專利名稱：Rfid通信單元的詢問的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要地涉及詢問射頻識別(RFID)通信單元。本發(fā)明更具體地、但是并非唯 一地涉及不同RFID通信協(xié)議的并行掃描。
背景技術：
一般而言，RFID系統(tǒng)有望變得無處不在，從而將有益于將RFID讀取器集成到各種 設備如移動電話中。然而，RFID讀取器消耗能量并且縮短由電池操作的設備中的電磁充電 周期。RFID讀取器引起的能量消耗的大部分是由需要進行反復搜索以標識鄰近標簽引起 的。在訪問RFID通信單元如RFID標簽之前執(zhí)行掃描或者詢問過程。在詢問期間，通過在 適當頻帶輻射電磁場來利用讀取器搜索鄰近標簽，從而鄰近標簽能夠從輻射中汲取充分功 率以例如更改它的反向散射以便引起可由讀取器識別的響應信號。在無詢問時，標簽保持 靜默并且對于讀取器不可見。因此，為了向用戶提供由于將標簽和讀取器帶入短的相互距 離內(nèi)而產(chǎn)生的自動化訪問體驗，需要頻繁詢問。例如對于其中RFID標簽作為對門進行解鎖 的遠程鑰匙來操作的訪問控制系統(tǒng)，應當每秒或者在系統(tǒng)在用戶看來不可靠時反復詢問多 次。由于每次詢問消耗給定數(shù)量的能量，所以詢問的功率汲取與執(zhí)行詢問的頻率直接成比 例。也可能需要掃描多于一個RFID系統(tǒng)的標簽，因為不同RFID系統(tǒng)被用于不同目的。 在最顯著的RFID系統(tǒng)之中有近場通信(NFC)和EPCGlobal (EPC指代電子產(chǎn)品碼)系統(tǒng)，這 些系統(tǒng)使用不同頻率或者頻帶并且還具有根據(jù)國家或者地區(qū)頻率分配而隨地區(qū)不同的頻 率變化。為了掃描不同類型的標簽，需要數(shù)目對應增加的掃描，而這增加電池耗放。在移動電話中集成和使用各種RFID系統(tǒng)涉及到的另一問題涉及無線電收發(fā)器在 超高頻(UHF)頻帶上的協(xié)作。例如，根據(jù)EPCGlobal標準來操作的RFID讀取器收發(fā)器和 GSM收發(fā)器(900/850MHZ)在相互很近的頻帶上操作。尤其在使用相對小的設備(如移動電 話)主控RFID讀取器時可能很難在這樣的兩個系統(tǒng)之間提供充分隔離。由此，必須在時間 上交織使用基本在共同頻帶內(nèi)通信的這樣的不同系統(tǒng)。當GSM時隙或者在上行鏈路或者下 行鏈路上的任何其它通信對可以執(zhí)行RFID掃描的時段引起干擾時，時間交織在掃描搜尋 鄰近標簽方面特別有挑戰(zhàn)性。將RFID讀取器集成到手機中以在RFID TRx的發(fā)射與接收路徑之間實現(xiàn)合理隔離 也有挑戰(zhàn)性，因為發(fā)射和接收應當同時活躍并且發(fā)射功率容易向接收路徑泄漏。這一問題 有效地制約了 RFID通信的操作范圍和/或數(shù)據(jù)率。一種針對這一點的解決方案是將一個 頻帶UHF 900MHz用于供電(僅在讀取器中的900MHz發(fā)射)并且利用時間復用的發(fā)射和接 收在完全不同的頻帶(如3-5GHZ UWB頻帶)上執(zhí)行標簽與讀取器之間的通信。W02006070237是向本專利申請的專利權人轉(zhuǎn)讓的另一申請。該公開描述一種基于 沖激UWB(I-UWB)無線電的RFID系統(tǒng)。在該公開中，標簽從由遠程無線通信設備發(fā)射的信 號中獲得操作功率。標簽可以部分地由藍牙信號供電。然而即使當藍牙信號用來輔助對標 簽的供電時，仍然需要正常RFID詢問信號，因此必須針對各類型的RFID標簽逐個執(zhí)行掃描不同類型的RFID標簽。由此，需要多次掃描。在W02006055431中描述一種不對稱通信方法，其中通過使用窄帶信號來執(zhí)行從 讀取器設備向標簽設備的下行鏈路通信和無線功率傳輸。通過時域無載波沖激無線電 (TDCIR)來進行從標簽設備向讀取器設備的上行鏈路通信。該公開還公開單獨實施例，其中 系統(tǒng)在通過使用HF、UHF或者任何其它頻帶上的窄帶信號或者信號的組合來實施無線功率 傳輸時通過單向超寬帶(UWB)鏈路來通信。盡管該公開的方法提示該系統(tǒng)可以兼容于現(xiàn)有 RFID系統(tǒng)，但是將需要針對現(xiàn)有RFID和TDCIR或者UWB系統(tǒng)的單獨詢問。在這一公開的第 三實施例中提到除了指定用于詢問的窄帶信號之外的其它窄帶信號可以用于對標簽供電。 然而專用詢問信號總是由讀取器用來攜帶可以在標簽中從入射波恢復的時鐘信號。本發(fā)明的目的在于避免或者至少緩解與現(xiàn)有技術有關的問題和/或提供一種新 的技術解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，提供一種裝置，該裝置包括無線電單元，配置成在第一頻帶上發(fā)射第一無線電信號以便詢問與第一射頻識別系統(tǒng)兼容的第一通 信單元；以及在第二頻帶上發(fā)射第二無線電信號以便詢問與第二射頻識別系統(tǒng)兼容的第二通 信單元，第二無線電頻帶不同于第一頻帶；其中無線電單元還配置成基本同時詢問第一通信單元和第二通信單元。應當理解，對第一通信單元和第二通信單元的基本同時詢問指代以時間重疊方式 執(zhí)行這些詢問過程，由此使得即使可能未同時發(fā)射對實際詢問信號的發(fā)送，這些詢問仍然 作為一個過程同時發(fā)生。