激活对等通信单元的通信模式的方法
技术领域
本发明涉及用于从一组可能的通信模式中激活ID通信伙伴设备的期望通信模式的方法。
本发明还涉及用于ID通信伙伴设备的集成电路,该集成电路包括用于从一组可能通信模式中激活ID通信伙伴设备的期望通信模式的激活装置。
背景技术
在充分公知的具有ID通信伙伴设备的通信系统中(该系统在大量的各种实施例中被公共使用并且被设计为Reader Talks First(阅读器先发言)(RTF)系统),某些ID通信伙伴设备分别由应答器(transponder)或者ID标签形成,并且其它ID通信伙伴设备分别由通信站形成。在本案中的缩写词ID代表单词“标识”。应答器可以实现与通信站的通信连接。当建立这种通信连接时,在此类RTF系统中,通信站总是首先变得激活。通信站将输出查询信号,该查询信号被位于该通信站的通信范围之内的那些ID标签接收,据此这些ID标签分别向通信站输出应答信号。这样的应答信号可以包含例如特征信号,该特征信号在每一种情况下表示ID标签,并由此被通信站用来区分诸多ID标签。在编目(inventorying)处理的过程中,借助特定通信协议,这样的通信站能够明确地识别由不同ID标签发出的应答信号。
标签先发言(Tag Talks First)(TTF)系统(其同样被公共使用并早已被人们所知)中,ID标签有可能自己变得激活,而不必为此目的而被通信站查询。这种ID标签本身输出标识信号,该标识信号被合适的通信站接收,之后根据限定的通信协议,执行两个ID通信伙伴设备之间的进一步通信。
在RTF系统中,为TTF系统设计或具有TTF模式的ID标签造成RTF系统中的通信中断,并因此不能用于RTF系统中。然而,对于某些应用,在RTF系统中使用TTF系统的这种ID标签是非常有利的和期望的。
文件WO 02/41650A1披露了一种可以用于两个系统中的ID标签。在这种已知ID标签的情况中,可以执行两个模式之间(即在两个通信模式之间)的转换,特别是可以执行RTF系统中使用所需的模式与TTF系统中使用所需的模式之间特定的转换。这种转换在此情况下是通过激活装置执行的,使得在ID标签的存储装置中,可以借助于通信站发射的命令来设置或擦除比特值,其中根据设置的比特值调整通信模式。已知方法和已知ID标签的缺点是,必须预先为一个应用或另一个应用编程ID标签,也就是说,必须借助于命令来设置比特值,并且这(例如)早在ID标签被制造或ID标签被初始化之时进行。为一种系统中的使用而编程的ID标签,也就是说,例如为TTF系统而编程的ID标签不能在另一系统中也就是说例如在RTF系统中起作用,或者将在这种系统中引起中断,并且这是不利的。在适当的时候,可以进行重新编程;然而,这需要适合于该目的并且必须服务于合适通信协议的特殊通信站。这是经常满足不了的条件并且可能是费力和昂贵的条件,这是不利的。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点,并且提供用于被设计为通信站的ID通信伙伴设备的改进的方法和改进的集成电路、被设计为通信站的改进的ID通信伙伴设备、用于被设计为数据载体的ID通信伙伴设备的改进的集成电路以及被设计为数据载体的改进的ID通信伙伴设备。
为了实现上述目的,根据本发明的方法具有根据本发明的特征,所以根据本发明的方法的特征可以如下,即:
用于从一组可能的通信模式中激活ID通信伙伴设备的期望通信模式的方法,该组至少包括第一模式和第二模式,其中ID通信伙伴设备和至少一个其它ID通信伙伴设备进行通信连接,并且其中载波信号由至少一个其它ID通信伙伴设备输出,该载波信号由ID通信伙伴设备接收,并且其中借助于至少一个其它ID通信伙伴设备利用至少一个模式激活信号来重复指定载波信号,其中由ID通信伙伴设备识别模式激活信号的存在,给出识别结果信号,以及其中作为识别结果信号的功能(function),激活ID通信伙伴设备的期望通信模式。
为了实现上述目的,根据本发明,用于被设计为通信站的ID通信伙伴设备的集成电路也具有根据本发明的特征,所以根据本发明的这样的集成电路的特征可以如下,即:
集成电路,用于被设计为通信站的ID通信伙伴设备,该集成电路包括以下装置:
