DE102004037347A1

DE102004037347A1 - Identifikationsdatenträger-Anordnung, Lese-Vorrichtung und Identifikations-System

Info

Publication number: DE102004037347A1
Application number: DE102004037347A
Authority: DE
Inventors: Berthold Haberler
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: ENSO DETEGO GMBH, AT
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2006-02-23
Also published as: US20060027646A1; US7520424B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Identifikationsdatenträger-Anordnung, die in Nutzdaten-Teilbereiche aufgeteilte Nutzdaten enthält und die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten zum Verknüpfen der Nutzdaten-Teilbereiche enthält, mit einer Mehrzahl von Identifikationsdatenträgern, von denen jeder ein Substrat, eine auf und/oder in dem Substrat gebildete Antenne und einen auf und/oder in dem Substrat gebildeten integrierten Schaltkreis aufweist, der mit der Antenne gekoppelt ist und einen Speicher-Teilschaltkreis aufweist, in dem einer der Nutzdaten-Teilbereiche und zugehörige Nutzdaten-Verknüpfungsdaten gespeichert sind, wobei die Nutzdaten-Teilbereiche unter Verwendung der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten zu den Nutzdaten zusammensetzbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Identifikationsdatenträger-Anordnung, eine Lese-Vorrichtung und ein Identifikations-System.
In vielen Gebieten des täglichen Lebens werden Identifizierungsmarken zum Identifizieren von Personen oder Gegenständen eingesetzt. Gemäß dem Stand der Technik werden Identifizierungsmarken auf der Basis von Barcodes verwendet, die allerdings in der Anwendung personalintensiv und somit teuer sind, da sie unter Verwendung einer aufwendigen optischen Lese-Vorrichtung ausgelesen werden müssen.
Eine Alternative zu Barcodesystemen sind die "Radio Frequency Identification Tags" (RFID-Tags). Ein RFID-Tag enthält üblicherweise eine Antenne, einen Schaltkreis zum Empfangen und Senden elektromagnetischer Wellen (Transponder) und einen Signalverarbeitungsschaltkreis. Ein solcher RFID-Tag ist somit häufig aus einem kleinen Silizium-Chip aufgebaut, der an eine auf einem Plastikträger aufgebrachte Antenne angeschlossen ist.
Ein RFID-Tag ermöglicht es, kontaktlos Daten lesen bzw. speichern zu können. Solche Daten werden auf RFID-Tags (anschaulich elektronische Etiketten) gespeichert. Die gespeicherten Daten werden mittels elektromagnetischer Wellen gelesen, die über die Antenne in den RFID-Tag eingekoppelt werden können.
Einsatzgebiete eines RFID-Tags sind elektronische Warensicherheitssysteme zum Unterbinden von Diebstählen, Anwendungen in der Automatisierungstechnik (zum Beispiel die automatische Identifizierung von Fahrzeugen im Verkehr im Rahmen von Mautsystemen), Zugangskontrollsysteme, bargeldloses Zahlen, Skipässe, Tankkarten, Tierkennzeichnung und Anwendungen in der Logistik.
RFID-Tags sind somit kleine, per Funk auslesbare Transponder, die aus einem Speicherchip und einer Antenne gebildet sind. In dem Speicherchip kann auch ein einzigartiger elektronischer Produktcode (EPC, "Electronic Product Code") gespeichert sein, der Chancen hat, den heutzutage im Handel üblichen 13-stelligen EAN-Barcode ("Europäische Artikelnummer") zu ersetzen. Jedes einzelne Produkt kann mittels des EPC-Codes weltweit mit einer einmaligen Nummer versehen werden. Der Speicherchip kann auch gewisse Datenmengen – direkt am Objekt – speichern und jederzeit abrufbar ohne Verbindung zu einer Datenbank wiedergeben.
Viele deutsche und ausländische Firmen aus dem Einzelhandelssektor planen den Einsatz von RFID-Technologien im Zulieferbereich. Das Investitionsvolumen wird allein in den USA bis zum Jahr 2008 auf 1.3 Milliarden US-Dollar geschätzt, siehe [1].

