CN106056191A - 多频应答器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多频应答器(1)，包括：具有第一存储器结构的第一物理存储器(17)，用于存储第一通信协议的第一数据集；具有第二存储器结构的第二物理存储器(19)，用于存储第二通信协议的第二数据集；以及用于访问第一和第二物理存储器(17，19)的控制单元(7)，控制单元包括用于处理根据第一协议通信的第一控制单元(9)和用于处理根据第二协议通信的第二控制单元(11)。应答器还包括被配置为存储第一和第二物理存储器(17，19)中的至少一个的逻辑存储器映射的映射存储器，逻辑存储器映射包括用于第一或第二控制单元(9,11)访问第一和第二物理存储器(17，19)二者中的数据项的映射信息。
Description
技术领域
本发明涉及多频应答器领域，诸如射频识别(RFID)应答器。更具体地，本发明涉及多频应答器的存储器配置。本发明还涉及一种相应的存储器访问方法和计算机程序产品。
背景技术
应答器用于例如RFID系统中。在本说明书中，术语应答器用于描述响应于接收到的信号而传输信号的装置。应答器可以仅在一个频率操作，或者它们可以使用多个频率。例如，US 7091860公开了一种能够利用多个操作频率的RFID应答器。超高频(UHF)可用于数据传输，而诸如高频(HF)的另一频率可用于场穿透。UHF是国际电信联盟(ITU)指定的范围在300MHz和3GHz之间的射频，也被称为波长范围从一到十公寸之间的公寸频带。HF是ITU指定的在3和30MHz之间的射频。因其波长范围从1个十米到10个十米(10到100米)，它也被称为十米频带或十米波段。不同的通信协议通常适用于不同频率下发送和/或接收的数据。根据US 7091860的多频RFID应答器可以使用一个共同存储器，以用于多个操作频率。这种解决方案通常允许使得芯片面积最小化。该方法通常也用于单个协议RFID标签，并且因此只包含一个存储器实例。
在多频应答器情况中，例如双频应答器，存储器需求对每个通信协议来说是不同的。例如，与第二通信协议使用的存储器相比，使用第一通信协议发送和/或接收的数据可能需要更大的存储器空间。而且，取决于通信协议，对存储器的性能、功耗和定时要求通常不同。因此，很显然，在多频应答器中只有一个共享存储器并不是最佳解决方案。另一方面，如果在双频应答器中例如使用两个存储器，目前还不知道如何仅使用一个通信协议来访问两个存储器。
发明内容
本发明旨在克服与在多频应答器中的存储器配置相关的上述问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种如权利要求1所述的多频应答器。
所提出的新的解决方案具有以下优点：为了仅使用一个通信协议读和/或写的目的，能够访问两个存储器，即，一个协议用于两个存储器。而且，例如就速度和灵敏度而言，通过具有两个存储器能够优化应答器的性能，因为每个存储器能够对特定通信协议优化。这也意味着，能够将应答器的总功耗减至最小。此外，所提出的应答器为要获得的数据提供最大存储空间。
根据本发明的第二方面，提供了一种如权利要求14所述的存储器访问方法。
本发明的其它方面如所附从属权利要求所述。
附图说明
从以下参照附图对非限制性示例性实施例的描述中，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中：
图1是示出根据本发明一个实例的双频RFID应答器的框图；
图2是示出实施存储器映射至UHF逻辑存储器映射的原理的图；
图3是更详细示出UHF逻辑存储器映射的结构的图；
图4是示出实施存储器映射至HF逻辑存储器映射的原理的图；以及
图5是示出用于双频应答器的存储器访问方法的实例的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的实施例。在双频RFID应答器的上下文中将会描述本发明。然而，本发明不限于RFID技术，并且根据本发明的应答器也能够使用多余两个的频率用于数据通信。不同附图中出现的相同或相应的功能和结构元件被赋予相同的附图标记。
图1是示出根据本发明实施例的也被称为RFID标签的示例性双频RFID应答器1的框图。该应答器被配置为与也被称为RFID读取器的RFID询问器进行通信。该应答器包括被配置为在第一频率下工作的第一天线3。该实例中，第一频率是高频，其在该实例中约为13.56MHz。第一天线3被配置为根据第一通信协议接收和传输电信信号。该实例中，第一通信协议是近场通信(NFC)协议。NFC是一套理念和技术，通过使设备彼此接触在一起或彼此靠近，通常是10厘米或更小的距离，从而使设备能够彼此建立无线电通信。每个完整的NFC设备可以工作于三种模式：NFC目标(类似凭证运作)，NFC发起者(作为读取器)和NFC点对点。NFC使用位于彼此近场内的两个环形天线之间的电磁感应，有效地形成空气芯变压器。它在ISO/IEC 18000-3空中接口上并以从106kbit/s到848kbit/s的速率工作于13.56MHz的全球可用和非许可射频工业、科学和医疗(ISM)内。NFC标准涵盖通信协议和数据交换格式，并且基于包括ISO/IEC 14443和FeliCa的现有RFID标准。
