CN101529877B - 射频识别系统 - Google Patents

射频识别系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101529877B
CN101529877B CN2007800400360A CN200780040036A CN101529877B CN 101529877 B CN101529877 B CN 101529877B CN 2007800400360 A CN2007800400360 A CN 2007800400360A CN 200780040036 A CN200780040036 A CN 200780040036A CN 101529877 B CN101529877 B CN 101529877B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rfid
signal
frequency
reader
label
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800400360A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101529877A (zh
Inventor
彼得·施恩塔尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Sony Electronics Inc
Original Assignee
Sony Corp
Sony Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp, Sony Electronics Inc filed Critical Sony Corp
Publication of CN101529877A publication Critical patent/CN101529877A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101529877B publication Critical patent/CN101529877B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/10—Protecting distributed programs or content, e.g. vending or licensing of copyrighted material ; Digital rights management [DRM]
    • G06F21/101—Protecting distributed programs or content, e.g. vending or licensing of copyrighted material ; Digital rights management [DRM] by binding digital rights to specific entities
    • G06F21/1014—Protecting distributed programs or content, e.g. vending or licensing of copyrighted material ; Digital rights management [DRM] by binding digital rights to specific entities to tokens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10019—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers.
    • G06K7/10029—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the time domain, e.g. using binary tree search or RFID responses allocated to a random time slot
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10019—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers.
    • G06K7/10079—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the spatial domain, e.g. temporary shields for blindfolding the interrogator in specific directions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G06K7/10356—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers using a plurality of antennas, e.g. configurations including means to resolve interference between the plurality of antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive loop type

Abstract

读取器发射低频信号以激励RFID标签。RFID标签利用高频信号作出响应。RFID标签上的天线在接收到低频信号时充当谐振电路以对RFID标签供电。在一个实施例中，高频信号是毫米频率信号。

