CN101523406A - 文件的无线射频识别(rfid)阅读器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于文件(106)的RFID阅读装置,其中,该文件带有至少一个RFID芯片(112);该RFID阅读装置包括:用于文件第一页(108、114)的第一放置面(102)以及用于文件第二页(110、118、120、…)的第二放置面(104);设置在第一放置面下的第一天线(124)以及设置在第二放置面下的第二天线(128);其中,第一天线和第二天线设置为通过近场感应阅读该至少一个RFID芯片;第一天线属于第一天线谐振电路(152),第二天线属于第二天线谐振电路(158);第一天线谐振电路和第二天线谐振电路是感应耦合的。

Description

文件的无线射频识别(RFID)阅读器
技术领域
本发明涉及一种用于阅读含有至少一个无线射频识别(RFID)芯片的文件(或证件)的无线射频识别(RFID)阅读器,以及调谐这类无线射频识别(RFID)阅读器天线谐振电路的方法。
背景技术
现有技术已经公开了多种不同形式的具有集成电路的文件(或证书)。例如,这样的文件多数为纸基形式,如用作电子护照或芯片卡,特别是所谓的智能卡,其在设计上可以具有接触式或非接触式或具有双接口(界面)。
现有技术也公开了用于各种这样文件的无线识别系统,也可以称为射频识别(RFID)系统。已知的RFID系统大致至少包括一个转发器(或称应答器,Transponder)和一个无线收发单元(Sende-Empfangseinheit)。转发器还称为RFID标记器(Etikett)、RFID芯片、RFID标签(Tag)、RFID标帖(Label)或无线标帖;无线收发单元还称为阅读装置或读取器。除此之外,通常可通过所谓的中间设备,实现与伺服器、服务器和其它类似系统的结合,如收银系统或商品管理系统。
储存在RFID转发器上的数据可通过电磁波得到。对于低频率,可通过附近电磁场的感应实现;对于较高的频率,可通过电磁远场实现。RFID转发器(或称RFID应答器)可以被寻址和读取的距离随着设计方式(主动/被动)、使用的频带、场强度和其它环境影响而改变,从几厘米到超过一公里。
人们将通过近场实现的通讯分为“近耦合(ProximityCoupling)”(参照ISO14443)和“密耦合(Close Coupling)”(参照ISO10536)。这两种情况都可以通过近场感应读取无线射频识别(RFID)芯片。
RFID转发器通常包括芯片和天线,其位于壳体中的载体上或者印刷在基片上。另外,主动RFID转发器包括能源,如电池。
RFID转发器可以用于不同的文件,特别是芯片卡,例如,为了实现电子钱夹或者电子票,或整合到纸张内,例如,整合到价值文件或安全文件内,特别是纸币和识别文件。
例如,DE20100158U1中公开了一种识别和安全卡片,其由分层的和/或注塑的塑料物质做成,其包括带有天线的、整合的半导体,以用于实现RFID过程。另外,从专利DE102004008841A1,可知一种书-型价值文件,例如护照,其包括转发器单元。
在现有技术中,这种安全文件或者有价文件部分是以芯片卡的形式出现。卡内可以安装一个带触点接口或者无触点接口,比如无线射频识别(RFID)接口。通过这个接口可以与芯片卡终端进行接触式或者非接触式通讯。最近,也研发出双重接口芯片卡。无触点芯片卡通讯协议和程序可以参照标准ISO14443的要求。
这种带无线射频识别(RFID)功能的文件的缺点是:如果文件放在持有人的皮夹里,不需要得到文件持有人的同意,无线射频识别(RFID)接口就能识别。防止非法读取这类文件中的数据的保护机制又称为“基础访问控制(Basic Access Control)”,国际民航组织(ICAO)已对其进行了标准化。
为此,国际民航组织(ICAO)和欧盟(EU)针对扩展访问控制(EAC)和有效证书(AA)也制定了标准。通过这类方法防止对储存在文件的无线射频识别(RFID)芯片中的敏感数据进行非法读取,或者证明护照中芯片的可靠性(AA)。特别是防止非法读取生物数据,如指纹。
在现有技术中,另外还可以在密码保护的前提下通过程序储存数据。在过去的20年中,广泛推广的一种受保护存储器形式是电子芯片卡,ISO7816第1至第4部分对此给出了标准。芯片卡技术的使用范围主要是机器可读旅行文件(Machine Readable Travel Documents,MRTD)。
到本申请的申请时间为止,属于同一申请人但尚未公开的DE102005025806和DE102006027253中,其与前述专利申请一样涉及机器可读文件,其中,储存在文件集成电路中的分配表将储存在集成电路中的各种数据对象进行分类。密码协议是外部读取相关数据对象的必要条件。此处,可以设置不对称密码协议,它需要由公共密码钥匙和私人密码钥匙对成的密码钥匙对。执行密码协议时,首先执行文件识别。
