CN1402858A - 便携式通信装置 - Google Patents
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Abstract
一个包括移动通信装置的系统,其中在包括蓝牙功能的移动电话中的无线电部分与天线之间加上一个识别模块,并且该模块包括一个用于将来自在反向散射型的2.45GHzRFID系统中的识别器件的识别消息转换到基带以便进一步在该装置的计算机部分中进行处理和可以通过标准呼叫信道或蓝牙信道与超常系统进行通信的混频器。在一个具体的实施例中,该装置也能够将信息发送给所述识别器件以便发出警报和/或发射数据,其中能够按照蓝牙标准实施调制和编码,从而能够使包括的所述混频器作为标准蓝牙无线电部分的积分部分进行工作。
Description
背景技术
用无线电/微波的自动识别系统(RFID=无线电频率识别)的特征是用阅读器从远处识别和读出加在物体上的识别器件(也称为ID标记,数据载体,卡,发射应答机等)。物体,如汽车制造厂中的底盘和它们的制品,在不同的分配系统中的容器,进入车库和受限制区域的汽车,通过高频门和通道门的人,在分配中心,港口,机场等中的卡车,沿铁路轨道的铁路交通等通常在一个有序的生产线或流中通过。
用通常工作在915MHz,2.45GHz和5.8GHz频带中的基于微波的系统能够达到若干米的范围,这特别适合于上面提到的相当大的物体。在这方面,将固定的阅读装置放在预期物体通过的位置附近,使得能够完全自动地进行识别。
然而,一个问题是物体并不总是在一个稳定的生产线或流中移动,而是被放置,被停止或采取与预期的不同的路线。因此,我们希望得到紧凑和便携式的阅读装置,能够容易地将它放在要识别的物体,例如等待进一步传输的负载载体的附近。
进一步,到超常系统的传输也提出一个问题。毕竟不能简单地通过一条用于传送来自ID器件的数据的电缆连接一个便携式装置。类似地,如果ID器件具有可编程类型,则希望从超常系统到便携式装置和从便携式装置到数据载体的数据传输非常简单。
专利申请WO93/16351A1提供了对这些问题的解决办法。尽管这个装置是便携式的并解决了上述问题,但是用它的实际设计进行生产是特别昂贵的。这是因为便携式装置的市场需求量仅仅是对固定装置需求量的百分之一。因为它们的小批量生产不允许达到足够高度的集成水平,即用离散的元件代替ASIC(大规模集成电路),关于外壳,显示,键组等必须用标准的设计,所以这种装置也相当地笨拙,又因为缺乏对于与超常系统的无线电通信的标准,所以也限制了这种装置的功能。
本发明通过用在移动电话工业中创造出来并工作在2.45GHz上的所谓的蓝牙技术解决了上述与成本,尺寸和标准化相关的问题。将一个在无线电部分与天线之间的识别模块补充加到蓝牙电话中,从而能够使蓝牙电话以已知的方式与2.45GHz的识别器件进行通信。
如果便携式装置位于被蓝牙网络覆盖的区域中,则用蓝牙也能够实现与超常系统的通信。这种网络通常具有10-100米的范围。
另一方面,当便携式装置不位于蓝牙网络中时,所述装置,它也可以是移动电话,能够对于按照GSM标准,换句话说按照某种用于发射数字消息的其它标准的移动电话系统,通过所谓的SMS消息发射和接收关于识别器件的数字消息。这个后面一种可能的情况包括能够发射数字消息的所有类型的移动电话系统。
将在发射机和天线之间的用于RFID的基带混频器补充到移动电话的蓝牙模块中。传统地在处理机中对混频器的输出信号进行放大和编码,中间将数据存储起来,并作为SMS消息等发送到超常系统。通过使微波信号脉冲化实施数据的相应写入。
这种电话已经是紧凑的,包含很少的元件并且已经具有与超常系统进行信息通信的基础结构。
附图说明
现在我们参照举例说明的实施例并参照附图描述本发明,其中
图1说明所谓的反向散射型的RFID系统;和
图2表示与移动电话形成一体的RFID系统。
发明内容
