(xié)議讀取器，但標(biāo)簽通常只執(zhí)行多個可用協(xié)議中的一個。 EPCC1G2協(xié)議是一種"讀取器先發(fā)言"(RTF)協(xié)議，即標(biāo)簽直到讀取 器利用某種形式的喚起指令命令它時才作出應(yīng)答。在EPC C1G2的情況下， SELECT和QUERY指令就用于該目的。為了識別移動的標(biāo)簽，讀取器可以通 過反復(fù)地發(fā)出'喚起'指令而輪詢標(biāo)簽，或者讀取器可以通過一些其它方式 觸發(fā)標(biāo)簽，例如手動地、通過紅外光束或通過切換開關(guān)的方式觸發(fā)。 一旦讀 取器發(fā)起通信，通過讀取器和標(biāo)簽之間的一套復(fù)雜的命令和應(yīng)答就可從眾多 標(biāo)簽中選出一個。另一方面，iP-X協(xié)議是"標(biāo)簽先發(fā)言"(TTF)或"只有標(biāo)簽發(fā)言"(TTO) 協(xié)議，即當(dāng)標(biāo)簽進入讀取器波束時，標(biāo)簽通過向讀取器發(fā)送ID來宣告自身。 該ID發(fā)送通常以使用低占空比的偽隨機間隔反復(fù)進行。附加數(shù)據(jù)的發(fā)送可以 緊跟著ID的發(fā)送。無需其它裝置來觸發(fā)讀取器。盡管EPC協(xié)議引起了供應(yīng)鏈和物流應(yīng)用的廣泛推崇，但是為了獲得高的 讀取速率，其主要缺點在于標(biāo)簽與讀取器之間的復(fù)雜的相互作用需要寬的頻 譜帶。而且，讀取器不可以與緊鄰的其它讀取器共用通信信道。盡管現(xiàn)在在
美國有足夠?qū)挼念l譜分配，但并不是所有的國家都這樣，尤其在歐洲和中國
不是如此。因此在頻譜分配有限的歐洲、中國和其它國家，EPC C1G2沒有 被廣泛應(yīng)用。由于EPC C1G2協(xié)議的RTF特點，EPC C1G2協(xié)議也不適合用 于快速移動的標(biāo)簽或者不適合用于標(biāo)簽可以在不確定的時間進入和離開讀 取器波束的場合。
iP-X協(xié)議需要很小的帶寬。在該協(xié)議的TTO版本的情況下，讀取器從不 調(diào)制或者發(fā)送指令，因此需要很小的頻譜。讀取器可以共用同一通信信道， 即允許大量緊鄰的讀取器工作。該協(xié)議的TTF特點使其適合于檢測快速移動 的標(biāo)簽或者適用于標(biāo)簽可以在不確定的時間進入和離開讀取器波束的場合。由于iP-X協(xié)議區(qū)別于RTF協(xié)議的上述優(yōu)點，所以在諸如歐洲和中國的地 區(qū)，iP-X協(xié)議可能比EPC C1G2得到認(rèn)可。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種在RTF協(xié)議模式和TTF或TTO協(xié)議模
式下都可以工作的電子標(biāo)簽。所述電子標(biāo)簽可是RFID標(biāo)簽并還可包括 [11] 用于接收信號的接收器；和 [12] 用于發(fā)送信號的發(fā)送器。所述電子標(biāo)簽可包括RTF協(xié)議引擎和TTF或TTO協(xié)議引擎，它們分別用 于在RTF協(xié)議模式和TTF或TTO協(xié)議模式下操作標(biāo)簽。所述電子標(biāo)簽可進一步包括可在RTF協(xié)議模式和TTF或TTO協(xié)議模式
之間切換標(biāo)簽的開關(guān)。所述開關(guān)可是手動操作的。在這種情況下，當(dāng)標(biāo)簽移至和離開工作 于不同協(xié)議模式的區(qū)域時，該開關(guān)通?？捎刹僮髡呤謩忧袚Q來操作，從 而改變標(biāo)簽的工作模式。該開關(guān)可包括可手動操作的切換開關(guān)或者包括 通過讀取器或詢問器可寫入的狀態(tài)標(biāo)志。相反地，或者優(yōu)選為另外地，該開關(guān)可在協(xié)議間自動切換標(biāo)簽。在 這種情況下，所述標(biāo)簽可包括檢測器以自動檢測該讀取器是以RTF協(xié)議模 式還是以TTF或TTO協(xié)議模式廣播，而開關(guān)可自動將所述標(biāo)簽切換至所檢測 到的模式。所述標(biāo)簽可包括RTF協(xié)議前導(dǎo)檢測器(preamble detector)和TTF 或TTO協(xié)議首部檢測器(header detector),分別用于檢測讀取器是以RTF協(xié) 議還是TTF或TTO協(xié)議廣播。該電子標(biāo)簽可基于iP-X標(biāo)簽結(jié)構(gòu)。因此該標(biāo)簽可包括諸如EEPROM(電 擦除可編程只讀存儲器)形式的存儲元件。存儲元件可包括一組可電讀取的 指令，這些指令用于檢測所接收到的信號是使用RTF協(xié)議還是使用TTF或 TTO協(xié)議，從而對此作出響應(yīng)以相應(yīng)地在各種協(xié)議模式間切換，因此所述開 關(guān)和檢測器是基于軟件的。