第一天线3被连接到第一调制器/解调器块5，用于调制要传输的数据或用于解调所接收的数据。调制器/解调器块5被连接到也被称为控制单元或决定单元的逻辑单元7，用于处理所接收的解调数据或要传输的数据。逻辑单元7包括第一控制单元9和第二控制单元11。第一控制单元9被配置为处理与第一通信协议相关的数据，而第二控制单元11被配置为处理与第二通信数据协议相关的数据。
可以看到，应答器1还包括第二天线13和第二调制器/解调器15。第二天线13被配置为工作于不同于第一频率的第二频率。该实例中，第二频率是超高频，并且其在该实例中约为900MHz。第二天线13被配置为根据第二通信协议而接收和传输无线信号。该实施例中，第二通信协议是EPC Class-1 Generation-2(Gen2)。EPC Gen2是用于全球RFID利用的工业标准之一，是EPCglobal网络的核心元素，由GS1EPCglobal协会开发的开放标准架构。目前采用的EPC Gen2 RFID标签也符合前身为ISO/IEC 18000-6 C型且相当于用于RFID空中接口标准的EPC Gen2的ISO/IEC 18000-63。根据该协议的信号由第二逻辑单元11处理。第一逻辑单元9被连接到下文也称为NVM_HF的第一非易失性物理存储器(NVM)17，第二逻辑单元11被连接到下文也称为NVM_UHF的第二NVM物理存储器19。物理存储器是安装在诸如应答器的计算装置中的存储器硬件(通常是随机存取存储器)。该术语对比虚拟存储器使用。NVM_HF 17被配置为存储与第一通信协议相关的数据，尽管其它类型的数据也可以存储在该存储器中。NVM_UHF 19被配置为存储与第二通信协议相关的数据，尽管其它类型的数据也可以存储在该存储器中。存储器总线21连接NVM_HF 17和NVM_UHF 19。还示出了用于向应答器1提供电能VSUP的供电电源23。因而，在该实例中，应答器可以是有源型，但也可以替代为没有供电电源的无源应答器，并且整流从天线3或天线13接收的信号的电压。
RFID标签的性能(例如速度)取决于需要访问的NVM存储器。这是由于存储器特性(例如功耗、最大/最小定时)，该存储器特性对每个存储器是特定的。就能够存储的比特数而言，NVM_HF通常大于NVM_UHF。然而，在读和写数据中，NVM_HF的性能差于NVM_UHF，并且NVM_HF的功耗高于NVM_UHF的功耗。使用HF的NFC协议和使用该协议的应用通常使用短距离通信，需要最大可用存储空间。因此，NVM_HF是存储NFC数据或换言之来自HF信号的数据的理想场所。另一方面，使用UHF的EPC协议和使用该协议的应用通常使用长距离通信，需要同类中最佳的灵敏度。因此，NVM_UHF是存储EPC数据或换言之来自UHF信号的数据的理想场所。两种存储器也可以具有不同的字长；例如，用于EPC/UHF的16比特和用于NFC/HF的32比特。因此，可以得出结论，这些存储器的存储器特性和结构是彼此不同的。
本发明所基于的理念是，控制单元9、11中的任何一个能够访问两个存储器NVM_HF 17和NVM_UHF 19。这在本发明中通过将NVM_HF和NVM_UHF二者执行存储器映射到应答器的相同存储器空间(也被称为逻辑存储器映射)来实现。物理存储器中相关数据项的至少数据地址信息被映射或复制到包括逻辑存储器映射的应答器映射存储器，逻辑存储器映射是对应用可见的存储器空间。因此，在访问物理存储器中的数据项时，应用首先看到逻辑存储器，从而逻辑存储器充当到物理存储器中的相关数据位置的指针。逻辑存储器与适当的RFID协议标准和约定相关。逻辑存储器映射描述了用于每个RFID通信协议的存储器结构。因此，逻辑存储器映射包含根据RFID协议的关于如何访问位于物理存储器中的特定数据条目的至少地址信息。
图2示出当使用EPC/UHF逻辑存储器映射25时的存储器映射原理。可以看到，该实施例中，存储器映射25的第一部分251由NVM_UHF使用。存储器映射的第二部分252由NVM_HF使用，存储器映射的第三部分253再次由NVM_UHF使用。
图3示出根据该实例更详细的存储器映射。最左边的列表示存储器库。根据所示实例中使用的EPC协议，定义了四个存储器库项目：RESERVED(预留)、EPC、TID(标签ID)和USER(用户)。第二列表示为了访问特定数据项的字地址，即，物理存储器中的位置。EPC协议调用如16比特长的字的数据结构。被称为内容的列表示数据项的内容。右边的最后一列表示存储器类型；在该实例中，为NVM_UHF或NVM_HF。有多种可能的方式进行存储器映射，只要不违反存储器标准。在EPC/UHF存储器映射25情况中，NVM_HF数据通常被映射到存储器映射的USER存储器库段。在该实例中，NVM_HF数据占用储器空间中部周围的一个连续空间，而NVM_UHF数据占用存储器空间中的两个段，每一段由NVM_HF数据分开。NVM_HF和NVM_UHF两种数据的映射可以在连续的存储器映射空间中进行，或者数据可以从两个物理存储器交织。在物理存储器中读和写数据的性能和定时取决于物理存储器，其中数据被存储并且也可能存储在数据正被存储的存储器中的确切位置上。