到本申请的申请时间为止,属于同一申请人但尚未公开的DE102005062827中,其与前述专利申请一样涉及一种机器可读文件,特别是一种电子旅行护照,其包含多个无线射频识别(RFID)芯片。例如,一个电子旅行护照具有多个签证,每个签证都有单独的无线射频识别(RFID)芯片。
US2006/0065714A1公开了一种旅行护照阅读器,其具有两根天线(参阅其附图6)。其缺点在于,供给无线射频识别(RFID)芯片所要求的功率很难产生辐射。其天线是如此选择的,其产生相对的磁场,并在一定距离内相互抵消。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的、用于阅读文件的无线射频识别(RFID)阅读器以及调谐这类无线射频识别(RFID)阅读器天线谐振电路的方法。
上述本发明的目的可分别由独立权利中记载的技术方案来实现;而从属权利要求中则给出了本发明的优选实施方式。
根据本发明,无线射频识别(RFID)阅读器是用于阅读至少带有一个无线射频识别(RFID)芯片的文件。例如,这种文件可以是书本式文件,特别是有价文件或者安全文件,如机器可读旅行护照、身份证、驾驶执照、识别卡、签证、信用卡、会员卡、驾驶文件、电子钥匙、资格证明或者同类文件。
根据本发明的一种具体实施方式,无线射频识别(RFID)阅读器能用于“可打开”的文件。根据本发明,书本式的、可折叠的、可翻转的或者可打开的、两部分或更多部分的文件称为“可打开”的文件。
无线射频识别(RFID)阅读器有两个放置面,都可用于放置翻开的文件。放置面下面总设置有一根天线。其优势在于,根据本发明设计的无线射频识别(RFID)阅读器可用于各种不同类型的文件,无线射频识别(RFID)芯片也可以安装在不同的位置上。放置面可以是一个完整的放置面,也可以是分成两个部分的放置面,用于放置分成两页的文件。另外,文件可以完全翻开放置在放置面上,也可以呈非180度的翻开角度放置在放置面上。
本发明的特别优势在于,如果放置面呈非180度打开,就不是一个平面,这样文件就呈不完全打开状态。由于有两根天线,每个放置面所分配的磁场基本上是均匀的。
如果用根据本发明设计的无线射频识别(RFID)阅读器阅读文件,其无线射频识别(RFID)芯片整合在文件正面。联邦德国的电子旅行护照就是这种情况,在正面的装订处整合了一个无线射频识别(RFID)芯片。
无线射频识别(RFID)芯片也可以整合在文件背面,例如电子旅行护照的后装订处。另一种方案是,或者额外地,也可以在文件内页中的一页或多页整合一个或者多个无线射频识别(RFID)芯片,例如,文件分成很多不同部分的时候,特别是签证。
文件中无线射频识别(RFID)芯片的位置随文件结构而不同,也就是说,无线射频识别(RFID)芯片可以只位于第一个放置面,或者只位于第二个放置面,或者既位于第一个放置面,又位于第二个放置面。
根据本发明的一种具体实施方式,无线射频识别(RFID)阅读器的优势在于,由于通常可以放置不同的文件,所以无线射频识别(RFID)芯片可以安装在不同的位置。这特别有利于护照检查,因为不同国家的护照,其无线射频识别(RFID)芯片的位置不同。
有些带有整合无线射频识别(RFID)芯片的文件具有屏蔽,以防止远程非法读取无线射频识别(RFID)芯片。例如,在旅行护照的前装订处整合一片金属涂层,无线射频识别(RFID)芯片则位于后装订处。金属涂层用于电磁屏蔽无线射频识别(RFID)芯片,当文件关闭时,由于没有近距离接触金属涂层就不能读取。文件只能在翻开的状态下通过无线射频识别(RFID)程序才能读取,因为无线射频识别(RFID)芯片与前装订处的金属面存在一定的距离。根据本发明的一种具体实施方式,无线射频识别(RFID)阅读器特别适用于那些带屏蔽的文件,因为将文件放置在无线射频识别(RFID)阅读器上时必须将文件打开,这样无线射频识别(RFID)芯片就处于天线可以接收的范围内,与金属面存在一定的距离。
另外,根据本发明的一种具体实施方式,其特别优势还在于,因为天线谐振电路之间的感应耦合不是相对的,可以产生反相触发的磁场。这样就保证读取无线射频识别(RFID)芯片时具有足够的能量。
根据本发明的一种具体实施方式,无线射频识别(RFID)阅读器的放置面互相呈一定角度。如此选择的优势在于,方便放置可翻页的文件,不需要过度展开文件装订处。例如,如果角度在10度和170度之间,优选为大约75度。
根据本发明的一种具体实施方式,无线射频识别(RFID)阅读器的天线属于不同的天线谐振电路。两个天线谐振电路都是感应耦合的,两个天线谐振电路中的一个受驱动器控制。天线谐振电路之间的耦合优选是处于临界状态,但是松的。例如耦合k处于0.05和0.2之间,特别是0.1和0.15之间。
根据本发明的一种具体实施方式,两个天线谐振电路的谐振频率是协调的。例如,其可以如此实现:首先,没有与驱动器电连接(galvanisch verbunden)的天线谐振电路调准至谐振频率,此时与另外一个与驱动器电连接的天线谐振电路分开。之后,与驱动器电连接的天线谐振电路因此与调谐好了的天线谐振电路耦合,继而也调准至谐振频率。