Description

射频识别系统
技术领域
本发明一般地涉及电信系统领域，具体而言，涉及实现使用高频的射频识别技术。 
背景技术
射频识别(RFID)系统以多种方式被用于产品跟踪、供应链管理和多种物流操作。RFID标签的应用包括替换消费者物品库存管理中的条形码、跟踪图书馆或书店中的书籍、进行海运集装箱和卡车/拖车跟踪以及进行家畜跟踪。在机动车领域，RFID被用在激活车辆的汽车钥匙中和用于轮胎跟踪。运输付款可以通过使用RFID智能卡来实现。 
典型的RFID系统包括一个或多个小而便宜的标签，所述标签包含带有数字存储器芯片的应答器(transponder)，数字存储器芯片被赋予唯一的产品码。在无源标签的情况下，基站(或读取器)发射激活RFID标签的信号，以致使RFID标签发射信号。读取器随后可以接收该信号并对编码在其中的数据进行解码。如RFID领域所知，RFID读取器向RFID标签发射RF功率。RFID标签利用射频前向链路和后向散射返回链路被RFID读取器所询问并对RFID作出响应。某些RFID标签包含解调器，该解调器用于从接收自RFID读取器的信号中恢复定时(或时钟)信号。恢复出的时钟信号随后被用于生成控制数控振荡器的值，数控振荡器提供在后向散射返回链路中使用的时钟信号。 
RFID系统已被分配在特定频率上的工作频带。低频(125kHz)RFID标签无需许可证即可在全球使用。另外，900MHz标签通常用于仓库和海运，而较低频率(125kHz，13.56MHz)一般用于盘存或者置架(shelving)操作。 
低频和较高频RFID系统各自具有自身的优点和缺点。例如，在较低 频率上生成RF功率一般更容易且更便宜。由于很多应用要求低成本的RFID标签系统，因此低频率很常用。但是，低频系统需要在物理上更大的天线并且会导致信号传播到不希望的区域。用于校正这些现象的信号处理是可能的，但将使标签过于昂贵。低载波频率也给可允许的数据速率设置了一个最高限度。如果不使用更强大且昂贵的信号处理技术，则难以接近1kbps每kHz的数据传输比特率，因此125kHz系统将最多达到大约100kbps的数据速率传输，这样的数据速率传输在某些应用中完全足够了，而在其他应用中将成为一种局限。 
在57-64GHz范围中存在一非常高频的频带(“60GHz频带”)，该频带位于电磁谱的毫米波部分，并且尚未被充分用于商业无线应用中。该频谱未被美国FCC和世界上其他实体所许可。除了在该频谱中可以实现较高数据速率之外，在60GHz频带中的能量传播也具有独特特性，这些特性使得能够带来很多其他益处，例如极好的抗干扰能力、高安全性以及频率复用。但是，为接收毫米频率信号而设计的RFID标签比为接收低频信号而设计的标签更昂贵。因此，需要一种能够利用低频信号和高频信号两者的优势的RFID系统。 
发明内容
这里所公开和要求保护的是一种RFID系统，其包括用于发射具有第一频率的第一射频(RF)信号的RF读取器和被配置为接收第一RF信号的RFID标签。RFID标签还被配置为响应于第一RF信号而发射具有第二频率的第二RF信号。在一个实施例中，第二频率介于30GHz和300GHz之间，而第一频率低于30GHz。 
根据对本发明的示例性实施例的以下描述，本领域技术人员将更明了本发明的其他方面、特征和技术。 
附图说明
图1示出根据本发明一个实施例的RFID标签； 
图2A-2B示出根据本发明某些实施例的RFID系统； 
图3示出根据本发明另一实施例的RFID系统；以及 
图4示出根据本发明又一实施例的RFID系统。 
具体实施方式
本发明的一个方面在于双频RFID系统。在某些实施例中，可能优选的是在RFID系统中使用不同的无线电频率。据此，较低频率可被用于激励RFID标签，而较高频率(例如毫米频率)可被用于执行范围受限的射频通信。应该意识到，这里的“较高频率”指的是在毫米频带中的频率，其包括30GHz和300GHz(“毫米频带”)之间的所有频率。毫米频带中的频率也被称为极高频率(EFH)。与之不同，这里的“较低频率”包括毫米频带以下的所有频率，具体而言，包括以大约125kHz、900MHz、1.8GHz和2.4GHz频率为中心的频率。 
本发明的另一方面在于，在使RFID标签的功率需求最小化的同时，充分利用毫米频率传输的近可视距离(near line-of-sight)传播特性。与绕拐角弯曲或传播通过障碍物从而可能到达非计划到达的领地的较长波长相比，毫米频率信号享有内在的安全性优势。标签上天线的设计可以使得来自标签的发射具有很强的方向性，或者甚至是全向的。RFID读取器因此可以有选择地向一特定物体(asset)发射和从特定物体接收。 
在一个实施例中，毫米频率(例如60GHz)RFID标签可以利用较低频率(例如900MHz)信号来激活。在这种实施例中，RFID标签的天线可以充当提供电感和电容属性两者的谐振电路，以利用接收的能量对其内部电路供电。一旦使用较低频率来供电，毫米频率标签随后就可以在较高频率(例如60GHz频带)上发射响应信号。与传统的RFID系统相比，这种布置将产生更多关于物体位置的特定于位置的信息。 
