CZ2007527A3 - Zarízení pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu - Google Patents
Zarízení pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2007527A3 CZ2007527A3 CZ20070527A CZ2007527A CZ2007527A3 CZ 2007527 A3 CZ2007527 A3 CZ 2007527A3 CZ 20070527 A CZ20070527 A CZ 20070527A CZ 2007527 A CZ2007527 A CZ 2007527A CZ 2007527 A3 CZ2007527 A3 CZ 2007527A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- magnetic field
- integrated circuit
- contactless integrated
- pole pole
- source
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
- G06K7/10118—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the sensing being preceded by at least one preliminary step
- G06K7/10128—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the sensing being preceded by at least one preliminary step the step consisting of detection of the presence of one or more record carriers in the vicinity of the interrogation device
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
- G06K7/10198—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves setting parameters for the interrogator, e.g. programming parameters and operating modes
- G06K7/10207—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves setting parameters for the interrogator, e.g. programming parameters and operating modes parameter settings related to power consumption of the interrogator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu je urceno zarízení opatrené smyckovou anténou pro vysílání oscilujícího magnetického pole, prostredky pro detekci bezkontaktního integrovaného obvodu s anténní cívkou, prostredky pro snímání signálu obálky pulsu snímaných ze smyckové antény, které odpovídají impulsum magnetického pole a prostredky pro monitorování zmen amplitudy obálky snímaných pulsu. Zarízení je dále opatreno dvema nezávislými zdroji (6,8) vysokofrekvencního magnetického pole. První zdroj (6), pro režim komunikace s bezkontaktnímintegrovaným obvodem, je generátorem impulsu jmenovitého výkonu. Druhý zdroj (8), pro režim detekceprítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu (7), je generátorem impulsu o výkonu nejméne o rád nižším než jmenovitý výkon. Oba zdroje (6,8) vysokofrekvencního magnetického pole jsou pripojeny na radic (1).
Description
(57) Anotace:
Pro čtení bezkontaktních integrov aných obvodu je určeno zařízení opatřené smyčkovou anténou pro vysílaní oscilujícího magnetického pole. prostředky pro detekci bezkontaktního integrovaného obvodu s anténní cívkou, prostředky pro snímání signálu obálky pulsu snímaných zc smyčkové antény, které odpov ídají impulsům magnetického pole a prostředky pro monitorováni změn amplitudy obálky snímaný ch pulsu. Zařízení je dále opatřeno dvěma nezáv islými zdroji (6.8) vysokofrekvenčního magnetického pole. Pivní zdroj (6). pro režim komunikaee s bezkontaktním integrovaným obvodem, je generátorem impulsů jmenov itého výkonu. Druhý zdroj (8). pro režim detekce přítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu (7). je generátorem impulsu o výkonu nejméně o řád nižším než jmenovitý výkon. Oba zdroje (6,8) vysokofrekvenčního magii etického pole jsou připojeny na řadič (1).
1 Ci ” -k '9 | /f;
tr
t* ' J jij <1 ' )
ZAŘÍZENÍ PRO ČTENÍ BEZKONTAKTNÍCH INTEGROVANÝCH OBVODŮ
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro čtení bezkontaktních integrovaných obvodů, opatřeného smyčkovou anténou pro vysílání oscilujícího magnetického pole a prostředky pro detekci bezkontaktního integrovaného obvodu s anténní cívkou a dále opatřené prostředky pro vysílání krátkých impulsů magnetického pole, prostředky pro snímání signálu obálky pulsů snímaných ze smyčkové antény, které odpovídají impulsům magnetického pole a prostředky pro monitorování změn amplitudy obálky snímaných pulsů.