相反地或此外地，該存儲元件可用于接收一個指使標(biāo)簽以RTF協(xié)議模 式或者以TTF或TTO協(xié)議模式工作的指令。該電子標(biāo)簽可包括諸如邏輯電路形式的專用電路，該專用電路用于 檢測所接收到的信號正在使用哪種協(xié)議，并對此作出響應(yīng)以相應(yīng)地在各種協(xié) 議模式之間切換電子標(biāo)簽的工作模式，因此該開關(guān)和檢測器是基于硬件的。該電子標(biāo)簽可工作于LF、 HF、 UHF或微波頻率中的至少一個頻率范 圍內(nèi)，優(yōu)選地可工作在所有這些頻率范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種操作電子標(biāo)簽的方法，該方法 包括有選擇地將標(biāo)簽設(shè)置為使用RTF協(xié)議模式或者TTF或TTO協(xié)議模式。因此，該方法可包括在RTF協(xié)議模式或者TTF或TTO協(xié)議模式之間有選 擇地切換RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽可在協(xié)議之間被自動地切換。因此，該方法可包括借助于 標(biāo)簽來檢測讀取器是以RTF協(xié)議模式還是以TTF或TTO協(xié)議模式工作，并自 動將所述RFID標(biāo)簽切換至所檢測到的模式。相反地或者優(yōu)選為另外地，該方法可包括手動地在各種協(xié)議模式之間 切換標(biāo)簽。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了如上所定義的一組可電讀取的指 令。本發(fā)明可擴展至其上存儲有如上所定義的一組可電讀取的指令的存 儲元件。本發(fā)明可擴展至其上附有如上所述的電子標(biāo)簽的物品。本發(fā)明進一步地可擴展至包括至少一個如上所定義的電子標(biāo)簽的通
信系統(tǒng)。


現(xiàn)參照附圖，通過示例進一步描述本發(fā)明。 [29]在附圖中圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的RFID標(biāo)簽的原理圖；圖2是表示使用了圖1RFID標(biāo)簽的系統(tǒng)的原理圖；和圖3至5分別表示了示意的信號。
具體實施例方式參照附圖1和2，附圖標(biāo)記10—般表示電子標(biāo)簽，根據(jù)本發(fā)明具體表示 RFID標(biāo)簽。如圖1所示，RFID標(biāo)簽10包括傳統(tǒng)形式上的天線11以及整流器和 檢測器12。 RFID標(biāo)簽10還包括RTF協(xié)議檢測器形式的檢測器(具體為EPC前 導(dǎo)檢測器13)，以及TTF或TTO協(xié)議檢測器(具體為iP-X首部檢測器14)。RFID 標(biāo)簽10還包括持續(xù)狀態(tài)標(biāo)志15，分別為EPC和iP-X協(xié)議的引擎16、 17， EEPROM形式的存儲元件18，以及調(diào)制器19。 EEPROM 18上存儲有與RFID 標(biāo)簽10相關(guān)聯(lián)的唯一的ID碼以及可選的附加數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖1中的元件13至18在概念上單獨示出，但是取決于實 施例，這些元件可以彼此集成在一起?，F(xiàn)參照圖2，由讀取器22， 32所廣播的信號24， 34被作為接收器的天線 ll接收，并且經(jīng)整流器和檢測器12整流，從而使RFID標(biāo)簽10通電，因此所 廣播的信號24， 34成為電源。整流器和檢測器12還將從信號24， 34中所檢測到的數(shù)據(jù)提供給EPC前導(dǎo) 檢測器13和iP-X首部檢測器14。 EPC前導(dǎo)信號和iP-X首部的格式的示例分別 如圖3和4所示。當(dāng)EPC前導(dǎo)檢測器13檢測到EPC前導(dǎo)信號(圖3)時，EPC前導(dǎo)檢測器13 激活EPC協(xié)議引擎16，并且如果必要，則訪問EEPROM18，并且信號36經(jīng)調(diào) 制器19調(diào)制并經(jīng)天線11發(fā)送回去。天線ll在此用作發(fā)送器。類似地，當(dāng)iP-X首部檢測器14檢測到iP-X首部(圖4)時，iP-X首部檢測 器14激活iP-X協(xié)議引擎17，并且如果必要，則訪問EEPROM18，并且信號26 經(jīng)調(diào)制器19調(diào)制并經(jīng)天線11發(fā)送回去。使用時，RFID標(biāo)簽10處于由附圖標(biāo)記20所標(biāo)示的第一區(qū)域，該區(qū)域包 括以iP-X協(xié)議模式(iP-X協(xié)議是TTF或TTO協(xié)議的范例)工作的讀取器22。 