Heute verfügbare RFID Transponder weisen jedoch sehr geringe Speicherkapazitäten auf, so dass häufig nur wenige Bytes Information speicherbar sind. Information von mehreren Kilobyte sind mit solchen bekannten RFID-Tags nicht speicherbar. Sollen in einem RFID-System, zum Beispiel in einem RFID-gestützten automatischen Inventarsystem, größere Datenmengen direkt am Objekt und somit am Transponder gespeichert werden ("Data on Tag", DOT), so kann dies mit heute käuflichen Transpondern aufgrund der geringen verfügbaren Speicherkapazität oft nicht unter Beibehaltung der vollen Funktion realisiert werden. Ein Anwendungsgebiet, in dem solche hohen Datenmengen anfallen, ist das Speichern von Wartungsdaten einer technischen Anlage oder Maschine oder von einem Gut eines höheren Werts auf einem RFID-Tag.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf 1 ein schematisch dargestellter Identifikationsdatenträger 100 gemäß dem Stand der Technik beschrieben.

Der Identifikationsdatenträger 100 (das heißt ein RFID-Tag) enthält eine Speicher-Einrichtung 102, in welcher Daten einer bestimmten Speichermenge, zum Beispiel 8 Byte, speicherbar sind. Sollen Daten eines Datenmodells 101 (d.h. eine Information enthaltene Daten) in dem Speicher 102 des Transponders 100 gespeichert werden, so passt bei einem zu großen Datenmodell 101 dieses mengenmäßig nicht mehr als Ganzes in die Speicher-Einrichtung 102 des RFID-Tags 100.

Gemäß dem Stand der Technik werden die Datenmengen aufgrund der beschränkten Speicherkapazität der RFID-Transponder entweder soweit beschnitten und/oder komprimiert auf dem Transponder abgelegt, dass nur die absolut notwendigen Daten gespeichert werden. Dies kann im Extremfall soweit gehen, dass in manchen Fällen teilweise nur die UID ("Unique Identifier") des RFID-Transponders als Identifizierungsmerkmal in dem Speicherbereich des RFID gespeichert wird. Zusätzliche Objektdaten werden dann einer externen Datenbank entnommen. Dadurch geht aber der große eigentliche Vorteil von RFID-Tags verloren, dass die Daten vollständig in dem Transponder und somit direkt am Objekt verfügbar sind.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, auch größere Mengen von Information in Identifikationsdatenträgern speichern zu können und somit direkt an einem Objekt verfügbar zu machen.

Dieses Problem wird durch eine Identifikationsdatenträger-Anordnung, durch eine Lese-Vorrichtung und durch ein Identifikations-System mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Die Identifikationsdatenträger-Anordnung, die in Nutzdaten-Teilbereiche aufgeteilte Nutzdaten enthält, und die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten zum Verknüpfen der Nutzdaten-Teilbereiche enthält, weist eine Mehrzahl von Identifikationsdatenträgern auf. Jeder der Identifikationsdatenträger enthält ein Substrat, eine auf und/oder in dem Substrat gebildete Antenne und einen auf und/oder in dem Substrat gebildeten integrierten Schaltkreis, der mit der Antenne gekoppelt ist und einen Speicher-Teilschaltkreis aufweist, in dem eine der Nutzdaten-Teilbereiche und zugehörige Nutzdaten-Verknüpfungsdaten gespeichert sind. Ferner sind die Nutzdaten-Teilbereiche unter Verwendung der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten zu den Nutzdaten zusammensetzbar.

Die erfindungsgemäße Lese-Vorrichtung zum Auslesen von in einer Mehrzahl von Identifikationsdatenträgern einer Identifikationsdatenträger-Anordnung enthaltenen Nutzdaten, die in Nutzdaten-Teilbereiche aufgeteilt sind, wobei mittels Nutzdaten-Verknüpfungsdaten die Nutzdaten-Teilbereiche verknüpfbar sind, enthält eine Detektionseinrichtung zum Erfassen von Signalen, die von Antennen der Identifikationsdatenträger gesendet sind, in welchen Signalen ein in dem jeweiligen Identifikationsdatenträger enthaltener Nutzdaten-Teilbereich und zugeordnete Nutzdaten-Verknüpfungsdaten enthalten sind. Ferner enthält die Lese-Vorrichtung eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Nutzdaten-Teilbereiche und der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten, und zum Ermitteln der Nutzdaten mittels Verknüpfens der Nutzdaten-Teilbereiche entsprechend der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten.