例如,可以调准至用于传送命令与数据的边带谐振频率。例如,ISO14443中所描述的无线射频识别(RFID)芯片是大约14.3MHz的谐振频率。通过大约为13.56MHz的中间频率可以为无线射频识别(RFID)芯片提供电能。
根据本发明的一种具体实施方式,天线呈线圈状。每一根天线都由一个或者多个线圈组成,这样可以围绕放置面的边缘位置放置。线圈可以搭接,也可以在边缘位置重叠。例如,可以将线圈对立放在基底层。
根据本发明的一种具体实施方式,基底层(Substrat)有柔性区。因为存在柔性区,基底层可以弯曲,天线就可以放在不同的层面,这样就互相形成一定的角度。
根据本发明的一种具体实施方式,无线射频识别(RFID)阅读器具有光学感应器,用于光学识别文件。光学识别可以是读取无线射频识别(RFID)芯片中的信息的前提条件。例如,在光学识别的基础上再执行密码协议。只有在成功执行了密码协议后,才能从读取无线射频识别(RFID)芯片中读取受保护的信息。这种受保护的信息可以是生物数据,例如储存大文件的无线射频识别(RFID)芯片中的指纹和/或者Iris-Scann数据。
根据本发明的一种具体实施方式,基底层有一个开口,通过这个开口可以实现光学识别。通过这种方式方法,无线射频识别(RFID)阅读器的放置面可以根据无线射频识别(RFID)芯片的位置只进行光学识别,或者既可以光学识别,也可以读取无线射频识别(RFID)芯片。
本发明的具体实施方式的特别优势在于,在无线射频识别(RFID)芯片旁有一个光学可感应的机器可读区,例如国际民航组织(ICAO)条形码就位于旅行护照的下方。通过光学可读区可以实现基础访问控制(BasicAccessControl),因为读取无线射频识别(RFID)芯片的前提条件是进行光学识别。光学识别和读取无线射频识别(RFID)芯片可以通过根据发明所设计的无线射频识别(RFID)阅读器的一种具体实施方式实现,否则必须根据无线射频识别(RFID)阅读器来改变文件位置。如果在基底层上开一个口,就可以实现光学识别。
下面,借助附图来详细地描述本发明的优选实施方式,其中:
附图说明
图1是本发明无线射频识别(RFID)阅读器的一具体实施方式的方框图,其中,阅读器上放有文件;
图2是文件的无线射频识别(RFID)芯片的方框图;
图3本发明无线射频识别(RFID)阅读器的天线谐振电路的原理图;
图4是本发明无线射频识别(RFID)阅读器的一具体实施方式的基底层的俯视图,其带有两根耦合天线;
图5是本发明无线射频识别(RFID)阅读器的一具体实施方式的基底层的透视图,其基底层是弯曲的;
图6是本发明带有显示设备的无线射频识别(RFID)阅读器的一具体实施方式的透视图;
图7是本发明用于调谐天线谐振电路的一具体实施方式的流程图。
具体实施方式
在下面针对附图的说明中,相应的元件使用相同的附图标记。
图1显示的是根据本发明所设计的无线射频识别(RFID)阅读器100的一种具体实施方式。无线射频识别(RFID)阅读器100具有放置面102和放置面106,用于放置文件106。文件106是可翻页的。
例如,文件106是书本形式的文件。文件106可以是机器可读旅行护照,它具有前装订处108和后装订处110。例如在前装订处108内整合了无线射频识别(RFID)芯片112,联帮德国的电子旅行护照就是这种情况。在无线射频识别(RFID)芯片112中储存了需要保护的信息,例如生物数据,特别是文件106携带者的指纹和/或者Iris-Scann数据。
无线射频识别(RFID)芯片112也可以整合在文件106的其它位置,例如后装订处110。
在这种文件106的具体实施方式中,第一页114是塑胶卡,上有文件106携带者的照片和私人数据,例如姓名、通信地址、出生日期和身高。另外,内页114还含有一个带光学可读识别的光学可读区116。例如,光学可读区116可以是国际民航组织(ICAO)条形码。
无线射频识别(RFID)阅读器100光学识别是无线射频识别(RFID)阅读器100从无线射频识别(RFID)芯片112中读取受保护信息的前提条件。
文件106还可以具有其它内页,例如118、120等等。其它内页120等可以是带有安全印字的纸张。内页118、120等可以用于盖章和/或者粘贴签证,这种粘贴式签证可以含有另外一个带签证信息的无线射频识别(RFID)芯片112。
另外,文件106也可以具有屏蔽以防止非法读取无线射频识别(RFID)芯片112。如果无线射频识别(RFID)芯片112位于图1中所介绍的文件106的后装订处110的位置上,文件106可以在其前装订处108或者内页114上涂上金属涂层。这样,只要文件106闭合,就不能读取无线射频识别(RFID)芯片112,因为无线射频识别(RFID)芯片112与金属涂层很近。