Dosavadní stav techniky
V posledních letech došlo k výraznému rozvoji bezkontaktních integrovaných obvodů a jejich užití v pohyblivých elektronických předmětech jako jsou např. bezkontaktní čipové karty, bezkontaktní elektronické visačky, bezkontaktní elektronické průkazy apod. Čtecí zařízení využívají přenosu dat pomocí indukční vazby v určitém kmitočtovém pásmu. Všeobecně se pro tyto účely používá kmitočtové pásmo 13,56 MHz . Způsoby přenosu dat pomocí indukční vazby jsou v současné době obsahem různých protokolů, z nichž některé se staly standardy, např. protokoly dané normami ISO/IEC 15693, ISO/IEC 14443 a ISO/IEC 18000. Tyto protokoly obsahují zásady, pomocí nichž čtecí zařízení dokáže detekovat přítomnost bezkontaktního integrovaného obvodu uvnitř svého komunikačního rámce tak. aby mohlo dojít k vlastní komunikaci. Tyto zásady často zahrnují žádost o identifikaci, kterou musí čtecí zařízení opakované vysílat. Při příjmu takové žádosti integrovaný obvod nacházející se v detekčním poli čtecího zařízení vysílá zpět identifikační zprávu. Identifikační zpráva může být individuální a může obsahovat identifikační číslo integrovaného obvodu, jako např. jeho sériové číslo nebo jakýkoli jiný identifikátor. Identifikační zprávu může rovněž tvořit jednoduchý anonymní identifikační signál, jako například perioda modulace amplitudy magnetického pole vytvářené zatěžovací modulací. V aplikacích, kde existuje pravděpodobnost, ze několik bezkontaktních integrovaných obvodů je současně uvnitř komunikačního rámce jednoho čtecího zařízení, je žádost o identifikaci • · · · ··«· 9 9 · ·· 4 4 9· 4 4
4 4 4 4 4 9 9 4 9 9 4 · * · · * ···· ··· « « ·« ·· t « ·* · spojena s anti-kolizním protokolem, pomocí něhož lze vybrat pouze jeden jediný integrovaný obvod. Tento způsob detekce a/nebo identifikace integrovaného obvodu vyžaduje, aby čtecí zařízení trvale vysílalo střídavé magnetické pole nebo alespoň vysílala skupinu impulsů magnetického pole dostatečné délky, která by umožnila vyslat žádost o identifikaci a přijmout identifikační zprávu, anebo alespoň skupinu impulsů magnetického pole dostatečné délky, aby integrovaný obvod byl schopen vytvořit si napájecí napětí a spotřebovat energii a tím oslabit vysílané magnetické pole.
Zařízení tohoto typu. popsané v patentovém spise EP 391 559 je opatřené anténní cívkou, která generuje magnetické pole kmitající na kmitočtu 13,56 MHz. Bezkontaktní integrovaný obvod je vybavený vlastní anténní cívkou. Čtecí zařízení vysílá skupiny impulsů magnetického pole, kde každá skupina má délku 5 až 10 milisekund. Obálka magnetického pole při vysílání žádosti je amplitudově modulována po určitý časový interval, kdy je vysílána tzv. žádost. Bezkontaktní integrovaný obvod v komunikačním dosahu vysílací antény potom po příjmu žádosti vysílá odpověď. Tento způsob detekce a identifikace bezkontaktního integrovaného obvodu vykazuje značnou spotřebou proudu zařízeni vysílajícího magnetické pole, což je nevýhodné zejména tam, kde čtecí zařízení jsou napájena z baterie nebo elektrického článku.
