CN114531933B - 无线通信装置、储存设备以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信装置(30)，该无线通信装置包括至少三个基元天线，每个基元天线包括至少两个环路(41i至44i)，两个相邻的环路(41i至44i)被配置成被具有相反的行进方向的电流(I)穿过，每个天线的每个环路(41i至44i)界定了被称为环路表面的内表面，其中，基元天线在直线方向(Y)上两两偏移，并且其中，对于每个天线的每个环路(41i至44i)，所述环路(41i至44i)的表面的一个部分(S1，S2，S3)与每个其他基元天线的环路表面的一部分重叠，环路表面的该部分(S1，S2，S3)的面积小于前述环路(41i至44i)的环路表面的面积。

Description

无线通信装置、储存设备以及通信方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信装置。本发明还涉及包括这种储存装置的用于储存元件的设备。本发明还涉及一种通信方法。
背景技术
在元件物流的领域，开发了许多特定的系统以检测例如储存在搁架上的元件的存在或不存在。
这些元件通常包括粘附在元件的面上的识别标签，例如RFID(射频识别，radiofrequency identification)标签。每个标签储存了关于对应元件的信息。此外，这些系统包括读取器(例如RFID读取器)，以读取和/或更新包含在所述元件的标签中的信息，也检测这些元件的存在或不存在。
然而，已经观察到这种系统不能确保所有储存的元件的可靠读取。实际上，位于搁架的某些区域中的标签不能被这些RFID读取器检测和/或读取。
然而，当储存的元件是容纳有生物产品(例如血液产品(原始血液、血浆、血小板、红细胞等的袋)或细胞工程产品(干细胞等))的袋，或者是药物袋(例如化疗袋)时，确保对由这些袋承载的所有标签的检测、读取和/或更新以确保血液产品的良好可追溯性是至关重要的。
因此，需要能够可靠地读取每个标签的通信装置。
发明内容
为此，本公开涉及一种无线通信装置，该无线通信装置包括至少三个基元天线，每个基元天线包括至少两个环路，两个相邻的环路被配置成被具有相反的流通方向的电流穿过，每个天线的每个环路界定了被称为环路表面的内表面，其中，基元天线在直线方向上成对地偏移，并且其中，对于每个天线的每个环路，该环路的表面的部分与每个其他基元天线的环路表面的一部分重叠，所述环路表面的部分的面积小于所述环路的环路表面的面积。
根据特定实施例，该无线通信装置包括以下特征中的一个或多个，这些特征单独地被考虑或根据任何技术上可能的组合被考虑：
-每个天线的每个环路的被称为重合部分的部分与每个其他天线的环路部分重合，并且对于每个环路，重合部分至少大于该环路的周长的5％。
-每个天线的环路具有相同的形状。
-每个天线是平面的，并且至少三个基元天线在同一平面中延伸。
-每个基元天线包括至少三个环路。
-每个天线的每个环路被划分成具有表面的环路区部，每个环路区部被另一个天线的环路的至少一个环路部分界定，环路区部的每个表面的面积小于或等于该环路的表面的面积的三分之一，并且基元天线在同一平面中延伸并且被配置成在三维空间区域中发射电磁场，在三维区域中发射的电磁场沿着平行于直线方向的方向是连续的。
-无线通信装置是射频识别标签读取器。
本公开还涉及一种元件储存设备，每个元件承载第一无线通信单元，该设备包括壳体，该壳体包括内部隔间，该壳体优选地是制冷壳体，并且该元件储存设备包括如之前描述的无线通信装置，该无线通信装置形成能够与至少第一无线通信单元进行通信的第二无线通信单元，其中，无线通信装置被布置在内隔间中。
根据元件储存设备的一个特定实施例，元件是生物产品、药物或治疗制剂的容器，并且每个第二无线通信单元是包括存储器的射频识别标签，该存储器能够储存关于承载该第二无线通信单元的容器的数据。
本公开进一步涉及在之前所描述的元件储存设备中执行的、在至少第一无线通信单元和第二无线通信单元之间进行通信的通信方法，第二无线通信单元包括至少三个基元天线，每个基元天线包括至少两个环路，两个相邻的环路被配置成被具有相反的流通方向的电流穿过，每个天线的每个环路界定了被称为环路表面的内表面，其中，基元天线沿着直线方向成对地偏移，并且其中，对于每个天线的每个环路，该环路的表面的部分与每个其他基元天线的环路表面的一部分重叠，所述环路表面的部分的面积小于所述环路的环路表面的面积，其中，该通信方法包括通过无线通信装置发射波的步骤。
