CZ309664B6 - Zařízení pro detekci signálu pasivních čipů a způsob detekce signálu - Google Patents
Zařízení pro detekci signálu pasivních čipů a způsob detekce signálu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309664B6 CZ309664B6 CZ2019-562A CZ2019562A CZ309664B6 CZ 309664 B6 CZ309664 B6 CZ 309664B6 CZ 2019562 A CZ2019562 A CZ 2019562A CZ 309664 B6 CZ309664 B6 CZ 309664B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- signal
- computing unit
- module
- detecting
- processed
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 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
- G06K7/10—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
- G06K7/10297—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 arrangements for handling protocols designed for non-contact record carriers such as RFIDs NFCs, e.g. ISO/IEC 14443 and 18092
-
- 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
-
- 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
- G06K7/10366—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 interrogation device being adapted for miscellaneous applications
-
- 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
- G06K7/10316—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 using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Zařízení (1) pro detekci signálu pasivních RFID čipů zahrnuje anténu (2) pro vysílání zdrojového radiového signálu a přijímání rádiového signálu RFID čipů, detektor (3) píků, filtry (5) a bitové dekodéry (6) uzpůsobené k filtrování a dekódování signálů s různými typy modulace z množiny zahrnující amplitudovou, frekvenční a fázovou modulaci, a výpočetní jednotku (7). Zařízení (1) dále zahrnuje alespoň první a druhou paralelní větev (4), kde na vstup těchto větví (4) je přiveden signál zpracovaný detektorem (3) píků a výstup těchto větví (4) je přiveden na výpočetní jednotku (7). První i druhá větev (4) obsahují postupně filtr (5) a bitový dekodér (6). Výpočetní jednotka (7) zahrnuje alespoň první a druhý paralelně zapojený modul (8) obsahující protokol k detekci signálu zpracovaného daným protokolem, přičemž protokol prvního modulu se liší od protokolu druhého modulu.
Description
Zařízení pro detekci signálu pasivních čipů a způsob detekce signálu
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro rychlou detekci pasivních čipů fungujících na bázi bezkontaktního čtení v radiovém spektru, zejména pro RFID.
Dosavadní stav techniky
K identifikaci zboží, osob, zvířat apod. se v poslední době hojně využívají systémy fungující na bázi radiofrekvenčních signálů, známé též jako Radio Frequency Identification, RFID. Systémy tohoto typu zahrnují čtečku a čip, který slouží právě jako identifikační prvek. Čipy bývají aktivní nebo pasivní. V případě druhém nemá tento čip vlastní zdroj elektrické energie. Tehdy jako zdroj elektrické energie slouží vysílač, kterým může být čtečka či snímač. Ten prostřednictvím antény vysílá do svého blízkého okolí elektromagnetické záření o frekvenci ležící právě v rádiové oblasti, často např. 125 kHz či 13,56 MHz. Pasivní RFID čip následně využívá energii tohoto záření, čímž je napájen jeho vnitřní obvod, často naladěný na frekvenci vysílaného záření. Samotný RFID čip pak začne vysílat signál, obsahující nějakou podstatnou informaci - například identifikační kód majitele čipu. Tento signál je následně přijímán anténou čtecího zařízení, filtrován, demodulován a dále zpracován tak, aby z něj byla získána relevantní informace.
Informace je v daném signálu přenášena digitálně v binární formě. Signál pak bývá modulován, aby byli rozlišeni binární nositelné dané informace. Základní typy digitálních modulací pak jsou: ASK neboli Amplitude-Shift Keying, kdy změna amplitudy signálu odpovídá jiné binární formě, FSK neboli Frequency-Shift Keying, kdy změna frekvence signálu odpovídá jiné binární formě, a PSK neboli Phase-Shft Keying, kdy změna fáze signálu odpovídá jiné binární formě.
Samotná informace může být navíc v modulovaném signálu nějakým způsobem kódována, pro její extrahování ze signálu je tedy třeba signál nejen demodulovat, ale i dekódovat. Celý signál navíc obsahuje řadu kontrolních a doplňkových bitů. Například před sekvencí bitů odpovídající přenášené informaci se může nacházet startovací sekvence bitů. Dále jsou přenášená data doplněna paritními bity, které slouží k detekci chyb v přenášeném signálu, respektive usnadňují jeho kontrolu. Přenášenou informaci ve formě bitového toku je tedy třeba odlišit od ostatních bitů. Startovací sekvence bitů se mohou v různých čipech lišit, může jí být například sekvence devíti jedničkových bitů. Délka bitové sekvence přenášené informace může být také různá v různých čipech.
S přihlédnutím ke kódování, typu modulace, frekvence signálu, délce signálu a doplňkovým bitům je zjevné, že mohou existovat desítky různých typů čipů. Je sice možné využívat větší množství čteček, kde každá z těchto je uzpůsobená pro zpracování signálu určitého typu kombinace výše uvedených vlastností. Nicméně univerzálnost tohoto řešení je minimální a může přinášet značné množství zmatků při práci s tímto systémem. Současný stav techniky nepředstavuje technické řešení, které by se s tímto problémem efektivně potýkalo.
