DE10047011A1 - Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern sowie Basisstation und Datenträger zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern sowie Basisstation und Datenträger zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation 100, insbesondere einer Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren von Zugangsberechtigungsausweisen und einer Vielzahl von Datenträgern 200-i, insbesondere den Zugangsberechtigungsausweisen, welche sich alle in Kommunikationsreichweite mit der Basisstation 100 befinden. Die Erfindung betrifft weiterhin die Basisstation und die Datenträger als Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens. Gemäß dem Verfahren empfängt jeder Datenträger erstmalig ein und denselben von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls und überträgt im Ansprechen auf den Empfang dieses Triggerimpulses seine jeweilige Identifikationskennung ID an die Basisstation 100, siehe Verfahrensschritte S1 und S2. Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Ablauf dieses Verfahrens zu beschleunigen und sicherer zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Übertragung der IDs an die Basisstation 100 eine Vielzahl von Übertragungskanälen K1...16 zur Verfügung steht und jedem Datenträger einer der Übertragungskanäle vorgebbar zugeordnet ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer
Datenkommunikation zwischen einer Basisstation,
insbesondere einer Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren
von Zugangsberechtigungsausweisen und einer Vielzahl von
Datenträgern, insbesondere diesen
Zugangsberechtigungsausweisen, welche sich alle in
Kommunikationsreichweite mit der Basisstation befinden.
Gemäß diesem, im Stand der Technik bekannten Verfahren,
empfängt jeder dieser Datenträger ein und denselben von
der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls und
überträgt im Ansprechen auf dessen Empfang seine
jeweilige Identifikationskennung ID an die Basisstation.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Basisstation 100
und einen Datenträger 200 zur Durchführung des
Verfahrens, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind.
Ein derartiges Verfahren sowie entsprechende
Vorrichtungen werden herkömmlich insbesondere zur
Identifikation von Personen oder Sachen vor deren Zugang
zu einem besonders gesicherten Raum verwendet. Wollen
Personen in diesen Raum eintreten, so müssen sie sich
zuvor gegenüber der Basisstation durch den Besitz eines
gültigen Zugangsberechtigungsausweises, nachfolgend
"Datenträger" genannt, ausweisen. Der Datenträger kann
z. B. auch als Ticket für eine Flug- oder Bahnreise
ausgebildet sein. Die Basisstation überprüft dann
berührungslos die Gültigkeit des Datenträgers und gewährt
dem Inhaber des Datenträgers erst nach erfolgreicher
Prüfung der Gültigkeit Zutritt zu einem gewünschten
Flugzeug oder Zug.
Bei bekannten derartigen Verfahren und Systemen erfolgt
die Kommunikation zwischen der Basisstation 100 und den
Datenträgern 200 auf Basis magnetischer oder
elektromagnetischer Feldausbreitung. Eine derartige
berührungslose Kopplung ist in Fig. 7 durch die Spulen
110 und 210 an der Basisstation 100 und dem Datenträger
200 symbolisch dargestellt.
Ist der Datenträger 200 als Transponder ausgebildet, so
versorgt das von der Basisstation ausgesendete Feld den
Datenträger mit Energie und ermöglicht gleichzeitig eine
Übermittlung von Informationen an den Datenträger 200
durch Amplituden- oder Frequenzmodulation eines
Trägersignals. Der Datenträger verwendet das gleiche
Trägersignal zur Übertragung von Rückinformationen an die
Basisstation, indem er dieses Trägersignal ebenfalls
amplituden- oder frequenzmoduliert.
Befinden sich gleichzeitig mehrere Datenträger in
Kommunikations-Reichweite mit der Basisstation, so senden
die einzelnen Träger ihre Rückantworten zeitversetzt,
aber synchronisiert durch das gemeinsame
Basisstationsfeld. Alternativ dazu sind im Stand der
Technik auch nicht deterministische Verfahren wie z. B.
beim Ethernet bekannt.
