CN102971999B - 用于使用精简的通信协议集合的射频识别标签的方法与系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于解码从射频识别（“RFID”）读取器接收到的信号的方法与标签。信号是从RFID读取器接收到的，其中信号具有一系列脉冲。测量在两个连续脉冲的接收之间的时间帧，以便确定脉冲是代表零位还是一位。计算总脉冲持续时间，其中该总脉冲持续时间代表针对信号的测量时间帧的和。解码命令。所述解码基于所述两个脉冲的总持续时间。

Description

用于使用精简的通信协议集合的射频识别标签的方法与系统
技术领域
本发明总体上涉及安全系统，并且更特别地涉及利用简化的射频识别（“RFID”）命令结构与解码逻辑的方法与系统。
背景技术
电子物品监视（“EAS”）系统是允许在给定检测区域内对标记或标签进行识别的检测系统。EAS系统有许多用途，但最常见的是其用作防止商店中的偷窃或办公楼中财物转移的安全系统。EAS系统有许多不同的形式，并且使用多种不同的技术。
一种典型的EAS系统包括电子检测单元、标签和/或标记及拆卸器或者去激活器。例如，检测单元可以作为底座单元形成、埋在地板下、安装在墙上或者挂在天花板上。检测单元通常设置在流动量高的区域中，例如商店或办公楼的入口和出口。标签和/或标记具有特定的特性，并且具体地设计成附着到或者嵌入到要被保护的商品或其它物品中。当有源标签通过标签检测区域时，EAS系统发出警报、激活灯和/或激活某些其它合适的报警设备，以指示从规定的区域移除标签。
射频识别（“RFID）”系统在本技术领域中也是已知的，而且可以用于多种应用，例如管理存货、电子访问控制、安全系统及收费公路上汽车的自动识别。RFID系统一般包括RFID读取器和RFID设备。RFID读取器可以把射频（“RF”）载波信号发送到RFID设备。RFID设备可以利用由RFID设备所存储的信息编码的数据信号来响应所述载波信号。
在零售环境中结合EAS和RFID功能的市场需求正在快速涌现。许多现在具有EAS来进行偷窃保护的零售商店依赖条形码信息进行存货控制。RFID提供比条形码更快而且更详细的存货控制。零售商店已经为可重复使用的硬标签付出了相当多的成本。由于在存货控制中生产率提高并且防止损失，为EAS系统添加RFID技术可以容易地使附加的成本得到回报。
设计RFID标签中的一个重要考虑是要包括EAS功能性，例如包括去激活或“停用”标签的能力及重新激活标签的能力。无法去激活（“FTD”）是影响所有EAS检测平台的一个主要症结。这种不期望的副作用给系统用户造成严重的信任问题，系统用户在不经意间习惯了“去激活”标签触发警报，因而忽略了涉及活动标签的有效的警报事件。当标签或签条没有正确地被去激活而仍然携带活动标签的一些属性时，这种现象发生。
但是，设计具有检测来自RFID读取器的“停用”和重新激活命令的能力的RFID标签不是没有固有困难的。识别和解码这些命令的能力需要更复杂的逻辑和大量的逻辑门，由此增加了与制造RFID标签中所使用的ASIC关联的复杂性与成本。还有解决这个问题的其它尝试。利用EPC-CIG2或ISO1800-6C协议的标签使用多种配置设置、更大的存储器使用和多个接口功能。尽管这些协议允许EAS功能，但是它们是用复杂的设计和极其高昂的管芯成本来实现这些功能的。其它的RFID解决方案实现可以降低管芯成本的非常简单的标签协议和存储器格式，但是这些协议提供不充分的性能而且通常不允许标签实现EAS特征。包括可以被RFID读取器验证的EAS位没有解决问题，因为一旦“被停用”，标签就“死了”，而且不能被阅读。只有询问器发出的重新激活命令才能使标签重新使用。
与设计标签从而解码“停用”或重新激活RFID标签的到来的询问命令相关的高昂成本的至少部分是由于RFID标签中ASIC的设计造成的。遍历询问信号中的每一位信息需要复杂的设计策略，这是因为，为了让标签正确地识别要发送什么命令，信号中的每个单个位的信息都必须解码。这需要大量的逻辑门来读取和解码由RFID读取器发送的信息的每个位，由于与这种设计相关的成本过高，因此这使得现有的解码策略是不切实际的。
因此，所需的是一种简化而且流线型的解码处理，该处理通过有效地确定由RFID读取器发送的命令的身份，允许RFID标签启用EAS功能，由此降低了与ASIC设计相关的复杂性与成本。