Částečné řešení problému představuje například patentový dokument WO 200252485 Improved identification reader. V tomto dokumentu je popsána čtečka obsahující PSK a FSK dekodér zapojené paralelně v obvodu čtečky. Výstupy těchto dekodérů jsou pak přivedeny na vstup mikroprocesoru, kde jsou dále zpracovány. Čtečka dále obsahuje několik dalších větví určených k jinému zpracování signálu. Toto zařízení však umožňuje práci pouze s různě modulovanými signály, v případě různého kódování, délky signálu či jeho tvaru pak selhává.
- 1 CZ 309664 B6
Další zařízení umožňující detekci a čtení různě modulovaných signálů je popsáno například v patentovém dokumentu CN 102930237 A. Z tohoto dokumentu však není zřejmé vzájemné uspořádání komponent celku.
Další zařízení umožňující detekci a čtení různě modulovaných signálů o různé frekvenci je popsáno například v propadlém patentu US 5952935. Různé kódování a tvar signálů však nejsou tímto zařízením rozpoznatelné. Dále toto zařízení zahrnuje množství sériově zapojených filtrů. Sériové zapojení však v tomto případě snižuje efektivitu zpracování signálu, jelikož signál musí projít všemi filtry, než je efektivně zpracován.
Další řešení popisující čtečku RFID čipů. Čtečka je opatřena množstvím jednotek, díky kterým je umožněno čtení několika čipů zároveň. Není zde však popsáno řešení komplikace, která vyvstává při použití čipů s různými vlastnostmi.
Ze stavu techniky je tedy zřejmé, že není k dispozici zařízení umožňující rychlé a kvalitní zpracování signálů RFID čipů o různých vlastnostech.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje zařízení pro detekci signálů pasivních RFID čipů. Zařízení pro detekci signálu pasivních RFID čipů zahrnující anténu pro vysílání elektromagnetického záření a přijímání rádiového signálu RFID čipů, detektor píků k detekci píků v signálu přijímaném anténou, filtry a bitové dekodéry uzpůsobené k filtrování a dekódování různých typů modulace signálu z množin modulací amplitudová, frekvenční a fázová. Zařízení dále obsahuje výpočetní jednotku. Zařízení pro detekci signálu pasivních RFID čipů obsahuje alespoň první a druhou paralelní větev, kde na vstup těchto větví je přiveden signál zpracovaný detektorem píků a výstup těchto větví je přiveden na výpočetní jednotku. První i druhá větev obsahují postupně filtr a bitový dekodér. Filtr a dekodér první větve jsou uzpůsobeny ke zpracování signálu modulovaného prvním typem modulace. Filtr a dekodér druhé větve jsou uzpůsobeny ke zpracování signálu modulovaného druhým typem modulace, přičemž první typ modulace se liší od druhého typu modulace. Výpočetní jednotka zahrnuje alespoň první a druhý paralelně zapojený modul. Moduly obsahují protokol k detekci signálu zpracovaného daným protokolem. Protokol prvního modulu se liší od protokolu druhého modulu. Takto provedené zařízení umožňuje díky paralelnímu zapojení větví a jednotlivých modulů rychlé a efektivní zpracování signálů RFID čipů různých protokolů.
Ve výhodném provedení jsou jednotlivé moduly dále uzpůsobeny k detekci počáteční bitové sekvence a celkové délky bitové sekvence signálu vstupujícího do výpočetní jednotky. Tato výhoda přináší další možnosti zpracování signálu. V dalším výhodném provedení jsou jednotlivé moduly opatřeny časovací jednotkou. Ta slouží ke kontrole přenosové rychlosti signálu a tím přináší další možnosti zpracování signálu.
Další provedení vynálezu zahrnuje navíc použití vyšší výpočetní jednotky, kam je odesílán zpracovaný ve výpočetní jednotce. Ve vyšší výpočetní jednotce je signál dále zpracován.
Ve výhodném provedení zařízení zahrnuje třetí větev paralelně zapojenou k první a druhé větvi. Filtr a bitový dekodér třetí větve jsou uzpůsobeny ke zpracování signálu modulovaného třetím typem modulace, odlišného od prvního a druhého typu modulace v první a druhé větvi. Výhoda tohoto provedení spočívá v možnosti zpracování třech různých typů modulace signálu pasivního RFID čipu.
Výhodná provedení vynálezu pak zahrnují alespoň jednu větev, jejíž filtr a bitový dekodér jsou uzpůsobené k filtraci a dekódování modulace signálu RFID čipu, dále pak alespoň jeden modul s protokolem je kompatibilní s protokolem signálu RFID čipu.
- 2 CZ 309664 B6
Způsob použití zařízení je následující. Anténou je přijat signál RFID čipu. Detektorem píků je tento zachycený signál zpracován a následně přiveden do všech větví, ve kterých je následně zpracován. Zpracovaný signál je dále přiveden do výpočetní jednotky a zároveň zpracován všemi moduly. Výstupní signál výpočetní jednotky je dále přiveden na vyšší výpočetní jednotku a dále zpracován.