输出装置,用于输出载波信号,该载波信号可以由ID通信伙伴设备接收;以及生成装置,用于生成至少一个模式激活信号;以及指定装置,借助于该指定装置,可以利用至少一个模式激活信号重复指定载波信号。
为了实现上述目的,根据本发明,被设计为通信站的ID通信伙伴设备也具备有根据本发明的特征,所以根据本发明的这种ID通信伙伴设备的特征如下,即:
根据本发明,ID通信伙伴设备被设计为通信站,并且被提供有用于被设计为通信站的ID通信伙伴设备的集成电路。
为了实现上述目的,根据本发明,用于被设计为数据载体的ID通信伙伴设备的集成电路也具有根据本发明的特征,所以根据本发明的这种集成电路的特征可以如下,即:
集成电路,用于被设计为数据载体的ID通信伙伴设备,该集成电路包括以下装置:
激活装置,用于从一组可能的通信模式中激活ID通信伙伴设备的期望通信模式;以及存储装置,用于存储该组可能的通信模式的模式控制数据,该组至少包括第一模式和第二模式;以及接收装置,用于接收由ID通信伙伴设备输出并利用模式激活信号指定的载波信号;以及识别装置,用于识别至少一个模式激活信号的存在,借助于识别装置可以生成识别结果信号,作为识别结果信号的功能,能够由激活装置激活ID通信伙伴设备的期望通信模式的激活。
为了实现上述目的,根据本发明,被设计为数据载体的ID通信伙伴设备也具有根据本发明的特征,所以根据本发明的ID通信伙伴设备的特征可以如下,即:
根据本发明,ID通信伙伴装置被设计为数据载体并且被提供有用于被设计为数据载体的ID通信伙伴设备的集成电路。
通过提供根据本发明的特征,可以有利地和简单地实现以下情况:当使用根据本发明设计的ID通信伙伴设备时,被设计为数据载体的ID通信伙伴设备可以自动地识别哪种通信模式将被激活,所以在适当时候,相关数据载体自身可以开始通信,而不必等候查询,并且甚至在其中被设计为通信站的ID通信伙伴设备作为中央通信控制单元来确定通信模式的通信系统中,也能够使用这样的数据载体也不会造成中断,其中当被通信站查询时,位于通信站的通信范围中的所有数据载体可以与通信站通信。
通过提供权利要求2所述的措施,可以获得被设计为数据载体的ID通信伙伴设备可以用于已知的和普遍的通信系统中的优点。
通过提供权利要求3或权利要求8所述的措施,可以获得以相对简单的方式生成模式激活信号的优点。
通过提供权利要求4或权利要求14所述的措施,可以有利地获得以下情况:可以在通信系统中使用连续指定的载波信号,并且可以在通信站中利用简单的解调器解调连续指定的载波信号,所述通信站在每种情况下被设计为数据载体。
通过提供权利要求5或权利要求15所述的措施,可以有利地获得以下情况:可以在通信系统中使用连续指定的载波信号,并且利用简单滤波器可以在被设计为数据载体的那些通信伙伴设备中,检测连续指定的载波信号。
在根据本发明的方法中或者在被设计为通信站的根据本发明的ID通信伙伴设备中,载波信号的指定可以连续进行。然而,业已证明:当提供权利要求6或权利要求10所述的措施时,是特别有利的。结果,获得以下情形:在每种情况下被设计为数据载体的通信伙伴设备中在模式激活信号的识别中,可以使用相对简单的解调方法,在连续指定载波信号和同时使用载波信号发射命令信号的情况中,在发射信号的识别期间,解调方法另外可以有中断效果。
在被设计为通信站的根据本发明的ID通信伙伴设备中,对于载波信号的指定,可以由操作员人工设置或预先定义指定起点和指定持续时间。然而,业已证明,当提供权利要求7或权利要求11的措施时,是特别有利的。结果,获得以下情形:在被设计为通信站的ID通信伙伴设备中,可以为载波信号的指定,自动确定指定起点和指定持续时间。
本发明的上述方面和其它方面可以从以下说明的实施例的示例中显露出来并在所述实施例的示例的基础上进行解释。
附图说明
下面参照附图所示的实施例的示例进一步说明本发明,然而,本发明并不限于此。
图1以方框图的形式示意地显示了根据本发明的ID通信伙伴设备的在当前上下文中是实质性的那些部分,其中每个ID通信伙伴设备包含根据本发明的集成电路。
图2以信号-时间图表的形式示意地显示了在ID通信伙伴设备之间发射的命令和信号。
具体实施方式