发明内容
本发明有利地提供了用于使用基于脉冲计数的命令解码处理的射频识别（“RFID”）标签的方法与系统。与现有系统相比，脉冲计数方法允许RFID标签利用更少的逻辑门来构造。
根据一个方面，本发明提供了用于解码从射频识别（“RFID”）读取器接收到的信号的方法。信号是从RFID读取器接收的，其中信号具有一系列脉冲。测量两个连续脉冲的接收之间的时间帧，以确定脉冲是代表零位还是一位。计算总脉冲持续时间，其中所述总脉冲持续时间代表针对该信号的测量时间帧的和。解码命令。所述解码基于所述两个脉冲的总持续时间。
根据另一方面，本发明提供了用在射频识别（“RFID”）系统中的电路，其中该电路具有接收器和解码器。所述接收器布置成从RFID读取器接收信号。所述信号包括一系列脉冲。所述解码器可操作成测量两个连续脉冲的接收之间的时间帧，以确定脉冲是代表零位还是一位；计算总脉冲持续时间，其中所述总脉冲持续时间代表针对所述系列脉冲的测量时间帧的和；及解码命令。所述解码基于所述脉冲的总持续时间。
根据又一方面，本发明提供了具有天线和集成电路的射频识别（“RFID”）标签。天线布置成接收脉宽调制（“PWM”）信号。PWM信号具有一系列脉冲。集成电路与天线通信。集成电路具有与天线和解码器通信的接收器。解码器操作成测量两个连续脉冲的接收之间的时间帧，以确定脉冲是代表零位还是一位；计算总脉冲持续时间，其中所述总脉冲持续时间代表针对所述系列脉冲的测量时间帧的和；及解码命令。解码基于所述脉冲的总持续时间。
附图说明
当联系附图参考以下的具体描述时，对本发明更完整的理解及其附带的优点与特征将更容易理解，其中：
图1是根据本发明原理构造的射频识别检测系统的框图；
图2是嵌入在根据本发明原理构造的RFID标签中的示例性ASIC的框图；
图3是示出本发明脉冲计数方法的时序图；及
图4是示出由本发明使用的命令解码处理的流程图。
具体实施方式
在具体描述根据本发明的示例性实施方式之前，应当指出，所述实施方式主要涉及与实现根据本发明原理的、用于解码从RFID读取器接收到的询问命令信号的系统和方法相关的装置部件和处理步骤的组合。相应地，在附图中，所述系统与方法组成由传统的符号适当地表示，从而只示出了与理解本发明实施方式相关的那些具体细节，使得不会用对受益于这里的描述的本领域普通技术人员来说很显然的细节模糊本公开内容。
如在此所使用的，关系术语，例如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等，可能仅仅是用来区分一个实体或元件与另一个实体或元件，而不一定需要或者暗示这些实体或元件之间的任何物理或逻辑关系。
现在参考附图，其中相同的标号指示相同的元件，在图1中示出了根据本发明原理构造的总体上标记为“10”的示例性系统的图。图1示出了包括RFID读取器12和附着到一个或多个物品的一个或多个远程通信设备（标签）14的系统。尽管在图1中只示出了一个读取器12和一个标签14，但是本发明不限于此，并且可以包括任何数量的这样的设备。
系统10是结合了EAS安全系统的防偷窃特征与RFID识别系统的物品识别特征的监控系统。系统10具有当顾客还在商店中时提醒工作人员存在潜在偷窃的能力。结合EAS功能与RFID技术可以给制造商提供很大的好处，因为他们可以使用RFID在供应链中跟踪存货并且使用同一标签中的EAS功能来保护零售层面的物品。
再次参考图1，RFID读取器12可以采用例如用于向标签14发送询问信号16的读取器单元的形式。读取器12可以包括射频模块（发送器和接收器）、控制单元、对于标签的耦合元件及电源。另外，许多读取器都具备接口硬件，使得它们可以把从标签接收到的数据发送到另一个系统，例如，PC、自动控制系统，等等。
读取器12包括既有EAS元件又有RFID元件的RFID天线18。天线18发射无线电信号以激活标签14以及从其读取数据和/或向其写入数据。天线18在标签14与读取器12之间提供通道，控制系统的数据获取和通信。一般来说，由天线18产生的电磁场是一直存在的。如果恒定的询问不是应用需求，那么感测设备可以激活电磁场，由此来节约电力。