無線電單元可以配置成在第一無線電信號基本連續(xù)的時段期間發(fā)送第二信號。有利地，通過將第一信號的持續(xù)供電時段用于詢問第二 RFID通信單元，第二 RFID 單元可以在詢問第二 RFID單元時從裝置獲得時鐘參考。通過在詢問第一通信單元期間使 用持續(xù)供電時段，無需接連地單獨和依次掃描兩個不同RFID系統(tǒng)中的各RFID系統(tǒng)。因此， 可以達到大量能量節(jié)省和/或可以增加RFID通信單元的掃描或者詢問頻率。另外還認識 到，通過同時執(zhí)行第一和第二詢問，有可能在任何給定時間段內(nèi)執(zhí)行更多詢問。這在如下應 用中可以特別地有用，在這些應用中功率節(jié)省未必為第一優(yōu)先，而代之以使用RFID通信單 元應當特別地平滑從而使得通信單元可以在很短時間段內(nèi)由裝置識別。持續(xù)供電時段可以指代非調(diào)制時段或者在發(fā)送或者接收不同信號的個別通信時 段之間的基本連續(xù)供電中間時段。在中間時段期間，第一詢問可以不運用調(diào)幅。第二詢問 可以配置成在一個或者多個中間時段期間詢問第二通信單元。第二詢問可以配置成在通信頻率方面同步第二通信單元與裝置。第一 RFID系統(tǒng)可以配置成將幅移鍵控(ASK)調(diào)制用于通信單元詢問并且提供連 續(xù)波傳輸時段作為中間時段。第一 RFID系統(tǒng)可以在HF或者UHF頻帶上操作。第一 RFID系統(tǒng)可以例如是近場 通信(NFC)或者EPCGlobal系統(tǒng)。
第二 RFID系統(tǒng)可以是使用超寬帶無線電接入的RFID系統(tǒng)，比如沖激超寬帶 (I-UffB)系統(tǒng)。有利地，有可能調(diào)度與高數(shù)據(jù)率I-UWB RFID通信單元的通信，而使得與高數(shù)據(jù)率 I-UffB RFID通信單元的通信與另一活躍RFID通信(如EPCGlobal或者NFC通信)重疊而 不干擾重疊的另一活躍RFID通信。高數(shù)據(jù)率I-UWB RFID將與NFC或者EPCGlobal傳輸相 似的窄帶信號用于無線功率傳輸并且作為時鐘參考。窄帶RFID詢問信號的適當時段可以 與窄帶RFID詢問同時用于高數(shù)據(jù)率RFID系統(tǒng)的無線功率傳輸和頻率同步。對UHF信號的窄帶調(diào)制專用于與現(xiàn)有系統(tǒng)(如EPCGlobal標簽)的并行通信，并 且有可能通過使用僅一個UHF收發(fā)器來進行高數(shù)據(jù)率RFID系統(tǒng)和EPC系統(tǒng)的并行/同時 掃描過程和通信。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種根據(jù)所附權利要求10所述的方法。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種根據(jù)所附權利要求14所述的計算機程序。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種根據(jù)所附權利要求15所述的裝置。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種根據(jù)所附權利要求20所述的方法。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種根據(jù)所附權利要求23所述的程序。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種根據(jù)所附權利要求24所述的實現(xiàn)于載體上的 計算機程序。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種根據(jù)所附權利要求25所述的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種根據(jù)所附權利要求26所述的裝置。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供一種根據(jù)所附權利要求27所述的裝置。一種實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明任一方面或者實施例的計算機程序的載體可以涉及數(shù)字數(shù) 據(jù)存儲，比如數(shù)據(jù)盤或軟盤、光學存儲、磁存儲、全息存儲、相變存儲(PCM)或者光磁存儲。 該載體可以形成到除了存儲存儲器之外無其它實質(zhì)功能的設備中，或者它可以形成為具有 其它功能的設備的一部分(包括但不限于計算機的存儲器、芯片組和電子設備的子組件)。僅參照本發(fā)明的某些方面已經(jīng)舉例說明本發(fā)明的各種實施例。應當理解對應實施 例也可以應用于其它方面。


將參照以下附圖僅通過示例的方式描述本發(fā)明圖1示出了根據(jù)至少一個實施例的示例高數(shù)據(jù)率射頻識別(RFID)系統(tǒng)的簡化框 圖；圖2示出了在同時掃描在針對數(shù)據(jù)率212/414 kbit/s的NFCIP-I協(xié)議中指定的 近場通信(NFC)標簽和沖激超寬帶(I-UWB)標簽時不同信號的示例時間對準的示意圖；圖3示出了根據(jù)至少一個實施例的用于調(diào)度窄帶NFC詢問和高數(shù)據(jù)率RFID詢問 的示例流程圖；以及圖4圖示了根據(jù)至少一個實施例的可用于搜索EPCGlobal標簽的示例掃描過程。