图1显示了在通信范围CA中具有RFID通信伙伴设备的RFID通信系统1,其中通信范围CA利用虚线图示。这里,一个RFID通信伙伴设备被设计为数据载体2,另一个RFID通信伙伴设备被设计为通信站4,而且再一个RFID通信伙伴设备被设计为数据载体2’,其中更详细地示出了数据载体2和通信站4。
通信站4同样也可以被称为阅读器站4,它被设计用于与两个数据载体2和2’进行非接触式(contactless)通信。
阅读器站4具有构成发送装置和接收装置的传输装置5,该装置5在发送期间定义通信范围CA,并且被设计成以13.56MHz频率发送阅读器信号RS和被设计成从两个数据载体2和2’接收数据载波信号TS。这样的传输装置5早已是公知的,例如可以从其公开在此引用以资参考的文件US5537105A1中得知。
阅读器站4还具有用于公知目的的载波信号生成装置6、调制装置7和解调装置8。阅读器站4还具有由微处理器构成的处理装置9,该微处理器构成以下装置:命令信号生成装置10,用于生成命令信号并用于把命令信号输出给调制装置7;接收信号处理装置11,其被设计为处理由解调装置8输出的已解调接收信号;以及顺序控制装置12,用于控制命令信号生成装置10、接收信号处理装置11和未示出的其它装置。
顺序控制装置12包括:通信状态识别装置13,其被设计为识别通信状态;以及通信模式转换装置14,在此情况下其被设计用于两个通信模式之间的转换。
阅读器站4还具有存储装置15,存储装置15连接到处理装置9和顺序控制装置12,并且被设计成存储两个通信模式的模式控制数据以及存储已接收的信息。
数据载体2和2’具有用于发送数据载波信号TS和用于接收由阅读器站4输出的阅读器信号RS的传输装置16。数据载体2和2’由所谓的无源数据载体构成,并且具有时钟信号生成装置和操作电压生成装置(在这里未更具体地示出),借助于时钟信号生成装置或操作电压生成装置,从阅读器站4输出的信号例如从阅读器信号RS中导出用于操作数据载体的时钟信号或操作电压。数据载体2和2’被设计为发送应答信息ANS和其它信息,在发送期间,依赖于应答信息依据负载调制使用副载波信号,调制由阅读器站4输出的未调制载波信号。为此,数据载体2或2’具有集成电路3,该集成电路3具有特别由微计算机构成的处理装置17,处理装置17借助于所述处理装置17中包含的命令/应答生成装置18、顺序控制装置19和数据载体存储装置20,经由调制装置21向传输装置16输出应答信息ANS。
此外,集成电路13具有命令信号解调装置22,其被设计成解调由传输装置16接收的并且根据命令信号调制的阅读器信号RS。处理装置17还包括命令信号识别装置23,其被设计成识别命令信号并向顺序控制装置19输出这些命令信号。这样的命令/应答生成装置18、顺序控制装置19、数据载体存储装置20、调制装置21、命令信号解调装置22和命令信号识别装置23例如可以从中请号EP02100399.1(PHAT020020EP-P)的欧洲专利申请中得知,该申请要求申请号为IB03/01440的国际申请的优先权,并且其公开内容被引用在此以资参考。
集成电路3还具有RTF/TTF激活信号识别装置24,其被设计为识别用RTF/TTF激活信号指定或贴标签的阅读器信号RS,并且这在下面将更详细进行说明。
处理装置17还具有:控制数据存储装置25,用于存储两个通信模式的模式控制数据;以及激活装置28,其中用于TTF模式的控制数据的存储块26和用于RTF模式的控制数据的存块27被存储在控制数据存储装置25中。TTF和RTF模式的控制数据在此被设计为软件代码部分,并且控制数据存储装置25被设计为非易失性存储器ROM。还可以提及的是,控制数据存储装置25可以被设计为EPROM。此外,还可以提到,TTF和RTF模式的控制数据同样可以由硬连线逻辑电路构成。下面给出有关RTF/TTF激活信号识别装置24、控制数据存储装置25和激活装置27的更多细节。
利用实施例的示例和图2,下面更详细解释根据本发明的两个数据载体2和2’以及根据本发明的阅读器站4的功能。