在另一实施例中，本发明的RFID系统将使得RFID读取器能够接收针对特定的带标签的物体的信息。迄今为止，激活RFID读取器将使得读取器的覆盖区域内的所有RFID标签都作出响应。因此，将不能识别带标签的物体和接收存储在该特定RFID标签中的数据。但是，本发明允许用户识别特定的带标签物体并且仅接收来自该RFID标签的信息。例如，用 户可以将RFID读取器指向感兴趣的带标签物体。激活RFID读物器将使得低频传输在读取器的整个覆盖区域内传播。但是，由于返回信号(例如60GHz)的方向性，只有来自所希望的RFID标签的RF信号将被RFID读取器检测到。这样，用户可以识别感兴趣的物体，并且接收响应于低频轮询(polling)信号的特定于物体的信息。 
本发明的另一方面在于一种60GHz RFID系统，其用于实现音频/视频内容的数字权限管理(Digital Right Management，DRM)。DRM是对内容的用户权限的数字管理，其将特定的用户权限链接到媒体，以便对用户行为(例如查看、复制和/或访问)提供持续控制。为此，在一个实施例中，在60GHz频带内进行发射的RFID标签可被用于核实下述多媒体设备的位置：用户请求将受DRM保护的内容传送到该多媒体设备。通过使得内容源(例如个人计算机、机顶盒等等)轮询嵌入在多媒体设备中的RFID标签，可以实现对DRM的遵循。给定60GHz频带信号(或任意毫米频带信号)的传播属性，来自多媒体设备的响应将证实该设备实际上是一个本地设备。类似地，周期性的轮询可被用于证实内容被复制到的多媒体设备保持在本地。 
鉴于毫米频率信号的方向性，可能有必要在单个物体上放置多个RFID标签。在某些实施例中，多个RFID标签可能具有相同的身份号并被放在带标签物体的不同表面上。但是，这样做可能导致各个RFID标签信号之间的干扰。因此，另一实施例在于，RFID标签可被配置为将延迟的信号发回读取器。在这种方式下，读取器将能够轮询单个物体上的多个RFID标签，同时使干扰最小化。 
本发明的另一方面在于将RFID系统与60GHz无线网络集成。在一个实施例中，60GHz网络可能以周期性的间隔轮询附接到其上的设备，以估计新联网客户端的存在性以及现有联网设备的任何状态改变。在使用60GHz收发器和同步时钟系统来认证新网络设备以及建立连接方面也存在极大的商业应用。基于60GHz上的操作的新网络协议正在涌现。这将使得在本地区域内以几千兆比特每秒到几十千兆比特每秒的速率提供真正大容量的带宽成为可能，从而可以在几秒或几毫秒内无线地发送大容量信 息源。以60GHz的载波频率进行通信的大容量宽带无线设备的能力将减小对多个分层的存储系统的需求，并减少现在复杂的数据库系统中的笨重而麻烦的存储设备(例如硬盘驱动器、大纸张文本、CD和其他存储设备)。 
在一个实施例中，鉴于要发射的信号的毫米带宽频率，RFID标签中的发射器天线可以比早先可实现的尺寸小得多。具体而言，60GHz的波长是0.5mm，并且天线尺寸通常在波长的一半或更小的数量级上。鉴于此，或许可以将天线和/或整个RFID标签并入到半导体器件或封装中。应该意识到，天线配置和极化可以有很多种，例如从全向到窄波束，以及从线性极化到圆极化。 
这里使用的术语“a”或“an”将表示一个或多于一个。这里所使用的术语“多个”将表示两个或多于两个。术语“另一个”被定义为另一个或多个。术语“包括”和/或“具有”是开放式的(例如“包含”)。整个文档中提到的“一个实施例”、“某些实施例”、“实施例”或类似术语意思是结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，遍及本说明书在各个位置上出现的这些短语不一定都指代同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可以按任意合适的方式被组合到一个或多个实施例中，但不作为本发明的限制。 
这里使用的术语“或”将被解释为包含的或者意味着任意一种或任意组合。因此“A、B或C”意思是“以下组合中的任意一种：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅仅在元件、功能、步骤或动作的组合以某种方式内在地相互排除时，才将发生这种定义的例外。 
现在参考附图，图1示出根据本发明一个实施例的RFID标签100。如上所述，标签100可以被放置在将被定位和/或以其他方式被识别的物体的一个或多个表面上。该实施例的系统包括机械保护结构102，该结构102防止天线104承受机械上的有害弯曲压力。天线104可以由具有良好导电属性的金属材料制成。天线104可以被进一步配置为发射具有毫米频带(例如30GHz到300GHz)中的频率的信号，在一个实施例中，所述频率在60GHz频带内。在一个实施例中，天线还被配置为充当响应于较 低频率轮询信号(例如125kHz、900MHz、1.8GHz、2.4GHz等等)的谐振电路，并生成用于对处理器电路系统106供电的感生电流作为响应。在一个实施例中，处理器电路106包括用于检测传入的轮询信号的电路、简单控制处理器以及用于存储数据值的存储器。处理器电路106可以被编程为通过利用天线104以毫米波频率发射数据来响应来自读取器的轮询。因此，RFID标签100的一个方面在于利用比其发射的信号更低的RF信号来激活或加电。 