标签14是电子发送器/响应器，一般设置在代表RFID询问系统的实际数据携带设备的物品上或者嵌入在其中。标签14响应于从询问者（即，读取器12）发送或传送的针对其编码数据的请求信号16。标签14经开放的空中接口利用射频波发射无线信号，来彼此通信。标签14包括无源RFID部件，并且可以可选地包括EAS元件，例如声磁（“AM”）部件。为了保留去激活或“停用”询问区域内标签的能力，系统10包括具有检测来自读取器12的去激活和重新激活命令的能力的标签14。
读取器12在询问范围内发射无线电波，该范围依赖所使用的功率输出和频率而变。当标签14进入并通过电磁区时，它感测读取器的激活信号。然后，读取器12解码标签的集成电路（IC）中的编码数据并且把数据传递到主机来进行处理。一般来说，天线18是与读取器12中的收发器和解码器封装在一起的。依赖于期望的应用，RFID读取器12可以是手持式设备或者是在固定位置/固定安装的配置中。天线18包括RFID贴片天线，并且可以包括EAS环形天线。天线18能够向标签14发送RFID以及可选的EAS询问信号16，并且能够从标签14接收响应性通信信号20。
RFID标签14包括专用集成电路（“ASIC”）22和天线23，其示例性设计在图2中示出。ASIC22包括功率恢复单元24、存储器模块26，其中存储器模块26可以包括例如闪存存储器、电可擦除可编程只读存储器（“EEPROM”）、只读存储器（“ROM”）或者可一次性编程（“OTP”）存储器的可编程存储器。ASIC22还包括调谐电容器28、振荡器30、调制器32、接收器电路系统34和基于脉冲计数的解码模块36。
解码模块36包括解码来自RFID读取器12的到来的询问信号的处理器和硬件与软件。尽管对解码模块36背景下的硬件与软件进行参考，但是应当理解，由解码模块36执行的功能可以利用门控逻辑来实现，而不仅仅是通过执行存储器26中所存储的软件。ASIC22是RFID标签14的一部分，其中RFID标签14作为图1中所绘出的RFID询问系统10的一部分。ASIC22是根据本发明的原理设计的，从而给出一种对多种协议友好的接口，结合了例如EPC-C1G2协议、EAS功能性和精简指令集合体系结构的各个方面。其结果是对RFID/EAS设计的低成本设计方法，使得能够实现简化的命令结构。与现有设备相比，这导致解码模块36中的逻辑门更少、命令信号解码机制更有效、以及ASIC设计成本更低。
代替分析来自RFID读取器12的到来的命令信号的每一位，本发明实现了分析脉宽调制（“PWM”）流中多个脉冲之间的时间间隔的解码策略。通过利用这种方法，到来的信号可以被识别为具体的命令，而不存在必须分析信号的每一位的低效率。这种方法可以在图3中看到，该图示出了本发明的脉冲计数方法。本发明的解码方法通过计数从RFID读取器12接收到的PWM信号的一组到来脉冲之间所经过的时间来解码询问器命令。在一种实施方式中，计数连续脉冲的正脉冲边缘的个数。本发明不限于只检测正脉冲边缘而且还可以修改成检测连续脉冲的负脉冲边缘的个数。例如，图3示出了两个进入的脉冲流。每个脉冲代表“0”或者“1”，并且具有与其关联的一系列时钟周期。在一种实施方式中，ASIC22采用信令模式，其中代表“0”的脉冲定义为50%占空比脉冲，称为Tari。在这种实施方式中，脉冲包括初始正边缘38、高电平40、负边缘42和低电平44。完整的脉冲是从其初始正边缘直到下一个正边缘来测量的。
因而，在图3所示的例子中，代表“0”的脉冲是六个时钟周期长（从一个正边缘到下一个正边缘测量到的），而代表“1”的脉冲是九个周期长。应当指出，图3中所示脉冲的持续时间仅仅是示例性的。因而，代表“1”的脉冲的高时段比“0”脉冲的高时段长大约3个时钟周期，而且因此，解码两个零时比解码0和1的组合时两个脉冲边缘在更短的时间段内出现。本发明的方法扩展了这种方法，从而开发出更简单更有效的解码方法。
因而，解码模块36把用于给定脉冲流的一组正脉冲边缘之间的总时间间隔加起来并且使用这个时间间隔或者“计数”作为特定“解码结果”的表示。具有相同或相似时间间隔的解码结果集合到一起。传统的解码器验证并解码流中的每一位，即，确定每一位是一还是零，把恢复的位存储到寄存器中，解码下一位以存储到寄存器中，并且继续，直到接收到正确个数的位，然后从寄存器解码恢复的位，但是本方法不验证和解码单个的位并且避免逐位的存储处理和所接收到的位数的计数。代替解码单个的位，使用包含多个位的计数及位时间的多个样本。