在一个非常普通的应用中,在阅读器站4中,借助于通信模式转换装置14初始地设置RTF模式,并且通过使这些数据载体进入阅读器站4的通信范围CA,使可以用于执行RTF模式的大量数据载体(未更具体显示)与阅读器站4进行通信连接。这些数据载体例如可以构成地下铁道系统的电子车票,在旅行之前或开始时,这些车票被带入阅读器站4的通信范围CA,以支付旅行的价格。在读取在每个数据载体中含有的数据和/或将数据写入每个数据载体可以被执行之前,与所述数据载体进行非接触式通信的阅读器站4必须执行所谓的至少一个数据载体的编目。在这样的编目期间,对于每个数据载体,对于相关数据载体是有意义的标识数据ID从相关数据载体发射到阅读器站4,并且被存储在阅读器站4中,所以在阅读器站4中,与阅读器站4通信连接的所有数据载体的标识数据ID被得知,结果阅读器站4有可能使用指定数据载体的标识数据ID以有目标和无错方式开始与每个数据载体进行通信连接,以便例如从相关数据载体中读取有用数据,或者把有用数据存储到相关数据载体中。可以注意到,不必为可以与阅读器站4进行通信连接的所有数据载体确定标识数据ID,并且知道首先应答的数据载体的标识数据ID就足够了。
根据该应用实例,数据载体2和数据载体2’具有所谓的多标签功能,或者两个数据载体2和2’分别被设计为多标签卡,该多标签卡具有大量的授权,例如访问地下铁路系统或者停车场等的授权。于是数据载体2的用户或所有者和数据载体2’的其它所有者有利地具有以非常简单方式在两个数据载体2与2’之间交换这种访问授权或者发射这种访问授权的可能性。例如,地下铁路系统的每日通行或者使用地下铁路系统的授权也可以从一个用户转送到没有多标签卡的另一个用户,而多标签卡仍包含必须被转交的大量进一步授权。
下面根据图2说明这种方法和与之相关的RFID通信伙伴设备之间的通信顺序,即数据载体2和2’与阅读器站4之间的通信顺序。图2显示了阅读器站4和两个数据载体2和2’两者的通信信号的时序,其中阅读器站4的阅读器信号被表示为RS,数据载体2的数据载波信号被表示为TS1,并且数据载体2’的数据载波信号被表示为TS2。
假定在通信顺序的开始时,只有数据载体2位于阅读器站4的通信范围CA中。阅读器站4起初被设置为RTF模式,并且从时间t1到时间t2输出编目命令IGCO作为阅读器信号RS,编目命令IGCO由命令信号生成装置10生成并被输出给调制装置7。由数据载体2接收并识别所述编目命令IGCO。由于仍然没有RTF/TTF激活信号,因此数据载体2的RTF/TTF激活信号识别装置24向激活装置28输出识别结果信号RRS,以激活RTF模式。根据数据载体2的RTF模式,数据载波信号FS1与应答信号ANS1一起在时刻t3至t4期间被数据载体2输出,并且由阅读器站4接收,其中应答信号ANS1在此情况下由标识号或序号构成,读序号被存储在数据载体存储装置20中。此后,阅读器站4在时刻t5至t6期间输出选择命令SEL-1,该选择命令SEL-1被数据载体2接收并且利用确认信号ACK-1进行确认。在确认信号ACK-1之后,阅读器站4输出取消选择命令DSEL-1,该取消选择命令DSEL-1被数据载体2接收,并且又被后者利用确认信号ACK1进行确认。阅读器站4的通信现在被终止,并且由阅读器站4的通信状态识别装置13识别至此效果的通信状态。随后,所述通信状态识别装置13开始阅读器站4的通信模式的转换,由通信模式转换装置14将通信模式转换到TTF模式,在TTF模式中,阅读器站4不必再开始通信,因为合适的数据载体也可以自己启动这样的通信。在相同时间,通信状态识别装置13通过用于生成这样的RTF/TTF激活信号的生成装置29启动RTF/TTF激活信号AS的生成,生成装置29被连接到通信状态识别装置13,并且输出所述RTF/TTF激活信号AS给调制装置7。在调制装置7中,从时刻t3开始,用RTF/TTF激活信号AS连续指定载波信号CS,该载波信号经由传输装置5输出,精确地作为具有RTF/TTF激活信号的阅读器信号RS。RTF/TTF激活信号在此情况下由正弦信号构成,其频率被选择为负载调制中使用的副载波频率的整数倍。此外,正弦信号的频率也可以被选择为实际上低于副载波信号的频率,例如为副载波频率的四分之一或六分之一。