在该实施例中，天线104是独立于处理器电路106安装的，而在其他实施例中，天线104可以被附接为半导体封装的一个组成部分或甚至是蚀刻在半导体基板上的电路的一个组成部分。应该意识到，天线104也可以是印制环路或金属环天线。此外，天线104的上述谐振属性可以使用由电感器和电容器(未示出)构成的单独的谐振电路来类似地提供。 
还应该意识到，RFID标签100可以包括低功率60GHz振荡器，用于上变频。另外，由于标签100的高传播损耗和低功率需求，可能希望提供一定程度的天线波束控制。在一个实施例中，波束控制可以利用后向天线(retro-directive antenna)来提供，而在另一实施例中，波束控制可以通过改变发射频率来提供。 
图2A示出用于实现本发明的一个实施例的系统200。如图所示，系统200包括读取器205，其在覆盖区域210上以较低频率(例如125kHz、900MHz、1.8GHz、2.4GHz等等)辐射RF能量。读取器205受控于系统控制器215。虽然系统控制器215被示为与读取器距离较远，但是在其他实施例中，控制器215可以与读取器205相集成。此外，虽然从读取器205辐射的功率被示为全向的，但是多种其他辐射形状和方向也可被使用。 
读取器205被示为位于封闭区域220中，在一个实施例中，该封闭区域220可以是一个房间或某种其他受限区域。在某些实施例中，读取器205的低频率发射能够穿透受限区域220，而较高频率发射(例如毫米频率)则不能。 
在受限区域220中还示出RFID标签a1-a4，它们可以被附着于相应 的物体。RFIS标签a1-a4具有RF辐射图样225、230、235和240。在一个实施例中，RFID标签a1-a4在毫米频带(例如60GHz频带)中发射具有RF辐射图样225、230、235和240的较高频率信号。在一个实施例中，RFID标签a1-a4被设计成类似于图1中的RFID标签100。另外，单独的RFID标签b1被示为位于封闭区域220之外，但是仍旧在读取器205的覆盖区域210之内并且具有RF辐射图样245。虽然所示辐射图样都是全向的，但是它们可能类似地具有多种其他形状和方向。例如，在某些实施例中，辐射图样225、230、235和240可以是高度方向性的。 
假设RFID标签a1-a4和b1都在覆盖区域210中，它们则将能够接收由读取器205发射的低频信号，以启动它们的电子电路。但是，只有来自封闭区域220中的那些RFID标签(即a1-a4)的响应将被读取器205所接收，因为那些信号具有非常高的频率并且它们不能穿透封闭区域220。因此，系统200不仅可以验证特定物体的存在性，还可以确定这些物体的特定于位置的信息(例如，物体在特定房间中)。 
此外，鉴于来自RFID标签a1-a4的毫米频率响应无法穿透封闭区域220这一事实，由这些标签传递的信息的安全性被相应地增强。这使得RFID标签能够安全地发射敏感的特定于物体的信息。 
如前所述，当将被发射的信号是方向性的时，多个标签可被用在一物体上。但是，为了防止数据冲突的可能性，这些标签可以被编程为以不同的延迟作出响应。因此，当物体被轮询时，无论物品的朝向是怎样的，都应该有至少一个标签能够作出响应，并且如果有多于一个标签作出响应，读取器则将仍旧能够准确地接收这些响应。虽然在一个实施例中延迟时段是预定的，但是在另一实施例中，响应延迟是一个随机值。可替换地，延迟时段可以是标签在给定物体上的位置的函数。 
仍旧参考图2A，在一个实施例中，系统200可被用于实现用于受保护的多媒体内容的数字权限管理(DRM)系统。例如，读取器205可被包含在多媒体源(例如个人计算机、机顶盒等等)内，而RFID标签a1-a4和b1被包含在向该源请求受保护内容的各个多媒体设备内。由于在传输所请求的内容之前，多媒体内容源将轮询多媒体设备，因此可以实现对 DRM的遵循。在给定60GHz频带信号的传播属性的情况下，响应信号将仅仅从位于内容源本地的那些请求设备接收。在图2A的实施例中，这意味着内容将被传输到利用RFID标签a1-a4所标记的本地设备，但是不会传输到利用RFID标签b1标记的设备。 
现在参考图2B，其示出根据本发明另一实施例的RFID系统250。在该实施例中，示出两个相邻房间255和260，每个房间分别包含具有传播图样275和280的读取器265和270。在一个实施例中，读取器265和270被连接到系统控制器285。房间255包含读取器265以及RFID标签c1-c4。房间260包含读取器270以及RFID标签b1-b4。在某些实施例中，RF读取器265和270发射具有相对较低频率(例如在毫米频带以下)的信号而RFID标签b1-b4和c1-c4发射具有在毫米波范围(例如60GHz频带)中的频率的响应信号。在一个实施例中，RFID标签b1-b4和c1-c4被设计为类似于图1的RFID标签100。 