通过检测脉冲之间的时间，而不是一次一个解码测每一位，其结果是减少了可用解码结果的个数。这在下表中利用三位解码方案来说明。
代码 计数解码结果 基于每半个Tari3个时钟周期的计数
000 1 18（6+6+6）4 -->
001 2 21（9+6+6）
010 2 21（9+6+6）
011 3 24（9+9+6）
100 2 21
101 3 24
110 3 24
111 4 27(9+9+9)
在所说明的实施方式中，来自RFID读取器12的询问信号使用三个位。利用上表及图2中的图，可以看到，代替产生八个不同结果的传统的单个位识别与解码方法，利用本发明的随时间进行脉冲计数的方法只产生四个结果（基于计数）。例如，包括三个连续“0”位的PWM信号将占用十八个时钟周期（三个连续的6-周期脉冲），001序列、010序列或100序列每个都包括21个时钟周期（针对“0”位的6个周期，针对“1”位的9个周期），101序列、101序列或110序列每个都包括24个时钟周期。如果选择命令不依赖于“1”位的确切位置，那么只有确定流中有多少个“1”位是重要的。例如，21的总时钟周期意味着三位的流中只有一位是“1”位，而另两位是“0”，而不需要确定“1”位在脉冲中真正的位置。
本发明采用简化的命令结构，该结构包括有限数量的EAS功能，例如禁用RFID标签14的“停用”命令和恢复标签的“重新激活”命令。简化的命令可以利用上述本发明的解码方法来解码，其中，为了确定命令的身份，只测量连续脉冲之间的时间间隔，因为简化的命令不能由位流的次序来区分。
现在将说明本发明的简化命令结构与解码方法的例子。最初，在标签通信的信令之前，由RFID读取器12的校准部件确定在一个时间间隔中预期的脉冲个数。校准信令用于调谐标签的振荡器30用于ASIC操作以及用于反向散射调制。在与EPC-CIG2命令信令协议兼容的一种实施方式中，支持三种命令：QUERY命令、Query_Rep（查询响应）命令和ACK（确认）命令。这些命令中的每一个都可以具有关于有限参数及其工作范围的进一步约束。进入的命令是基于协议状态和在具体时间段内接收到的脉冲个数解码的。“1”或“0”信号发送包括电平发送变化。当在给定的时间段没有发生电平改变时，ASIC22识别已经接收到的位数。当该时间段到期（对应于预期脉冲宽度之前的最长时间）而没有电平变化时，这被解释为命令信号的结束。
在一种实施方式中，命令是通过识别针对预期位数的计数来区分的。例如，在最初的校准之后，初始的两脉冲采样（进入的脉冲流中前两位的采样）发生，从而把可能的命令缩小到QUERY命令。来自RFID读取器12的发送中对应于1000或者0100的前两个脉冲中的单个“1”被解码为QUERY命令。尽管01XX或者10XX的初始代码可以代表多个命令，但是只有QUERY命令包括用于第三和第四位的“00”。因此，代替为了确定其身份而解码每一位，解码模块36只需要确定所发送流的前两位中任意一个当中的单个“1”和流的第二个两位中只有零位并且把该命令识别为QUERY命令。这是通过计数所采样的流中连续位之间的时间帧并识别连续的“0”和“1”位之间（或者连续的“1”和“0”位之间）的时间间隔来进行的，如上所述，连续“0”和“1”位之间的时间间隔与连续“0”位之间的时间间隔不同。没有必要确定“1”位在前两个脉冲中的什么位置，只要前两位中包括一个“1”位并且后两个脉冲都是零位就可以了。在上述解码处理之后，RFID标签14反向计数，直到其时隙定时器（slottimer）到达0。QUERY命令可以包括定义有多少时隙可以让RFID标签14随机选择的字段。
在另一个例子中，在同步处理之后，执行两脉冲解码，从而把下一个命令识别为Query_Rep命令。对应于由询问器发送的“00”的两个零对应于Query_Rep命令，因为没有其它命令包括两个连续的初始零位。因此，测量连续“0”脉冲之间的时间帧显示前两位是零，并且将该命令确定为是Query_Rep命令。如果标签处于仲裁状态，则处理这个命令。在处于仲裁状态之前，可以执行四位或者更多位的解码。