Podle jiných komunikačních protokolů integrovaný obvod samovolně vysílá identifikační zprávu, jakmile zjistí přítomnost magnetického pole, které čtecí zařízení vysílá. Tento způsob detekce pomocí samovolné identifikace se také vyznačuje značnou spotřebou elektrického proudu, protože čtecí zařízeni musí nepřetržité vysílat magnetické pole nebo skupinu impulsů magnetického pole s dostatečnou délkou, aby mohlo dojít k aktivaci integrovaného obvodu, který je pak schopen vyslat identifikační zprávu. Tuto nevýhodu odstraňuje způsob detekce integrovaných obvodů pomocí infračerveného vysílače/přijímače. Mimo dobu komunikace se čtecí zařízení nachází v aktivním pohotovostním stavu, v němž nevysílá žádné magnetické pote a pouze monitoruje signál přijímaný ze snímače infračerveného záření. Jakmile bezkontaktní integrovaný obvod vstoupí do pole infračerveného zářeni, čtecí zařízení detekuje modulaci úrovně příjmu infračerveného záření a přepne se do aktivního režimu, v němž vysílá magnetické φ φ φ φ * * • φ φ φ · • ·· ··♦ «φ φφφ · φ · φ φ φ φ φ φ φφ φ· φφ «* φφ φφ pole, bud formou skupin impulsů nebo trvale, s žádostí či bez žádosti o identifikaci. Pokud po určitém počtu žádostí nebo skupin impulsů nedorazí identifikační zpráva, čtecí zařízení přejde zpět do aktivního pohotovostního režimu.
V současné době existují také čtecí zařízení s funkcí aktivního pohotovostního režimu s nízkou spotřebou energie. K detekci bezkontaktního integrovaného obvodu je využito jevu vzájemné indukce mezi cívkou vysílací antény a cívkou bezkontaktního integrovaného obvodu. Při vstupu bezkontaktního integrovaného obvodu do komunikačního dosahu antény čtecího zařízení dojde k rozladění vysílací antény čtecího zařízení a tím ke změně VF signálu na živém konci antény,
Tyto změny jsou detekovány např. obálkovým detektorem. Čtecí zařízení vysílá v aktivním pohotovostním stavu pouze krátké impulsy nosného kmitočtu 13,56 Mhz, kolem 100 ps, v intervalech delších než 200 ms. Tím lze značně uspořit spotřebovanou energii. Čtecí zařízení tohoto typu je popsáno např. v patentovém spise EP 1459240. Použitím řízeného oscilátoru, zapínaného pouze na dobu nezbytně nutnou při vysílání vysokofrekvenčního pole, je u zařízení daného typu dosaženo úspory energie. Pro instalace, kde čtecí zařízení jsou napájena z baterie nebo elektrického článku zůstává celková spotřeba energie značná.
Účelem tohoto vynálezu je zlepšit výrazně snížit spotřebu energie stávajících čtecích zařízení.
Podstata vynálezu
Výše uvedeného účelu je dosaženo u zařízení pro čtení bezkontaktních integrovaných obvodů, opatřeného smyčkovou anténou pro vysílání oscilujícího magnetického pole a prostředky pro detekci bezkontaktního integrovaného obvodu s anténní cívkou a dáie opatřené prostředky pro vysílání krátkých impulsů magnetického pole, prostředky pro snímání signálu obálky pulsů snímaných ze smyčkové antény a prostředky pro monitorování změn amplitudy obálky snímaných pulsů, v provedení podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že zařízení je opatřeno dvěma nezávislými zdroji vysokofrekvenčního magnetického pole z nichž první zdroj, pro režim komunikace s bezkontaktním integrovaným obvodem, je zdrojem impulsů jmenovitého výkonu a druhý zdroj, • I · • · · • ·· ··· ·· · · · * · 4 · · · · 4 · »» *· «4 ♦· 44 pro režim detekce přítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu, je zdrojem impulsů o výkonu nejméně o řád nižším než jmenovitý výkon, přičemž oba zdroje vysokofrekvenčního magnetického pole mají ovládací obvod, kterýje připojený na společnou řídící jednotku. Ve výhodném provedeni je druhý zdroj vysokofrekvenčního magnetického pole opatřen oscilátorem s rychlosti náběhu menší než 1 ps, a to oscilátorem řízeným fázovým závěsem nebo číslicově řízeným oscilátorem. Výhodou tohoto vynálezu je výrazné snížení spotřeby energie oproti známým řešením při napájení daného zařízení z vlastního zdroje, a to nejméně o jeden řád.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je dále podrobněji objasněn na příkladech jeho praktického provedení, uvedených na přiložených výkresech, na nichž na obr. 1 je nakresleno obecné blokové schéma zapojení, na obr. 2 je blokové schéma se dvěma nezávislými vysílači a obr. 3 představuje blokové schéma se dvěma nezávislými vysílači, kde oscilátor druhého vysílače je součástí řadiče. Obr. 4a, b, c, představuje průběhy magnetického pole stávajících zařízení a zařízení podle vynálezu
Příklad provedení
Jak je uvedeno na schématu základního uspořádání podle obr. 1, předmětné čtecí zařízení sestává zřídící jednotky, již je vdaném případě řadič 1_, bloku 2 komunikace, vybaveného vysílačem 21 s prostředky pro vysílání krátkých impulsů magnetického pole a přijímačem 22 s prostředky pro příjem vysokofrekvenčních pulsů, a dále z bloku 3 detekce, bloku 4 sledování s prostředky pro snímání amplitudové obálky vysokofrekvenčních pulsů a smyčkové antény 5.