具體實施例方式在以下描述中，相似標號表示相似元件。
根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，有可能以并行方式調(diào)度針對兩個不同射頻識別系 統(tǒng)的詢問。例如，與窄帶射頻識別(RFID)系統(tǒng)的通信可以與高數(shù)據(jù)率RFID系統(tǒng)(比如將 窄帶詢問信號用于供電和/或同步的高數(shù)據(jù)率沖激超寬帶(UWB)RFID標簽)重疊，使得該 通信重疊可操作地不干擾另一活躍RFID系統(tǒng)通信。窄帶RFID系統(tǒng)可以例如是EPCGlobal 或者近場通信(NFC)。在這一文獻中，RFID通信單元指代能夠借助RFID通信來通信的元 件。關于典型RFID通信單元的例子包括無源或者有源(即自供電)RFID標簽和RFID讀取 器。除非另有指明，術語標簽可以與術語通信單元可互換地理解。所述的本發(fā)明的不同實施例舉例說明如下方法，這些方法通過調(diào)度和重疊用于不 同RFID系統(tǒng)的RFID掃描功能和通信時段來高效地利用移動RFID讀取器中的資源?？梢?在高數(shù)據(jù)率RFID讀取器設備中增強對沖激UWB(I-UWB)收發(fā)器激活的調(diào)度，因為無需限制 I-UffB傳輸僅用于在用于另一 RFID系統(tǒng)的傳輸之間的間隔，并且至少部分共同無線電電路 (比如發(fā)射器和/或天線)也可以用于發(fā)射兩個類型的RFID無線電信號。由于高數(shù)據(jù)率 RFID系統(tǒng)可以將窄帶信號僅用于無線功率傳輸和/或作為從讀取器向標簽的相互時鐘參 考，所以有可能讓讀取器設備與窄帶RFID通信單元和通過I-UWB無線電鏈路(在與用于窄 帶RFID的頻帶不同的頻帶上)來通信的高數(shù)據(jù)率RFID通信單元同時進行通信。有利地，由于可以同時掃描不同類型的標簽，所以有可能減少需要持續(xù)掃描搜尋 多個RFID系統(tǒng)的移動RFID讀取器中的總能量消耗。在圖1中呈現(xiàn)根據(jù)至少一個實施例的示例高數(shù)據(jù)率RFID系統(tǒng)的簡化框圖。該系 統(tǒng)包括主機設備110、RFID通信單元120、同步通道130和通信信道140，這些信道可以在頻 率上分離或者重疊。觀察到盡管可能更易于實施頻率分離的實施例，但是可以用如下方式 布置超寬帶通信，該方式容許重疊窄帶RFID通信的窄帶傳輸并且未過度干擾窄帶RFID通 信。主機設備可以是移動電話、游戲設備、個人數(shù)字助理或者一般為便攜或者手持設備。主 機設備包括控制處理器111、同步發(fā)射器113、同步天線114、通信收發(fā)器115、通信天線116、 存儲器117、時鐘提取單元118和應用引擎接口 119。在主機設備中，處理器111使用計算 機程序代碼來控制主機設備的一般操作。將存儲器117繪制為如下共同邏輯存儲，該存儲 用于對主機設備110的操作進行控制的計算機程序代碼、用于維護易失性工作存儲器數(shù)據(jù) 和用于保持緩沖存儲器二者，該緩沖存儲器用于檢測在通信信道140上接收的用于控制處 理器111的響應信號以確定響應RFID通信單元120的定時。緩沖器也可以作為高速緩存 來工作，該高速緩存緩存從RFID通信單元120接收的數(shù)據(jù)直至主機設備可以向應用層處理 供應數(shù)據(jù)。應用引擎接口 119是用來將主機設備110連接到應用引擎的對接單元。主機設備或者讀取器中的時鐘提取單元118可以根據(jù)實施例指代時鐘提取或者 本地振蕩器元件。即有可能實施主機設備Iio使得驅(qū)動窄帶發(fā)射器113的本地振蕩器信號 物理上連接到通信收發(fā)器115。在這一情況下可以無需時鐘提取。在另一實施例中，利用 由主機設備110支持的另一系統(tǒng)如EPCGlobal或者GSM來生成供電信號。即使在這一情況 下，在主機設備110處執(zhí)行時鐘提取可以是有利的，因為向通信收發(fā)器115傳導頻率為IGHz 量級的信號可能成問題。同步信道可以是窄帶射頻信道，比如13. 56MHz,850或者900MHz無線電信道。通 信信道可以是高數(shù)據(jù)率通信無線電信道，比如I-UWB信道。應當理解術語同步信道和通信 信道僅指明這些頻帶的一種使用而意圖并非保留這些射頻僅用于同步和通信功能。將理解同步信道可以用于向通信單元120提供供電和/或用于由通信單元120使用的時鐘參考信 號。也將理解通信信道可以用于交換從通信單元120向主機設備的同步響應信號，并且在 同步階段之后用于在通信單元120與主機設備110之間傳輸更多信息。同步發(fā)射器113還可以作為用于另一目的(例如用于蜂窩通信系統(tǒng)傳輸)的發(fā)射 器來操作。在一個實施例中，天線114可以與另一無線電發(fā)射器(如蜂窩通信系統(tǒng)發(fā)射器) 復用。蜂窩通信系統(tǒng)可以例如是GSM、PDC或者甚至基于CDMA的系統(tǒng)。在CDMA的情況 下，該傳輸由于主機設備的基本連續(xù)傳輸而可以同樣適合于向鄰近RFID通信單元供電，只 要鄰近RFID通信單元充分靈敏和/或CDMA傳輸具有充分大功率和窄帶化以實現(xiàn)充分功率 提取。