图4示出结合NFC/HF逻辑存储器映射27的存储器映射原理。可以看到，该实例中，NVM_HF数据被存储在NFC/HF逻辑存储器映射27的第一部分271，其后跟随着第二部分272中NVM_UHF数据。NFC/HF逻辑存储器27的第三部分在273再次被NVM_HF数据占用，该NVM_HF数据再次被第四部分274中NVM_UHF数据跟随。该实例中，NFC/HF逻辑存储器映射27的最后部分275被保留用于NVM_HF数据。因此，在该实例中，来自物理存储器NVM_HF 17和NVM_UHF 19的数据在NFC/HF逻辑存储器映射中被交织。NFC/HF逻辑存储器映射27可被划分为静态存储器结构和动态存储器结构。该实例中，所有UHF数据被存储在动态存储器结构中。HF中的一些也被存储在那里。该实例中，静态存储器结构包括HF数据，但不包括任何UHF数据。至于EPC/UHF逻辑存储器映射25以及NFC/HF逻辑存储器映射27，有多种可能性实现存储器映射。
对于两个逻辑存储器映射25、27，由于这两个逻辑存储器映射的不同结构，存储器映射通常以不同的方式完成。因为两个物理存储器17、19被映射到两个逻辑存储器映射25、27，有可能仅使用一个控制单元9、11，换言之，仅使用一个通信协议或接口，来访问两个物理存储器，用于写入和/或读取数据。每个接口可没有指定优先级。基于上述情况，与应答器1通信的通信设备，该实例中是RFID读取器，可以仅能够使用一个通信协议，但它仍然可以访问应答器1的两个物理存储器中的数据。与此相反，只有一个通信协议可用于将数据写入应答器，并且更具体地，写入应答器1的物理存储器的任一个。在一些实现中，不能并行访问NVM_HF和NVM_UHF，而是一次访问一个。存储器访问仲裁可以在命令基础上实施，因为它们是通过空中接口接收。要注意的是，以上教导可以扩展到具有多于两个物理存储器的应答器。在这种情况下，物理存储器的全部或部分可被映射到一个或多个逻辑存储器映射。
图5的流程图总结了访问根据一个实例的应答器1的物理存储器17、19的方法。在步骤31中，应答器接收访问，例如读取，位于应答器的物理存储器中的数据项的请求。在该实例中，从RFID读取器接收该请求。RFID读取器仅使用一个通信协议，在该实例中是EPC，来发送该请求。在步骤33中，逻辑单元7确定第一和第二控制单元9、11中的哪一个负责处理根据该特定通信协议的通信，并且选择该控制单元。在该实例中，第二控制单元11被选择用于处理该请求，因为该逻辑单元处理EPC通信。在步骤35中，第二控制单元11访问它的物理存储器19的逻辑存储器映射25。逻辑存储器映射25指定第二控制单元11从物理存储器17和/或物理存储器19(取决于哪个物理存储器存储了所请求的数据)读取相关数据。在步骤37中，从物理存储器读取数据。读取操作的性能(例如速度)取决于要访问的物理存储器。存储器映射可以由逻辑单元7完成。例如，NVM_HF 17可以由控制单元9映射，而NVM_UHF 19可以由控制单元11映射。
虽然在附图和前面的描述中已详细示出和描述了本发明，这种图示和描述将被视为是说明性的或示例性的而不是限制性的，本发明不限于所公开的实施例。执行所要求保护的发明时，基于对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员可以理解并获得其他实施例和变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”并不排除多个。不同特征在相互不同的从属权利要求中予以记载这一事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制本发明的范围。
Claims (15)
1.一种用于根据第一通信协议在第一频率和根据第二通信协议在第二频率通信的多频应答器(1)，所述第二频率不同于所述第一频率，所述应答器包括：
-具有第一存储器结构的第一物理存储器(17)，用于存储所述第一通信协议的第一数据集；
-具有第二存储器结构的第二物理存储器(19)，用于存储所述第二通信协议的第二数据集，所述第二数据集不同于所述第一数据集；以及
-用于访问所述第一和第二物理存储器(17，19)的逻辑单元(7)，所述逻辑单元包括用于处理根据所述第一协议的通信的第一控制单元(9)和用于处理根据所述第二协议的通信的第二控制单元(11)，其特征在于，
-被配置为存储所述第一和第二物理存储器(17，19)中的至少一个的逻辑存储器映射(25，27)的映射存储器，所述逻辑存储器映射(25，27)包括用于所述第一或第二控制单元(9,11)访问所述第一和第二物理存储器(17，19)中的数据项的映射信息。
2.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述应答器(1)是射频识别标签。