由于给定的读取器将只接收来自同一房间中的那些标签的响应信号，因此系统250可被用于识别特定物体位于房间255和260中的哪个房间中。即使读取器265和270的RF信号穿过物理障碍物传播，也只有来自本地RF标签的响应信号将被检测到。以这种方式，由于响应标签信号的有限传播特性，可以获得更详细的位置信息。另外，由于RFID标签b1-b4和c1-c4是使用读取器265和270的低频信号来激活的，因此用于响应标签信号的有限传播图样使得系统250可以具备前述安全性优势，而无需不必要地提高RFID标签b1-b4和c1-c4的成本。 
图3示出用于实现本发明的另一实施例的系统300。在该实施例中，系统300包含读取器305，该读取器305在覆盖区域310上以相对较低的频率(例如毫米频带以下)辐射第一RF信号并利用辐射图样325以毫米频带频率辐射第二RF信号。读取器305可以受控于系统控制器315，该系统控制器315可以位于读取器305本地或与读取器305相距较远。此外，虽然从读取器305辐射的功率被示为全向的，但是多种其他的辐射形状和方向性也可被使用。 
读取器305被示为位于封闭区域320内，在一个实施例中，该封闭区 域320可以是一个房间或某种其他受限区域。在某些实施例中，读取器305的低频发射能够穿透受限区域320，而其高频发射(例如毫米频率)则不能。 
在受限区域320中还示出RFID标签d1-d4，它们可被附着于相应的物体。RFID标签d1-d4发射具有类似于图样310的传播图样的低频RF信号(例如125kHz、900MHz、1.8GHz、2.4GHz等等)。 
在一个实施例中，读取器305可以发射低频信号(例如毫米频带以下)以激励在其覆盖区域310中的任意标签。此后，读取器305可以发射具有图样325的第二较高频信号(例如毫米频带)。在一个实施例中，该第二信号可被用于致使覆盖区域325中的任意标签作出响应。因此，在图3的实施例中，只有标签d1将响应于读取器305，这是因为标签d1是读取器的传播图样325中的唯一标签。在一个实施例中，由标签d1作出的响应将具有低频RF信号的形式，该低频RF信号可被读取器305所检测。 
以这种方式，系统300不仅可被用于验证特定物体的存在性，还可被用于确定这些物体的特定于位置的信息(例如物体在特定房间中)。另外，系统300允许用户识别特定的带标签物体并且仅接收来自该RFID标签的信息。例如，用户可以将RFID读取器指向感兴趣的带标签物体。激活RFID读取器的操作将在读取器的整个覆盖区域中传播低频传输，从而激励覆盖区域中的所有标签。在一个实施例中作为毫米频带信号的第二信号将仅被其受限范围内的那些标签检测到(并因此作出响应)。因此，用户将能够识别感兴趣的物体并接收特定于物体的信息。 
图4示出RFID系统400的实施例，其中使用了方向性天线，并且四个物体410、420、430和440中的每一个具有附着于其的四个单独的标签，每个标签附着于该物体的四个表面中的一个表面上。在该实施例中，系统400包含由读取器监视的封闭房间450，读取器被示为位于两个可能的位置460a和460b之一上，但是显而易见，读取器可以位于房间450中的任意其他位置上。如图所示，读取器被连接到可选的控制器470。但是，可替换地，控制器470可以被集成到读取器205中。 
在系统400中，物体410、420、430和440分别具有四个附于其上的RFID标签(例如标签100)，标签具有高度方向性的天线传播图样，如图所示。当读取器从位置460a移动到460b时，其传输图样从470a切换到470b。 
当读取器位于位置460a上时，鉴于标签信号的方向性，它将仅检测物体410和420的存在性，在一个实施例中，所述标签信号可以在60GHz频带中。类似地，当读取器移动到位置460b时，只有物体430和440将被检测到。虽然未示出，但是读取器可以移动得离物体410-440中的任意一个更近以仅检测该特定物体。以这种方式，使用RFID系统400检测关于物体的特定于位置的信息是可能的。此外，用户能够识别感兴趣的物体，并且只要通过将读取器放在标签的方向性信号图样附近就能够接收响应于低频轮询信号的特定于物体的信息。 
考虑到来自单个物体的多个响应信号可能彼此干扰，在一个实施例中，系统400的RFID标签可被配置为将延迟的信号发回读取器。以这种方式，读取器将能够轮询单个物体上的多个RFID标签，同时使干扰最小化。 
如前所述，在某些实施例中，本发明的RFID标签(例如标签100)可以在毫米波频率(例如60GHz)上操作，而无论读取器是在该频率上还是在更低的频率上发射。就是说，来自读取器的发射频率可被用于激励标签上的电路，从而减小RFID标签的成本和复杂性。另外，利用本发明针对无源RFID标签产生的优势也可应用到利用有源标签的RFID系统的配置。有源标签可携带电源，例如电池。 
虽然以上描述针对的是特定实施例，但是可以理解，本领域技术人员可以设想对这里描述的特定实施例进行修改和/或变化。落在这里的描述的范围内的任何这样的修改或变化也希望被包括于此。可以理解，这里的描述仅仅希望是示例性的而不希望限制本发明的范围。 