RFID通信單元120可以包括用于根據(jù)計算機程序代碼來主要控制RFID通信單元 120的操作的處理器或者控制電路121，該計算機程序代碼適合于控制RFID通信單元120 的操作。存儲器122存儲計算機程序代碼并且可以存儲大量數(shù)字內(nèi)容。RFID通信單元120 還可以包括功率單元，比如通常設計成放大從同步信道130的無線電信號接收的電壓的整 流器?？梢蕴峁┨炀€124用于接收同步信道130的信號，并且還可以提供通信信道收發(fā)器 125和通信信道天線126用于通過通信信道140向主機設備110發(fā)射無線電信號和從主機 設備110接收無線電信號。提供時鐘提取單元127用于從讀取器110獲得時鐘參考。時鐘 提取單元在功能上檢測來自同步信道的無線電信號周期。理解到RFID通信單元120 (如I-UWB標簽)根據(jù)實施例可以是主動的(即自供電) (在該情況下無需接收無線電功率用于標簽賦能)或者被動的(在該情況下需要接收無線 電功率用于向標簽賦能)。然而在任一情況下，根據(jù)本發(fā)明不同實施例的I-UWB標簽可以 配置成從接收的窄帶RFID信號或者具體從這樣的信號的基本連續(xù)部分獲得定時參考。因 此，I-UffB標簽無需具有本地振蕩器，但是仍可以生成定時準確度為一個或者多個納秒級的 短脈沖。ISM帶信號具有約1. 1納秒的周期，并且可以對較低頻率如13. 56MHz進行上變頻 以便為I-UWB標簽獲得適當定時準確度。應當理解在本說明書中，與讀取器通信的標簽可 以備選地指代另一讀取器，但是使用術語標簽和通信單元以便更簡單地說明本發(fā)明的具體 實施例。基本上在一些實施例中，系統(tǒng)通過使用窄帶信號并且在另一更寬頻帶上傳送通信 數(shù)據(jù)來實現(xiàn)從讀取器向RFID通信單元的功率傳輸。這一更寬頻帶例如使用I-UWB收發(fā)器 來實現(xiàn)傳送具有高數(shù)據(jù)率的大量數(shù)據(jù)。從移動電話集成的觀點來看，用于無線功率傳輸?shù)?特別適合的頻帶是由NFC使用的頻帶(13.56MHz)以及例如用于EPCGlobal RFID系統(tǒng)的 900MHz UHF工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)頻帶。理解到不同應用或者目的需要不同范圍，因此不 同頻率在本發(fā)明的一些實施例中可能更適合。根據(jù)移動電話希望的應用，可以在現(xiàn)有NFC 讀取器功能和/或UHF RFID讀取器功能的基礎上添加高數(shù)據(jù)率(例如基于I-UWB) RFID擴 展。高數(shù)據(jù)率RFID標簽可以能夠從若干源生成它的電源電壓(通過使用廣泛已知的 能量尋覓方法，比如光、RF能量、振動等)。默認電源是RF信號，并且標簽通過使用整流器 電路從它提取電源電壓。從高數(shù)據(jù)率(I-UWB)通信觀點來看，標簽需要由讀取器提供的時 鐘參考信號?？梢允褂糜糜跓o線功率傳輸?shù)膫魅胝瓗F信號作為用于I-UWB通信的時鐘參考。前述13. 56MHz和900MHz信號很好地適合于該功能。標簽可以適于使用可用頻率之 一作為時鐘參考，或者它可以限于使用僅一個頻帶以使系統(tǒng)更簡單。如提到的那樣，高數(shù)據(jù) 率RFID標簽通過寬帶空中接口(如I-UWB無線電鏈路)來與讀取器通信。除了高數(shù)據(jù)率 收發(fā)器之外，標簽通常包括處理器如數(shù)字信號處理器、微處理器、專用集成電路或者控制邏 輯電路以及用于存儲用于通過高數(shù)據(jù)率鏈路傳送的數(shù)字內(nèi)容的大量存儲器。應當理解關于13. 56MHz和900MHz的前述例子并非旨在于作為窮舉列表，但是當 同時訪問不同頻率的RFID標簽時同樣或者甚至還可以使用其它頻率。另外，多模標簽可以 具有在NFC和EPC信號頻率上以及利用2. 45和/或5GHz信號頻率操作的能力。在前文中公開主機設備110包括控制處理器111或者RFID子系統(tǒng)，該處理器或者 子系統(tǒng)控制RFID通信所需不同收發(fā)器/發(fā)射器的功能和調(diào)度?？刂铺幚砥?11可以根據(jù) 從應用引擎(當前智能電話的正常部分，未示出)接收的命令和請求來控制這些功能。應 用引擎可以例如配置成給出如下命令應當定期執(zhí)行窄帶RFID掃描/查詢過程(例如NFC 或者EPCGlobal)作為后臺過程。如果還請求高數(shù)據(jù)率RFID掃描過程，則控制處理器111 可以調(diào)度RFID功能以同時出現(xiàn)，也就是重疊使得同時或者以交錯方式發(fā)送并行掃描過程 通信的至少不同部分，從而作為整體的掃描過程至少部分地重疊。盡管I-UWB通信使用與 從讀取器向窄帶標簽發(fā)射同步信道信號并且接收它們的響應的不同的頻帶，但是將理解， 沒有可能與窄帶和I-UWB標簽均進行通信，因為窄帶通信可以防止I-UWB標簽獲得它們的 為I-UWB通信所必需的時鐘信號。如上文提到的那樣，一個實施例的目的在于高效地利用主機設備110或者通常為 移動RFID讀取器的資源。簡言之，主機設備110或者讀取器根據(jù)它的配置可以能夠讀取根 據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)(諸如NFC)來通信的RFID標簽以及讀取從例如13. 56MHz頻率上的窄帶信號接 收電源電壓和時鐘參考的通過高數(shù)據(jù)率空中接口來通信的標簽。