无线射频识别(RFID)阅读器100的放置面102和104互相形成一定角度,这便于将文件106放置到放置面102和104上,不需要完全展开文件106的装订处。放置面102和104所形成的角度122(参照图5)是10度和170度之间,最好为大约75度。
放置面102下面有一根天线124,它可以是一根磁性天线,通过近场感应读取无线射频识别(RFID)芯片112。天线124可以是线圈。在图1的具体实施方式中,天线124由两个线圈绕组组成,它们围在放置面102的边缘。
放置面102至少在光学可读区116下面是透明的,这样就可以在放置面102下安装光学传感器126来感应光学可读区116。
无线射频识别(RFID)阅读器100的放置面104下面是另一根天线128。与天线124一样,天线128在这种具体实施方式中也是线圈形式,两个线圈绕组围着放置面104的边缘。
无线射频识别(RFID)阅读器100具有一个电子组件130,也可以称为RFID-Reader。电子组件130包括一个天线124和128的驱动器132,但是驱动器132只与天线124和128中的一根电连接。为了直接控制,驱动器132与天线124电连接没有一般限制。
天线124与128相互对立,这样可以感应耦合。天线124与128的耦合最好是处于临界状态,但是松的。例如耦合k处于0.05和0.2之间,最好是0.1和0.15之间。
驱动器132可以控制天线124和128。天线124由于与驱动器132电连接直接受其控制,天线128由于与天线124感应耦合则间接受其控制。同样这也适用于从无线射频识别(RFID)芯片112接收信号,通过天线124可以直接接收信号,但是由于与天线124感应耦合,天线128可以间接接收信号。
另外,电子组件130有一个处理器134,用于执行程序指令136。程序指令136用于控制电子组件130,特别是执行密码协议。另外,电子组件130具有一个电子存储器138,用于暂时储存从无线射频识别(RFID)芯片112中所读取的信息。
另外,电子组件130可以配备接口140,例如IC卡接口或者网络接口,用于使用保密密码钥匙。只有授权人才能使用无线射频识别(RFID)阅读器100。将相应的IC卡插入接口140的IC卡阅读器中就可以获得使用权。
为了从无线射频识别(RFID)芯片112中读取受保护的信息,例如执行护照检查,程序如下:
放置文件106,将其内页114放置在放置面102上,如图1所示。文件106的其它页,也就是内页118、120等等和后装订处110而放在放置面104上。
在传感器126的辅助下,电子组件130首先从文件106的光学可读区116处识别。成功识别后,驱动器132控制天线124和128,与无线射频识别(RFID)芯片112进行数据交流。
通过执行无线射频识别(RFID)芯片112的程序指令136和相应的程序指令142(参照图2),成功识别了光学可读区116后就可以执行密码协议。无线射频识别(RFID)芯片112成功执行完密码协议后,电子组件130开始工作,它控制天线124和128从无线射频识别(RFID)芯片112中读取受保护的信息。这些信息暂时储存在存储器138中,显示到屏幕上。
无线射频识别(RFID)芯片112和电子组件130之间的无线射频识别(RFID)通讯可以在100KHz至30MHz的工作频率范围内实现。如果文件106没有供给无线射频识别(RFID)芯片112能量,为了驱动无线射频识别(RFID)芯片112,通过天线124或者128的耦合会提供无线射频识别(RFID)芯片112所必须的能量,电子旅行文件一般都是这种情况。这项工作是在第一频率时完成。在天线124和128调谐的第二频率时,无线射频识别(RFID)芯片112和电子组件130之间就传递数据。
这时需要“近耦合(Proximity Coupling)”或者“密耦合(CloseCoupling)”无线射频识别(RFID)程序。并且要与ISO14443或者ISO10536的无线射频识别(RFID)芯片112相符。
当频率处于13.56MHz时,无线射频识别(RFID)芯片112内实现电能输入,当能量处于14.3MHz时,在边带内进行数据传递。
图1所显示的具体实施方式的特别优势在于多个层面的无线射频识别(RFID)侦测区,它可以通过放置面102和104以及天线124和128来定义,由于这种天线布局也可以得到相对无补的磁场分配。
图2显示的是无线射频识别(RFID)芯片112一种具体实施方式的方框图。无线射频识别(RFID)芯片112具有存储器144,用于储存感应信息,例如生物数据,特别是指纹和/或者Iris-Scann数据。另外,无线射频识别(RFID)芯片112具有处理器146,用于执行程序指令142。程序指令142用于执行密码协议的有关于无线射频识别(RFID)芯片112的相关步骤。无线射频识别(RFID)芯片112的无线射频识别(RFID)接口148具有一根天线,用于输入电能,并与电子组件130交换数据(参照图1)。