本发明的解码方法的另一个例子是“确认”或者“ACK”命令。本发明的解码方案把ACK命令识别为在前两个发送的脉冲中具有单个“1”位。因此，对应于来自询问器的10或01发送的单个“1”被解码为ACK命令。这是只有当标记14处于确认状态时才可以执行的两位解码。在一种实施方式中，一旦ASIC提供了RN16数并且状态机转变到确认状态，ACK命令就被解码。
因而，通过在现有的RFID读取器12中实现例如EPC-C1G2的命令协议而不修改读取器，通过利用比传统ASIC设计少的逻辑门提供具有改进逻辑的简化有效的ASIC22设计，本发明提供了成本降低的RFID方法。这是通过计数一组脉冲之间的持续时间而不是解码单个位并且通过限制RFID读取器14能够解码的命令个数来实现的。例如，所选择的命令可以与EAS功能相关。RFID读取器12根据由RFID标签的解码方法所实现的命令结构来设置其参数。
现在讨论本发明的解码方法如何在标准EPC-C1G2协议下应用到RFID命令的例子。本发明的系统可能想要把例如识别信息的数据写到标签14。例如，从RFID读取器12接收到的命令是“1110000110000000”。执行根据本发明的解码功能，把可能的命令缩小到EPC-C1G2“针对专有权保留（reserveforproprietary）”命令，这个命令是由以上位流的前八位指定的，其中所述前八位是11100001。这个代码确定命令是否是“针对专有权保留”命令。然后，解码器计数接下来的8个脉冲的脉冲时间，以确定是否有写命令正在处理。后面跟着4个调制零位的“1000”脉宽调制序列识别写功能。本发明的解码处理解码前四位，以确定“1”位后面是否跟着四个“0”位，并且后四位是否都是“0”位。解码功能可以立刻解码该8位命令或者它可以被分成更少数量的位解码。然后，识别信息写到标签14。可选地，传输可以包括循环冗余校验（“CRC”）。然后，可以执行标签14的读取，来验证写功能。
在另一种实施方式中，去激活和重新激活RFID标签14的EAS命令包括在本发明的简化命令结构中。为了识别来自RFID读取器12的“停用”命令，ASIC22首先执行解码，把可能的命令缩小到由位流11100001指定的“针对专有权命令保留”。解码模块36计数接下来的8个脉冲的脉冲时间，以确定是否有“停用”命令正在处理。例如，后面跟着4个调制零位的“1100”脉宽调制序列识别“停用”功能，这个功能去激活RFID标签14。解码功能可以解码该8位命令或者它可以被分成更少数量的位解码。
当实现“停用”命令时，ASIC22被去激活，并且将只响应“重新激活”命令。这个命令包括对激活位的写操作。由于较高的功率需求，“重新激活”命令需要比只读操作更紧密相邻的操作。为了重新激活一个已经去激活的标签，实施“重新激活”命令。这个命令需要对ASIC22的激活位的写操作。该命令允许标签14恢复操作并且响应读取器12。标签的ID和内容保持到标签24被去激活之前的值。“复位”命令使标签14重新进入要询问的标签群。
当标签14准备好从读取器12接收通信时，校准处理发生。校准信令启动从读取器12的标签通信。基于其状态，RFID标签14确定哪些校准信号要处理，即，前同步码或者帧同步。在校准之后，该方法基于脉宽调制解码读取器命令。一旦RFID标签14从RFID读取器12接收到“确认”或“ACK”命令，它将停止响应，直到发生一个电源周期或者发布了复位命令。标签状态的保持可以在切断电源之后及时改变。
以下描述RFID询问环境中的本发明的另一种实施方式。RFID标签14进入RFID读取器12的询问域并接收QUERY命令。QUERY命令发布到两种存货状态中的一种，例如，“状态A”或者“状态B”。只有处于与QUERY命令相关的状态的标签才参与询问会话。RFID标签14选择作为QUERY命令的一部分提供的Q-值中的一个随机时隙。该值可以由要确定的协议设计参考来约束。当其时间时隙出现时，标签14提供一个随机数。在例如C1G2协议中，在所定义的时间段内，从读取器12接收到的确认响应（“ACK”）将使得标签14发送其EPCIC存储器和CRC。得到确认的标签转变为不同的存货状态，例如状态B，并且不参与目标在于存货A的后续查询询问。标签14将不响应任何后续的查询，直到接收到RESET命令。如果接收到QUERY或者Query_Rep命令而不是ACK命令，则标签什么都不做并且等待下一个QUERY命令。