Pokud je časovací jednotkou modulu detekováno, že přenosová rychlost je mimo modulaci, signál již není dále zpracován. Tím je snížena výpočetní náročnost celého procesu.
Ve výhodném provedení je signálu v modulu kontrolován alespoň dvakrát. Díky tomu je zajištěna opětovná kontrola dat a vyšší přesnost celého procesu.
Objasnění výkresů
Podstata vynálezu je dále ukázána na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:
Obr. 1 - je schematicky znázorněno uspořádání jednotlivých komponent zařízení pro detekci signálu pasivních RFID čipů. V tomto provedení zahrnuje zařízení anténu, detektor píků, tři větve obsahující filtr a bitový dekodér a výpočetní jednotku obsahující množství modulů. Výstup výpočetní jednotky je dále zpracován vyšší výpočetní jednotkou.
Obr. 2 - je schematicky znázorněno zařízení obsahující i větví a j modulů.
Obr. 3 - je vývojový diagram popisující způsob provozu daného zařízení.
Obr. 4 - je vývojový diagram znázorňující jiný příkladný způsob provozu daného zařízení.
Obr. 5 - je vývojový diagram znázorňující proces zpracování signálu v modulu výpočetní jednotky.
Příklady uskutečnění vynálezu
Vynález bude dále objasněn na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy. Vynález není omezen na níže vypsaná provedení.
V příkladném provedení vynálezu dle obr. 1 zahrnuje zařízení 1 pro detekci signálu pasivních RFID čipů anténu 2 pro vysílání a přijímání rádiového signálu, detektor 3 píků k detekci píků v signálu přijímaném anténou 2, filtry 5 a bitové dekodéry 6 uzpůsobené k filtrování a dekódování amplitudově, frekvenčně a/nebo fázově modulovaných signálů a výpočetní jednotku 7. Tyto komponenty jsou vzájemně elektricky spojené tak, jak je znázorněno na obr. 1. V příkladném provedení zahrnuje zařízení 1 pro detekci signálu pasivních RFID čipů alespoň dvě paralelní větve 4, kde každá z větví 4 zahrnuje filtr 5 a bitový dekodér 6. Na vstup každé větve 4 je přiveden výstup detektoru 3 píků. Tento vstupní signál je vyfiltrován filtrem 5 dané větve 4 a následně zpracován bitovým dekodérem 6 dané větve 4. Následně je zpracovaný signál přiveden z dané větve 4 na vstup výpočetní jednotky 7. V příkladném provedení vynálezu výpočetní jednotka 7 zahrnuje alespoň dva paralelní a odlišné moduly 8, přičemž každý modul 8 je uzpůsoben k detekci předem definovaných protokolů ve zpracovaném signálu. Odlišností jednotlivých modulů 8 je myšleno, že každý je nastaven primárně na jiný typ signálu, respektive přenášeného bitového toku, z hlediska jeho modulace, kódování, délky, podoby a délky počáteční bitové sekvence, přenosové rychlosti, frekvence, počtu a typu kontrolních bitů. Jinými slovy řečeno, každý modul 8 je kompatibilní s jiným typem protokolu signálu vysílaného RFID čipem. Příkladná provedení vynálezu nejsou omezena na tyto vlastnosti, respektive protokoly, signálu, respektive přenášeného bitového toku.
- 3 CZ 309664 B6
Jednotlivé moduly 8 výpočetní jednotky 7 se tedy mohou odlišovat i vzhledem k ostatním vlastnostem daného signálu. V příkladném provedení vynálezu mohou jednotlivé moduly 8 dále zahrnovat časovací jednotku. Časovací jednotka slouží ke kontrole přenosové rychlosti demodulovaného signálu. Výpočetní jednotka 7 dále obsahuje alespoň procesor a paměť.
V dalších příkladných provedeních vynálezu může být detektor 3 píků dále uzpůsoben k filtrování, zesílení a vyhlazení detekovaného signálu.
V příkladném provedení zařízení dále zahrnuje vyšší výpočetní jednotku 9, která dále zpracovává signál zpracovaný výpočetní jednotkou 7, respektive příslušným modulem 8. Vyšší výpočetní jednotka 9 zahrnuje alespoň procesor a paměť.
Jednotlivé paralelně zapojené větve 4 zařízení 1 pro detekci signálu pasivních RFID čipů jsou tvořeny filtrem 5 a bitovým dekodérem 6. V příkladném provedení vynálezu jsou pak jednotlivé komponenty (filtr 5 a bitový dekodér 6) voleny tak, aby každá větev 4 byla nastavena na určitý typ modulace přijímaného signálu. V příkladném provedení, kdy zařízení obsahuje celkem tři větve 4, tak může první větev 4 obsahovat ASK filtr a ASK bitový dekodér, druhá větev FSK filtr a FSK bitový dekodér a třetí větev PSK filtr a PSK bitový dekodér. Pořadí, respektive paralelní uspořádání, větví 4 je ekvivalentní pro všechny použitelné kombinace. Provedení vynálezu nejsou omezená těmito typy filtrů 5 a bitových dekodérů 6. Větev 4 tedy může obsahovat komponenty určené pro filtrování a dekódování signálů modulovaných modulacemi typu: ASK, FSK, PSK, BPSK, QPSK a další. Vynález není omezen na použití této konkrétní kombinace filtrů 5, bitových dekodérů 6 a tohoto počtu větví 4. V rozsahu ochrany daném nezávislým nárokem leží všechny možné kombinace filtrů 5 a bitových dekodérů 6 a počtu větví 4, které je možné získat z výše uvedených komponent. Příkladná provedení vynálezu však obsahují větve 4 zapojené tak, že každá větev 4 je uzpůsobená ke zpracování jiného typu signálu.