取而代之或者除此之外， 可以通過使用900MHz ISM頻帶向EPCGlobal標簽和高數(shù)據(jù)率RFID標簽供電。圖2示出了在同時掃描如在針對數(shù)據(jù)率212/414 kbit/s的NFCIP-I協(xié)議中指定 的NFC標簽和I-UWB標簽時，不同信號的示例時間對準的示意圖。首先，主機設備發(fā)送NFC REQ命令201 (來自發(fā)起器、即主機設備110的REQ)。NFC標簽在為了避免沖突而隨機選擇 的時隙Ts中發(fā)射它們的響應202 (來自NFC標簽的RES)。如圖2中進一步所示，在REQ命 令與第一響應時隙之間有表示為Td的空閑時段。在空閑時段Td期間，讀取器或者NFC標 簽均未傳輸信息，但是讀取器必須仍然保持傳輸CW信號活躍以便向NFC標簽賦能。這一空 閑時段Td在一個實施例中用于高數(shù)據(jù)率RFID通信。應當注意類似原理也適用于同時掃描 I-UffB標簽和其它NFC通信協(xié)議如例如NFCIP-2。在圖2中，讀取器110在時間段Td將要開始時激活它的I-UWB收發(fā)器。在這一 時段期間，發(fā)起器檢測是否任何I-UWB標簽駐留于讀取器110的通信范圍內(nèi)。圖2中的 最下方時間圖呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明一個實施例的同步過程。在本專利申請的申請人的共同未 決申請EP07119336中具體地描述同步過程，并且為了具體描述同步過程而通過引用將 EP07119336結合于此。第一階段稱為頻率同步，在圖2中未示出。在頻率同步階段中，I-UffB 標簽獲得與讀取器的共同時鐘參考以便能夠?qū)λ牟僮鞲玫剡M行定時。頻率同步涉及到 讀取器(也常稱為發(fā)起器)與I-UWB標簽的頻率同步以及啟動I-UWB標簽的電壓供應器。 可以在REQ(來自發(fā)起器)時段期間已經(jīng)執(zhí)行頻率同步階段的一些操作。
同步搜索階段跟隨在頻率同步階段之后。在這一階段期間，發(fā)起器嘗試檢測來自 通信范圍內(nèi)的I-UWB標簽的反射脈沖。在圖2中，發(fā)起器發(fā)射第一脈沖210 (見標記為I-UWB 讀取器TX的時間線)并且等待到來的反射211。發(fā)起器和標簽的檢測時段在標記為I-UWB 讀取器RX的時間線上呈現(xiàn)為小脈沖，因為檢測時段可能引起接收器發(fā)出弱脈沖212。對于 標簽的發(fā)出，見標記為I-UWB標簽TX的第三時間線。如果所發(fā)射的讀取器脈沖213和標簽 檢測時段的定時充分好地匹配到共同時段或者窗口 216中，則標簽發(fā)射強脈沖214，其然后 由發(fā)起器檢測為強接收脈沖215 (見讀取器RX的時間線)。無論何時反射出現(xiàn)并且由此預 示粗略定時同步，則接著嘗試作為微調(diào)階段的驗證。兩個設備(發(fā)起器和標簽)都在第一反射出現(xiàn)或者充分數(shù)目的檢測到的反射出現(xiàn) 時繼續(xù)進行到微調(diào)階段。在微調(diào)階段中，標簽利用多次反射做出響應。在微調(diào)階段中，可以 根據(jù)同步序列來預定義脈沖定時。應當有可能讓I-UWB系統(tǒng)在空閑時段Td期間實現(xiàn)同步通信狀態(tài)。NFCIP-I標準指 定Td的值應當為512X64/fc，其中fc為載波頻率。因此對于13. 56MHz的操作，Td的絕對 值約為2. 4ms，這對應于I-UWB系統(tǒng)的標稱數(shù)據(jù)率(lOMbit/s)的24000個符號。應當理解圖2中呈現(xiàn)的時序圖借助非限制例子舉例說明可以如何根據(jù)至少一個 實施例來運用本發(fā)明的一個實施例。例如，所需符號時段數(shù)目可以不同于這里呈現(xiàn)的符號 時段數(shù)目。另外，同步搜索階段通常持續(xù)得比所汲取的更久，以便實現(xiàn)概率充分的適當反 射。然而可以做出I-UWB無線電的符號持續(xù)時間落在IOOns的范圍內(nèi)這一基本假設。在來 自標簽的充分數(shù)量的成功連續(xù)反射之后，發(fā)起器和標簽可以開始通信階段。在通信階段中， 讀取器除非為了檢測保持同步或者ack/nack信號，否則無需檢驗可能反射。在圖2中通過 未在與標簽的時間線對應的讀取器RX時間線上示出時間偏移脈沖來表明這一點。在圖3中呈現(xiàn)根據(jù)至少一個實施例的用于調(diào)度窄帶NFC詢問和高數(shù)據(jù)率RFID詢 問的示例流程圖。該流程圖從如下狀態(tài)開始，在該狀態(tài)中主機設備110或者RFID讀取器 在RFID功能方面空閑或者處理它的其它過程。RFID讀取器首先從控制層如應用引擎(見 圖1)接收命令。根據(jù)該命令，系統(tǒng)激活CW信號301的發(fā)射，該信號可以向在讀取器附近的 窄帶標簽和高速率RFID標簽加電。根據(jù)圖2中呈現(xiàn)的時序圖，讀取器向窄帶NFC標簽發(fā)送 (302)請求(來自發(fā)起器的REQ)以輪詢鄰近NFC標簽。此后，該發(fā)射包含如上文提到的CW 時段Td。在該時間期間，高數(shù)據(jù)率RFID(I-UWB)收發(fā)器可以掃描(303)能夠高數(shù)據(jù)率通信 的標簽。讀取器接著檢驗(304)是否發(fā)現(xiàn)任何I-UWB標簽。