本公开还涉及一种元件储存装置，每个元件包括第一无线通信单元，该储存装置包括：旨在接纳元件的接纳支撑部；能够产生波的第二无线通信单元，第二无线通信单元能够根据通信协议与每个第一无线通信单元进行通信，通信区域还被限定为三维区域，在该三维区域中，当每个第一无线通信单元位于通信区域中时，第二无线通信单元能够与每个第一无线通信单元进行通信，当第一无线通信单元位于通信区域外部时，第二无线通信单元不能与至少一个第一无线通信单元进行通信；波导，波导能够引导由第二无线通信单元产生的波，使得从第二无线通信单元沿预定方向测量的通信区域的尺寸严格大于参照尺寸，参照尺寸等于当储存装置没有波导时从第二无线通信单元沿预定方向测量的通信区域的尺寸。
根据特定实施例，该装置包括以下特征中的一个或多个，这些特征单独地被考虑或根据任何技术上可能的组合来被考虑：
-由第二无线通信单元产生的波是包括磁场的电磁波，波导是适合于使由第二无线通信单元产生的磁场集中的磁场集中器。
-波导能够在预定方向上引导由第二无线通信单元产生的波。
-通信区域的尺寸证实以下特性中的一项：通信区域的尺寸大于或等于参照值的105％，通信区域的尺寸大于或等于参照区域的120％，以及通信区域的尺寸小于或等于参照值的130％。
-波导包括引导元件，该引导元件被配置成在预定方向上引导由第二无线通信单元产生的波。
-引导元件包括尺寸相等的、彼此平行的两个板，这两个板在它们之间界定了引导通道，以在预定方向上引导由第二无线通信单元产生的波。
-波导由金属制成，该金属特别是铝。
-参照值等于86毫米，并且其中，第一无线通信单元优选地是射频识别标签读取器并且包括至少一个天线，至少一个天线优选地是平面的并且呈8字形，射频识别标签读取器可选地包括相对于彼此具有重叠区域的多个天线。
-多个元件中的元件是生物产品、药物或治疗制剂的容器，并且每个第一无线通信单元是包括存储器的射频识别标签，该存储器能够储存关于承载该第一无线通信单元的容器的数据。
本公开还涉及元件储存设备，该元件储存设备包括壳体，该壳体包括内部隔间，该壳体优选地是制冷壳体，并且该元件储存设备包括如之前所描述的无线通信装置，该无线通信装置包括多个元件，每个元件承载第一无线通信单元，第二无线通信单元旨在根据通信协议与每个第一无线通信单元进行通信，储存装置被布置在内部隔间中。
本公开还涉及在元件储存装置中执行的、在至少第一无线通信单元和第二无线通信单元之间进行通信的通信方法，每个元件包括第一无线通信单元，元件储存装置包括：旨在接纳元件的接纳支撑部；能够产生波的第二无线通信单元，第二无线通信单元能够根据通信协议与每个第一无线通信单元进行通信，通信区域还被限定为三维区域，在该三维区域中，当每个第一无线通信单元位于通信区域中时，第二无线通信单元能够与每个第一无线通信单元进行通信，当第一无线通信单元位于通信区域外部时，第二无线通信单元不能与至少一个第一无线通信单元进行通信；波导，波导能够引导由第二无线通信单元产生的波，使得从第二无线通信单元沿预定方向测量的通信区域的尺寸严格大于参照尺寸，参照尺寸等于当储存装置没有波导时从第二无线通信单元沿预定方向测量的通信区域的尺寸。该方法包括由第二无线通信单元发射波的步骤，在发射的步骤期间，从第二无线通信单元沿预定方向测量的通信区域的尺寸大于或等于参照尺寸。
根据该方法的一个特定实施例，波导包括引导元件，该引导元件被配置成在预定方向上引导由第二无线通信单元产生的波，引导元件包括尺寸相等的、彼此平行的两个板，这两个板在它们之间界定了通道，在通过第二无线通信单元发射波的步骤期间，第二无线通信单元发射包括磁场的电磁波，并且两个板使由第二无线通信单元发射的磁场在通道中集中。
根据该方法的一个特定实施例，波导包括引导元件，该引导元件被配置成在预定方向上引导由第二无线通信单元产生的波，引导元件包括尺寸相等的、彼此平行的两个板，这两个板在它们之间界定了通道，在通过第二无线通信单元发射波的步骤期间，第二无线通信单元发射包括磁场的电磁波，并且两个板使由第二无线通信单元发射的磁场在通道中集中。
附图说明
通过阅读本发明的一个实施例的仅作为示例提供的并且参照附图的以下描述，本发明的其它特征和优点将显现，在附图中：
-图1是设备的示意性透视图，该设备包括元件储存装置，
-图2是元件的示意图，
-图3是图1的元件储存装置的一部分的视图，
-图4示出了图3的部分的放大的截面示意图，该部分在图1中由箭头IV标识并且包括接纳托盘，
-图5是图4的进一步示出了通信区域的视图，
-图6是第二无线通信单元的示意图，以及
-图7是图6的第二无线通信单元的部分的分解示意图。
具体实施方式
在图1中示出了用于储存元件12的设备10。
设备10例如用于将每个元件12保持在预定温度和/或摇动每个元件12。
在本描述中，还限定了横向方向。横向方向以轴线X示出，并且在本公开的其余部分中被称为“横向方向X”。
还限定了垂直于横向X的纵向方向。纵向方向以轴线Y示出，并且在本公开的其余部分中被称为“纵向方向Y”。