Jednotlivé moduly 8 výpočetní jednotky 7 jsou dále uzpůsobeny tak, aby byly schopny z přijímaného signálu vyčíst alespoň následující informace: typ modulace signálu, např. ASK, FSK nebo PSK; přenosovou rychlost (bitrate); typ kódování, případně typ kódování počáteční sekvence a samotných dat; podoba a délka počáteční sekvence, délka přenášených dat apod. Všechny tyto informace mohou být dále považovány za součást protokolu hledaného daným modulem 8 ve zpracovávaném signálu.
V příkladném provedení vynálezu je signál zpracovaný v některé z větví 4 následně zpracován v modulu 8 výpočetní jednotky následovně, viz. Obr. 5. Signál je přijat a časovací jednotkou je zkontrolována přenosová rychlost signálu. Pokud tato není kompatibilní s daným modulem 8, signál již dále v tomto konkrétním modulu zpracován není. Následně je detekována metoda kódování daného signálu a posuvným registrem je signál odeslán k dalšímu zpracování. V datovém toku signálu je následně hledaná sekvence odpovídající počáteční sekvenci dat. Tato sekvence bitů slouží k jasnému určení začátku přenášené informace v datovém toku a může jí být například devět jedničkových bitů za sebou. Každý modul 8 obsahuje jednu sekvenci, kterou hledá v přijímaném signálu. Pokud tuto sekvenci nenalezne, zjevně není modul 8 kompatibilní s daným signálem a signál už tedy dále v tomto modulu 8 zpracován není. Ve druhém případě je modul 8 kompatibilní se signálem a signál je dále zpracován v tomto modulu 8, přičemž zpracovaný signál je uložen do vyrovnávací paměti daného modulu. Následně může být tento zpracovaný signál odeslán do vyšší výpočetní jednotky k dalšímu zpracování, případně může být celý proces zopakován. Signál zpracovaný v dalším cyklu je porovnán se signálem zpracovaným v prvním cyklu. Pokud jsou shodné, je celý proces zjevně v pořádku. V opačném případě signál není kompatibilní s daným modulem, případně je signál chybný, například důsledkem vnějšího rušení, nebo kolize, kdy některá technologie může obsahovat data, která jsou vyhodnocena jako počáteční sekvence jiné technologie. Tímto je v příkladném provedení dosaženo vyšší přesnosti při zpracování dat.
Příkladné provedení znázorněné na obr. 1 zahrnuje pouze tři větve 4 a čtyři moduly 8. Na obr. 2 je pak znázorněno další příkladné provedení, zahrnující i větví 4 a j modulů 8.
- 4 CZ 309664 B6
V příkladném provedení je pak způsob použití zařízení 1 pro detekci signálu pasivních RFID čipů znázorněn na obr. 3 až 5 a probíhá následovně. Anténa 2 zařízení 1 vysílá kontinuálně nebo v pulzech elektromagnetické záření o frekvenci ležící v rádiovém spektru frekvencí, příkladně 125 kHz. Samotný RFID čip je pasivní, nemá tedy zdroj energie a sám o sobě nevysílá žádný signál. Přiblížením pasivního RFID čipu k zařízení 1 (čtečce) začne čip přijímat svou vlastní anténou signál vysílaný zařízením 1. Díky indukci tohoto elektromagnetického pole získá energii, začne napájet svůj vnitřní obvod a vysílat svůj vlastní signál. Ten je následně detekován a přijat anténou 2 zařízení 1. Z antény 2 je dále přenesen do detektoru 3 píků, kde detektor 3 píků v tomto signálu detekuje píky odpovídající přenášené modulované a kódované informaci. Tento zpracovaný signál je následně přenesen do všech paralelně zapojených větví 4 zařízení 1. Ve všech větvích 4, přičemž každá větev 4 obsahuje filtr 5 a bitový dekodér 6, je tento signál následně zpracován, avšak pouze v jedné větvi 4 je získán dále využitelný signál. V případě, že signál je modulován amplitudově, je úspěšně zpracován pouze ve větvi 4 zahrnující filtr 5 a bitový dekodér 6 uzpůsobený k filtrování a dekódování amplitudově modulovaných signálů. Analogicky pak platí zde zmíněné i pro ostatní typy modulací signálů, tedy v případě, že signál je modulován frekvenčně, je úspěšně zpracován pouze ve větvi 4 zahrnující filtr 5 a bitový dekodér 6 uzpůsobený k filtrování a dekódování frekvenčně modulovaných signálů a v případě, že signál je modulován fázově, je úspěšně zpracován pouze ve větvi 4 zahrnující filtr 5 a bitový dekodér 6 uzpůsobený k filtrování a dekódování fázově modulovaných signálů. Výhodně zařízení 1 obsahuje alespoň jednu větev 4, jejíž uspořádání komponent umožňuje filtraci a dekódování signálu čteného RFID čipu. Následně je signál zpracovaný danou větví 4 odeslán do výpočetní jednotky 7. Zde je vyslán do všech paralelních modulů 8. V každém jednotlivém