图1表示通过微波信号3相互连接的阅读装置1和识别器件2。阅读装置包括一个微波振荡器4,它通过天线5向识别器件的天线14辐射。识别器件的电子电路装置7接收来自阅读装置的信号,用根据在识别器件的电子电路装置中存在的数据的信息对该信号进行编码和调制,然后反射该信号,从而产生发送到阅读装置的所谓的识别消息8。
这些消息的数据内容可以在识别器件中预先被编程或者是例如用通过接触器件(图中未画出)的媒体的微波或用某种其它方式可以编程的。当通过微波实施编程时,按照传送到识别器件2的数据对微波振荡器4的输出信号进行振幅调制/脉冲化。
将识别消息8传递给阅读装置中的接收机天线6。然而,接收机天线不一定需要与发射机天线5分开,如在为了简单起见所说明情形中那样,但是可以与工作在,例如,相反极化,如右/左极化或水平/垂直极化中的装置结合起来。
在阅读装置1的混频器9中通过将信号与由天线5发送的部分信号进行混频将来自天线6的从识别器件接收的微波信号转换到基带,以便重新产生识别消息8并将所述消息传递给阅读装置的计算机部分或处理机10。
从而,通过通信信道13,例如通过按照某种传统方法的串行通信或无线电能够使包含在识别器件中的数据和其它信息成为可以利用的。
在所说明的实施例中只表示了RFID系统,其中从阅读装置发送未调制的微波信号,如当识别器件包括用于使它的与所述识别器件的天线连接的内部逻辑电路和调制电路时钟同步的稳定振荡电路时的情形那样。
根据另一个实施例,也可以例如通过发送由在识别器件中的电路检测出的脉冲微波信号,用阅读装置激活识别器件,从而例如起动与装置结合的振荡器以便将数据的时标传送给与所述器件的天线连接的调制器电路。
根据另一个实施例,阅读装置能够发送脉冲微波信号以便将数据传送给识别器件用于在与所述器件结合的存储器中进行存储和/或用于控制所述器件的功能。因此,有时也将阅读装置称为写入/读出装置。
图2表示与包括蓝牙信道的电话形成一体的反向散射型的RFID系统的写入/读出装置。
移动电话,它可以是GSM电话,包括对用于移动电话的常规功能的无线电部分进行控制并与该无线电部分共同作用的计算机部分21,即例如当电话安装在车辆上或安装在缺乏一个分开的基站的建筑物内等时,移动电话通过天线23在相当大的范围(典型地直到数千米)内与基站通信。对于这种通信常常用量级为0.9GHz或1.8GHz的频率。
许多移动电话操作员提供通过所述链路的数据发射的服务,即例如用天线23发送通过计算机部分21从电话键板或外部PC完成的文本消息。这种普通的服务称为SMS并将该消息称为SMS消息。例如为了在移动电话的字符窗中进行显示或将消息传送给外部PC,也能够用天线23接收文本消息。
图2也表示一条蓝牙信道,在那里安装了另一个无线电部分24以便通过天线25在相当短的范围(典型地直到100米)中与外部装置通信。根据蓝牙,这样一条补充的信道典型地在2400-2480MHz的范围内发射,于是与用于RFID的2450MHz的频带重叠,并且带宽典型地小于30MHz。蓝牙无线电部分24发射只有数毫瓦的低功率输出,这样就相当便宜。因为非常大量地生产移动电话,所以使移动电话具有高的集成水平,即将无线电部分24的大部分集成在一个或一些ASIC(特殊应用集成电路)中,从而相关成本特别低。
这样,能够将蓝牙无线电部分24用于例如与另一个不一定与移动电话结合的蓝牙无线电部分进行通信。同样也可以将蓝牙无线电部分与PC结合起来以便发射数据文本,或与电话机插孔结合起来以便通过标准的连线电话网络进行呼叫。
根据本发明的这个实施例,在移动电话中已经包含了一个RFID模块26,并且RFID模块26利用同一个无线电部分24和天线25作为移动电话的蓝牙功能。这种添加是非常简单的仅仅是在无线电部分24和天线25之间加入混频器27。在结合点29提取来自识别器件的携带信息的信号,并与在结合点28提取的发射机信号混频,以便得到具有在结合点28得到的识别消息的基带信号。使这些消息进入移动电话的数据部分21在那里以适当的方式受到处理。在移动电话中已经找到在图1中的装置10,4,5和6的功能,为了RFID功能加入的唯一硬件是混频器9,即图2中的装置27。这导致一个根据本发明的特别紧凑,有用和廉价的移动阅读装置。