Řadičem 1 je integrovaný programovatelný mikroprocesor s nízkou vlastní spotřebou a dostatečným výpočetním výkonem. Moderní integrované mikroprocesory mají více zdrojů systémových taktovacích pulsů. Lze proto využít nízko-příkonového režimu při typové hodnotě taktovacích pulsů 32768 Hz. Pro dosažení plného výpočetního výkonu řadiče se využívá vyšší frekvence taktovacích pulsů a to, buď přepnutím na jiný oscilátor nebo využitím řízených oscilátorů. Činnost celého čtecího zařízení a všech jejich bloků je řízena programem • 4 · · · · 4 4 4 * • · 44 * · 44 · · • · · ··· · · ··· 4 · t · · 4 · 4 · 4 4 4 4
4 4 4 * · 4 · 4 4 4
Smyčkovou anténu 5 tvoří první anténní cívka Ld s prvním kondenzátorem CL Smyčková anténa 5 je naladěna na nosnou frekvenci 13,56 MHz. Jeden uzel smyčkové antény 5 je uzemněn, druhý uzel je živý. Živý uzel 51. smyčkové antény 5 je připojen jednak přes vazební kondenzátor C3 na signálový port 23 bloku 2 komunikace, jednak přes blok 4 sledování na blok 3 detekce.
Signálový port 23 bloku 2 komunikace je tvořen společným uzlem vysílače 21 a přijímače 22. Přijímač 22 má výstup 24 připojený na datový vstup 11 řadiče 1. Vysílač 21 má svůj první vstup 25 připojený na datový výstup 12 řadiče 1 a druhý vstup 26 na prostředky pro vysíláni krátkých impulsů magnetického pole. Činnost bloku 2 komunikace je spouštěna signálem přivedeným z výstupu 15 prvního spouštěcího signálu řadiče 1 na vstup 27 spouštěcího signálu bloku 2 komunikace.
Prostředky pro vysílání krátkých pulsů magnetického pole jsou podle vynálezu tvořeny jednak zdrojem 6 jmenovitého výkonu vysokofrekvenčního magnetického pole pro komunikaci s bezkontaktním integrovaným obvodem 7, jednak zdrojem 8 sníženého výkonu vysokofrekvenčního magnetického pole k detekci přítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu 7 při práci v pohotovostním stavu. Přepínání mezi oběma zdroji 6 a 8 je řízeno signálem z prvního řídícího výstupu 13 řadiče 1. Výkon vysílače 21 je řízen signálem z druhého řídícího výstupu Μ řadiče L Anténa bezkontaktního integrovaného obvodu 7 je opatřená druhou anténní cívkou L?.