Claims (23)

1.一种射频识别(RFID)系统，包括：
射频(RF)读取器，用于发射具有第一频率的第一RF信号；以及
RFID标签，其被配置为接收所述第一RF信号，并响应于此发射具有第二频率的第二RF信号，其中所述第二频率介于30GHz和300GHz之间并且所述第一频率低于30GHz。
2.如权利要求1所述的RFID系统，其中所述RFID标签包括：
处理器电路；以及
耦合到所述处理器电路的天线，所述天线被配置为响应于所述第一RF信号而充当谐振电路，以便向所述处理器电路供电。
3.如权利要求2所述的RFID系统，其中所述RFID标签还包括耦合到所述处理器电路的存储器，其中所述存储器包含响应于所述第一RF信号在发射信号中发射的数据。
4.如权利要求1所述的RFID系统，其中所述第一频率的中心在一频带附近，所述频带是从以下列表中选出的：125kHz、900MHz、1.8GHz和2.4GHz。
5.如权利要求1所述的RFID系统，其中所述第二频率在57GHz和64GHz之间。
6.如权利要求1所述的RFID系统，其中所述第一RF信号能够穿透所述第二RF信号无法穿透的物理障碍物。
7.如权利要求1所述的RFID系统，其中所述RFID标签被附于一物体，所述系统还包括与所述读取器通信的控制器，所述控制器被配置为在所述读取器接收响应于所述第一RF信号的所述第二RF信号时确定所述物体在一封闭区域内。
8.如权利要求7所述的RFID系统，其中所述第一RF信号能够传播到所述封闭区域之外，并且所述第二RF信号被限制在所述封闭区域之内。
9.如权利要求1所述的RFID系统，还包括多个RFID标签，所述多个RFID标签中的每一个被配置为与所述RFID标签相同，所述多个RFID标签被附着于一物体。
10.如权利要求9所述的RFID系统，其中所述多个RFID标签中的每一个被配置为响应于所述第一RF信号向所述读取器发射延迟的信号。
11.如权利要求1所述的RFID系统，还包括：
多个RFID标签，所述多个RFID标签中的每一个被配置为与所述RFID标签相同，并且所述多个RFID标签位于多个相邻的封闭区域中；
多个读取器，所述多个读取器中的每一个被配置为与所述RF读取器相同，所述多个读取器位于所述多个相邻的封闭区域中的一个或多个封闭区域中；以及
与所述多个读取器通信的控制器，所述控制器被配置为确定所述多个RFID标签中的哪个RFID标签在所述多个相邻的封闭区域中的哪个封闭区域中。
12.一种用于射频识别(RFID)系统的方法，包括：
从读取器发射具有第一频率的第一射频(RF)信号；
射频识别(RFID)标签接收所述第一RF信号；以及
响应于所述接收，由所述RFID标签发射具有第二频率的第二RF信号，其中所述第二频率介于30GHz和300GHz之间并且所述第一频率低于30GHz。
13.如权利要求12所述的方法，还包括使用所述第一RF信号对所述RFID标签的处理器电路供电。
14.如权利要求12所述的方法，还包括将所述RFID标签的天线配置为响应于所述第一RF信号而充当谐振电路，以便对所述处理器电路供电。
15.如权利要求12所述的方法，还包括：
将所述RFID标签附于一物体；以及
当所述物体位于一封闭区域中时，所述读取器接收所述第二RF信号。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一RF信号传播到所述封闭区域之外，并且所述第二RF信号被限制在所述封闭区域之内。
17.如权利要求12所述的方法，还包括将多个RFID标签附于一物体，所述多个RFID标签中的每一个被配置为与所述RFID标签相同。
18.如权利要求17所述的方法，还包括响应于所述第一RF信号，由所述多个RFID标签中的每一个发射延迟的信号。
19.如权利要求12所述的方法，其中所述第一频率的中心在一频带附近，所述频带是从以下列表中选出的：125kHz、900MHz、1.8GHz和2.4GHz。
20.如权利要求12所述的方法，其中所述第二频率在57GHz和64GHz之间。
21.一种射频识别(RFID)标签，包括：
处理器电路；以及
耦合到所述处理器电路的天线，该天线被配置为响应于第一射频(RF)信号而充当谐振电路，以便对所述处理器电路供电，其中所述RFID标签被配置为接收所述第一RF信号，并响应于此，发射具有第二频率的第二RF信号，其中所述第二频率介于30GHz和300GHz之间并且所述第一频率低于30GHz。
22.如权利要求21所述的RFID标签，其中所述第一频率的中心在一频带附近，所述频带是从以下列表中选出的：125kHz、900MHz、1.8GHz和2.4GHz。
23.如权利要求22所述的RFID标签，其中所述RFID标签位于一封闭区域中，所述第一RF信号能够传播到所述封闭区域之外，并且所述第二RF信号被限制在所述封闭区域之内。
CN2007800400360A 2006-10-27 2007-10-26 射频识别系统 Expired - Fee Related CN101529877B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/588,504 2006-10-27
US11/588,504 US7612674B2 (en) 2006-10-27 2006-10-27 Radio frequency identification system
PCT/US2007/022640 WO2008051598A2 (en) 2006-10-27 2007-10-26 Radio frequency identification system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101529877A CN101529877A (zh) 2009-09-09
CN101529877B true CN101529877B (zh) 2012-02-29