还限定了垂直于横向方向X和纵向方向Y的竖直方向。纵向方向以轴线Y示出，并且在本公开的其余部分中被称为“竖直方向Z”。
此外，设备10的实体沿横向方向X的尺寸在下文中被称为“宽度”。设备10的实体沿纵向方向Y的尺寸被称为“长度”。设备10的实体沿竖直方向Z的尺寸被称为“高度”。
此外，在本公开中，介于在第一值V1和第二值V2之间的值V意味着值V大于或等于第一值V1，并且值V小于或等于值V2。
参照图2，根据描述的示例，元件12是容器。通常，容器是指旨在容纳其使用受到严格的储存限制的产品的任何类型的袋。
更特别地，元件12例如是容纳有生物产品(例如血液产品(原始血液、血浆、血小板、红细胞等的袋)或细胞工程产品(人类或动物的细胞，特别是人类或动物的干细胞，来自人类或动物细胞的产品))的袋。
在变型中，元件12是容纳一种或多种活性成分或药物的药物袋或治疗制剂袋，例如化疗袋(通常包含溶质和一种或多种化疗活性成分)。
更通常地，元件12能够容纳被设计成注入到人类或动物体内的任何产品。
根据所考虑的示例，在本实例中，每个容器12是旨在容纳血浆的袋。
以已知的方式，这种容器12是由PVC(聚氯乙烯，polyvinyl chloride)、聚碳酸酯或PEG(聚乙二醇，polyethylene glycol)类型的使得能够代谢的透气的塑料材料制成的血浆密闭型的容器。
容器12包括例如通过焊接闭合的管部13。
这些管部13在闭合之前被用于将血浆注入到容器12中。
容器12进一步具有两个大的面14(仅有一个面在图2中可见)。
在图2中，容器12竖直地布置，也就是说，容器的两个大的面14大致垂直于由横向方向X和纵向方向Y限定的平面。
每个元件12包括第一无线通信单元15。
每个第一通信单元15例如是标签，该标签例如是紧固在元件的外壁上的粘附标签。特别地，粘附标签被紧固在容器12的大的面14中的一个面上。
通常，每个第一通信单元15至少包括天线、存储器以及可选的微处理器。
每个第一通信单元15的天线例如是射频天线，并且被称为射频识别标签或RFID标签。
每个第一通信单元15的存储器包括关于对应的元件12的信息。
这种信息例如是：元件12的唯一标识符、元件12的储存日期、元件12的失效日期、元件12的第一通信单元15第一次传送信息的日期、关于元件12的内容物的捐赠编号、元件12的内容物的产品代码、元件12的内容物的Rh型、元件12的产品的血液表型、元件12的内容物所来源于的患者的身份、元件12的内容物所来源于的患者的姓名、元件12的内容物的产品、获得元件12的内容物的捐献中心(包括地址)、正在进行的对元件12的处理、以及元件12的内容物的抗凝血类型。在化疗的情况下，这种信息进一步包括生产日期、产品类型、处方医生的身份、药剂师的身份、制造商的身份、出厂日期和状态(出厂、交付等)。
设备10包括壳体16和用于元件12的储存装置20。
壳体16界定了用于接纳储存装置20的内部隔间22。
壳体16例如是制冷的壳体或冷冻柜。当制冷的壳体为冷藏柜时，壳体的温度介于0℃至5℃之间，优选地等于4℃。当制冷的壳体为冷冻柜时，壳体的温度介于-35℃至-96℃之间，优选地等于-40℃。
可替代地，壳体16是血小板搅拌器。因此，壳体16例如被集成到具有优选地等于24℃的温度的恒温箱中。
在本公开中，相对位置是相对于壳体16的当前使用方向限定的。特别地，限定了对应于地板的底部，以及与底部相对的顶部。因此，在本申请的其余部分中，据称比第二元件“低”的第一元件位于比第二元件更靠近地板的位置。此外，据称比第二元件“高”的第一元件位于比第二元件距地板更远的位置。这种相对的定位也用术语例如“下方”或“上方”、“下面”或“上面”来表示。
储存装置20包括至少一个接纳支撑部24、26，至少一个第二无线通信单元30，至少一个波导31以及至少一个通信区域32。
在本实例中，储存装置20包括多个接纳支撑部24、26。
每个接纳支撑部24、26包括搁架24和至少一个接纳托盘26。
参照图3和图4详细描述了接纳支撑部24、26，图3和图4示出了单个搁架24的一部分。
每个搁架24包括主体25。
搁架24的主体25例如是由塑料制成的。
主体25的下部面包括防止电磁波穿过搁架24的材料的层36。这种材料的层36也被称为“电磁屏蔽部”。
例如，每个接纳支撑部24、26包括多个接纳托盘26。
每个搁架24的上部面能够接纳多个接纳托盘26。
例如，每个搁架24的上部面能够接纳至少四个接纳托盘26。
例如，给定的搁架24的接纳托盘26沿着横向方向X并列布置在内部隔间22中。此外，例如，每个接纳托盘26在搁架24的整个宽度上延伸。
每个接纳托盘26由电磁波可穿透的材料制成。例如，该材料是塑料。
每个接纳托盘26能够接纳竖直布置的多个元件12。