Generátorem kmitočtu 13,56 MHz zdroje 6 jmenovitého výkonu je krystalový oscilátor OSC s dobou náběhu včetně stabilizace amplitudy a kmitočtu v řádech milisekund. Jelikož při detekci se využívá rozladění antény vysílače při vložení bezkontaktního integrovaného obvodu 7, není třeba v tomto režimu nutně využívat nosný kmitočet 13,56 MHz a také nejsou stejné nároky na stabilitu nosného kmitočtu jako při komunikací s bezkontaktním integrovaným obvodem. Proto je jako zdroj 8 sníženého výkonu s výhodou využít oscilátor typu PLL, tj. oscilátor řízený fázovým závěsem, nebo oscilátor typu DCO, tj. číslicově řízený oscilátor, s velmi rychlým náběhem, menším než 1 ps, jehož kmitočet je nastavitelný v rozmezí 12 až 14 MHz a je stabilizován pomocí nízkofrekvenčního oscilátoru, kterým je taktován řadič 1 v neaktivním stavu. Typickým kmitočtem takového • · » » · ·· ··· · · * k « ff ·«·· » · i ·· ·· · · ·· ff* · nízkofrekvenčního oscilátoru je 32768 Hz. Obvodově je pak možné realizovat oscilátor PLL nebo oscilátor DCO na požadovaném kmitočtu 12 až 14 Mhz s rychlostí náběhu v řádech mikrosekund, což vede k nezanedbatelnému snížení proudového odběru čtecího v detekčním režimu. Použití oscilátoru typu PLL nebo DCO může navíc přinést zvýšení citlivosti detekce, neboť ve fázi kalibrace se přelaďováním kmitočtu oscilátoru PLL nebo DCO lze nalézt maximum analogové veličiny detektoru, což kompenzuje možné rozladění antény vlivem okolních předmětů, popřípadě možné rozladění antény vlivem okolní teploty.
Na obr. 2. je uvedeno jiné řešení, které má dvě samostatné jednotky vysílače 21, z nichž první jednotka obsahuje zdroj 6 jmenovitého výkonu vysokofrekvenčního magnetického pole, buzený kmitočtem 13,56 MHz z krystalového oscilátoru a druhá jednotka zdroj 8 sníženého výkonu vysokofrekvenčního magnetického pole buzený řízeným oscilátorem, který je stabilizován oscilátorem řadiče 1. Přepínání mezi oběma zdroji 6,8 vysokofrekvenčního mg. pole je prováděno pomocí anténního 9 přepínače, řízeného signálem z druhého řídícího výstupu 14 řadiče i. Zdroj 6 jmenovitého výkonu vysokofrekvenčního magnetického pole je na anténní přepínač 9 připojen přes vlastní vazební kondenzátor C3.
Na obr. 3 je další řešení, kde řízený oscilátor i blok 3 detekce jsou Integrální součástí řadiče 1. Tím je celé obvodové řešení značně zjednodušeno. Řadič 1 slouží zároveň jako vysílač o sníženém výkonu v režimu detekce bezkontaktního integrovaného obvodu. Mezí anténním přepínačem 9 a výstupním portem řadiče je vložen vazební kondenzátor C3.
Z živého uzlu 51 smyčkové antény 5 je signál přiveden na vstup obvodu 4 sledováni, snímajícího amplitudovou obálku vf pulsů. Jeho součástí je dolní propust, která je tvořená rezistorem Rl a druhým kondenzátorem C2. Výstupem je signál obálky, odpovídající amplitudové obálce vf signálu ze smyčkové antény 5.
Tento signál pak vstupuje do vyhodnocovacího obvodu bloku 3 detekce. Výstupní signál vyhodnocovacího obvodu je veden na vstup 16 signálu detekce řadiče 1.
Stav výstupního signál vyhodnocovacího obvodu indikuje přítomnost či nepřítomnost bezkontaktního integrovaného obvodu 7 v komunikačním dosahu čtecího zařízení. Činnost bloku 3 detekce je spouštěna signálem vedeným z výstupu 17 druhého spouštěcího signálu řadiče 1.