Family

ID=39325196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800400360A Expired - Fee Related CN101529877B (zh) 2006-10-27 2007-10-26 射频识别系统

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7612674B2 (zh)
EP (4) EP2573706B1 (zh)
JP (2) JP2010507987A (zh)
KR (2) KR101364898B1 (zh)
CN (1) CN101529877B (zh)
CA (1) CA2667552A1 (zh)
HK (2) HK1134962A1 (zh)
WO (1) WO2008051598A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102855724A (zh) * 2012-04-13 2013-01-02 上海仁微电子科技有限公司 基于射频识别技术的实时监控系统及其监控方法

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6485933B1 (en) * 1997-05-07 2002-11-26 Incyte Genomics, Inc. B cell receptor associated proteins
US8180285B2 (en) * 2006-03-10 2012-05-15 Broadcom Corporation Millimeter wave near field communication device
WO2008057445A2 (en) * 2006-11-03 2008-05-15 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for determining tire data
US20090009295A1 (en) * 2007-03-30 2009-01-08 Broadcom Corporation Transceiver with far field and near field operation and methods for use therewith
EP2154660A4 (en) * 2007-06-05 2011-05-04 Fujitsu Ltd ACTIVE CONTACTLESS INFORMATION MEMORY ELEMENT FOR STORING A DETECTION VALUE THROUGH A SENSOR
WO2009001446A1 (ja) * 2007-06-27 2008-12-31 Fujitsu Limited 情報アクセス・システム、非接触読取り書込み装置、および非接触情報記憶装置
US20090143101A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Broadcom Corporation Communications Device and User Interface Device with Millimeter Wave Transceiver and Methods for use Therewith
US20090201134A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Broadcom Corporation Rfid with phase rotated backscattering and methods for use therewith
US8026811B2 (en) * 2008-07-02 2011-09-27 Tyco Safety Products Canada Ltd. Security system and method for using an LF activated RFID tag
US8554136B2 (en) 2008-12-23 2013-10-08 Waveconnex, Inc. Tightly-coupled near-field communication-link connector-replacement chips
US8346210B2 (en) 2009-02-27 2013-01-01 Nokia Corporation Method and apparatus for managing services using bearer tags
FR2953618B1 (fr) * 2009-12-08 2012-11-16 Commissariat Energie Atomique Dispositif de localisation d'objets par communication rfid
WO2011094750A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Georgia Tech Research Corporation Multi-antenna signaling scheme for low-powered or passive radio communications
US8499141B2 (en) * 2010-08-02 2013-07-30 Intel Corporation Multi-socket server management with RFID
US8757495B2 (en) * 2010-09-03 2014-06-24 Hand Held Products, Inc. Encoded information reading terminal with multi-band antenna
CN101923630A (zh) * 2010-09-07 2010-12-22 杭州中瑞思创科技股份有限公司 物品的双向通讯保护方法及系统
US20140015643A1 (en) * 2011-03-18 2014-01-16 Aita, Llc Thermally-armored radio-frequency identification device and method of producing same
CN103563166B (zh) * 2011-03-24 2019-01-08 基萨公司 具有电磁通信的集成电路
US20120244489A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Carnahan Robert D Ultrasonic orthodontal monitoring system and method
CN103164730A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 苏州木兰电子科技有限公司 双频射频电子标签
US8933788B2 (en) * 2012-06-26 2015-01-13 Eastman Kodak Company RFID system with barriers and key antennas
CN105379409B (zh) 2013-03-15 2019-09-27 凯萨股份有限公司 Ehf安全通信设备
CN105083607A (zh) * 2014-05-13 2015-11-25 福建鑫天宏电子科技有限公司 一种茶叶包装机
CN104217235B (zh) * 2014-09-15 2017-06-20 陈振峰 Rfid读写器、电子标签及读写方法
US9443406B2 (en) * 2014-12-18 2016-09-13 Checkpoint Systems, Inc. Dual mode security tags
CN105653997B (zh) * 2015-02-05 2018-06-15 上海秀派电子科技有限公司 一种低频信号调理与解调系统
US10033197B2 (en) * 2015-09-09 2018-07-24 Cpg Technologies, Llc Object identification system and method
US10498569B2 (en) * 2016-06-23 2019-12-03 University Of Massachusetts Systems and methods for backscatter communication
EP3493097B1 (en) * 2017-11-29 2021-03-24 ams AG Method for supplying energy wirelessly by means of radio frequency identification, rfid, and rfid system
WO2020056181A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 Commscope Technologies Llc Location of assets deployed in ceiling or floor spaces or other inconvenient spaces or equipment using an unmanned vehicle
EP3996289A1 (en) * 2019-04-11 2022-05-11 Nexite Ltd. Wireless dual-mode identification tag
US11551537B2 (en) 2019-04-11 2023-01-10 Nexite Ltd. Wireless dual-mode identification tag
US10997488B2 (en) * 2019-04-19 2021-05-04 Nec Corporation Crowded RFID reading
US11900204B2 (en) 2019-07-26 2024-02-13 Avery Dennison Retail Information Services Llc Object location system and method using rfid and guard tags
US11238324B1 (en) 2020-09-17 2022-02-01 Sprint Communications Company L.P. RFID device with two-stage power harvesting
US11900198B2 (en) * 2020-12-08 2024-02-13 T-Mobile Innovations Llc Multi-tier identities in an RFID chip
EP4275160A1 (en) 2021-01-11 2023-11-15 Nexite Ltd. Contactless and automatic operations of a retail store
US11258302B1 (en) 2021-04-26 2022-02-22 Sprint Communications Company L.P. Ambient electromagnetic power harvesting chip adaptation based on available power level
US11797928B2 (en) 2021-12-13 2023-10-24 Nexite Ltd. Dual-antenna, four-armed identification tag
US11714985B1 (en) 2022-07-18 2023-08-01 T-Mobile Innovations Llc System and method of controlling unique identities of ambient electromagnetic power harvesting chips