Eine Grundidee der Erfindung ist darin zu sehen, die in einem Identifikationsdatenträger zu speichernde Information auf mehrere Identifikationsdatenträger, d.h. in Nutzdaten-Teilbereiche, aufzuteilen und darüber hinaus Datenverknüpfungsinformation in den Speicherbereichen abzulegen, mittels welcher Datenverknüpfungsinformation die einzelnen Nutzdaten-Teilbereiche so zusammen gesetzt werden können, dass die Nutzdaten rückgewinnbar sind. Dadurch ist eine im Prinzip beliebig großen Menge von Information in der Identifikationsdatenträger-Anordnung speicherbar, und zwar direkt an einem Objekt, an welchem die Identifikationsdatenträger angebracht sind. In der Identifikationsdatenträger-Anordnung sind im Prinzip herkömmliche Identifikationsdatenträger (zum Beispiel RFID-Tags) verwendbar, deren beschränkte Speicherkapazität erfindungsgemäß aber durch das Vorsehen mehrerer verknüpfter Identifikationsdatenträger nicht mehr beschränkt ist. Somit können auch Anwendungen, bei denen eine große Datenmenge auf den Identifikationsdatenträgern zu speichern ist, zum Beispiel Wartungsdaten einer technischen Anlage oder Maschine oder eines Guts von höherem Wert, mit der Identifikationsdatenträger-Anordnung der Erfindung realisiert werden. Dabei ist eine Vielzahl von Daten direkt an dem Objekt verfügbar.

Anders ausgedrückt werden zusätzlich zu den reinen Nutzdaten in den Speicher-Teilschaltkreisen der Identifikationsdatenträger Management-Datenstrukturen vorgesehen, aus denen hervorgeht, wie die eigentlichen Nutzdaten auf mehreren Transpondern verteilt sind. Auf diese Weise lassen sich größere Datenmengen auf mehrere Transponder verteilen. Ein wichtiger Aspekt der Erfindung lässt sich anschaulich mit dem Schlagwort "Data on multiple Tag" beschreiben.

Die multiplen Identifikationsdatenträger (Transponder) können alle an dem Objekt in einer ausreichenden Nähe zueinander angebracht werden. Dadurch können sie von der erfindungsgemäßen Lese-Vorrichtung als Pulk bzw. als zusammengehörende Identifikationsdatenträger erkannt und auf dieses Weise (zum Beispiel sequenziell) ausgelesen werden. Die Management-Strukturen (Nutzdaten-Verknüpfungsdaten) der Identifikationsdatenträger erlauben dann ein nahtloses Zusammensetzen der Nutzdaten-Teilbereiche zur Rückgewinnen der Nutzdaten in der korrekten Reihenfolge, als wären sie einem einzigen großen Transponder zugehörig.

Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß ermöglicht, dass bei Bedarf (d.h, auch später im Rahmeneiner Systemerweiterung) zusätzliche Transponder bzw. Identifikationsdatenträger zu der Identifikationsdatenträger-Anordnung nachträglich hinzugefügt werden können, falls der gemeinsame Speicherplatz zu gering ist oder zu gering wird oder sich im Laufe der Zeit als zu gering herausstellt, zum Beispiel weil im Laufe der Zeit mehr Daten hinzu gekommen sind als auf den bisher in dem Identifikationsdatenträger-Anordnung verfügbaren Identifikationsdatenträgern speicherbar ist.

Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist somit darin zu sehen, die Nutzdaten eines RFID-Systems (Nutzdatenmodell, Nutzdatenblock) auf mehrere – sequenziell oder simultan auslesbare – Transponder aufzuteilen, so dass dem übergeordneten System die Summe der Transponder wie ein einzelner großer Speicher erscheint. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist in der Idee zu sehen, dass Nutzdaten-Verknüpfungsdaten (Management-Datenstrukturen) zu diesem Zweck zusätzlich zu den Nutzdaten in die Speicher-Teilschaltkreise der Identifikationsdatenträger eingebracht werden können.

Somit wird ein Datenmodell/eine Datenmenge auf mehrere Transponder aufgesplittet. Zusätzlich werden Management-Datenstrukturen in jedem Transponder gespeichert.

Zusammenfassend ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung darin zu sehen, dass eine Vielzahl von RFID-Tags auf einem Produkt angebracht werden, Daten auf dem Speicher des RFID-Tags abgelegt werden und Datenverknüpfungsinformation auf dem Speicher der RFID-Tags abgelegt werden, welche zum Verknüpfen der Daten dient. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lese-Vorrichtung kann ein Benutzer Information an dem Produkt lesen bzw. in das Produkt einschreiben, zum Beispiel Wartungsdaten einer Anlage, auch mit einer Speichermenge von mehr als einem Kilobyte. Erfindungsgemäß wird eine Datenhaltung auf mehrere RFID-Transponder aufgeteilt.