如果在CW時段期間發(fā)現(xiàn)一些 高數(shù)據(jù)率RFID標簽，則讀取器可以忽略來自窄帶標簽的響應并且關斷NFC接收器(305)， 除非應當搜索到I-UWB和NFC標簽這二者。另外在一個實施例中還可以檢驗(未示出)發(fā) 現(xiàn)的I-UWB標簽是否無需窄帶無線電傳輸，在該情況下可以關斷窄帶傳輸以便減少讀取器 的功率消耗。然而如果在CW時段期間未發(fā)現(xiàn)高數(shù)據(jù)率RFID標簽，則讀取器可以繼續(xù)等待 (306)來自窄帶標簽的響應并且檢驗(307)是否發(fā)現(xiàn)任何NFC標簽。如果是，則可以關斷 (308)高數(shù)據(jù)率RFID收發(fā)器以便僅繼續(xù)NFC通信。另一方面，如果在詢問時段期間未發(fā)現(xiàn) 標簽，則讀取器可以關斷CW傳輸309并且恢復至空閑(300)直至將執(zhí)行下一掃描。一旦已 經(jīng)完成通信，讀取器就可以從窄帶或者高數(shù)據(jù)率RFID通信狀態(tài)進入空閑狀態(tài)。在一個實施 例中，無論適當時段何時存在于窄帶信令中，讀取器在窄帶通信期間重復對高數(shù)據(jù)率RFID 標簽的詢問。
基于前文理解在本發(fā)明的某些實施例中有可能的是同時接收通過高數(shù)據(jù)率RFID 無線電鏈路的通信以及來自NFC標簽的響應。盡管有窄帶調(diào)制，高數(shù)據(jù)率RFID系統(tǒng)仍然可 以利用窄帶信號作為時鐘參考用于通過I-UWB無線電鏈路的高數(shù)據(jù)率通信。一些限制可以 歸因于所用的窄帶調(diào)制方法(ASK比對PSK)。例如，基于通-斷鍵控的調(diào)幅從I-UWB無線電 鏈路的觀點來看可能成問題，因為I-UWB收發(fā)器可能需要連續(xù)時鐘參考并且這樣的調(diào)幅可 能在I-UWB信號的傳輸中引起如下間隙，這些間隙有礙于使用信號還作為I-UWB通信的時 鐘參考。也理解如圖3中呈現(xiàn)的類似過程可與例如通過采用信號中的CW時段在900MHz頻 帶上根據(jù)EPCGlobal標準來操作的RFID功能一起使用。圖4圖示了可用于EPC標簽的示例掃描過程(從上至下的第二時間線)。在這一 實施例中，讀取器通過發(fā)送SELECT命令400來發(fā)起掃描，該命令用來選擇將參與下一輪盤 點的標簽(在第一輪詢問中常見的是請求通信范圍內(nèi)的所有標簽響應)。接著，讀取器必 須保留在發(fā)送后繼QUERY命令401之前的延遲。在SELECT與QUERY命令之間的最小延遲 在時序圖中表示為T4。在這一時段期間，在讀取器與EPC標簽之間未進行通信，但是CW信 號活躍。CW時段適合于也用于賦能并且作為時鐘參考以用于高數(shù)據(jù)率標簽?？刂铺幚砥?111或者RFID子系統(tǒng)應當在這一時間段期間激活I-UWB收發(fā)器。如果尚未發(fā)現(xiàn)高數(shù)據(jù)率 標簽，則正常EPC詢問可以在QUERY命令401之后以如下方式繼續(xù)如果已經(jīng)從EPC標簽接 收響應405則讀取器發(fā)送ACK消息402、如果已經(jīng)接收后繼消息406則發(fā)送QUERYREP或者 QUERYADJUST消息403 (根據(jù)EPC標準已知)或者如果后繼消息406無效(例如錯誤CRC16 校驗和)則發(fā)送NACK消息404。I-UWB通信的過程類似于結合圖2針對NFC+I-UWB這一組 合呈現(xiàn)的過程。然而如果在T4期間發(fā)現(xiàn)I-UWB標簽，則詢問器可以忽略來自EPC標簽的響 應并且如圖4中的最上時間線所指示在T4之后繼續(xù)傳輸CW信號和I-UWB通信。在這一情 況下未使間隙進入也在T4之后繼續(xù)的如擴展圖案填充線所指示由于掃描而與I-UWB標簽 的通信中和與EPC的通信中。高數(shù)據(jù)率I-UWB標簽還可以配置成從在第一頻率上傳輸?shù)脑儐栃盘柅@得同步信 息。換而言之，在本發(fā)明的一個實施例中，標簽可以能夠檢測在第一頻率上傳送的信息(比 如圖2中的來自發(fā)起器201的REQ和圖4中的Select序列400)而不是將第一頻率上的信 號僅用于接收到標簽的電源功率和/或時鐘參考。這一特征可以用來更高效地同步I-UWB 傳輸與在第一頻率上傳輸?shù)男盘柕腃W(或者其它適當)時段。在EPCGlobal UHF第2代標準中指定的定時要求意味著用于T4的絕對最小值根據(jù) 所用數(shù)據(jù)率在31. 25-125 μ s之間。注意該標準僅為Τ4指定最小值，讀取器設備可以隨需 自由延長這一時段。此外，其它CW時段如圖4中的最下線(I-UWB通信級)上的圖案所示 也在Query時段之后存在于EPCGlobal傳輸中。較后的CW時段甚至長于第一 CW時段，并 且應當注意來自窄帶標簽的調(diào)制信號相對弱，因此不可能干擾使用來自讀取器的CW信號 作為用于高數(shù)據(jù)率通信的時鐘參考?？梢耘c結合前文中所述與NFC有關的流程圖例子(圖 3)說明的內(nèi)容相似地終止窄帶和高數(shù)據(jù)率狀態(tài)。當前EPCGlobal標準主要將ASK調(diào)制用于從讀取器向標簽的通信。這意味著所傳 輸?shù)男盘柊g隙或者至少大幅度變化(取決于調(diào)制參數(shù))。因此，EPCGlobal詢問信號 中的調(diào)制時段可能不適合于用作為用于高數(shù)據(jù)率I-UWB通信的時鐘參考，因為2-6 μ s的間隙可能太長并且可能在那些時段期間失去讀取器與標簽之間的頻率同步。