« · « · 4 « · · *«· 4 · »«· ·· • 4 t t *444 ··« ·« · * M ♦ ► * · *
Všechny obvody čtecího zařízení jsou ovládány řadičem 1. Jeho signály slouží křížení režimu spotřeby jednotlivých bloků. Řadič 1 uskutečňuje datovou komunikaci s bezkontaktním Integrovaným obvodem 7 prostřednictvím signálů datového vstupu H řadiče a datového výstupu 12 řadiče. Signál z datového výstupu 12 řadiče 1 je pomocí bloku 2 komunikace převeden na vf signál o jmenovitém výkonu a signál přicházející na datový vstup H řadiče je pomoct bloku 2 komunikace vytvářen z vf signálu o jmenovitém výkonu. Výstupní vf výkon čtecího zařízení může nabývat dvou úrovní a to jmenovitý výstupní vf výkon a snížený vf výkon. Komunikace s bezkontaktním integrovaným obvodem 7 probíhá pří jmenovitém výkonu, při sníženém výkonu se provádí pouhá detekce přítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu 7 v poli smyčkové antény 5.
V pohotovostním režimu, tj. v režimu detekce přítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu 7, jsou přiváděny krátké úseky vf signálu ze zdroje 8 sníženého výkonu přes anténní přepínač 9 vf signálu. Perioda úseků vf signálu je 125 ms a délka úseku je 0,1 ms, tj, úsek bez vf signálu je 124,9 ms dlouhý.
V tomto časovém úseku jsou vypnuty, všechny bloky, kromě řídícího řadiče 1, který je v nizko-příkonovém módu. Během vysílání vf úseku se sníženým výkonem je zapnuta soustava obvodu vyhodnocování v bloku 3 detekce, blok 4 sledování a zdroj 8 sníženého výkonu vf. signálu. Blok 2 komunikace s bezkontaktním integrovaným obvodem 7 je vypnut úplně. Pokud blok 3 detekce zjistí možnou přítomnost bezkontaktního integrovaného obvodu 7, čtecí zařízení přejde do aktivního režimu.
V aktivním režimu, tj, v režimu komunikace s bezkontaktním integrovaným obvodem 7, je vyonut zdroj 8 sníženého výkonu a blok 3 detekce s blokem 4 sledování Naopak je zapnut blok 2 komunikace a pomocí anténního přepínače 9 je na smyčkovou anténu 5 přiveden signál jmenovitého výkonu ze zdroje 6 jmenovitého výkonu. Zařízení ověří přítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu 7 odesláním signálu RQST požadavku. Po úspěšném ověření přítomnosti tohoto obvodu, začne komunikace s bezkontaktním integrovaným obvodem 7.
Na obr. 4.c je znázorněn průběh magnetického pole vysílaného čtecím zařízením dle vynálezu. Je patrný značný rozdíl mezi polem vysílaným v pohotovostním režimu a polem v režimu komunikace s bezkontaktním integrovaným obvodem 7.
• · · · • · 81 « » 8 · * 8 8 8 tt tf « 8 8 8 8 V · ·· 8 8 • 8* »88 8«
8»· 8 · ·
8» ·· 8» 8
Pro porovnání je na obr. 4,a uveden průběh magnetického pole vysílaného běžným čtecím zařízením, které opakovaně, v časových intervalech, vysílá žádosti o identifikaci a na obr. 4 b je průběh magnetického pole, kdy čtecí zařízení v pohotovostním režimu vysílá pouze krátký impuls o délce asi 100 ps nosného kmitočtu v intervalech delších než 200 ms o jmenovitém výkonu.