在每个接纳托盘26中，多个元件12沿着纵向方向Y以一行元件12的形式布置。
作为示例，在每个接纳托盘26中，沿纵向方向Y测量的两个元件12之间的距离例如等于15毫米(mm)。
在本示例性实施例中，储存装置20包括多个第二无线通信单元30。在本申请中，每个第二无线通信单元30也被称为“无线通信装置”。
多个第二通信单元30例如被布置在单独的搁架24中。第二通信单元30在图1中以虚线示出。
每个第二通信单元30在竖直方向Z上与给定的接纳托盘26的一行第一通信单元15相对地布置。此外，每个第二通信单元30被布置在该行第一通信单元15的下方。
对于每个搁架24，多个第二通信单元30被布置在搁架24的上部分中。特别地，每个第二通信单元30位于每个搁架24的上表面的正下方。因此，每个搁架24形成容纳多个第二单元30的附属部。附属部是容纳多个第二单元30的箱体。
搁架24的每个第二通信单元30能够与由该搁架24的给定的接纳托盘26承载的元件12的第一通信单元15进行通信。
在本公开的其余部分中，由搁架24支撑的并且旨在与该搁架的第二通信单元30进行通信的第一通信单元15被称为“与第二通信单元30相关联的第一通信单元15”。
每个第二通信单元30能够根据通信协议和与该第二通信单元30相关联的每个第一通信单元15进行通信。
例如，通信协议是RFID协议。
例如，RFID通信协议是被称为“UHF”协议的通信协议。缩写“UHF”代表超高频。
在这种通信协议中，每个第二通信单元30能够发射或接收频率介于300MHz至3000MHz之间的信号。
例如，RFID通信协议是被称为“HF”协议的通信协议。缩写“HF”代表高频。
在这种通信协议中，每个第二通信单元30能够发射或接收频率介于3MHz至30MHz之间的信号。
根据一个特定的示例，频率等于13.56MHz±7kHz。
根据一个示例性实施例，每个第二通信单元30能够根据UHF RFID通信协议和HFRFID通信协议两者运行。
特别地，每个第二通信单元30是RFID读取器。换言之，每个第二通信单元30能够读取储存在与该第二通信单元30相关联的每个第一通信单元15中的信息。
每个第二通信单元30包括至少一个基元天线40。
基元天线40例如是RFID天线。换言之，基元天线40能够发射射频波。
还限定了多个通信区域32。
每个通信区域32与单独的第二通信单元30相关联。
与第二通信单元30相关联的每个通信区域32是三维区域，在该三维区域中，当每个第一通信单元30位于通信区域32中时，该第二通信单元30能够与每个相关联的第一通信单元15进行通信，当该第一通信单元15位于通信区域32外部时，第二通信单元30不能与至少一个第一通信单元15进行通信。
储存装置20包括多个波导31。
每个波导31与给定的第二通信单元30相关联。因此，在本示例性实施例中，每个波导31与给定的接纳托盘26相关联。
下面将描述单个的波导31。每个其他波导31类似于下面描述的波导31。
波导31能够引导由每个第二通信单元30产生的波，使得从该相关联的第二通信单元30沿预定方向测量的每个通信区域32的尺寸H严格大于参照尺寸HR。
对于每个通信区域32，参照尺寸HR等于当储存装置20没有波导31时从相关联的第二通信单元30沿预定方向测量的该通信区域32的尺寸。
随后在通信方法的描述中将描述每个通信区域32。
波导31在图3和图4中可见。
在本示例中，波导31能够沿着形成预定方向的竖直方向Z引导由每个第二通信单元30产生的波。
波导31包括引导元件50，引导元件被配置成在竖直方向Z上引导由每个第二通信单元30发射的波。
例如，引导元件50包括第一板52和第二板54。第一板52和第二板54是平行的并且正交于横向方向X。
在该示例中，两个板52、54被布置在接纳托盘26的两侧上，并且在横向方向X上彼此间隔开。例如，每个板52、54抵靠接纳托盘26的相应的壁而布置。
有利地，波导31的第一板52和第二板54是单独的。
例如，每个板52、54被紧固到托盘26的相应的壁上。例如，每个板52、54通过胶合来紧固。
例如，两个板52、54具有相等的尺寸。
两个板52、54在它们之间界定了引导通道56，用于在预定方向(即，竖直方向Z)上引导由每个第二通信单元30产生的波。
例如，引导通道56的长度至少等于第二通信单元30的长度。
波导31由金属制成。该金属例如是铝。因此，每个板52、54由铝制成。
由于波导31，包括波导31的储存装置20的通信区域32的高度H严格大于不包括波导31的储存装置20的通信区域32的参照高度HR。
因此，用于元件12的储存装置20相对于现有技术的储存装置具有改进的性能水平。
实际上，储存装置20使得能够竖直地并且与第二通信单元30垂直地对元件12进行定位，并且能够读取由这些元件12承载的所有第一通信单元15。