如果需要将数据传递给识别器件和/或如果该器件需要在2.45GHz上的振幅调制报警信号,则这也能够实现。于是按照一个适当的图案对来自已经包含振幅调制电路的蓝牙无线电部分的信号进行脉冲化,以便能够将数据写入识别器件。
在本发明的一个优先实施例中,混频器27包含在作为集成装置的蓝牙无线电部分24的标准电路中,便携式通信装置适合于读出根据蓝牙标准传递反向散射信号的识别器件。
本发明也涉及识别器件,该识别器件传递它的经过调制和编码以便比拟通常在不同的蓝牙装置即在发射链路两端都具有发射机的装置之间发射的消息的信息。这种识别器件是为了与大多数RFID系统比较在已经指定给蓝牙的微波信道中的高传输率而构造的,所以能够减少功率消耗,从而在所述器件中也不需要大电池。尽管识别器件也能够通过具有一个报警设备处于在通信时刻之间的少用功率的静止位置,但是识别器件也能够工作在高数据速率上。
从而,也能够用识别器件按照蓝牙标准进行写入工作。
Claims (10)
1.用于用2.45GHz的微波从识别器件读出数据和/或将数据写入识别器件的便携式通信装置,其中该通信装置用所述微波辐射所述器件,和其中识别器件通过调制入射的微波信号将它的信息反射到通信装置,而不需要将更多的能量加到所述装置,该通信装置的特征是它是由具有2.45GHz蓝牙技术,在蓝牙信道的无线电部分和天线之间补充加上一个基带混频器,和适合于从所述识别器件接收识别消息的移动电话组成的。
2.根据权利要求1的便携式通信装置,它的特征是用传统的方式在移动电话的计算机部分中对混频器输出信号进行放大和编码。
3.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是中间存储数据,并通过一条标准的移动电话语音信道将数据发送给超常系统作为SMS消息或类似的消息。
4.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是中间存储数据,并通过移动电话的蓝牙信道将数据发送给超常系统作为数据信息或类似的消息。
5.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是能够通过从蓝牙无线电部分(24)发送的微波信号的振幅调制/脉冲化对包括一个报警设备的识别器件发出警报。
6.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是能够通过发射的微波信号的振幅调制/脉冲化用蓝牙无线电部分(24)将新数据写入包括写功能的识别器件。
7.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是通过按照蓝牙标准的调制,识别器件适合于对蓝牙信道中的消息作出应答,并且所述混频器(27)包括在蓝牙无线电部分(24)的标准接收电路中成为一个集成装置。
8.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是所述装置也包括一个识别器件,该识别器件传递它的按照蓝牙标准经过调制和编码的信息。
9.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是虽然识别器件也能够通过具有一个警报设备在次数之间在通信时刻之间处于一个缺少功率的静止位置,但是识别器件能够工作在高数据率,从而是与蓝牙相容的。
10.根据上述权利要求中的任何一个的便携式通信装置,它的特征是识别器件也适合于允许按照蓝牙标准将数据写入其中。
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