Die Daten aus den einzelnen Identifikationsdatenträgern können in einem einzigen kompletten Akt gemeinsam gelesen werden, oder als Teilinformationen aus den einzelnen Identifikationsdatenträgern nacheinander. Unter Verwendung bekannter Modelle, zum Beispiel sogenannter "Anti collision procedures", kann ermittelt werden, welche Transponder sich im Antennenfeld der Lese-Vorrichtung befinden, dann kann eine Response-Liste von antwortenden Transpondern aufgestellt werden, und nachfolgend können die Transponder separat angesteuert und ausgelesen werden.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Nutzdaten können eine Identifikationsangabe enthalten. Ein solche Identifikationsangabe kann zum Beispiel die UID ("Unique Identifier") des jeweiligen Identifikationsdatenträgers sein.

Die Nutzdaten können Produktinformations-Daten über ein Produkt enthalten. Zum Beispiel können die Nutzdaten eine Information über den Preis des Produkts und/oder technische Information über das Produkt enthalten, an welchem die Identifikationsdatenträger-Anordnung (d.h. die einzelnen Identifikationsdatenträger) befestigt sein kann.

Ferner können die Nutzdaten Wartungsinformations-Daten über die Wartung eines Produktes enthalten. Wird ein Produkt gewartet, zum Beispiel eine komplizierte technische Maschine oder Anlage, so fallen hierbei eine Vielzahl von Wartungsinformations-Daten an, die bei einer Wartung über eine längere Zeit hinweg stetig zunehmen können. Diese Daten können auf den Identifikationsdatenträgern als Nutzdaten gespeichert werden, und werden, wenn sie die Kapazität eines Speicher-Teilschaltkreises von einem der Identifikationsdatenträger überschreiten, in mehrere Nutzdaten-Teilbereiche auf unterschiedlichen Identifikationsdatenträgern aufgeteilt.

Die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten können eine Nummer des jeweiligen Identifikationsdatenträgers und die Anzahl der Identifikationsdatenträger enthalten. Wenn zum Beispiel der X-te Identifikationsdatenträger von insgesamt y Identifikationsdatenträgern betrachtet wird, so kann dieser an eine Lese-Vorrichtung die Information übertragen, dass er der X-te von insgesamt Y Identifikationsdatenträgern ist. Dies ermöglicht eine lückenlose Zusammensetzbarkeit der Nutzdaten-Teilbereiche.

Die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten können eine Startadresse und/oder eine Endadresse des zugeordneten Nutzdaten-Teilbereichs innerhalb der Nutzdaten enthalten. Unter Verwendung dieser Startadresse und Endadresse können die Nutzdaten-Teilbereiche zu den Nutzdaten eindeutig zusammengesetzt werden.

Die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten können eine Identifikationsangabe eines dem Identifikationsdatenträger vorangehenden und/oder eines dem Identifikationsdatenträger nachfolgenden Identifikationsdatenträgers enthalten. Auch diese Information ermöglicht es, die Identifikationsdatenträger und somit die zugeordneten Nutzdaten-Teilbereiche eindeutig in der richtigen Reihenfolge anzuordnen.

Zumindest einer der Identifikationsdatenträger kann als Radio-Frequency-Identification-Tag eingerichtet sein. Ein solcher Radio-Frequency-Identification-Tag enthält eine Antenne, einen Schaltkreis zum Empfangen und Senden elektromagnetischer Wellen (Transponder) und einen Signalverarbeitungsschaltkreis. Ein solcher RFID-Tag kann auf einem kleinen Silizium-Chip aufgebracht bzw. darin monolithisch integriert sein, wobei der Silizium-Chip an eine auf einem Plastikträger aufgebrachte Antenne angeschlossenen sein kann.

Im Weiteren werden Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lese-Vorrichtung beschrieben. Ausgestaltungen der Lese-Vorrichtung gelten auch für die Identifikationsdatenträger-Anordnung und umgekehrt.