此外，储存装置20使得能够储存更多的元件12，同时确保每个第一通信单元15的可靠读取。
因此，本公开涉及用于元件12的储存设备10，该储存设备包括用于如之前所描述的元件的储存装置20。
参照图6和图7，本公开进一步涉及第二通信单元30的特定示例，第二通信单元可以是设备10和/或储存装置20的一部分。
在储存装置20的一个特定实施例中，前面描述的每个第二通信单元30类似于以下描述的第二通信单元30。
第二通信单元30包括四个基元天线40。
在本公开的其余部分中，当四个基元天线40中的特定的基元天线被指定时，四个基元天线被称为“第一天线41”、“第二天线42”、“第三天线43”、“第四天线44”。在没有指定特定的基元天线40的情况下，使用通用术语“天线40”。
例如，每个天线40是RFID天线。因此，每个天线40能够发射电磁波，更特别地能够发射射频波。
射频波的发射频率介于13.56MHz±7kHz之间。
每个天线40是通信天线。因此，天线40适于与第一通信单元15进行通信。
例如，每个天线40是8字形的天线。
在本实例中，每个8字形的天线40包括N1个环路。
环路的数目N1大于或等于2。例如，环路的数目N1等于三。
每个天线40是单一的。因此，每个天线40呈单个部件的形式，这意味着每个天线40不具有单独的部分。
在本公开的其余部分中，每个天线40的每个环路由下标i标识，i是从1变化到N1的整数。
此外，每个第二通信天线30的包括多个环路41i至44i的每个天线40也被称为“线圈天线”。
在本示例性实施例中，环路41i至44i沿着纵向方向Y相对于彼此对齐。
每个环路41i至44i由能够被电流I穿过的导电导线界定。
例如，每个环路41i至44i具有闭合的轮廓。
每个天线40进一步包括向所考虑的连接器40供应电流的电源连接器46。
例如，天线40的电源连接器46在纵向方向Y上彼此平行。
例如，每个天线40的每个环路41i至44i具有矩形的形状。
因此，每个环路41i至44i具有第一对平行的相对的侧和第二对平行的相对的侧。在本实例中，第一对相对的侧平行于横向方向X，第二对相对的侧平行于纵向方向Y。
在每个8字形的天线40中，两个相邻的环路41i至44i被配置成被具有相反的流通方向的电流I穿过。仅对于第一天线41示出了电流I的流通方向。仅对于第一天线41示出的电流I的流通方向能转用于其他天线42至44。
天线40是平面的，也就是说天线40在同一平面P1中延伸。作为示例，平面P1由横向方向X和纵向方向Y限定。
例如，每个环路41i到44i的长度对应于与该环路41i至44i相对的第二对侧中的每个侧的尺寸。例如，长度介于45mm至180mm之间。
例如，每个环路41i到44i的宽度对应于与该环路41i至44i相对的第一对侧中的每个侧的尺寸。例如，宽度介于87mm至111mm之间。
如在图7中示出(图7是图6的部分的分解视图)，每个天线40的每个环路41i至44i界定了被称为“环路表面”的内表面S。在该图7中，第一天线41的第一环路411的表面S被填充了阴影。
此外，第一天线41、第二天线42、第三天线43以及第四天线44在直线方向上相继地成对的偏移。在本实例中，直线方向是环路41i至44i的对齐方向，即纵向方向Y。
换言之，天线40的位置通过天线40相对于彼此沿纵向方向Y平移而获得。天线40相对于彼此的平移是在同一方向上进行的。
因此，第二天线42的位置是通过第一天线41沿着纵向方向Y平移而获得的，第三天线43的位置是通过第二天线42沿着纵向方向Y平移而获得的，并且第四天线44的位置是通过第三天线43沿着纵向方向Y平移而获得的。
在变型中，直线方向是横向方向X。
此外，在变型中，直线方向是竖直方向Z。
天线40例如比沿着纵向方向Y测量的环路41i至44i的最小尺寸更小的尺寸成对地偏移。
在图7中，天线40相对于彼此沿纵向方向Y的偏移是可见的。
对于每个天线40的每个环路41i至44i，该环路41i至44i的表面S的部分与每个其他天线40的环路表面的一部分重叠。换言之，该环路表面部分是天线40的彼此重叠的区域。
表述“对于每个天线40的每个环路41i至44i，该环路41i至44i的表面S的部分与每个其他天线40的环路表面的一部分重叠”意味着对于每个天线40的每个环路41i至44i，该环路41i至44i的表面S的一部分被每个其他天线40的环路表面的一部分覆盖。
因此，对于每个天线40的每个环路41i至44i，该环路41i至44i的表面S的部分被每个其他天线40的环路表面的一部分沿覆盖方向覆盖。覆盖方向例如垂直于天线40在其中延伸的平面P1。
以下仅针对第一天线41的第二环路412详细描述前述的环路表面部分，并且针对每个天线40的所有其他环路41i至44i类似地限定前述的环路表面部分。