3.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述第一频率是高频，所述第二频率是超高频。
4.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述第一通信协议是近场通信协议，而所述第二通信协议是电子产品代码协议。
5.根据权利要求4所述的多频应答器(1)，其中，所述第一物理存储器(17)的数据存储容量大于所述第二物理存储器(19)的数据存储容量。
6.根据权利要求4所述的多频应答器(1)，其中，所述第一物理存储器(17)的所述逻辑存储器映射(27)包括静态存储器部分和动态存储器部分；以及其中所述动态存储器部分的存储空间的至少一些被配置用于存储所述第二物理存储器(19)的数据项。
7.根据权利要求4所述的多频应答器(1)，其中，所述第二物理存储器(19)的所述逻辑存储器映射(25)包括以下存储器库项：“reserved”,“EPC”,“TID”和“user”；以及其中，所述存储器库“user”的存储空间的至少一些被配置用于存储所述第一物理存储器(17)的数据项。
8.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述第一物理存储器(17，19)的所述逻辑存储器映射包括用于所述第一控制单元(9)访问所述第一和第二物理存储器(17，19)两者中的数据项的映射信息，并且所述第二物理存储器(19)的所述逻辑存储器映射包括用于所述第二控制单元(11)访问所述第一和第二物理存储器(17，19)两者中的数据项的映射信息。
9.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述应答器还包括用于在所述第一和第二物理存储器(17，19)之间数据通信的存储器总线(21)。
10.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述应答器还包括供电电源(23)。
11.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述信息包括所述第一和第二物理存储器(17，19)中的数据，并且其中，所述第一物理存储器(17)中的所述数据占用所述逻辑存储器映射(25,27)中的一个连续空间，而所述第二物理存储器(19)中的所述数据占用所述逻辑存储器映射(25,27)中的另一连续空间。
12.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，所述信息包括来自所述第一和第二物理存储器(17，19)的数据，并且其中，所述第一和第二物理存储器(17，19)中的所述数据在所述逻辑存储器映射(25，27)中交织。
13.根据权利要求1所述的多频应答器(1)，其中，访问包括读取和/或写入数据。
14.一种用于多频应答器(1)的存储器访问方法，所述多频应答器(1)被配置为根据第一通信协议在第一频率和根据第二通信协议在第二频率通信，所述第二频率不同于所述第一频率，所述应答器包括：物理存储器和逻辑单元(7)，所述物理存储器包括被分配给所述第一通信协议的第一物理存储器(17)和被分配给所述第二通信协议的第二物理存储器(19)；所述逻辑单元(7)包括用于处理根据所述第一通信协议通信的第一控制单元(9)和用于处理根据第二通信协议通信的第二控制单元(9)，所述方法包括：
-接收(31)根据给定通信协议访问所述应答器(1)的所述物理存储器(17，19)的请求；
-选择(33)所述第一或第二控制单元(9,11)，所述第一或第二控制单元(9,11)负责处理根据所述给定通信协议的通信；
-通过所述选择的控制单元(9，11)访问(35)所述物理存储器(17，19)的逻辑存储器映射，所述逻辑存储器映射被分配给所述给定通信协议，用于访问所述物理存储器(17，19)；以及
-通过所述逻辑存储器映射由所述选择的控制单元(9,11)访问(37)所述物理存储器(17，19)，特征在于，
所述应答器的映射存储器被配置为存储所述第一和第二物理存储器(17，19)中的至少一个的逻辑存储器映射(25，27)，所述逻辑存储器映射(25，27)包括用于所述第一或第二控制单元(9,11)访问所述第一和第二物理存储器(17，19)两者中的数据项的映射信息。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括，在访问所述逻辑存储器映射前，所述逻辑单元(7)执行所述第一物理存储器(17)至其逻辑存储器映射(27)，以及所述第二物理存储器(19)至其逻辑存储器映射(25)的存储器映射，由此来自所述物理存储器的至少一些数据被复制到所述逻辑存储器映射(25，27)，用于使得所述物理存储器能够通过所述逻辑存储器映射(25，27)而被访问。
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