modulu 8 je následně signál zpracován. Modul 8 má v sobě uložený protokol, který následně hledá v přijatém signálu. Modul 8 je dále uzpůsoben k detekci počáteční bitové sekvence v bitovém toku, k detekci přenášené kódované informace, modulace přenášeného signálu, kódování, délky signálu a dalších vlastností signálu. Každý modul má unikátní kombinaci hodnot těchto prvků, která je hledána v daném přijatém signálu. Modul 8 dále obsahuje časovací jednotku, která je uzpůsobena ke kontrole přenosové rychlosti demodulovaného signálu. V případě, že přenosová rychlost kontrolovaná časovací jednotkou leží mimo modulaci, signál již není dále zpracován. Pouze v jednom modulu 8 je signál zpracován úspěšně, a to v tom, jehož parametry odpovídají parametrům daného signálu. Signál zpracovaný tímto modulem 8 je následně odeslán do vyšší výpočetní jednotky 9 a zde dále zpracován. V příkladném provedení vynálezu je alespoň jeden modul 8 kompatibilní se signálem pasivního RFID čipu. Kompatibilitou je myšleno, že signál je bez problému zpracován daným modulem 8. Signál je daným modulem 8 zpracován alespoň jednou, v příkladném provedení však dochází ke trojitému zpracování signálu modulem 8.
Protokolem je v tomto případě myšlena například podoba a/nebo forma přenášeného signálu. Přenášený signál může mít například počáteční sekvenci bitů o délce devíti bitů ve formě devíti jedničkových bitů. Tato sekvence značí začátek vlastní sekvence datových bitů. Může mít různou délku a různou formu, jednotlivé moduly 8 pak mají ve své paměti uložené různé počáteční sekvence, které v datovém toku zpracovaného signálu hledají. Součástí protokolu může být také celková délka datové části bitového toku. Protokolem je tedy v kontextu tohoto vynálezu myšlen souhrn veškerých relevantních informací týkajících se vysílaného signálu RFID čipu.
V následujícím příkladu je uvažován RFID čip, jenž vysílá frekvenčně modulovaný signál, kódovaný metodou Manchester, počáteční sekvence bitů je dána jako 0x1FF (devět jedničkových bitů v řadě) a kód obsahuje 32 datových bitů, tento příklad však nepředstavuje omezení pro příkladná provedení vynálezu. Signál RFID čipu je detekován anténou 2 zařízení. Detektor 3 píků v tomto detekovaném signálu detekuje píky a takto zpracovaný signál předá do všech paralelně zapojených větví 4. Ve stejný časový okamžik je tento signál zpracován ve všech větvích 4. Větve 4 obsahují postupně filtr 5 a bitový dekodér 6. Ve větvi 4, která obsahuje filtr 5 a bitový dekodér 6 uzpůsobené k filtrování a dekódování frekvenčně modulovaných signálů, je tento signál zdárně zpracován. V ostatních větvích 4, které obsahují komponenty uzpůsobené pro zpracování signálu jiných modulací, není tento signál zdárně zpracován. Po zpracování signálu příslušnou větví 4 je
- 5 CZ 309664 B6 signál odeslán dále do výpočetní jednotky 7. Ve výpočetní jednotce 7 je signál zároveň odeslán do všech jednotlivých modulů 8 a současně zpracován. Pouze v modulu 8, který nastavením odpovídá počáteční sekvenci bitů 0x1FF, kódování typu Manchester a délce datové sekvence 32 bitů, je však tento signál úspěšně zpracován a odeslán dále do vyšší výpočetní jednotky. V příkladném provedení je zpracování daným modulem 8 opakováno celkem třikrát.
Popsaná metoda a zařízení nejsou omezené pouze na analogové zpracování signálu, lze je použít i na digitální zpracování signálu. V tomto příkladném provedení je možné implementovat digitálně všechny bloky do jednoho procesoru. Procesor tedy dle tohoto příkladného provedení obsahuje implementované množství modulů 8, jež obsahují protokol, jež je následně hledán v přijímaném signálu. Protokolem je myšlen obdobný protokol obsahující obdobné informace jako protokoly popsané výše. Modul 8 implementovaný v procesoru dále obsahuje časovací jednotku uzpůsobenou ke kontrole přenosové rychlosti demodulovaného signálu. Samotný modul 8, respektive protokol daného modulu 8, obsahují i bitové sekvence různých délek a tvarů, které odpovídají různým délkám a tvarům počátečních bitových sekvencí přenášeného signálu. Alespoň jeden modul 8, respektive protokol daného modulu 8 je pak kompatibilní s přijímaným signálem. Způsob zpracování signálu v tomto příkladném provedení vynálezu odpovídá výše popsaným způsobům zpracování signálu. Není však omezující z hlediska ochrany předneseného řešení. Rozsah ochrany je dán patentovými nároky.