针对第二环路412限定了三个环路表面部分(被称为第一环路表面S1、第二环路表面S2以及第三环路表面S3)。
每个表面部分S1、S2、S3是第二环路412的表面S的一部分。
第一部分S1对应于第一天线41的第二环路412的表面的被第二天线42的第二环路422的一部分覆盖的部分。如在图7中示出，第一部分S1包括第二部分S2和第三部分S3。
第二部分S2对应于第一天线41的第二环路412的被第三天线43的第二环路432的部分覆盖的部分。如还在图7中示出，第二部分S2包括第三部分S3。
第三部分S3对应于第一天线的第二环路412的被第四天线44的第二环路442的一部分覆盖的部分。
每个环路表面部分S1、S2、S3的面积小于第二环路412的表面S的面积。
因此，第一天线41的第二环路412与每个其他天线42至44的环路422、432、442的表面部分重叠。
此外，对于每个天线40的每个环路41i至44i，限定了多个重合部分。
对于每个天线40的每个环路41i至44i，每个重合部分与每个其他天线40的环路部分重合。换言之，每个环路41i至44i的每个重合部分大致与每个其他天线40的环路部分重叠。
例如，第一天线41的第二环路412与第二天线42的第二环路422的重合部分由附图标记48标识。
在图7中，为了更方便起见，在给出纵向方向Y的轴线Y上示出了重合部分48。
对于每个环路41i至44i，每个重合部分至少大于该环路41i至44i的周长的5％。
在本实例中，对于每个环路41i至44i，该环路41i至44i的重合部分平行于纵向方向Y。
此外，天线40相对于彼此的布置使得每个天线40的每个环路41i至44i被划分成多个环路区部。每个环路区部由附图标记50标识。
第一天线的第三环路413的每个区部50的界限在图7中可见。该界限是由每个其它天线42、43、44的每个环路在第一天线41的第三环路413上的投影产生的。
每个环路区部50由两个单独的天线40的至少一个环路部分界定。
每个环路区部50具有严格小于每个环路41i至44i的每个表面S的环路区部表面。
根据一个特定的示例性实施例，每个区部50的长度等于38mm。
优选地，区部50的表面的面积小于或等于该环路41i至44i的表面的面积的三分之一。根据同一特定实施例，每个区部50的长度小于或等于该环路41i至44i的长度的三分之一。
根据一个特定的实施例，对于每个环路41i至44i，一个或多个区部50的表面面积等于该环路41i至44i的表面面积S的1/N2，其中，N2等于第二通信单元30的天线40的数目。根据同一特定实施例，每个环路41i至44i的一个或多个区部50的长度小于或等于该环路41i至44i的长度的1/N2。
由每个第二通信单元30发射的电磁场沿着平行于纵向方向Y的方向。
换言之，每个第二通信单元30被配置成发射沿着第二通信单元32的长度没有孔的电磁场。
例如，天线40被集成到印刷电路板(未示出)中。
由于每个第二通信单元32包括多个重叠的天线40，因此沿着纵向方向Y不存在第一通信单元的读取孔。
有利地，天线40的长度使得每个第一通信单元15在平面P1中的正交投影被包括在天线40中的一个天线的至少一个环路41i至44i中。
参照图5，在本公开的其余部分中描述了在第一通信单元15和第二通信单元30之间进行通信的通信方法。
该方法包括向第二通信单元30的天线40供应电流I的初始步骤。
例如，电流I的值介于20毫安(mA)至120mA之间。
该方法包括通过第二通信单元30发射电磁波的步骤。
第二通信单元30的发射功率例如等于1.2瓦。
发射功率是恒定的。
由第二通信单元30发射的电磁场在图5中以小点示出。
第二通信单元30沿纵向方向Y发射连续的电磁场(即，沿纵向方向Y没有读取孔)。
第二通信单元30沿横向方向X发射连续的电磁场(即，沿横向方向X没有读取孔)。
此外，波导31沿竖直方向Z引导由第二通信单元30产生的电磁波。
更特别地，电磁波被引导通道56引导而朝向内部隔间22的上部分，即沿着竖直方向Z。
内部隔间22的接收由第二通信单元30发射的电磁波的三维区域被称为“接收区域”。
通信区域32是接收区域的一部分。
通信区域32从第二通信单元30沿竖直方向Z延伸。
在与纵向方向Y正交的平面中，通信区域32由沿着竖直方向Z彼此间隔开的第一端部33A和第二端部33B界定。
第一端部33A与第二通信单元30的基元天线40在其中延伸的平面P1结合。
第二端部33B取决于发射的电磁场C在接收区域中的功率Π。
作为示例，功率对应于坡印廷矢量，即，由第二单元30发射的电磁场的电分量的平方或磁分量的平方。
有利地，第二端部33B与线58重合，由第二通信单元30发射的电磁场的功率沿着该线是相同的。在本公开中，该线58被称为“等功率线58”。