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5525993A (en) * 1995-05-12 1996-06-11 The Regents Of The University Of California Microwave noncontact identification transponder using subharmonic interrogation and method of using the same
CN1773531A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 三星Techwin株式会社 Uhf rfid标签及其生产方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11592A (en) * 1854-08-29 Hog-pen
US167413A (en) * 1875-09-07 Improvement in ice-cutting machines
US6411199B1 (en) 1998-08-21 2002-06-25 Keri Systems, Inc. Radio frequency identification system
US6784789B2 (en) * 1999-07-08 2004-08-31 Intermec Ip Corp. Method and apparatus for verifying RFID tags
US6617962B1 (en) * 2000-01-06 2003-09-09 Samsys Technologies Inc. System for multi-standard RFID tags
WO2001067413A1 (en) 2000-03-08 2001-09-13 Motorola Inc. Electrostatic and electromagnetic communication systems and combinations thereof
AU2001275117A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-17 Battelle Memorial Institute Remote communication system and method
US6738712B1 (en) * 2000-06-17 2004-05-18 Mindfunnel.Com, Inc. Electronic location system
US6747561B1 (en) * 2000-06-20 2004-06-08 Med-Datanet, Llc Bodily worn device for digital storage and retrieval of medical records and personal identification
US6480110B2 (en) * 2000-12-01 2002-11-12 Microchip Technology Incorporated Inductively tunable antenna for a radio frequency identification tag
JP2003309490A (ja) * 2002-04-12 2003-10-31 Yuji Nishi Ｒｆｉｄ装置
JP2004038254A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Canon Inc 無線通信機器及び無線通信方法
US7014112B2 (en) * 2003-04-29 2006-03-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electronic identification label and interrogator for use therewith
US7248165B2 (en) 2003-09-09 2007-07-24 Motorola, Inc. Method and apparatus for multiple frequency RFID tag architecture
US20050097595A1 (en) * 2003-11-05 2005-05-05 Matti Lipsanen Method and system for controlling access to content
JP2005151257A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Pegasus Net Kk Ｒｆｉｄ通信における２周波通信方式
JP2005310131A (ja) * 2004-03-26 2005-11-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄型半導体装置、及び薄型半導体装置の使用方法
JP2005309976A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Sony Corp コンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置
KR100778306B1 (ko) * 2004-09-15 2007-11-22 (주)씨앤드에스 마이크로 웨이브 저전력 리더-태그 통신을 위한 무선주파수인식 시스템 및그 방법
WO2006055737A2 (en) 2004-11-17 2006-05-26 Geissler Technologies Corporation Radio frequency animal tracking system
KR100637076B1 (ko) * 2005-01-12 2006-10-23 삼성전기주식회사 최적의 이진탐색트리를 이용한 태그식별자 충돌 방지 방법및 시스템
JP2006195794A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Nec Mobiling Ltd Ｒｆ−ｉｄタグ及びｒｆ−ｉｄタグ内蔵携帯通信端末
US7831055B2 (en) * 2005-02-22 2010-11-09 At&T Mobility Ii Llc Presence activated hearing assistive system
US20060220785A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Torbjoern Ferdman Generic radio transmission network for door applications
US7474223B2 (en) * 2005-04-18 2009-01-06 Warsaw Orthopedic, Inc. Method and apparatus for implant identification

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5525993A (en) * 1995-05-12 1996-06-11 The Regents Of The University Of California Microwave noncontact identification transponder using subharmonic interrogation and method of using the same
CN1773531A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 三星Techwin株式会社 Uhf rfid标签及其生产方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102855724A (zh) * 2012-04-13 2013-01-02 上海仁微电子科技有限公司 基于射频识别技术的实时监控系统及其监控方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5415598B2 (ja) 2014-02-12
KR20090084824A (ko) 2009-08-05
WO2008051598A2 (en) 2008-05-02
JP2012217209A (ja) 2012-11-08
EP2573706B1 (en) 2014-06-11
HK1134962A1 (en) 2010-05-20
KR101364898B1 (ko) 2014-02-19
EP2076892B1 (en) 2013-02-27
EP2076892A4 (en) 2010-06-09
CA2667552A1 (en) 2008-05-02
KR101411047B1 (ko) 2014-06-25
EP2076892A2 (en) 2009-07-08
EP2573706A1 (en) 2013-03-27
EP2315154A1 (en) 2011-04-27
EP2315153A1 (en) 2011-04-27
WO2008051598A3 (en) 2008-08-07
EP2315153B1 (en) 2012-12-26
EP2315154B1 (en) 2012-12-05
US7612674B2 (en) 2009-11-03
JP2010507987A (ja) 2010-03-11
US20080100446A1 (en) 2008-05-01
KR20130132661A (ko) 2013-12-04
CN101529877A (zh) 2009-09-09
HK1159772A1 (en) 2012-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101529877B (zh) 射频识别系统
US8570172B2 (en) RFID system with distributed transmitters
EP2377076B1 (en) Method and system for item level uhf rfid tag with low frequency power assist
US6995652B2 (en) System and method for controlling remote devices
US6745008B1 (en) Multi-frequency communication system and method
US7321290B2 (en) Radio tag and system
US8593260B2 (en) System and method for varying response amplitude of radio transponders
US8026819B2 (en) Radio tag and system
CN107886276B (zh) 具有物品定位功能的编码信息读取终端
US20080204238A1 (en) Method to RFID enable electronic devices
Dehaene et al. RFID, where are they?
Bachu et al. A Review of RFID Technology
Curty et al. Introduction to RFID

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120229

Termination date: 20151026

EXPY Termination of patent right or utility model