在一种实施方式中，如果在其发送EPCID之后接收到根据C1G2协议定时的确认，则标签14休眠。在另一种实施方式中，例如，复位命令或者大于1秒的电源周期将使得标签14重新进入要被询问的标签群。可以为标签14对确认命令（“ACK”）的接收实现时间扩展。确认是（在标签14发送其ID之后）预定时间段内QUERY或者Query_Rep命令的接收。但是，该时间段可以扩展，例如，最大200μSec，并且作为tari时间的倍数关联到Tari。如果在200μSec内没有接收到QUERY或者Query_Rep命令，则标签14不进入休眠状态并参与下一轮的QUERY。如果没有接收到确认（“ACK”）命令，则标签14等待下一个查询命令，以参与下一个询问周期。如果接收到确认命令，则标签14将不参与询问，除非复位命令或电源周期发生。该方法有利地为较低性能的读取器提供了更多的能力。在一种实施方式中，ASIC22针对EPCID和CRC使用112位，具有miller8或者4后向散射编码的250KHz下行链路并以25μSecTari工作。
图4是示出根据本发明原理的、在标签14与读取器12之间的解码序列的流程图。读取器12的询问区内的RFID标签14开始其解码处理（步骤S46），等待来自读取器12的初始无线PWM信号（步骤S48）。启动标签内的位计数器（步骤S50）。标签14对位进行计数，直到产生指示发送结束的时间间隔（步骤S52），同时继续等待并接收进入的PWM命令脉冲（步骤S54）。标签14布置成预先存储它可以预期在PWM命令中接收的位数。因此，标签14可以验证脉宽计数范围，并且可以可选地进行有效位检查（步骤S56）。可选地，如果所发送的位数不匹配预期的位数，就不设置命令状态（S58），并且处理终止（步骤S68）。
如果位检查有效，解码模块36就继续计数所接收到的位数（步骤S60），并且通过使用总位计数来解码命令（步骤S62），以便如上所述地确定命令的身份。如果识别出命令，就执行它（步骤S64）。在处理终止并返回到另一轮解码（步骤S68）之前，在命令结束时执行一系列检查，例如为了响应接收到的命令而设置运行标志或者执行内务处理操作以便针对下一个命令进行设置（步骤S66）。
本发明可以在硬件、软件或者硬件与软件的组合中实现。任何类型的计算系统或者适于执行在此所述方法的其它装置都适于执行在此所述的功能。
硬件与软件的一种典型组合可以是具有一个或多个处理元件及存储在存储介质上的计算机程序的专用或通用计算机系统，当所述计算机程序被加载和执行时，控制计算机系统，使其执行在此所述的方法。本发明还可以嵌入到计算机程序产品中，该计算机程序产品包括使得在此所述的方法能够实现的全部特征，并且当该计算机程序产品被加载到计算系统中时能够执行这些方法。存储介质指任何易失性或者非易失性存储设备。
计算机程序或应用在本语境中指用任何语言、代码或符号的一套指令的表示，该套指令意在使系统具有信息处理能力以直接地或在以下任一或两者之后执行特定功能，a）转换成另一种语言、代码或符号；b）以不同的材料形式再现。
此外，应注意除非上面相反地指出，所有附图都不是按比例绘制的。显然，本发明可以以其它特定形式实施，而不脱离其核心或本质属性，并且相应地，在指示本发明的范围时应参考所附权利要求而不是前述说明。

Claims (20)

1.一种解码从射频识别RFID读取器接收到的信号的方法，所述方法包括：
从RFID读取器接收信号，所述信号包括一系列脉冲；
测量在两个连续的脉冲的接收之间的时间帧，以确定脉冲是代表零位还是一位；
计算总脉冲持续时间，所述总脉冲持续时间代表针对所述信号的测量时间帧的和；以及
解码命令，所述解码基于所述两个脉冲的总持续时间，其中在所述信号中的每个单独的位在解码所述命令期间保持不被解码。
2.如权利要求1所述的方法，其中每个脉冲由正边缘和负边缘表示，并且其中测量在两个连续的脉冲的接收之间的时间帧包括测量在两个连续的正边缘的接收之间的时间帧。
3.如权利要求1所述的方法，还包括跟踪所接收到的脉冲的总数，以确定何时发送停止。
4.如权利要求1所述的方法，其中每个脉冲都包括一个高时段和一个低时段，其中位值为一的脉冲的高时段比位值为零的脉冲的高时段的持续时间长。