例如，等功率线58限定了预定的电磁功率(表示为Π1)。预定的功率Π1介于50dBA/m至54dBA/m之间。单位dBA/m对应于在以分贝为单位的尺度上以安培每米为单位的磁场值。
例如，预定的功率Π1等于52dBA/m。
通信区域32的第二端部33B位于在竖直方向Z上距第一端部32A非零距离H处。
第二端部33例如具有凹入的形状。
此外，第二端部33B的位置对应于形成等功率线58的曲线的最大值。
因此，高度H是平面P1与由等功率线58形成的曲线的最大值之间的距离。
因此，在通信区域32中，由第二通信单元30发射的电磁场的功率(表示为Π)大于或等于由等功率线58限定的功率Π1。此外，沿竖直方向Z在第二端部33B的上方，由第二通信单元32C发射的功率Π严格小于功率Π1。
此外，通信区域32的宽度由波导31界定。
波导31在引导通道56中引导由第二通信单元30产生的波，使得通信区域32的高度H严格大于参照尺寸HR。
参照尺寸HR是在竖直方向Z上测量的。因此，参照尺寸在下文中被称为“参照高度HR”。
当储存装置20没有波导31时，参照高度HR对应于通信区域的高度。
为了区分包括波导31的储存装置20的通信区域32和不包括波导31的通信装置20的通信区域，不包括波导31的储存装置20的通信区域被表示为“通信区域32’”。通信区域32’一方面由平面P1和等功率线58’界定。
等功率线58’类似于包括波导31的储存装置20的等功率线58。因此，等功率线58’是如下的线：沿着该线，由第二通信单元30产生的电磁场的功率是相同的并且等于参照功率Π1。
因此，高度HR是平面P1和由等功率线58’形成的曲线的最大值之间的距离。
通信区域32的高度H严格大于参照高度HR。
例如，通信区域32的高度H大于或等于参照高度HR的105％，优选地大于或等于参照高度的115％，或者优选地大于或等于参照高度的120％。有利地，通信区域32的高度小于或等于参照值HR的130％。
例如，参照高度HR介于75mm至90mm之间。
在本实例中，参照高度等于86mm。例如，通信区域的高度H等于109mm。
换言之，从第二通信单元30测量的直到每个第一通信单元15被第二通信单元30读取的高度H大于不包括波导31的储存装置20的、从第二通信单元测量的直到每个第一通信单元被第二通信单元读取的高度。
因此，能够竖直地并且与第二通信单元30垂直地储存元件12，并且能够读取由这些元件12可靠地承载的第一通信单元15。
此外，通过使用第二通信单元30，能够在没有读取孔的情况下沿着横向方向X和纵向方向Y读取每个相关联的第一通信单元15。
包括储存装置的储存设备20使得能够满足在健康领域中限定的关于袋储存的各种要求。实际上，设备10在元件12(即，袋)的布置上提供了灵活性，同时确保可靠地读取布置在这些袋12上的所有RFID标签15。
应当注意，在描述的实施例中的每一个实施例中，波导31能够使由每个相关联的第二通信单元30发射的磁场集中。
在这个意义上，每个波导31是磁场集中器，因此，能够互换地使用“波导”和“磁场集中器”这两个术语来表示波导31。
特别地，波导31能够使由每个相关联的第二通信单元30发射的磁场集中，使得从该相关联的第二通信单元30沿预定方向测量的每个通信区域32的尺寸H严格大于参照尺寸HR。
更特别地，波导31能够使由每个相关联的第二通信单元30发射的磁场沿着形成预定方向的竖直方向Z集中。
换言之，波导31使得能够在预定方向Z上增大由每个相关联的第二通信单元30发射的磁场的密度。
因此，波导31被配置成在预定方向上约束由相关联的第二通信单元30发射的磁场的环路的形状。
波导31对电场的影响不在所考虑的影响内。
因此，如前所述的波导31的第一板52和第二板54形成磁场集中元件，该磁场集中元件被配置成使由每个相关联的第二通信单元30发射的磁场在竖直方向Z上集中。
因此，在第一板52和第二板54之间限定的通道56被配置成使磁场集中。
根据本发明的储存装置20与已知的储存装置的不同之处在于：根据本发明的储存装置包括波导31，该波导适合于使由调谐到13.56MHz±7kHz的频率的第二集中单元发射的磁场集中。
已知的储存装置不包括适合于使磁场集中以增大通信区域的尺寸的波导。
特别地，适合于发射频率为915MHz的波的第二通信单元(如在现有技术中的情况)不适合于与根据本发明的波导31一起运行。实际上，这种频率不能获得沿预定方向具有足够尺寸H的通信区域。
此外，发射频率为915MHz的波的第二通信单元不适合于与在13.56MHz±7kHz的频率下谐振的第一通信单元进行通信(如在本发明中的情况)。实际上，在13.56MHz±7kHz的频率下谐振的第一通信单元仅对由第二通信单元发射的13.56MHz的信号敏感。