Blok 3 detekce může využít vlastností oscilátorů s rychlým náběhem, vdaném případě digitálně řízeného oscilátoru DCO s rychlým náběhem či oscilátoru PLL řízeného fázovým závěsem.. V pohotovostním režimu, kdy není potřeba generovat vysokofrekvenční sgnál, je tento oscilátor v nízko-príkonovém režimu nebo jej lze zcela vypnout. Řízení tohoto oscilátoru DCO,PLL se provádí signálem z prvního řídícího výstupu 13 řadiče 1. V případě potřeby vyslání úseku vysokofrekvenčního signálu se nastaví potřebná výstupní frekvence a aktivuje se výstup tohoto oscilátoru DCO,PLL. Oscilátory obou těchto typů umožňují jemné ladění výstupní frekvence, což může být využito pro doladění na rezonanční kmitočet antény, v jejímž poli není přítomen bezkontaktní integrovaný obvod 7. Doladěním se dosáhne větší citlivosti na přítomnost bezkontaktního integrovaného obvodu 7 v komunikačním dosahu smyčkové antény 5. Existují mikroprocesory, které obsahují výše uvedené typy oscilátorů DCQ.PLL přímo na čipu.
Anténní přepínač 9 lze realizovat buď elektromechanicky, nebo elektronicky. Musí zaručit dobré oddělení vf signálu jmenovitého výkonu a signálu sníženého výkonu. Blok 4 sledování je v nejjednodušším případě tvořen detekční diodou, jejíž anoda je připojena do živého uzlu 5£ smyčkové antény 5. Ke katodě diody D1 je připojena dolní propust, která je tvořena rezistorem Rl a kondenzátorem C2. Mezní frekvence dolní propusti je mnohem menší než nosná frekvence, např. 1 MHz oproti kmitočtu 13,56 MHz jmenovitého výkonu. Na výstupu dolní propusti je signál odpovídající amplitudové obálce impulsů nosné frekvence.
Blok 3 detekce má za úkol sledovat amplitudové změny obálky a stanovit mezní práh, jehož hodnota je citelně menší než hodnota amplitudy obálky signálu z antény, v jejímž poli není přítomen bezkontaktní integrovaný obvod 7. Blok 3 detekce lze realizovat např. rozdílovým zesilovačem nebo soustavou komparátoru a D/A převodníku nebo A/D převodníkem. Obdobně též blok 3 detekce může být integrální součástí řadiče 1.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení pro čtení bezkontaktních integrovaných obvodů, opatřené smyčkovou anténou pro vysílání oscilujícího magnetického pole a prostředky pro detekci bezkontaktního integrovaného obvodu s anténní cívkou a dále opatřené prostředky pro vysílání krátkých impulsů magnetického pole, prostředky pro snímání signálu obálky pulsů snímaných ze smyčkové antény, které odpovídají impulsům magnetického pole a prostředky pro monitorování změn amplitudy obálky snímaných oulsů, vyznačující se tím, že je opatřeno dvěma nezávislými zdroji (6.8) vysokofrekvenčního magnetického pole, z nichž první zdroj (6). pro režim komunikace s bezkontaktním integrovaným obvodem, je generátorem impulsů jmenovitého výkonu a druhý zdroj (8), pro režim detekce přítomnosti bezkontaktního integrovaného obvodu (7), je generátorem impulsů o výkonu nejméně o řád nižším než jmenovitý výkon, přičemž oba zdroje (6,8) vysokofrekvenčního magnetického pole jsou připojeny na společnou řídící jednotku.
- 2. Zařízení pro čtení bezkontaktních integrovaných obvodů podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhý zdroj (8) vysokofrekvenčního magnetického pole je opatřen oscilátorem řízeným fázovým závěsem, s rychlostí náběhu menší než 10 ps.
- 3. Zařízení pro čtení bezkontaktních integrovaných obvodů podle nároku 1. vyznačující se tím, že druhý zdroj (8) vysokofrekvenčního magnetického pole je opatřen číslicově řízeným oscilátorem s rychlostí náběhu menší než 10 ps.
- 4. Zařízení pro čtení bezkontaktních integrovaných obvodů podle nároku 1 nebo 2 nebo 3, vyznačující se tím, že řídící jednotkou je řadič (1).