iP-X協(xié)議在中國被廣泛使用，因此區(qū)域20可看作是在中國的地區(qū)。讀取器22 按iP-X協(xié)議發(fā)出信號24，經(jīng)由天線11接收到信號24， iP-X首部檢測器14檢測 到iP-X協(xié)議的使用并激活iP-X協(xié)議引擎17 。 RFID標(biāo)簽10將持續(xù)狀態(tài)標(biāo)志15設(shè)置為iP-X協(xié)議模式。持續(xù)狀態(tài)標(biāo)志15 是具有五秒或更短存儲時間的短期存儲元件。因為信號24向RFID標(biāo)簽10供 電，所以如果RFID標(biāo)簽10移出信號24的路徑，RFID標(biāo)簽10就會失去其電源。 但是，如果RFID標(biāo)簽10短時間地(即小于五秒)移出信號24的路徑，則持 續(xù)狀態(tài)標(biāo)志15保持其存儲狀態(tài)，并且當(dāng)RFID標(biāo)簽10移回信號24的路徑時將 被再次供電，然后讀取持續(xù)狀態(tài)標(biāo)志15，并且RFID標(biāo)簽10恢復(fù)在iP-X協(xié)議模 式下的通信。接著如箭頭28所示，RFID標(biāo)簽10被移至第二區(qū)域30。第二區(qū)域30包括 以EPC協(xié)議模式(EPC協(xié)議是RTF協(xié)議的范例)工作的讀取器32。 EPC協(xié)議 在美國被廣泛使用，因此區(qū)域30可看作是在美國的地區(qū)。移動過程28的具體 范例將包含RFID標(biāo)簽10的物品從中國運送至美國。區(qū)域30中的讀取器32將信號34發(fā)送至RFID標(biāo)簽10。信號34經(jīng)由天線11 接收，并且EPC前導(dǎo)檢測器13檢測到所接收的信號34是按EPC協(xié)議的，然后 激活EPC協(xié)議引擎16。類似地，將持續(xù)狀態(tài)標(biāo)志15設(shè)置為EPC協(xié)議模式?？蛇x擇地，當(dāng)RFID標(biāo)簽10離開區(qū)域20時，讀取器22已向RFID標(biāo)簽10發(fā) 送諸如WRITE的指令，以將存儲在EEPROM 18中的默認(rèn)狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為 EPC協(xié)議模式，于是手動地將RFID標(biāo)簽10切換至EPC協(xié)議模式。EEPR0M18 是長時間存儲元件，因此即使RFID標(biāo)簽10長時間斷電，但是仍保持默認(rèn)狀 態(tài)標(biāo)志。制造RFID標(biāo)簽10時，優(yōu)選地將默認(rèn)狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為RFID標(biāo)簽10可 能被首次使用的協(xié)議。如果沒有檢測到具體的協(xié)議模式或者如果RFID標(biāo)簽 10被設(shè)置為不是自動檢測所接收到的信號24， 34的協(xié)議模式，則該默認(rèn)狀態(tài) 標(biāo)志就會控制RFID標(biāo)簽10的工作協(xié)議模式。RFID標(biāo)簽10的典型發(fā)送序列如圖5所示，該序列包括啟動部IOO， iP-X 部102和EPC部104。 一旦讀取器22的已發(fā)送信號24進入，RFID標(biāo)簽10就會上 電并讀取持續(xù)狀態(tài)標(biāo)志15的狀態(tài)，該狀態(tài)例如是iP-X協(xié)議模式，然后iP-X協(xié) 議引擎17按iP-X協(xié)議序歹"06執(zhí)行。當(dāng)RFID標(biāo)簽10移入?yún)^(qū)域30時，RFID標(biāo)簽 接收來自讀取器32的EPC QUERY命令108。 RFID標(biāo)簽10 —旦檢測到EPC QUERY命令108，就會激活EPC協(xié)議引擎16，并且解釋跟隨于EPC QUERY 命令108的QueryRep命令110，并在適當(dāng)?shù)臅r間以RN16命令111應(yīng)答。當(dāng)接收 到來自讀取器32的Ack命令114時，RFID標(biāo)簽10以其EPC碼116應(yīng)答。發(fā)明人認(rèn)為所述本發(fā)明提供了一種利用不同協(xié)議可以高效地通信的 RFID標(biāo)簽，本發(fā)明特別地適合于在利用不同協(xié)議的地區(qū)，例如中國和美國 之間運送或以其它方式運輸?shù)腞FID標(biāo)簽。
權(quán)利要求