此外，现有技术的一些储存装置包括适合于接纳第一通信单元的形成法拉第笼的抽屉部。与本发明不同，这种类型的抽屉部不能使由第二通信单元发射的磁场集中，从而增大通信区域的尺寸。

Claims (11)

1.一种无线通信装置(30)，所述无线通信装置包括至少三个基元天线(40)，每个基元天线包括至少两个环路(41i至44i)，其中i是从1变化到N1的整数，两个相邻的环路(41i至44i)被配置成被具有相反的流通方向的电流(I)穿过，每个天线(40)的每个环路(41i至44i)界定了被称为环路表面(S)的内表面，其中，所述基元天线(40)在直线方向(Y)上两两偏移，并且其中，对于每个天线(40)的每个环路(41i至44i)，该环路(41i至44i)的所述环路表面(S)的部分(S1，S2，S3)与每个其他基元天线(40)的环路表面的一部分重叠，所述环路表面的所述部分(S1，S2，S3)的面积小于所述环路(41i至44i)的环路表面(S)的面积。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，每个天线(40)的每个环路(41i至44i)的被称为重合部分(48)的部分与每个其他天线(40)的环路部分重合，并且对于每个基元天线(40)，所述重合部分(48)至少大于该环路(41i至44i)的周长的5％。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，每个天线(40)的所述环路(41i至44i)具有相同的形状。
4.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，每个天线(40)是平面的，并且所述至少三个基元天线(40)在同一平面(P1)中延伸。
5.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，每个基元天线(40)包括至少三个环路(41i至44i)。
6.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，每个天线(40)的每个环路(41i至44i)被划分成具有表面的环路区部(50)，每个环路区部(50)被另一个天线(40)的环路的至少一个环路部分界定，环路区部(50)的每个表面的面积小于或等于该环路(41i至44i)的所述环路表面(S)的面积的三分之一，并且
其中，所述基元天线(40)在同一平面(P1)中延伸并且被配置成在三维空间区域(32)中发射电磁场，在所述三维空间区域(32)中发射的电磁场沿着平行于所述直线方向的方向是连续的。
7.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述无线通信装置(30)是射频识别标签读取器。
8.一种元件储存设备(10)，每个元件(12)承载第一无线通信单元(15)，所述设备(10)包括：
-壳体(16)，所述壳体包括内部隔间(22)，和
-根据权利要求1至7中任一项所述的无线通信装置(30)，所述无线通信装置形成能够与至少第一无线通信单元(15)进行通信的第二无线通信单元，其中，所述无线通信装置(30)被布置在所述内部隔间(22)中。
9.根据权利要求8所述的元件储存设备(10)，其中，所述壳体(16)是制冷壳体。
10.根据权利要求8所述的元件储存设备(10)，其中，所述元件(12)是生物产品、药物或治疗制剂的容器，并且每个第一无线通信单元(15)是包括存储器的射频识别标签，所述存储器能够储存关于承载该第二无线通信单元(30)的所述容器的数据。
11.在根据权利要求8的元件储存设备(10)中执行的、在至少一个第一无线通信单元(15)和第二无线通信单元(30)之间进行通信的通信方法，第二无线通信装置(30)包括至少三个基元天线(40)，每个基元天线包括至少两个环路(41i至44i)，两个相邻的环路(41i至44i)被配置成被具有相反的流通方向的电流(I)穿过，每个天线(40)的每个环路(41i至44i)界定了被称为环路表面(S)的内表面，其中，所述基元天线(40)在直线方向(Y)上两两偏移，并且其中，对于每个天线(40)的每个环路(41i至44i)，该环路(41i至44i)的所述环路表面(S)的部分(S1，S2，S3)与每个其他基元天线(40)的环路表面的一部分重叠，所述环路表面(S)的所述部分(S1，S2，S3)的面积小于所述环路(41i至44i)的环路表面(S)的面积，其中，所述通信方法包括通过所述无线通信装置(30)发射波的步骤。
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