Beide Möglichkeiten haben jedoch den Nachteil, daß bei
einer großen Anzahl von Datenträgern die Kommunikation
mit der Basisstation viel Zeit in Anspruch nimmt. Darüber
hinaus kommt es häufig zu unerwünschten Störungen bei der
Datenübertragung, weil die Inhaber der Datenträger, und
damit die Datenträger selber, das räumlich begrenzte Feld
der Basisstation i. d. R. nur relativ kurz durchqueren, so
daß nicht genügend Zeit für einen ordnungsgemäßen Aufbau
einer Datenkommunikation verbleibt. Ebenso ist es von
Nachteil, daß die bidirektionale Datenübertragung
herkömmlich nur über auf einem Übertragungskanal, d. h.
nach dem Halbduplex-Verfahren, erfolgt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein bekanntes Verfahren zum
Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer
Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern, sowie
eine Basisstation und einen Datenträger zur Durchführung
dieses Verfahrens derart weiterzubilden, daß der Ablauf
des Verfahrens beschleunigt und sicherer wird.
Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1
beanspruchte Verfahren sowie durch die in
Patentansprüchen 12 und 15 beanspruchten Vorrichtungen
gelöst.
Gemäß Patentanspruch 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst,
daß bei den zuvor beschriebenen bekannten Verfahren für
die Übertragung der Identifikationskennungen der
einzelnen Datenträger an die Basisstation eine Vielzahl
von Übertragungskanälen zur Verfügung steht und jedem
Datenträger einer der Übertragungskanäle vorgebbar
zugeordnet ist.
Auf diese Weise wird die verfügbare Übertragungskapazität
zwischen Basisstation und der Vielzahl der Datenträger
erhöht, so daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten
einer unerwünschten Störung bei gleichzeitiger
Übertragung mehrerer IDs minimiert wird.
Die Vielzahl der Übertragungskanäle ermöglicht darüber
hinaus einen Parallelbetrieb, d. h. eine gleichzeitige
Kommunikation mehrerer Datenträger mit der Basisstation,
so daß das Verfahren insgesamt beschleunigt wird. Eine
Vielzahl von Datenträgern kann auf diese Weise quasi
gleichzeitig kontrolliert bzw. abgefertigt werden. Dies
erlaubt eine kürzere Verweildauer der einzelnen
Datenträger in Kommunikationsreichweite mit der
Basisstation.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Störungen
bei gleichzeitiger Übertragung mehrerer IDs weiterhin
dadurch minimiert, daß jedem Datenträger nicht nur ein
Übertragungskanal, sondern auch ein bestimmter
Zeitschlitz auf einem der verfügbaren Übertragungskanäle
vorgebbar zugeordnet ist.
Die Sicherheit vor einer unerwünschten Kollision von
übertragenen Informationen wird insbesondere dadurch
sichergestellt, daß die Trägerfrequenzen aller
verfügbaren Übertragungskanäle und/oder die Zeitschlitze
der einzelnen Übertragungskanäle gleich verteilt sind.
Vorteilhafterweise wird das Triggersignal auf ein
niederfrequentes, insbesondere magnetisches
Basisstations-Trägersignal aufmoduliert, weil der Empfang
eines derartigen Trägersignals empfangsseitig, d. h. auf
Seiten des Datenträgers, lediglich einen minimalen
Energieaufwand erfordert.
Andererseits ist es vorteilhaft, daß Triggersignal auf
ein hochfrequentes elektromagnetisches Basisstations-
Trägersignal aufzumodulieren, weil ein derartiges
Trägersignal eine besonders große Reichweite hat, so daß
mit diesem Signal auch Datenträger in größerer Entfernung
von der Basisstation angesprochen werden.
Es ist vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße Verfahren
zusätzlich die Schritte gemäß Patentanspruch 7 aufweist,
weil auf diese Weise eine Überprüfung und ggf. eine
Bestätigung dahingehend stattfindet, daß auch tatsächlich
alle Datenträger in Reichweite der Basisstation ihre
Identifikationskennung an die Basisstation übertragen
haben.
Es ist weiterhin vorteilhaft, daß das Verfahren
zusätzlich die Verfahrensschritte gemäß Patentanspruch 8
aufweist, weil diese Schritte es ermöglichen, die
Übertragung einer Identifikationskennung von einzelnen
Datenträgern an die Basisstation für den Fall zu
wiederholen, daß die Übertragung bei einem ersten
vorangegangenen Übertragungsversuch fehlgeschlagen ist.
Auch für das Senden von Nachrichten von den Datenträgern
an die Basisstation besteht die Möglichkeit einer
Übertragung auf Basis eines hochfrequenten
elektromagnetischen Signals mit dem Vorteil einer großen
Reichweite oder die Übertragung mittels eines
niederfrequenten Signals mit dem Vorteil einer
empfangsseitig nur geringen Energieaufnahme.