图3显示的是根据本发明设计的无线射频识别(RFID)天线布局的一种具体实施方式。电感L1的天线124通过电容Cp1的电容器150形成天线谐振电路152。通过一个与天线谐振电路152串联的电容Cs的电容器154和线155,天线谐振电路152与驱动器132相连。
电感L2的天线182通过电容Cp2的电容器156形成另外一个谐振电路158,它与天线谐振电路152一样是一个闭合谐振电路。
天线124与128如此布局,形成磁性,也就是感应耦合。但是耦合k最好是处于临界状态,但是松的。例如耦合k处于0.05和0.2之间,特别是0.1和0.15之间。
其优势在于,两个天线谐振电路152和158由同一个驱动器132控制,否则需要转换。只有当天线124和128之间形成足够的耦合时,谐振电路152和158的感应耦合才能从原理上来说形成两天线谐振电路152和158的校准。需要读取的文件106的形式多种多样,特别是无线射频识别(RFID)芯片的位置不同,由于天线124与128之间可以产生磁场,并实现在不同层面的三维优化,无线射频识别(RFID)芯片才能读取所有相关的文件类型。
天线谐振电路152和158的松耦合具有很多优点:
-如果在天线124和128的影响范围内放置一个带有屏蔽(特别是金属涂层)的文件,则另一根用于与相关文件的无线射频识别(RFID)芯片进行无线射频识别(RFID)通讯的天线还具有功能性。
-因为天线128与电容器156形成谐振电路,由天线谐振电路158所形成的高频场实际上与由天线谐振电路152形成的一样强。
-由于天线124与128之间的耦合是处于临界状态的,并且是松的,当天线124或者128中间的一根中断,通过耦合k传送到其它天线时就会出现故障。
-由于耦合,两个天线谐振电路152和158的谐整频率相互漂移,这就是所在达到的效果。由于谐整频率相互漂移,才能通过边带完成无线射频识别(RFID)芯片和电子组件之间的数据传递。
由耦合天线谐振电路所组成的电路的谐整过程由于耦合具有一个凹谷,称为边带。
天线谐振电路152和158在天线124的电流谐振里与电容器150在相同阻抗进行调整,或者在天线128的电流谐振里与电容器156在相同阻抗进行调整。
例如,可以按以下过程进行:首先实现天线谐振电路158。天线谐振电路158调整到谐整频率,用于进行无线射频识别(RFID)数据传输。它可以是边带中的谐整频率,它由于耦合由谐整频率的相互漂移而产生。例如,由于耦合,谐振电路的谐整在大约13.56MHz时有一个凹谷,当谐整频率为14.3MHz时具有一个边带。凹谷范围内的谐整频率可以用于无线射频识别(RFID)芯片内的电能输入,边带中的谐整频率则可以用于信息传输。
调整电容器156,可以将天线谐振电路158调整至边带中用于信息传输的谐整频率。
天线谐振电路158调整完毕后,可以实现天线谐振电路152。天线谐振电路152与天线谐振电路158一样,被调整至用于信息传输的边带中的相同的谐整频率,与天线谐振电路158耦合的同时就实现了天线谐振电路152的调整。此时,电路由两个调整成谐整频率的耦合的天线谐振电路152和158组成。
图4显示的是基底层160,它的上边缘处装有两个线圈162,这就形成了天线124。基底层160的下面装有线圈164,它同样也圈着基底层的边缘,形成了天线128。线圈162和164在基底层160的中间位置166处重叠,也就是图4的划线部分。由此形成了天线124和128的磁性耦合。
基底层160具有一个元件插入区168,在图4中同样用划线表示。元件插入区168可以通过印制电路170与线圈162或者164相连。元件插入区168上的元件与电容器150、156和154一起形成图3所介绍的电路。另外,插件同样也可以实现,天线谐振电路158,而不是天线谐振电路152与驱动器132直接连接。
通过基底层160形成框架形范围172,在基底层160上有一个开口。开口范围内可以安装光学传感器126(参照图1和图5),通过开口可以光学识别文件106。
基底层160可以是一个完整的整体,也可以分成多个部分。例如,框架形范围172相对于基底层范围来说是可以摆动的,在上面安装线圈162,根据安置面102和104(参照图1)的位置摆动到理想的角度。
图5显示的是安装状态下基底层160的一种具体实施方式。基底层160具有两个柔性的区域174,使得框架形范围172可以摆动,这样框架形范围就进入所显示的安装位置,也就是调整到角度122。这样简化了放置面102和104的天线124和128的安装(参照图1)。
图6是无线射频识别(RFID)阅读器100的一种具体实施方式的透视图。无线射频识别(RFID)阅读器100具有盒状收纳区176和一个文件106的放置区178。放置面102位置盒状收纳区176内(图1)。在图6的这种具体实施方式中,不是水平方向,而是向下倾斜。放置区178由放置面104(参照图1)形成,实际上是水平方向。无线射频识别(RFID)阅读器100具有一个屏幕180,用于显示从文件的无线射频识别(RFID)芯片112中读取的位于电子组件130的存储器138中的信息(参照图1的具体实施方式)。