- 5. Zařízeni pro čtení bezkontaktních integrovaných obvodů podle jednoho nebo více předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhý zdroj (8) vysokofrekvenčního magnetického pole je integrální součástí řídící jednotky.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070527A CZ2007527A3 (cs) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Zarízení pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu |
| PCT/CZ2008/000090 WO2009018790A1 (en) | 2007-08-08 | 2008-08-07 | Equipment for contactless integrated circuit reading |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070527A CZ2007527A3 (cs) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Zarízení pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007527A3 true CZ2007527A3 (cs) | 2009-02-18 |
Family
ID=40197426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20070527A CZ2007527A3 (cs) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Zarízení pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2007527A3 (cs) |
| WO (1) | WO2009018790A1 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2506185A1 (fr) * | 2011-03-29 | 2012-10-03 | Pollux | Procédé de communication radiofréquence avec détection de la présence d'une puce RFID, et système mettant en oeuvre un tel procédé |
| EP2954338B1 (de) | 2013-02-07 | 2020-04-15 | Giesecke+Devrient Mobile Security GmbH | Verfahren und vorrichtung zum prüfen eines schaltkreises |
| DE102013002139A1 (de) * | 2013-02-07 | 2014-08-07 | Giesecke & Devrient Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Schaltkreises |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10019657B4 (de) * | 2000-04-20 | 2020-06-18 | Carl H. Scheuermann | Identifikationssystem |
| FR2833785B1 (fr) * | 2001-12-18 | 2005-06-24 | Inside Technologies | Lecteur de circuit integre sans contact comprenant un mode de veille active a faible consommation electrique |
| DE102005044438A1 (de) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Giesecke & Devrient Gmbh | Mit einem Transponder betätigbare Schaltvorrichtung |
-
2007
- 2007-08-08 CZ CZ20070527A patent/CZ2007527A3/cs unknown
-
2008
- 2008-08-07 WO PCT/CZ2008/000090 patent/WO2009018790A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009018790A1 (en) | 2009-02-12 |
| WO2009018790A8 (en) | 2009-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10312696B2 (en) | Method and apparatus for transmitting wireless power | |
| ES2338878T3 (es) | Dispositivo de comunicacion para establecer una conexion de datos entre aparatos inteligentes. | |
| CA2582554C (en) | Detection signal generator circuit for an rfid reader | |
| US20130003712A1 (en) | Method and circuit intended for high-frequency communication between an interrogator and a smart tag | |
| US20070188326A1 (en) | Method for recognizing identification media | |
| US9806537B2 (en) | Apparatus and method for determining whether a power receiver is removed from the apparatus | |
| CN102007705A (zh) | 低功率近场通信设备 | |
| WO2000041333A1 (en) | Active electrostatic transceiver and communicating system | |
| US6731199B1 (en) | Non-contact communication system | |
| JP2012060609A (ja) | 通信モード設定装置 | |
| CN109905861B (zh) | Nfc设备的检测 | |
| CN110098665B (zh) | 管理从发射器到接收器的非接触功率传输的方法及发射器 | |
| WO2004032043A1 (en) | Radio frequency identification device communications system | |
| US9264109B2 (en) | Detection of change in generated magnetic field due to tag-loading | |
| CZ2007527A3 (cs) | Zarízení pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu | |
| US11342924B2 (en) | Local oscillator frequency-based proximity sensor | |
| US20220417852A1 (en) | Wakeup Communication in a Wireless Communication System | |
| US20100194534A1 (en) | Radio frequency identification system provided for access control | |
| CN108880002B (zh) | 感应式电源供应系统的供电装置及射频磁性卡片识别方法 | |
| US8766776B2 (en) | Transponder unit | |
| US6885256B2 (en) | Input circuit for an HF-transmitting component | |
| KR20090094545A (ko) | 저전력 통신 시스템 및 그 방법 | |
| EP1512118A1 (en) | Passive data carrier with signal evaluation means for evaluating information of a self-clocking signal | |
| JPH09162776A (ja) | 反射型通信システム |