Vorteilhafterweise wird die Datenkommunikation zwischen
dem Datenträger und der Basisstation im wesentlichen über
Sonderkanäle, synchronisiert durch den von der
Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls durchgeführt.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß diese
Kommunikation nicht mit einer gleichzeitig durchgeführten
Kommunikation gemäß Patentanspruch 1 zwischen einer
anderen Gruppe von Datenträgern und der Basisstation
kollidiert.
Eine derartige Kollision wird insbesondere dadurch
ausgeschlossen, daß ein dritter Sonderkanal speziell für
die Übertragung von IDs, deren Übertragung an die
Basisstation im Ansprechen auf den ersten von dem
Datenträger empfangenen Triggerimpuls gestört wurde,
reserviert ist.
Insbesondere durch das Vorsehen der Sonderkanäle aber
auch durch das Vorsehen der Vielzahl von
Übertragungskanälen wird sichergestellt, daß das
Aussenden und das Empfangen von Nachrichten sowohl für
die Basisstation wie auch für die Datenträger auf
getrennten Kanälen, also gemäß dem Vollduplex-Verfahren,
durchgeführt wird. Auf diese Weise wird die
Kollisionsgefahr von übertragenen Informationen
verringert und die Sicherheit beim Datenaustausch erhöht.
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin
durch eine Basisstation zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst.
Es ist vorteilhaft, wenn die Basisstation eine
Empfangseinrichtung mit einer Vielzahl kanalselektiver
Funkempfänger aufweist, so daß die Basisstation jederzeit
in der Lage ist, gleichzeitig Nachrichten von mehreren
Datenträgern über verschiedene Übertragungskanäle zu
empfangen.
Schließlich wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen
Datenträger zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen
Verfahren gelöst.
Der Datenträger weist in jedem Fall eine Datenträger-
Sendeeinrichtung und eine Datenträger-Empfangseinrichtung
zur Kommunikation mit der Basisstation auf. Hinsichtlich
seiner Energieversorgung kann er entweder aktiv
ausgebildet sein, d. h. er verfügt über eine eigene
Energiequelle zur Gewährleistung seiner Betriebsfähigkeit
oder aber er ist passiv, z. B. als Transponder
ausgebildet, wobei er die Energie für seinen Betrieb aus
dem von der Basisstation ausgesendeten Energiefeld
bezieht.
Vorteilhafterweise ist jedem Datenträger für die
Übertragung seiner Identifikationskennung ID an die
Basisstation ein zu verwendender Übertragungskanal
vorgebbar zugeordnet. Vorteilhafterweise kann die Vorgabe
der Zuordnung herstellerseitig, durch einen an den von
der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls angehangene
Markierung oder durch die Kennung einer Antenne erfolgen.
In jedem dieser drei Fälle ist es vorteilhaft, wenn die
Zuordnung der verwendenden Übertragungskanäle oder
Zeitschlitze zufällig oder gleich verteilt vorgegeben
wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der in dem Verfahren
zu verwendenden Basisstation und Datenträger sind
Gegenstand der Patentansprüche.
Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens sowie der Basisstation und eines Datenträgers
unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, wobei
Fig. 1 den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
veranschaulicht,
Fig. 2 Verfahrensschritt S2 des erfindungsgemäßen
Verfahrens illustriert,
Fig. 3 alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
grafisch veranschaulicht,
Fig. 4 ein Blockschaltbild zum Aufbau einer
Basisstation darstellt,
Fig. 5 den Aufbau einer Hochfrequenz-Kommunikations
einrichtung als Bestandteil der Basisstation
gemäß Fig. 4 veranschaulicht,
Fig. 6 ein Blockschaltbild über den Aufbau eines
Datenträgers darstellt und
Fig. 7 die Kopplung zwischen einer Basisstation und
einem Datenträger gemäß dem Stand der Technik
veranschaulicht.