因此，高數(shù)據(jù)率 RFID詢問和通信的調(diào)度可以與EPCGlobal詢問信號的CW時段對準。此外，可以使用在其 它標準(例如IS018000-6的B型前向鏈路使用雙相調(diào)制)中使用的PSK和FSK詢問器到 標簽時段作為用于I-UWB通信的時鐘參考，因為由于調(diào)制所致的相位變化(在200kHz信道 上)從I-UWB通信的觀點來看可以忽略?？刂铺幚砥?11還可以配置成向主機設備110中的其它功能通知為高數(shù)據(jù)率RFID 操作而保留的時隙。取而代之，控制處理器111可以配置成選擇用于高數(shù)據(jù)率RFID供電的 信道，從而另一系統(tǒng)(比如根據(jù)EPCGlobal標準來操作的RFID讀取器)可以與即將到來的 高數(shù)據(jù)率RFID功能同時執(zhí)行詢問過程。如果對UHF信號的調(diào)制(例如PSK)未影響高數(shù)據(jù) 率RFID系統(tǒng)的操作則可以允許它。前文描述已經(jīng)通過本發(fā)明具體實施方式
和實施例的非限制例子提供對發(fā)明人為 了實現(xiàn)本發(fā)明而當前設想的最佳實施方式的完全和具啟發(fā)性的描述。然而本領域技術人員 清楚本發(fā)明不限于上文呈現(xiàn)的實施例細節(jié)而是可以使用等同手段在其它實施例中實施它 而不脫離本發(fā)明的特征。另外，本發(fā)明的上文公開的實施例的一些特征在未對應使用其它特征時仍可有利 地加以使用。這樣，前文描述應當視為僅舉例說明而不是限制本發(fā)明的原理。因此，本發(fā)明 的范圍僅由所附專利權利要求限定。
權利要求
一種包括無線電單元的裝置，所述無線電單元配置成在第一頻帶上發(fā)射第一無線電信號以便詢問與第一射頻識別系統(tǒng)兼容的第一通信單元；以及在第二頻帶上發(fā)射第二無線電信號以便詢問與第二射頻識別系統(tǒng)兼容的第二通信單元，所述第二無線電頻帶不同于所述第一頻帶；其中所述無線電單元還配置成基本同時詢問所述第一通信單元和所述第二通信單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述無線電單元配置成在所述第一無線電信號基 本連續(xù)的時段期間發(fā)送所述第二信號。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其中所述基本連續(xù)信號指代非調(diào)制時段或者在向所述 第一射頻識別通信單元發(fā)射或者從所述第一射頻識別通信單元接收不同信號的個別通信 時段之間的基本連續(xù)中間時段。
4.根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中所述第二詢問配置成在與所述第一無線電 信號發(fā)射頻率同步的定時方面同步所述第二通信單元與所述裝置。
5.根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中所述第二詢問配置成在通信頻率方面同步 所述第二通信單元與所述裝置。
6.根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中所述第一射頻識別系統(tǒng)配置成將幅移鍵控 調(diào)制用于通信單元詢問并且提供恒定波傳輸時段作為中間時段。
7.根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中所述第一射頻識別系統(tǒng)為近場通信系統(tǒng)。
8.根據(jù)權利要求1至6中的任一權利要求所述的裝置，其中所述第一射頻識別系統(tǒng)為 EPCGlobal 系統(tǒng)。
9.根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中所述第二射頻識別系統(tǒng)為使用超寬帶無線 電接入的射頻識別系統(tǒng)。
10. 一種在裝置中的方法，包括在第一頻帶上發(fā)射第一無線電信號以便詢問與第一射頻識別系統(tǒng)兼容的第一通信單元；在第二頻帶上發(fā)射第二無線電信號以便詢問與第二射頻識別系統(tǒng)兼容的第二通信單 元，所述第二無線電頻帶不同于所述第一頻帶；以及基本同時執(zhí)行對所述第一通信單元和所述第二通信單元的詢問。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中在所述第一無線電信號基本連續(xù)的時段期間發(fā) 射所述第二無線電信號。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述基本連續(xù)無線電信號指代非調(diào)制信號或者 在向所述第一射頻識別通信單元發(fā)射或者從所述第一射頻識別通信單元接收不同信號的 個別通信時段之間的中間時段期間發(fā)射的信號。
13.根據(jù)權利要求10至12中的任一權利要求所述的方法，其中所述第二無線電信號配 置成在與所述第一無線電信號發(fā)射頻率同步的定時方面同步所述第二通信單元與所述裝 置。
14.一種包括計算機可執(zhí)行程序代碼的計算機程序，所述計算機可執(zhí)行程序代碼配置 成使裝置在執(zhí)行所述程序代碼時能夠執(zhí)行根據(jù)權利要求10至13中的任一權利要求所述的方法。