1. 一種電子標(biāo)簽，其在RTF協(xié)議模式和TTF或TTO協(xié)議模式下都可以工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子標(biāo)簽，其中所述標(biāo)簽是射頻識別標(biāo)簽并 包括用于接收信號的接收器；和 用于發(fā)送信號的發(fā)送器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子標(biāo)簽，其包括RTF協(xié)議引擎和TTF 或TTO協(xié)議引擎，它們分別用于在RTF協(xié)議模式和TTF或TTO協(xié)議模式 下操作標(biāo)簽。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一個所述的電子標(biāo)簽，其包括用于在 RTF協(xié)議模式和TTF或TTO協(xié)議模式之間切換標(biāo)簽的開關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子標(biāo)簽，其中所述開關(guān)可由操作者手動切 換來操作以改變標(biāo)簽的工作模式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電子標(biāo)簽，其包括用于自動檢測讀取器 或詢問器是以RTF協(xié)議模式還是以TTF或TTO協(xié)議模式廣播的檢測器， 而所述開關(guān)可自動將所述標(biāo)簽切換至所檢測到的模式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子標(biāo)簽，其包括RTF協(xié)議前導(dǎo)檢測器和 TTF或TTO協(xié)議首部檢測器，它們分別用于檢測讀取器是以RTF協(xié)議還是 以TTF或TTO協(xié)議廣播。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電子標(biāo)簽，其是基于iP-X標(biāo)簽結(jié)構(gòu)并且 包括存儲元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子標(biāo)簽，其中所述存儲元件包括一組可電 讀取的指令，這些指令用于檢測所接收到的信號是使用RTF協(xié)議還是使用 TTF或TTO協(xié)議，并且對此作出響應(yīng)以相應(yīng)地在各個協(xié)議模式間切換，于 是所述開關(guān)和檢測器是基于軟件的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電子標(biāo)簽，其中所述存儲元件可接收 用于指使標(biāo)簽以RTF協(xié)議模式或者以TTF或TTO協(xié)議模式工作的命令。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任何一個所述的電子標(biāo)簽，其包括專用電 路，所述專用電路用于檢測所接收到的信號正在使用哪種協(xié)議，并對此作 出響應(yīng)以在各種協(xié)議模式之間切換電子標(biāo)簽的工作模式，于是所述開關(guān)和檢 測器是基于硬件的。
12. —種操作電子標(biāo)簽的方法，所述方法包括有選擇地將標(biāo)簽設(shè)置為 使用RTF協(xié)議模式或者使用TTF或TTO協(xié)議模式。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包括在RTF協(xié)議模式和TTF或 TTO協(xié)議模式之間有選擇地切換所述標(biāo)簽。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其包括借助于所述標(biāo)簽檢測讀取器 是以RTF協(xié)議模式還是以TTF或TTO協(xié)議模式工作，并自動將所述標(biāo)簽切 換至所檢測到的模式。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其包括手動地在各種協(xié)議模 式之間切換所述標(biāo)簽。
16. —種物品，其上附有如權(quán)利要求1至11中的任何一個所述的電子 標(biāo)簽。
17. —種通信系統(tǒng)，其至少包括一個如權(quán)利要求1至11中的任何一個 所述的電子標(biāo)簽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，具體地涉及一種在RTF協(xié)議模式和TTF或TTO協(xié)議模式下都可以工作的電子標(biāo)簽(10)。通常，該標(biāo)簽是包括天線(11)的RFID標(biāo)簽，該天線用作接收信號的接收器以及用于發(fā)送信號的發(fā)送器。
文檔編號G06K7/00GK101385035SQ200780005889
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者亨德里克·洛德韋克·范-埃登 申請人:伊比科創(chuàng)新有限公司