V příkladném provedení může být zařízení 1 součástí systému zavedeného pro tisk například v kancelářských prostorech. Zpravidla bývá přístup k tisku omezen, kdy každý z uživatelů může mít k dispozici kartu obsahující RFID čip, kterou využívá pro aktivaci dané tiskárny. Často může docházet k situacím, kdy je tiskárna sdílena více společnostmi a mají k ní tedy přístup desítky lidí. Může být organizačně komplikované zajistit, aby všechny osoby s přístup měly RFID čip fungující na stejném protokolu. Zařízení 1 tedy musí být uzpůsobené ke čtení všech těchto protokolů, a to co nejrychleji. V tomto případě tak může tiskárna obsahovat zařízení 1 pro detekci signálu pasivních RFID čipů (čtečku). Čtečka je v tomto provedení dále schopná zprostředkované komunikace se vzdáleným serverem, na kterém jsou uložené například údaje o osobách používajících danou tiskárnu a například oprávnění těchto osob k používání dané tiskárny. Každá osoba používající tiskárnu má svůj RFID čip, například v přenosné kartě, který používá pro aktivaci tisku. V příkladném provedení tedy osoba přiloží RFID čip ke čtečce u tiskárny, vyčká na zpracování signálu pasivního RFID čipu zařízením 1 a následně je proveden tisk nebo jiná akce.
Průmyslová využitelnost
Zařízení podle tohoto vynálezu lze využít pro čtečky pasivních RFID čipů, zejména u čteček, které často pracují se signály různých typů a vlastností. Využití nachází zejména jako komponenta tiskáren, které mohou být obsluhovány pouze po předložení identifikační karty fungující na bázi RFID.
Claims (10)
1. Zařízení (1) pro detekci signálu pasivních RFID čipů zahrnující anténu (2) pro vysílání zdrojového radiového signálu a přijímání rádiového signálu RFID čipů, detektor (3) píků k detekci píků v signálu přijímaném anténou (2), filtry (5) a bitové dekodéry (6) uzpůsobené k filtrování a dekódování signálů s různými typy modulace z množiny zahrnující amplitudovou, frekvenční a fázovou modulaci, výpočetní jednotku (7) a alespoň první a druhou paralelní větev (4), kde první i druhá větev (4) obsahují postupně filtr (5) a bitový dekodér (6), přičemž filtr (5) a bitový dekodér (6) první větve (4) jsou uzpůsobeny ke zpracování signálu modulovaného prvním typem modulace, filtr (5) a bitový dekodér (6) druhé větve (4) jsou uzpůsobeny ke zpracování signálu modulovaného druhým typem modulace, kde první typ modulace se liší od druhého typu modulace, vyznačující se tím, že výstup detektoru (3) píků je přiveden na vstup větví (4) a výstup těchto větví (4) je přiveden na výpočetní jednotku (7), přičemž výpočetní jednotka (7) zahrnuje alespoň první a druhý paralelně zapojený modul (8) obsahující protokol k detekci signálu zpracovaného daným protokolem, přičemž protokol prvního modulu se liší od protokolu druhého modulu, přičemž protokoly modulů (8) zahrnují alespoň počáteční bitové sekvence a celkovou délku bitové sekvence signálu vstupujícího do výpočetní jednotky (7).
2. Zařízení (1) pro detekci signálu pasivních RFID čipů podle nároku 1, vyznačující se tím, že jednotlivé moduly (8) jsou opatřeny časovací jednotkou, uzpůsobenou ke kontrole přenosové rychlosti demodulovaného signálu.
3. Zařízení (1) pro detekci signálu pasivních RFID čipů podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje vyšší výpočetní jednotku (9) uzpůsobenou ke zpracování signálu zpracovaného výpočetní jednotkou (7).
4. Zařízení (1) pro detekci signálu pasivních RFID čipů podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje třetí větev (4) paralelně zapojenou k první a druhé větvi (4), přičemž filtr (5) a bitový dekodér (6) třetí větve (4) jsou uzpůsobeny ke zpracování signálu modulovaného třetím typem modulace, kde třetí typ modulace se liší od prvního a druhého typu modulace.
5. Zařízení (1) pro detekci signálu pasivních RFID čipů podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň jedna větev (4) obsahuje filtr (5) a bitový dekodér (6) uzpůsobené k filtraci a dekódování signálu RFID čipu.
6. Zařízení (1) pro detekci signálu pasivních RFID čipů podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň jeden modul je kompatibilní se signálem RFID čipu.
7. Způsob detekce signálu pasivních RFID čipů pomocí zařízení (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků zahrnující kroky: přijetí signálu pasivního RFID čipu anténou (2); detekce píků v signálu a získání modulovaného signálu detektorem (3) píků a zpracování signálu čtečkou, vyznačující se tím, že dále je modulovaný signál zároveň přiveden do všech větví (4), v nichž je následně zpracován, zpracovaný signál je dále přiveden do výpočetní jednotky (7) a zároveň zpracován všemi moduly (8), přičemž výstupní signál výpočetní jednotky (7) je dále přiveden na vyšší výpočetní jednotku (9) a dále zpracován.