5.如权利要求4所述的方法，还包括通过检测没有从所述高时段到所述低时段和从所述低时段到所述高时段中一个的转变时的时间间隔并且确定所述时间间隔是否超过预定的时间帧来确定何时发送停止。
6.如权利要求1所述的方法，其中，如果所接收到的脉冲总数等于预期的脉冲总数，则解码命令发生。
7.如权利要求1所述的方法，其中，如果脉冲的总持续时间被识别为对应于有效命令，则解码命令发生。
8.一种在射频识别RFID系统中使用的电路，所述电路包括：
接收器，所述接收器布置成从RFID读取器接收信号，所述信号包括一系列脉冲；以及
解码器，所述解码器可操作用于：
测量在两个连续的脉冲的接收之间的时间帧，以确定脉冲是代表零位还是一位；
计算总脉冲持续时间，所述总脉冲持续时间代表针对所述系列脉冲的测量时间帧的和；以及
解码命令，所述解码基于所述两个脉冲的总持续时间，其中在所述信号中的每个单独的位在解码所述命令期间保持不被解码。
9.如权利要求8所述的电路，其中每个脉冲由正边缘和负边缘表示，并且其中测量在两个连续的脉冲的接收之间的时间帧包括测量在两个连续的正边缘的接收之间的时间帧。
10.如权利要求8所述的电路，其中所述解码器还可操作用于跟踪所接收到的脉冲的总数，以确定何时发送停止。
11.如权利要求10所述的电路，其中每个脉冲包括一个高时段和一个低时段，其中位值为一的脉冲的高时段比位值为零的脉冲的高时段的持续时间长。
12.如权利要求11所述的电路，其中所述解码器通过检测没有从所述高时段到所述低时段和从所述低时段到所述高时段中一个的转变时的时间间隔并且确定所述时间间隔是否超过预定的时间帧来确定何时发送停止。
13.如权利要求8所述的电路，其中，如果所接收到的脉冲总数等于预期的脉冲总数，所述解码器就解码命令。
14.如权利要求8所述的电路，其中，如果脉冲的总持续时间被识别为对应于有效命令，所述解码器就解码命令。
15.一种射频识别RFID标签，包括：
天线，布置成接收脉宽调制PWM信号，所述PWM信号具有一系列脉冲；以及
与所述天线通信的集成电路，所述集成电路包括：
接收器，与所述天线通信；以及
解码器，所述解码器可操作用于：
测量在两个连续的脉冲的接收之间的时间帧，以确定脉冲是代表零位还是一位；
计算总脉冲持续时间，所述总脉冲持续时间代表针对所述系列脉冲的测量时间帧的和；以及
解码命令，所述解码基于所述两个脉冲的总持续时间，其中在所述信号中的每个单独的位在解码所述命令期间保持不被解码。
16.如权利要求15所述的RFID标签，其中每个脉冲由正边缘和负边缘表示，并且其中测量在两个连续的脉冲的接收之间的时间帧包括测量在两个连续的正边缘的接收之间的时间帧。
17.如权利要求15所述的RFID标签，其中所述解码器还可操作用于跟踪所接收到的脉冲的总数，以确定何时发送停止。
18.如权利要求15所述的RFID标签，其中，如果所接收到的脉冲总数等于预期的脉冲总数，所述解码器就解码命令。
19.如权利要求15所述的RFID标签，其中，如果脉冲的总持续时间被识别为对应于有效命令，所述解码器就解码命令。
20.如权利要求15所述的RFID标签，其中每个脉冲都包括一个高时段和一个低时段，并且其中所述解码器通过检测没有从所述高时段到所述低时段和从所述低时段到所述高时段中一个的转变时的时间间隔并且确定所述时间间隔是否超过预定的时间帧来确定何时发送停止。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8724745B2 (en) * 2010-08-27 2014-05-13 Lsi Corporation Method and apparatus for decoding coded data streams
US9449265B1 (en) 2011-08-02 2016-09-20 Impinj International Ltd. RFID tags with port-dependent functionality
FR2992759A1 (fr) * 2012-06-29 2014-01-03 France Telecom Procede de gestion du mode de fonctionnement d'une etiquette sans contact et etiquette correspondante.