图7是无线射频识别(RFID)阅读器100一种可能工作方式的流程图。第200步,翻开文件,将其放置在无线射频识别(RFID)阅读器上。文件100的光学可读区位于无线射频识别(RFID)阅读器100的光学传感器126的捕捉范围内。
第202步,在传感器的辅助下进行光学识别。第204步,无线射频识别(RFID)阅读器100的电子组件130与文件106的无线射频识别(RFID)芯片112进行数据交流,以执行密码协议的步骤,实现光学识别。天线谐振电路152和158调整至谐整频率,实现数据的交流。
成功执行密码协议后,电子组件130在第206步从无线射频识别(RFID)芯片112中读取受保护的信息,并在第208步显示出来。
附图标记清单:
------------------------
100 阅读器
102 放置面
104 放置面
106 文件
108 前装订处
110 后装订处
112 RFID芯片
114 内页
116 光学可读区
118 内页
120 内页
122 夹角
124 天线
126 传感器
128 天线
130 电子组件
132 驱动器
134 处理器
136 程序指令
138 存储器
140 接口
142 程序指令
144 存储器
146 处理器
148 RFID接口
150 电容器
152 天线谐振电路
154 电容器
155 导线
156 电容器
158 谐振电路
160 基底层
162 线圈
164 线圈
166 区域
168 插入区
170 电路
172 框架形范围
174 柔性区
176 盒状收纳区
178 放置区
180 屏幕

Claims (22)

1、一种用于文件(106)的RFID阅读装置,其中,所述的文件带有至少一个RFID芯片(112);所述的RFID阅读装置包括:
-用于文件第一页(108、114)的第一放置面(102)以及用于文件第二页(110、118、120、...)的第二放置面(104);
-设置在所述第一放置面下的第一天线(124)以及设置在所述第二放置面下的第二天线(128);
其中,所述的第一天线和第二天线设置为通过近场感应阅读所述的至少一个RFID芯片;所述的第一天线属于第一天线谐振电路(152),所述的第二天线属于第二天线谐振电路(158);所述的第一天线谐振电路和第二天线谐振电路是感应耦合的。
2、如权利要求1所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一放置面和所述的第二放置面呈一夹角(122)。
3、如权利要求1所述的RFID阅读装置,其中,所述的夹角在10°到170°之间,优选约为75°。
4、如权利要求1-3之一所述的RFID阅读装置,其进一步带有通过一高频信号激励所述第一天线谐振电路的装置(132),使得所述第二天线谐振电路通过所述感应耦合被激励,从而使得不仅所述第一天线谐振电路而且所述第二天线谐振电路,设置为均通过一近场感应阅读所述的至少一个RFID芯片。
5、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,在所述的第一天线谐振电路和第二天线谐振电路之间的耦合在0.05-0.2之间,特别是在0.1-0.15之间。
6、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第二天线谐振电路调准至一谐振频率,与所述二天线谐振电路耦合的第一天线谐振电路也调准至该谐振频率。
7、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其进一步包括驱动器(132),其中,只有所述的第一天线谐振电路与所述的驱动器是电连接的。
8、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一天线谐振电路和第二天线谐振电路设置为通过近场、在谐振频率下感应阅读所述的至少一个RFID芯片。
9、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一天线和第二天线设置为线圈状。
10、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一天线和第二天线是沿着所述的第一放置面和第二放置面的边界区域设置的。
11、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一天线和第二天线是重叠设置的。
12、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一天线和第二天线在边界区域是交互设置的。