8. Způsob detekce signálu pasivních RFID čipů podle nároku 7, vyznačující se tím, že zpracování signálu modulem (8) je uskutečněno porovnáním protokolu signálu RFID čipu a protokolu daného modulu (8), přičemž pokud protokoly signálu RFID čipu a daného modulu (8) nejsou identické, signál dále není tímto modulem (8) zpracován.
9. Způsob detekce signálu pasivních RFID čipů podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že pokud je přenosová rychlost kontrolovaná časovou jednotkou mimo modulaci, signál již dále není zpracován.
- 7 CZ 309664 B6
10. Způsob detekce signálu pasivních RFID čipů podle kteréhokoliv z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že signál je v každém modulu (8) kontrolován alespoň dvakrát.
4 výkresy
Seznam vztahových značek:
1 - zařízení pro detekci signálu pasivních RFID čipů
2 - anténa
3 - detektor píků
4 - větev
5 - filtr
6 - bitový dekodér
7 - výpočetní jednotka
8 - modul
9 - vyšší výpočetní jednotka
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-562A CZ309664B6 (cs) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | Zařízení pro detekci signálu pasivních čipů a způsob detekce signálu |
| AU2020343846A AU2020343846B2 (en) | 2019-09-03 | 2020-09-03 | Device for detection of a signal of passive chips and method for operating the device |
| US17/640,036 US11934908B2 (en) | 2019-09-03 | 2020-09-03 | Device for detection of a signal of passive chips and method for operating the device |
| JP2022539456A JP7509888B2 (ja) | 2019-09-03 | 2020-09-03 | パッシブ・チップの信号の検出のためのデバイス及びデバイスを動作させるための方法 |
| EP20793559.4A EP4022491B1 (en) | 2019-09-03 | 2020-09-03 | Device for detection of a signal of passive chips and method for operating the device |
| PCT/CZ2020/050063 WO2021043347A1 (en) | 2019-09-03 | 2020-09-03 | Device for detection of a signal of passive chips and method for operating the device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-562A CZ309664B6 (cs) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | Zařízení pro detekci signálu pasivních čipů a způsob detekce signálu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2019562A3 CZ2019562A3 (cs) | 2021-03-10 |
| CZ309664B6 true CZ309664B6 (cs) | 2023-06-28 |
Family
ID=72964399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-562A CZ309664B6 (cs) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | Zařízení pro detekci signálu pasivních čipů a způsob detekce signálu |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11934908B2 (cs) |
| EP (1) | EP4022491B1 (cs) |
| JP (1) | JP7509888B2 (cs) |
| AU (1) | AU2020343846B2 (cs) |
| CZ (1) | CZ309664B6 (cs) |
| WO (1) | WO2021043347A1 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002052485A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Gallagher Group Limited | Improved identification reader |
| EP1244997B1 (en) * | 2000-01-06 | 2006-03-22 | Samsys Technologies Inc. | A system for multi-standard rfid tags |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5311552A (en) * | 1992-06-15 | 1994-05-10 | General Electric Company | Trellis coding technique to improve adjacent channel interference protection ratio in land mobile radio systems |
| US5952935A (en) | 1996-05-03 | 1999-09-14 | Destron-Fearing Corporation | Programmable channel search reader |
| US6009120A (en) * | 1997-06-26 | 1999-12-28 | Rockwell Science Center, Inc. | Multi-dimensional combined equalizer and decoder |
| US6264106B1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-24 | Symbol Technologies, Inc. | Combination bar code scanner/RFID circuit |
| US7268688B2 (en) * | 2005-08-31 | 2007-09-11 | Idx, Inc. | Shielded RFID transceiver with illuminated sensing surface |
| US7990249B1 (en) * | 2006-08-03 | 2011-08-02 | Impinj, Inc. | RFID tag circuits tags and methods for backscattering with controllable admittance |
| US8727217B2 (en) * | 2007-08-27 | 2014-05-20 | Texas Instruments Incorporated | Data detector for UHF RFID tags |
| JP5148251B2 (ja) * | 2007-11-19 | 2013-02-20 | フェリカネットワークス株式会社 | Ｉｃカード、情報処理装置、通信方式の判別方法、及びプログラム |
| CN101981600B (zh) * | 2008-03-27 | 2013-03-27 | 通用电气医疗集团生物科学生物方法公司 | 用于防止一次性生物过程组件的未经授权使用的方法 |
| WO2010087764A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | Ge Healthcare Bioscience Bioprocess Corp. | A system and method for operating rfid devices on single-use connectors |