CN103178933A (zh) * 2013-01-25 2013-06-26 西安新时达电子信息技术有限公司 一种副载波调制米勒码解码装置及其解码方法
JP2014235595A (ja) 2013-06-03 2014-12-15 株式会社リコー 非接触型通信方式判定回路、非接触型通信回路及びｉｃカード
KR101529710B1 (ko) * 2014-03-10 2015-06-17 자바무선기술(주) 도난 방지 정보 시스템 및 방법
US9454684B2 (en) * 2014-05-28 2016-09-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Edge crack detection system
EP3193140A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-19 Thomson Licensing Method and apparatus for switch on/off impulse detection
CN106771652B (zh) * 2016-11-15 2019-11-12 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种短时间间隔调制域测量时序设计方法
EP3685555A4 (en) * 2017-09-18 2021-06-23 INTEL Corporation TIME-CODED DATA COMMUNICATION PROTOCOL, APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING AND RECEIVING A DATA SIGNAL
FR3078424B1 (fr) 2018-02-27 2021-04-09 St Microelectronics Grenoble 2 Generation d'un signal pwm
FR3078423B1 (fr) * 2018-02-27 2020-09-04 St Microelectronics Grenoble 2 Interface de commande rfid
FR3078451A1 (fr) * 2018-02-27 2019-08-30 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Systeme de commande a variation de puissance
FR3078457A1 (fr) 2018-02-27 2019-08-30 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Systeme de commande d'un moteur
US10353384B1 (en) * 2018-07-03 2019-07-16 Stmicroelectronics, Inc. Audio playback using radio-frequency identification tag
US11386279B2 (en) * 2019-04-19 2022-07-12 Nec Corporation Efficient decoding of RFID tags based on relevant RN16 selection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4426667A (en) * 1978-05-17 1984-01-17 Savin Corporation Pulse width modulation system
US5315299A (en) * 1992-02-14 1994-05-24 Nissan Motor Co., Ltd. Multiplex data communicating apparatus applicable to automotive vehicle
CN101263732A (zh) * 2005-11-24 2008-09-10 诺基亚公司 实现射频识别（rfid）子系统和无线通信子系统的调度操作的方法、模块、终端和系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450088A (en) 1992-11-25 1995-09-12 Texas Instruments Deutschland Gmbh Transponder arrangement
JPH06216778A (ja) 1993-01-14 1994-08-05 Mitsubishi Electric Corp 通信制御装置の復調回路
US6700931B1 (en) * 2000-07-06 2004-03-02 Microchip Technology Incorporated Method, system and apparatus for initiating and maintaining synchronization of a pulse position modulation (PPM) decoder with a received PPM signal
US6946951B2 (en) 2000-12-29 2005-09-20 Tagsys Australia Pty Ltd. System and method for interrogating electronic labels
US7026935B2 (en) * 2003-11-10 2006-04-11 Impinj, Inc. Method and apparatus to configure an RFID system to be adaptable to a plurality of environmental conditions
US7417548B2 (en) * 2004-04-13 2008-08-26 Impinj, Inc. Adjusting RFID waveform shape in view of signal from an RFID tag
GB0523939D0 (en) 2005-11-24 2006-01-04 St Microelectronics Res & Dev Calibrated pulsed serial link

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4426667A (en) * 1978-05-17 1984-01-17 Savin Corporation Pulse width modulation system
US5315299A (en) * 1992-02-14 1994-05-24 Nissan Motor Co., Ltd. Multiplex data communicating apparatus applicable to automotive vehicle
CN101263732A (zh) * 2005-11-24 2008-09-10 诺基亚公司 实现射频识别（rfid）子系统和无线通信子系统的调度操作的方法、模块、终端和系统

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