13、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一天线和第二天线设置在基底层(160)的不同面上。
14、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其进一步包括一基底层(160),以收纳所述的第一天线和第二天线;其中,所述的基底层至少具有一柔性区(174),该柔性区是可弯曲的,使得所述的第一天线和第二天线位于不同的平面。
15、如权利要求14所述的RFID阅读装置,其中,所述的基底层具有在所述第一放置面之下排列的第一区和在所述第二置面之下排列的第二区。
16、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其进一步包括一光学传感器(126),以便光学获取文件的识别符。
17、如权利要求16所述的RFID阅读装置,其进一步包括借助光学获取的识别符作为先决条件而执行密码协议的装置(134、136),以便从所述的至少一个RFID芯片读取受保护的信息。
18、如权利要求16或17所述的RFID阅读装置,其进一步包括收纳所述第一天线和第二天线的基底层(160)以及设置在所述基底层一开口后的光学传感器(126)。
19、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一放置面和所述的第二放置面呈一偏离180°的夹角。
20、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第一放置面和所述的第二放置面设置为放置可打开文件的不同页。
21、如前述权利要求之一所述的RFID阅读装置,其中,所述的第二天线谐振电路设置为封闭的谐振电路。
22、一种协调RFID阅读装置(100)的第一和第二天线谐振电路(152、158)的方法,其中,所述的第一天线谐振电路具有第一线圈(124),所述的第二天线谐振电路具有第二线圈(128),所述的第一天线谐振电路和第二天线谐振电路是感应耦合的;该方法包括:
-在第一天线谐振电路打开的时候,将第二天线谐振电路调准到一谐振频率;
-通过与第二天线谐振电路的感应耦合,将第一天线谐振电路也调准到该谐振频率;
-将第一天线谐振电路连接到所述RFID阅读装置的驱动器上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102117423A (zh) * 2010-01-05 2011-07-06 崔伟 页标签及页标签检测装置及页检索信息检出方法及导读机
CN103793673A (zh) * 2014-02-14 2014-05-14 广东小天才科技有限公司 一种基于近场通信识别卡片的方法、装置及近场通信系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008016986A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Giesecke & Devrient Gmbh Anzeigen von Anzeigedaten
US8657190B2 (en) 2009-01-07 2014-02-25 Magnetic Autocontrol Gmbh Apparatus for a checkpoint
DE102009027123A1 (de) 2009-06-23 2010-12-30 Bundesdruckerei Gmbh RFID-Lesegerät und RFID-System
DE102010062462A1 (de) * 2010-12-06 2012-02-16 Continental Automotive Gmbh Antennensystem, Sendeanordnung und Verfahren zum Betrieb einer Sendeanordnung
DE102013203669B4 (de) 2013-03-04 2018-09-27 Bundesdruckerei Gmbh Dokument mit einem Buchdeckel, System mit einem Lesegerät und mit einem Dokument, Verfahren zur Verifizierung eines Dokumentes und zur Authentifizierung eines Inhabers des Dokuments
CN103544479A (zh) * 2013-10-16 2014-01-29 北京富兴隆科技有限公司 多功能数拍仪
DE102013222273A1 (de) 2013-11-01 2015-05-07 Bundesdruckerei Gmbh Lesegerät