| KR101610916B1 (ko) * | 2010-02-23 | 2016-04-11 | 삼성전자주식회사 | 근거리 통신을 위한 수신 장치와 그에 따른 통신 모드 검출방법 |
| US8760261B2 (en) * | 2010-06-11 | 2014-06-24 | Intelleflex Corporation | Devices employing fast carrier cancellation and methods thereof |
| WO2012118442A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Biosensor, palm-sized device and method based on magnetic resonance relaxometry |
| CN202362869U (zh) * | 2011-11-03 | 2012-08-01 | 深圳市海恒智能技术有限公司 | 车载馆员工作站系统 |
| US8823497B2 (en) * | 2012-02-14 | 2014-09-02 | International Business Machines Corporation | Secure data card with passive RFID chip and biometric sensor |
| GB2502604B (en) * | 2012-05-31 | 2014-04-30 | Broadcom Corp | Determination of receiver path delay |
| CN102930237B (zh) | 2012-10-29 | 2015-08-12 | 杭州电子科技大学 | 基于em4095能识别三种调制方式的低频读卡器装置 |
| TWI519109B (zh) * | 2013-02-27 | 2016-01-21 | 凌通科技股份有限公司 | 應用於無線充電或射頻識別系統之訊號解碼電路 |
| AU2014407062A1 (en) * | 2014-09-22 | 2017-04-20 | Drnc Holdings, Inc. | Transmission apparatus for a wireless device using delta-sigma modulation |
| US11171678B2 (en) * | 2016-03-29 | 2021-11-09 | University Of Washington | Two-port mixers and systems, receivers, and methods using same |
| US10235615B2 (en) * | 2016-10-02 | 2019-03-19 | Tiny Labs, Inc. | Acquiring, storing, and transmitting RFID credential data |
| WO2020150424A1 (en) * | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Clairvoyant Technology Llc | Rfid antenna multiplexers |
| CZ309665B6 (cs) * | 2019-09-03 | 2023-06-28 | Y Soft Corporation, A.S. | Způsob zpracování signálu pasivního RFID čipu čtečkou |
-
2019
- 2019-09-03 CZ CZ2019-562A patent/CZ309664B6/cs unknown
-
2020
- 2020-09-03 AU AU2020343846A patent/AU2020343846B2/en active Active
- 2020-09-03 US US17/640,036 patent/US11934908B2/en active Active
- 2020-09-03 EP EP20793559.4A patent/EP4022491B1/en active Active
- 2020-09-03 WO PCT/CZ2020/050063 patent/WO2021043347A1/en unknown
- 2020-09-03 JP JP2022539456A patent/JP7509888B2/ja active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1244997B1 (en) * | 2000-01-06 | 2006-03-22 | Samsys Technologies Inc. | A system for multi-standard rfid tags |
| WO2002052485A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Gallagher Group Limited | Improved identification reader |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7509888B2 (ja) | 2024-07-02 |
| AU2020343846A1 (en) | 2022-04-21 |
| EP4022491C0 (en) | 2023-07-12 |
| WO2021043347A1 (en) | 2021-03-11 |
| CZ2019562A3 (cs) | 2021-03-10 |
| US20220318530A1 (en) | 2022-10-06 |
| JP2022546646A (ja) | 2022-11-04 |
| EP4022491A1 (en) | 2022-07-06 |
| US11934908B2 (en) | 2024-03-19 |
| AU2020343846B2 (en) | 2023-06-15 |
| EP4022491B1 (en) | 2023-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7023342B2 (en) | Continuous wave (CW)—fixed multiple frequency triggered, radio frequency identification (RFID) tag and system and method employing same | |
| US6617962B1 (en) | System for multi-standard RFID tags | |
| KR100560770B1 (ko) | 실시간 프로토콜 전환 기능을 갖는 비접촉 집적회로 카드및 그것을 포함한 카드 시스템 | |
| CN103218585B (zh) | 带有非交互变量的rfid协议 | |
| WO1992013326A1 (en) | Intelligent security system | |
| JP2012023565A (ja) | 通信システム並びに通信装置 | |
| EP1324255A2 (en) | Range extension for RFID hand-held mobile computers | |
| US20080079557A1 (en) | Radio frequency identification fast tag response method and system | |
| KR100512182B1 (ko) | 비접촉식 집적 회로 카드의 클럭 신호 생성 및 데이터신호 디코딩 회로 | |
| CZ309664B6 (cs) | Zařízení pro detekci signálu pasivních čipů a způsob detekce signálu | |
| Jayendra et al. | RFID-based anti-theft auto security system with an immobilizer | |
| JP4415254B2 (ja) | 受信回路及び通信装置 | |
| US8766774B2 (en) | RFID reaction time reduction | |
| ES2953198T3 (es) | Dispositivo para detección de una señal de chips pasivos y procedimiento para operar el dispositivo | |
| EP2062193A2 (en) | Method for coded data transmission between a base station and at least one transponder within a wireless data transmission system | |
| KR100968749B1 (ko) | 서브 캐리어를 포함하는 밀러 엔코딩 신호의 프리앰블검출장치 | |
| CN101589559B (zh) | 射频识别快速标签响应的方法和系统 | |
| EP1451769B1 (en) | Wireless data carrier for transmitting different stored status information with different transmission parameters | |
| KR20110024526A (ko) | Ｒｆｉｄ 시스템에서 태그 인식 장치 및 방법 |