此外,可以提到,RTF/TTF激活信号可以利用其它信号形式例如利用三角形或矩形或者锯齿形来构成。重要的是,在此情况下,当载波信号CS被同时用于发射命令信号时,这样的命令信号和RTF/TTF激活信号AS的频谱不彼此重叠,因为这样的重叠将导致在接收这些信号的RFID通信伙伴设备中已发射信号识别的中断。
根据该应用实例,数据载体2’在时刻t13之后和在时刻t14之前进入阅读器站4的通信范围CA。数据载体2’的RTF/TTF激活信号识别装置24此后立即识别利用RTF/TTF激活信号AS所指定的阅读器信号RS存在,并且随后通过向激活装置28输出识别结果信号RRS开始使数据载体2’进入TTF模式。在此情况下,RTF/TTF激活信号识别装置24利用简单解调器构成,该解调器被调谐到RTF/TTF激活信号AS的频率上,其中借助于相关进行解调。可以提到,如果RTF/TTF激活信号AS的频率被选择成低于副载波信号的频率,则RTF/TTF激活信号识别装置24同样可以由简单的滤波器构成。
数据载体2’随后能够自己开始与其它RFID通信伙伴设备进行通信,或者开始编目处理。在当前情况下,根据时隙方法开始和执行编目处理,其中数据载体2’在时刻t14至时刻t15期间输出查询命令或编目命令IGC02,由阅读器站4和数据载体2接收该编目命令IGC02。在此编目处理中,在每一种情况下,由两个接收RFID通信伙伴设备生成并输出应答信号,其中数据载体2在时刻t16至时刻t17期间输出应答信号ANS1,并且阅读器站4在时刻t18至时刻t19期间输出应答信号ANSO。可以注意到,同样可以执行不同的编目处理,例如从申请号为EP02102343.7(PHAT020058EP-P)的欧洲专利申请中得知的处理,该申请要求申请号为IB03/03956的国际申请的优先权,其公开引入在此以资参考。
在本案中两个应答信号ANS1和ANSO可以由标识信号构成并且被数据载体2’接收和评估。随后,数据载体2’在时刻t20至时刻t21期间输出选择命令SEL-1,结果数据载体2’可以与数据载体2一起完成进一步通信顺序,在这样的进一步通信顺序中,例如有用数据可以在数据载体2与数据载体2’之间交换,在此情况下有用数据由授权数据构成。
根据本发明的再一个实施例,可以从阅读器站中省去通信状态识别装置13。在此情况下,这种阅读器站可以连接到主机计算机,其中可以由管理员利用主机计算机启动这种阅读器站的通信模式转换和/或载波信号的指定激活。同样,这种阅读器站可以被设计成连续工作于TTF通信模式,并输出指定的载波信号。
可以注意到,这样的进一步通信顺序可以包括阅读器站4,例如为了能够使用阅读器站4执行安全查询,因此只有根据授权准许的数据可以在数据载体2与2’之间进行交换。
可以注意到,单独的载波信号可以用于RTF/TTF激活信号AS和用于命令信号。
还可以提到,可以按预定时间间隔执行用RTF/TTF激活信号AS指定载波信号,也就是说,利用预定RTF/TTF激活信号序列进行指定,RTF/TTF激活信号序列重复。这种RTF/TTF激活信号序列由此必须被选择,以便没有可能与命令信号混乱。在两个连续RTF/TTF激活信号序列之间的时间周期应当至少与命令信号一样长。
而且,还可以注意到,阅读器站4也可以由数据载体2构成,其中这样的数据载体3具有与这样的阅读器站4相同的装置,用于与其它数据载体通信。
使用根据本发明的措施,不仅有可能自动识别所谓RTF模式和所谓TTF模式以及在设计为数据载体(应答器)的ID通信伙伴设备中相应期望模式的后续自动激活被执行,而且还有可能进行其它类型的模式识别和模式激活,例如识别所谓的短程模式和所谓的远程模式以及接着激活这两种模式。时分模式和频分模式以及码分模式的识别以及这三个模式之一的随后激活也是可能的。
如上所述,利用模式激活信号AS重复指定载波信号CS,其中该指定可以进行,以使之被连续重复,或者使之仅仅按时间间隔被重复,其中时间间隔可以是相同长度或者可以在随机基础上具有不同长度。
以上基于所谓RFID通信伙伴设备的图1和图2给出描述,其中RFID是“射频标识”的缩写。然而,根据本发明的措施并不局限于在RF(RF=射频)范围内与另一个设备通信的RFID通信伙伴设备,并且它们还可以有利地用于在MHz或GHz范围内与另一个设备通信的其它系统中。