Bei der Lese-Vorrichtung kann eine elektromagnetische Strahlungsquelle zum Emittieren von elektromagnetischer Strahlung in einem vorgebbaren Frequenzbereich vorgesehen sein, die von den Antennen der Identifikationsdatenträgern empfangbar ist. Eine solche elektromagnetische Strahlungsquelle kann insbesondere eine Hochfrequenzstrahlungsquelle sein, die zum Beispiel in einem Bereich von 13.56 MHz elektromagnetische Strahlung emittieren kann. Diese elektromagnetische Strahlung kann von den zugeordneten Identifikationsdatenträgern zum Versorgen von darin enthaltenen Schaltkreiskomponenten mit elektrischer Energie verwendet werden.

Die Lese-Vorrichtung kann zum sequentiellen Auslesen der Identifikationsdatenträger eingerichtet sein. Mit anderen Worten können die Identifikationsdatenträger und die darin enthaltene Information (Nutzdaten-Teilbereich, Nutzdaten-Verknüpfungsdaten) nacheinander ausgelesen werden.

Alternativ kann die Lese-Vorrichtung zum simultanen Auslesen der Identifikationsdatenträger eingerichtet sein, das heißt zum gleichzeitigen Auslesen einer Mehrzahl von Identifikationsdatenträgern.

Die Lese-Vorrichtung kann eine Fehlererkenneinrichtung aufweisen, die zum Erkennen und ggf. Anzeigen einer (möglicherweise) fehlerhaften Verknüpfung der Nutzdaten-Teilbereiche eingerichtet ist. Wird zum Beispiel von der Lese-Vorrichtung festgestellt, dass bei dem siebten von zehn RFID-Transpondern die in ihm gespeicherte Information nicht ordnungsgemäß übermittelt worden ist (zum Beispiel weil diese Daten mit von anderen RFID-Transpondern übermittelten Daten nicht lückenlos zusammensetzbar sind), so kann eine Fehleranzeigefunktion beispielsweise auf einem Monitor die Information ausgeben "Der siebte von zehn RFID-Tags, der die UID ... hat, ist nicht ordnungsgemäß gelesen worden. Bitte versuchen Sie die Informationsübertragung erneut.".

Wenngleich die Ausgestaltungen bezugnehmend auf die erfindungsgemäße Identifikationsdatenträger-Anordnung und die erfindungsgemäße Lese-Vorrichtung beschrieben worden sind, gelten diese Ausgestaltungen auch für das Identifikations-System der Erfindung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.