Es erfolgt zunächst eine ausführliche Beschreibung des
erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Fig. 1 bis 3.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Aufbau einer
Datenkommunikation zwischen einer Basisstation 100 und
einer Vielzahl von Datenträgern 200-i, i = 1 . . . n,
welche sich alle in Kommunikationsreichweite mit der
Basisstation 100 befinden. Genauer gesagt, dient dieses
erfindungsgemäße Verfahren zur Anmeldung der Vielzahl von
Datenträgern bei der Basisstation, damit nach Abschluß
dieses Verfahrens zu einem wahlfreien Zeitpunkt eine
bidirektionale Kommunikation zwischen den einzelnen
Datenträgern und der Basisstation, z. B. zum Zwecke einer
eigentlichen Authentisierungsprüfung oder einer
Zugangsberechtigungsprüfung stattfinden kann; aus diesem
Grunde wird das erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend
auch als Anmeldeverfahren bezeichnet.
Gemäß Fig. 1 beginnt das Anmeldeverfahren in einem ersten
Verfahrensschritt S1 mit dem Aussenden eines
Triggerimpulses durch die Basisstation an alle
Datenträger, die sich in Reichweite der Basisstation
befinden. Diejenigen der Datenträger, die einen
derartigen Triggerimpuls erstmalig empfangen haben,
nachfolgend als "Vielzahl" oder "Gruppe von Datenträgern"
bezeichnet, übertragen im Ansprechen auf den erstmaligen
Empfang des Triggerimpulses ihre jeweilige
Identifikationskennung ID an die Basisstation
(Verfahrensschritt S2). Für die Übertragung der IDs an
die Basisstation steht eine Vielzahl von
Übertragungskanälen K1 . . . 16 gemäß Fig. 2 zur Verfügung.
Jedem Datenträger ist einer dieser Übertragungskanäle und
ein Zeitschlitz auf einem dieser Übertragungskanäle für
die Übertragung seiner ID an die Basisstation vorgebbar
zugeordnet. Die Zuordnung erfolgt dabei entweder
herstellerseitig oder durch eine an den von der
Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls angehangene
Markierung oder durch die Kennung einer Antenne. In jedem
Fall ist es vorteilhaft, wenn die Zuordnung der
Übertragungskanäle und Zeitschlitze bei allen
Datenträgern zufällig oder gleich verteilt ist.
Für eine störungsfreie, d. h. kollisionsfreie Übertragung
ist es nicht erforderlich, daß jedem Datenträger ein
anderer/eigener Übertragungskanal zugeordnet ist.
Vielmehr genügt es dafür, daß jedem Datenträger, d. h.
jeder ID, ein eigener Zeitschlitz zugeordnet ist. In Fig. 2
ist allerdings auch ein Störungsfall dargestellt.
Dieser liegt grundsätzlich dann vor, wenn zwei
Datenträgern für die Übertragung ihrer IDs derselbe
Zeitschlitz auf demselben Kanal zugeordnet ist. Dies ist
in Fig. 2 auf dem Kanal K15 für die ID 6 und 7
symbolisch dargestellt; diese beiden IDs werden nicht
störungsfrei an die Basisstation übertragen.
Gemäß Fig. 1 speichert die Basisstation in
Verfahrensschritt S3 alle störungsfrei empfangenen IDs in
einer eigenen Speichereinrichtung 120 in Fig. 4 ab, um
sie nachfolgend gemäß Verfahrensschritt S4 sequentiell
über einen ersten Sonderkanal ADD an alle Datenträger in
ihrer Reichweite wieder zurück zu übertragen. Diese
Rückübertragung erfolgt deswegen sequentiell, weil für
die Übertragung ausdrücklich nicht die Übertragungskanäle
K1 . . . 16, sondern nur der erste Sonderkanal ADD
verwendet wird. In Zeile 4 der Fig. 3 wird deutlich, daß
dieser Verfahrensschritt S4 synchron zu einem
zweiten von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls
beispielhaft zum Zeitpunkt 400 ms, erfolgt.
Diejenigen Datenträger, welche in den von der
Basisstation zurückgesendeten IDs ihre eigene ID
wiedererkennen, senden daraufhin gemäß Verfahrensschritt
S5 über einen zweiten Sonderkanal KOM eine
Bestätigungsmeldung an die Basisstation (siehe Zeile 5 in
Fig. 3).