15.一種裝置，包括第一無線電塊，配置成從第一頻帶接收第一無線電信號，所述第一無線電信號為用于 第一類無線電識別通信單元的窄帶詢問信號；時鐘提取器，配置成由所述窄帶詢問信號產(chǎn)生與所述第一無線電信號周期同步的定時 參考；第二無線電塊，配置成從第二頻帶接收第二無線電信號，所述第二無線電信號為用于 第二類無線電識別通信單元的詢問信號；其中所述第二無線電塊還配置成在接收所述第一詢問信號和產(chǎn)生所述定時參考期間 處理所述第二詢問信號。
16.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中所述時鐘提取器配置成在所述第一無線電信號 基本連續(xù)的時段期間從所述第一無線電信號提取所述定時參考。
17.根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中所述基本連續(xù)無線電信號指代非調(diào)制信號或者 在向所述第一射頻識別通信單元發(fā)射或者從所述第一射頻識別通信單元接收不同信號的 個別通信時段之間的中間時段期間發(fā)射的信號。
18.根據(jù)權利要求15至17中的任一權利要求所述的裝置，其中所述第一無線電塊配置 成根據(jù)所述窄帶詢問信息確定所述第一無線電信號中的基本連續(xù)時段的定時并且在所述 確定的基本連續(xù)時段內(nèi)啟用所述第二無線電塊。
19.根據(jù)權利要求15至18中的任一權利要求所述的裝置，其中所述第二無線電頻帶不 同于所述第一頻帶。
20.一種在裝置中的方法，包括從第一頻帶接收第一無線電信號，所述第一無線電信號為用于第一類無線電識別通信 單元的窄帶詢問信號；由所述窄帶詢問信號產(chǎn)生與所述第一無線電信號周期同步的定時參考； 從第二頻帶接收第二無線電信號，所述第二無線電信號為用于第二類無線電識別通信 單元的詢問信號；以及在接收所述第一詢問信號和產(chǎn)生所述定時參考之時處理所述第二詢問信號。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，還包括在所述第一無線電信號基本連續(xù)的時段期間 從所述第一無線電信號提取所述定時參考。
22.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中所述基本連續(xù)無線電信號指代非調(diào)制信號或者 在向所述第一射頻識別通信單元發(fā)射或者從所述第一射頻識別通信單元接收不同信號的 個別通信時段之間的中間時段期間發(fā)射的信號。
23.一種包括計算機可執(zhí)行程序代碼的計算機程序，所述計算機可執(zhí)行程序代碼配置 成使裝置在運行所述程序代碼時能夠執(zhí)行根據(jù)權利要求20至22中的任一權利要求所述的 方法。
24.根據(jù)權利要求14或者23所述的計算機程序，實現(xiàn)于計算機可執(zhí)行載體中。
25.—種系統(tǒng)，包括 第一裝置，包括 無線電單元，配置成在第一頻帶上發(fā)射第一無線電信號以便詢問與第一射頻識別系統(tǒng)兼容的第一通信單元，所述第一無線電信號包括所述第一無線電信號基本連續(xù)的時段；以及在第二頻帶上發(fā)射第二無線電信號以便詢問與第二射頻識別系統(tǒng)兼容的第二通信單 元，所述第二無線電頻帶不同于所述第一頻帶；其中所述無線電單元還配置成基本同時詢問所述第一通信單元和所述第二通信單元；并且所述系統(tǒng)包括所述第一通信單元，包括第一無線電塊，配置成在第一頻帶上從所述第一裝置接收第一無線電信號，所述第一 無線電信號為用于第一類無線電識別通信單元的窄帶詢問信號；第二無線電塊，配置成響應于所述第二詢問信號向所述第一裝置發(fā)射響應信號。
26. 一種裝置，包括用于在第一頻帶上發(fā)射第一無線電信號以便詢問與第一射頻識別系統(tǒng)兼容的第一通 信單元的裝置；用于在第二頻帶上發(fā)射第二無線電信號以便詢問與第二射頻識別系統(tǒng)兼容的第二通 信單元的裝置，所述第二無線電頻帶不同于所述第一頻帶；以及用于基本同時執(zhí)行對所述第一通信單元和所述第二通信單元的詢問的裝置。
27. 一種裝置，包括第一無線電塊裝置，用于從第一頻帶接收第一無線電信號，所述第一無線電信號為用 于第一類無線電識別通信單元的窄帶詢問信號；時鐘提取器裝置，用于由所述窄帶詢問信號產(chǎn)生與所述第一無線電信號周期同步的定 時參考；第二無線電塊裝置，用于從第二頻帶接收第二無線電信號，所述第二無線電信號為用 于第二類無線電識別通信單元的詢問信號；其中所述第二無線電塊還配置成在接收所述第一詢問信號和產(chǎn)生所述定時參考期間 處理所述第二詢問信號。
全文摘要
通過為窄帶RFID通信單元發(fā)送包括基本連續(xù)時段的窄帶射頻詢問(RFID)信號并且通過在窄帶RFID信號的基本連續(xù)時段期間發(fā)送高數(shù)據(jù)率RFID詢問信號從而基本同時查詢兩個不同類型的RFID通信單元來進行雙模詢問。
文檔編號H04B1/38GK101911092SQ200880124940
公開日2010年12月8日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權日2008年2月29日
發(fā)明者J·J·M·雅恩蒂南, J·V·瓦爾特瓦, J-M·M·蒂雨波拉 申請人:諾基亞公司