DE102014110946B4 (de) * 2014-08-01 2016-03-10 Bundesdruckerei Gmbh Terminaleinheit zur Verifikation eines Sicherheitsdokuments
US10303134B2 (en) * 2015-04-10 2019-05-28 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus for multimode RFST communications in process control systems
RU2605922C1 (ru) * 2015-07-23 2016-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро специального приборостроения" Способ и устройство считывания rfid меток и детектирования защитной маркировки
DE102016104867B4 (de) * 2016-03-16 2021-06-02 Bundesdruckerei Gmbh Authentifikationsdokument
RU2675289C2 (ru) * 2016-06-29 2018-12-18 Акционерное общество "Пэй Ринг" Бесконтактная смарт-карта
EP3333776B1 (en) * 2016-12-07 2021-01-27 Porta Saber Lda Activating rfid transponder with light
PL434157A1 (pl) * 2020-06-01 2021-12-06 Lis Jan Układ i sposób identyfikacji dokumentów

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20100158U1 (de) * 2001-01-05 2002-05-08 Bundesdruckerei Gmbh Identifikations- und Sicherheitskarte aus laminierten und/oder gespritzten Kunststoffen
KR100676474B1 (ko) * 2001-11-02 2007-02-02 아비드 아이덴티피케이션 시스템즈 인코포레이티드 이중 안테나 코일 응답기 시스템
DE102004008841A1 (de) * 2003-03-12 2004-09-23 Bundesdruckerei Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Buchdeckeneinlage und eines buchartigen Wertdokuments sowie eine Buchdeckeneinlage und ein buchartiges Wertdokument
US7591415B2 (en) * 2004-09-28 2009-09-22 3M Innovative Properties Company Passport reader for processing a passport having an RFID element
DE102005025806B4 (de) * 2005-06-02 2008-04-17 Bundesdruckerei Gmbh Verfahren zum Zugriff von einer Datenstation auf ein elektronisches Gerät
DE102005062827A1 (de) * 2005-12-27 2007-06-28 Bundesdruckerei Gmbh Dokument mit einem Datenspeicher, Vorrichtung und Verfahren zum Lesen eines Funketiketts und Computerprogrammprodukt

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102117423A (zh) * 2010-01-05 2011-07-06 崔伟 页标签及页标签检测装置及页检索信息检出方法及导读机
CN103793673A (zh) * 2014-02-14 2014-05-14 广东小天才科技有限公司 一种基于近场通信识别卡片的方法、装置及近场通信系统

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