Nachdem die Basisstation 100 alle gemäß Verfahrensschritt
S3 gespeicherten IDs an die Datenträger zurückübertragen
hat, sendet sie zur Markierung des Endes dieses Vorganges
eine Adressen-Ende-Kennung an alle Datenträger 200-i. Die
Datenträger erkennen damit, daß die Rücksendung der
gespeicherten IDs durch die Basisstation abgeschlossen
ist und können nach Empfang dieser Ende-Kennung selber
feststellen, ob die Übertragung ihrer eigenen ID gemäß
Verfahrensschritt S2 an die Basisstation störungsfrei
verlaufen ist oder nicht, d. h. ob die Basisstation ihre
jeweilige ID empfangen hat oder nicht. Für den Fall, daß
die Basisstation die ID eines Datenträgers nicht
empfangen hat, schaltet der betreffende Datenträger seine
eigene Sendeeinrichtung von einem der Übertragungskanäle
K1 . . . 16 auf einen dritten Sonderkanal AKA um
(Verfahrensschritt S7) und sendet über diesen seine
eigene ID erneut an die Basisstation 100 (Schritt S8).
Die Wahl eines Zeitschlitzes auf diesem dritten
Sonderkanal zur Übertragung der ID kann zufällig durch
den Datenträger erfolgen. Die beschriebene
Kanalumschaltung gemäß Verfahrensschritt S7 ist deswegen
besonders wichtig, damit zu dem Zeitpunkt, wenn der
Verfahrensschritt S8 durchgeführt wird, alle verfügbaren
Übertragungskanäle K1 . . . K16 wieder voll verfügbar sind
für die erneute Durchführung eines Verfahrensschrittes
S2, diesmal jedoch für neuerlich angesprochene
Datenträger. Die erneute Übertragung von ursprünglich
kollidierten IDs über den dritten Sonderkanal AKA ist
gemäß Verfahrensschritt S8 in der dritten Zeile von Fig. 3
veranschaulicht.
Gemäß Verfahrensschritt S9 in Fig. 1 quittiert die
Basisstation 100 den ordnungsgemäßen Empfang der gemäß
Verfahrensschritt S8 von den Datenträgern übermittelten
IDs durch Aussenden einer Quittierungsmeldung auf dem
ersten Sonderkanal ADD an die Datenträger (siehe auch
Zeile 4 in Fig. 3).
Schließlich endet das erfindungsgemäße Anmeldeverfahren
gemäß Verfahrensschritt S10 damit, daß die betreffenden
Datenträger den Empfang der Quittierungsmeldung durch
Senden einer Bestätigungsmeldung an die Basisstation 100
über den zweiten Sonderkanal KOM betätigen (siehe auch
Zeile 5 in Fig. 3).
Nachfolgend werden die Basisstation 100 und die
Datenträger 200-i, wie sie zur Durchführung des
beschriebenen Anmeldeverfahrens verwendet werden, näher
beschrieben.
Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Basisstation 100. Sie
umfaßt eine Sende- und Empfangseinrichtung 110, welche in
einen Niederfrequenz-(NF) und einen Hochfrequenz-
(HF)Teil aufgeteilt ist. Der Niederfrequenzteil umfaßt
eine Niederfrequenz-Kommunikationseinrichtung 102 zum
Ansteuern einer Niederfrequenzantenne 104. Der HF-Teil
umfaßt eine HF-Kommunikationseinrichtung 106 zum
bidirektionalen Ansteuern einer HF-Antenne. Sowohl die
NF-, wie auch die HF-Antenne ist so ausgebildet, daß sie
eine Bereich im Umfeld der Basisstation, welcher von den
Inhabern der Datenträger, und damit auch von den
Datenträgern selber, beim Zugang zu den gesicherten
Räumlichkeiten durchquert werden, vollständig abdeckt.
Die Basisstation 100 umfaßt darüber hinaus eine
Speichereinrichtung 120 zum Speichern der von den
Datenträgern empfangenen Nachrichten, insbesondere der
IDs sowie eine Auswerteeinrichtung 130 zum Auswerten der
empfangenen Nachrichten. Schließlich umfaßt die
Basisstation 100 eine Steuerung 140 zur Steuerung und
Koordinierung des Betriebs der zuvor genannten
Komponenten Sende- und Empfangseinrichtung 110,
Speichereinrichtung 120 und Auswerteeinrichtung 130.
Fig. 5 veranschaulicht den Aufbau des HF-Teils der
Basisstation 100. Es ist insbesondere zu erkennen, daß
die HF-Kommunikationseinrichtung 106 neben den 16
Übertragungskanälen K1 bis K16 auch noch die drei
Sonderkanäle AKA, KOM und ADD aufweist, wobei die
Sonderkanäle AKA und KOM auf Seiten der Basisstation als
Empfangskanäle und der Sonderkanal ADD als Sendekanal
ausgebildet sind. Die in Fig. 5 gezeigten
Übertragungskanäle K1 . . . 16 bilden lediglich eine Gruppe
von Übertragungskanälen; die Basisstation kann dagegen
eine Vielzahl von derartigen Gruppen von
Übertragungskanälen (hier nicht dargestellt) aufweisen.
Die Einstellung des richtigen Kanals erfolgt jeweils
durch die Steuerung 140. Im Falle von Störungen kann die
Steuerung 140 zwischen den verschiedenen verfügbaren
Gruppen von Übertragungskanälen umschalten. Die
Kommunikation der Basisstation, d. h. genauer gesagt der
beschriebenen Kanäle in der HF-Kommunikationseinrichtung
106, mit den Datenträgern erfolgt vorzugsweise über die
HF-Antenne 108. Zur Abdeckung eines gesamten gewünschten
Raumbereiches in der Umgebung der Basisstation weist die
HF-Antenne 108 vorzugsweise eine Vielzahl von einzelnen
Teil-Antennen 108-i, i = 1-3, auf, welche über eine
Antennenweiche 108-4 an die Übertragungs- und
Sonderkanäle angekoppelt sind.
Fig. 6 zeigt den Aufbau eines Datenträgers 200-i zur
Verwendung in dem oben beschriebenen Anmeldeverfahren. Er
verfügt über eine Datenträger-Sende- und
Empfangseinrichtung, welche spiegelbildlich zu der Sende-
und Empfangseinrichtung der Basisstation aufgebaut ist,
so daß der Datenträger mit der Basisstation bidirektional
kommunizieren kann. Ohne eine nähere Beschreibung der
Details sei erwähnt, daß auch der Datenträger 200 einen
NF-Teil, umfassend eine NF-Kommunikationseinrichtung 202
und eine NF-Antenne 204 sowie einen HF-Teil, umfassend
eine HF-Kommunikationseinrichtung 206 und eine HF-Antenne
208, aufweist. Darüber hinaus umfaßt der Datenträger eine
Datenträger-Speichereinrichtung 220 zum Speichern von
Daten, welche entweder von der Basisstation empfangen
wurden oder an diese zu senden sind, sowie eine
Datenträger-Steuereinrichtung 240 zum Koordinieren des
Betriebs der Datenträger-Sende- und Empfangseinrichtung
210 und der Speichereinrichtung 220.
Claims (23)
1. Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen
einer Basisstation (100), insbesondere einer
Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren von
Zugangsberechtigungsausweisen, und einer Vielzahl von
Datenträgern (200-i), i = 1 . . . n, insbesondere den
Zugangsbereichtigungsausweisen, welche sich alle in
Kommunikationsreichweite mit der Basisstation (100)
befinden, wobei jeder Datenträger einen Triggerimpuls von
der Basisstation empfängt und im Ansprechen auf diesen
Empfang seine jeweilige Identifikationskennung ID (1 . . . 10)
an die Basisstation (100) überträgt (S1, S2),
dadurch gekennzeichnet, daß
für die Übertragung der IDs an die Basisstation (100)
eine Vielzahl von Übertragungskanälen (K1 . . . 16) zur
Verfügung steht und jedem Datenträger (200-i) einer der
Übertragungskanäle (K1 . . . 16) vorgebbar zugeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Übertragungskanäle (K1 . . . 16) eine Vielzahl
von Zeitschlitzen aufweist und die IDs jeweils in einem
individuellen, dem jeweiligen Datenträger (200)
zugeordneten Zeitschlitz übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzen aller
verfügbaren Übertragungskanäle (K1 . . . 16) und/oder die
Zeitschlitze der einzelnen Übertragungskanäle
gleichverteilt sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Triggersignal auf ein
niederfrequentes Basisstations-Trägersignal aufmoduliert
ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das niederfrequente Trägersignal ein rein magnetisches
Signal ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Triggersignal auf ein
hochfrequentes elektromagnetisches Basisstations-
Trägersignal aufmoduliert ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Schritte
umfasst:
- a) Speicherung aller von den Datenträgern (200-i) ausgesendeten IDs (1 . . . 10) in der Basisstation (100) (S3);
- b) Aussenden aller gespeicherten IDs an jeden aus der Vielzahl der Datenträger durch die Basisstation über einen ersten Sonderkanal (ADD) (S4); und
- c) Senden einer Bestätigung über einen zweiten Sonderkanal (KOM) an die Basisstation (100) durch diejenigen Datenträger (200-i), welche ihre eigene ID von der Basisstation (100) über den ersten Sonderkanal (ADD) zugesandt bekommen haben (S5).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
es weiterhin folgende Schritte umfaßt:
- a) Aussenden einer Adressen-Ende-Kennung durch die Basisstation an alle aus der Vielzahl der Datenträger (200-i), nachdem die Basisstation (100) alle gespeicherten IDs ausgesendet hat (S6);
- b) diejenigen Datenträger (200-i), welche bis zum Empfang der Adressen-Ende-Kennung ihre eigene ID noch nicht wieder von der Basisstation (100) zurückgesandt bekommen haben, senden ihre ID über einen dritten Sonderkanal (AKA) oder einen zufällig ausgewählten der verfügbaren Übertragungskanäle (K1 . . . 16) erneut an die Basisstation (100) (S7, S8);
- c) die Basisstation (100) quittiert den Empfang der erneut gesendeten IDs durch Aussenden einer Quittierungsmeldung über den ersten Sonderkanal (ADD) an die betreffenden Datenträger (S9); und
- d) die betreffenden Datenträger (200-i) bestätigen ihrerseits den Empfang der Quittierungsmeldung durch Aussenden einer Bestätigungsmeldung über den zweiten Sonderkanal (KOM) an die Basisstation (100) (S10).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Aussenden von Nachrichten in Form
der IDs oder Meldungen von den Datenträgern (200-i) an
die Basisstation (100) in Form von Signalen erfolgt,
welche auf ein hochfrequentes elektromagnetisches oder
ein niederfrequentes magnetisches Trägersignal
aufmoduliert sind.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Datenübertragung auf dem ersten
(ADD) und dem dritten (AKA) Sonderkanal durch den
Triggerimpuls synchronisiert ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der dritte Sonderkanal (AKA) für die
Übertragung von IDs, deren Übertragung an die
Basisstation (100) im Ansprechen auf den ersten von dem
Datenträger empfangenen Triggerimpuls gestört wurde,
reserviert ist.
12. Basisstation (100) zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß sie aufweist:
eine Sende- und Empfangseinrichtung (110) zur Kommunikation mit den Datenträgern;
eine Speichereinrichtung (120) zum Speichern der von den Datenträgern (200-i) empfangenen Nachrichten in Form von IDs oder Meldungen;
eine Auswerteeinrichtung (130) zum Lesen und Auswerten der von den Datenträgern empfangenen Nachrichten; und
eine Basisstations-Steuereinrichtung zum Steuern und Koordinieren der Funktionen der Sende-, Empfangs-, Speicher oder Auswerteeinrichtung.
eine Sende- und Empfangseinrichtung (110) zur Kommunikation mit den Datenträgern;
eine Speichereinrichtung (120) zum Speichern der von den Datenträgern (200-i) empfangenen Nachrichten in Form von IDs oder Meldungen;
eine Auswerteeinrichtung (130) zum Lesen und Auswerten der von den Datenträgern empfangenen Nachrichten; und
eine Basisstations-Steuereinrichtung zum Steuern und Koordinieren der Funktionen der Sende-, Empfangs-, Speicher oder Auswerteeinrichtung.
13. Basisstation nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinrichtung
(110) für eine Kommunikation mit den Datenträgern (200-i)
auf Basis niederfrequenter und/oder hochfrequenter
Trägersignale ausgebildet sind.
14. Basisstation nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinrichtung
(110) eine Vielzahl kanalselektiver Funkempfänger
aufweist, welche zumindest gleich der Vielzahl der
verfügbaren Übertragungskanäle (K1 . . . 16) ist, zum
gleichzeitigen Empfang von Nachrichten von mehreren
Datenträgern.
15. Datenträger (200) zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß er aufweist:
eine Datenträger-Sende- (210) und Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit der Basisstation, wobei dem Datenträger ein für eine Übertragung seiner ID an die Basisstation (100) zu verwendender Übertragungskanal (K1 . . . 16) vorgebbar zugeordnet ist;
eine Speichereinrichtung (220) zum Speichern von Nachrichten in Form von IDs oder Meldungen von der Basisstation; und
eine Datenträger-Steuereinrichtung (240) zum Steuern der Sende-, Empfangs- und Speichereinrichtung (210, 220).
eine Datenträger-Sende- (210) und Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit der Basisstation, wobei dem Datenträger ein für eine Übertragung seiner ID an die Basisstation (100) zu verwendender Übertragungskanal (K1 . . . 16) vorgebbar zugeordnet ist;
eine Speichereinrichtung (220) zum Speichern von Nachrichten in Form von IDs oder Meldungen von der Basisstation; und
eine Datenträger-Steuereinrichtung (240) zum Steuern der Sende-, Empfangs- und Speichereinrichtung (210, 220).
16. Datenträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenträger-Sende- und Empfangseinrichtung (210)
für eine Kommunikation mit der Basisstation (100) auf
Basis niederfrequenter und/oder hochfrequenter
Trägersignale ausgebildet ist.
17. Datenträger nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Datenträger eine eigene
Energiequelle zur Gewährleistung seiner Betriebsfähigkeit
aufweist.
18. Datenträger nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Datenträger (200) als Transponder
ausgebildet ist und die Energie für seinen Betrieb aus
dem von der Basisstation (100) ausgesendeten Energiefeld
bezieht.
19. Datenträger nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenträger-
Sendeeinrichtung zur Nutzung von zumindest einem aus der
Vielzahl aller verfügbaren Übertragungskanäle (K1 . . . 16)
und zur Nutzung des zweiten Sonderkanals zur Übertragung
der Nachrichten an die Basisstation (100) ausgebildet
ist.
20. Datenträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der für die erstmalige Übertragung seiner ID an die
Basisstation (100) von dem Datenträger verwendete
Übertragungskanal und/oder Zeitschlitz bei dem
Datenträger (200) herstellerseitig voreingestellt ist.
21. Datenträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der für die erstmalige Übertragung seiner ID an die
Basisstation (100) von dem Datenträger verwendete
Übertragungskanal und/oder Zeitschlitz bei dem
Datenträger (200) durch eine an den von der Basisstation
ausgesendeten Triggerimpuls angehangene Markierung
vorgegeben ist.
22. Datenträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der für die erstmalige Übertragung seiner ID an die
Basisstation (100) von dem Datenträger (200) verwendete
Übertragungskanal und/oder Zeitschlitz bei dem
Datenträger durch die Kennung einer Antenne vorgegeben
ist.
23. Datenträger nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete
Übertragungskanal (K1 . . . 16) oder der verwendete
Zeitschlitz zufällig oder gleich verteilt vorgegeben ist.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE10047011A DE10047011B4 (de) | 2000-02-08 | 2000-09-22 | Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern |
PCT/EP2001/001301 WO2001059713A1 (de) | 2000-02-08 | 2001-02-07 | Verfahren zum aufbau einer datenkommunikation zwischen einer basisstation und einer vielzahl von datenträgern sowie basisstation und datenträger zur durchführung des verfahrens |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10005339.4 | 2000-02-08 | ||
DE10005339 | 2000-02-08 | ||
DE10047011A DE10047011B4 (de) | 2000-02-08 | 2000-09-22 | Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10047011A1 true DE10047011A1 (de) | 2001-08-09 |
DE10047011B4 DE10047011B4 (de) | 2005-06-02 |
Family
ID=7630098
Family Applications (1)
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DE10047011A Expired - Lifetime DE10047011B4 (de) | 2000-02-08 | 2000-09-22 | Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10047011B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10303960A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Delphi Technologies, Inc., Troy | Zugangskontrollsystem |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5539394A (en) * | 1994-03-16 | 1996-07-23 | International Business Machines Corporation | Time division multiplexed batch mode item identification system |
US5940006A (en) * | 1995-12-12 | 1999-08-17 | Lucent Technologies Inc. | Enhanced uplink modulated backscatter system |
US6177861B1 (en) * | 1998-07-17 | 2001-01-23 | Lucent Technologies, Inc | System for short range wireless data communication to inexpensive endpoints |
-
2000
- 2000-09-22 DE DE10047011A patent/DE10047011B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10303960A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Delphi Technologies, Inc., Troy | Zugangskontrollsystem |
Also Published As
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