Es zeigen:
1 einen Identifikationsdatenträger gemäß dem Stand der Technik,
2 eine Identifikationsdatenträger-Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 ein Identifikations-System gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch nicht maßstäblich.
Im Weiteren wird bezugnehmend auf 2 eine Identifikationsdatenträger-Anordnung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In 2 sind in erste, zweite,..., n-te Wartungsdaten-Teilbereiche 214, 215,... 216 aufgeteilte Wartungsdaten 213 gemäß einem Datenmodell gezeigt. Diese kennzeichnen den Wartungszustand einer technischen Anlage, an der die Identifikationsdatenträger-Anordnung 200 angebracht ist.
Die Identifikationsdatenträger-Anordnung 200 enthält n Identifikationsdatenträger (d.h. n RFID-Tags), nämlich einen ersten Identifikationsdatenträger 201, einen zweiten Identifikationsdatenträger 202,..., und einen n-ten Identifikationsdatenträger 203. Ferner ist in 2 gezeigt, dass jeder der n Identifikationsdatenträger 201 bis 203 einen zugehörigen Speicherbereich aufweist, zum Beispiel ein EEPROM, ein Flashspeicher, etc. Dem ersten Identifikationsdatenträger 201 ist somit ein erster nichtflüchtiger Speicher 204 zugeordnet, dem zweiten Identifikationsdatenträger 202 ist ein zweiter nichtflüchtiger Speicher 205 zugeordnet,..., und dem n-ten Identifikationsdatenträger 203 ist ein n-ter nichtflüchtiger Speicher 206 zugeordnet.
Jeder der Identifikationsdatenträger 201 bis 203 ist als RFID-Tag ausgeführt und enthält ein Substrat, eine auf dem Substrat gebildete Sende-/Empfangs-Antenne und einen in dem Substrat monolithisch integrierten Schaltkreis, der mit der Antenne gekoppelt ist, und der einen jeweiligen Speicher-Teilschaltkreis 204 bis 206 aufweist.
In dem ersten nichtflüchtigen Speicher 204 ist ein erster Nutzdaten-Teilbereich 207 gespeichert, in dem der erste Wartungsdaten-Teilbereich 214 abgelegt ist. In dem zweiten nichtflüchtigen Speicher 205 ist ein zweiter Nutzdaten-Teilbereich 208 gespeichert, in dem der zweite Wartungsdaten-Teilbereich 215 abgelegt ist. In dem n-ten nichtflüchtigen Speicher 206 ist ein dritter Nutzdaten-Teilbereich 209 gespeichert, in dem der dritte Wartungsdaten-Teilbereich 216 abgelegt ist. Darüber hinaus ist in dem ersten nichtflüchtigen Speicher 204 erste Nutzdaten-Zuordnungsdaten 210 gespeichert, in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher 205 sind zweite Nutzdaten-Zuordnungsdaten 211 gespeichert,..., und in dem n-ten nichtflüchtigen Speicher 206 sind n-te Nutzdaten-Zuordnungsdaten 212 gespeichert.
Die Identifikationsdatenträger 201 bis 203 sind derart eingerichtet, dass aus von den Antennen sendbaren Signalen, in welchen die jeweiligen Nutzdaten-Teilbereiche 207 bis 209 und zugehörige Nutzdaten-Verknüpfungsdaten 210 bis 212 enthalten sind, die Nutzdaten-Teilbereiche 207 bis 209 zu den Wartungsdaten 213 zusammensetzbar sind. Anders ausgedrückt sind in den ersten bis n-ten Nutzdaten-Zuordnungsdaten 210 bis 212 Managementdaten-Strukturen enthalten, die zusätzlich zu den aus dem Datenmodell 213 aufgesplitteten Daten 214 bis 216 in den einzelnen Transpondern 201 bis 203 gespeichert bzw. speicherbar sind.
Wenn ein Lese-Gerät (nicht gezeigt in 2) mit den Transpondern 201 bis 203 kommuniziert, übermitteln die Transponder 201 bis 203 zum Beispiel sukzessive oder simultan elektromagnetische Wellen an das Lese-Gerät, in welchen die in den jeweiligen nichtflüchtigen Speichern 204 bis 206 enthaltenen Nutzdaten-Teilbereiche 207 bis 209 sowie die zusätzlich in den nichtflüchtigen Speichern 204 bis 206 enthaltenen Nutzdaten-Zuordnungsdaten 210 bis 212 enthalten sind.
Die in 2 nicht gezeigte Lese-Vorrichtung extrahiert aus den übermittelten Signalen die Nutzdaten-Teilbereiche 207 bis 209 sowie die Nutzdaten-Zuordnungsdaten 210 bis 212 und setzt unter Verwendung der Nutzdaten-Zuordnungsdaten 210 bis 212 die ermittelten Nutzdaten-Teilbereiche 207 bis 209 zu den Wartungsdaten 213 zusammen. Ein gleichzeitiges Auslesen ist unter Verwendung von sogenannten "Anti collision procedures" bzw. "Air interference protocolls" möglich, so dass es möglich ist, die einzelnen Signale der Transponder 201 bis 203 voneinander zu trennen. Auch mittels Sendens auf unterschiedlichen Frequenzen können die Transponder 201 bis 203 separat und ohne störende Wechselwirkung angesteuert bzw. ausgelesen werden.
Tabelle 1 zeigt, wie die Management-Datenstrukturen, das heißt die Nutzdaten-Zuordnungsdaten 210 bis 212, aufgebaut sein können, um ein lückenloses Zusammensetzen der Nutzdaten-Teilbereiche 207 bis 209 zu den Wartungsdaten 213 in dem Lese-Gerät zu ermöglichen. Tabelle 1
Im Weiteren wird bezugnehmend auf 3 ein Identifikations-System 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Das Identifikations-System 300 ist zum Identifizieren von Wartungsinformation entsprechend der Wartung einer zu wartenden Maschine 303 eingerichtet und enthält eine Identifikationsdatenträger-Anordnung 301 und eine Lese-Vorrichtung 302 zum Auslesen von in der Identifikationsdatenträger-Anordnung 301 enthaltenen Wartungs-Nutzdaten.
Die Identifikationsdatenträger-Anordnung 301 enthält ein erstes RFID-Tag 304, ein zweites RFID-Tag 305 und ein drittes RFID-Tag 306, die zum Beispiel unter Verwendung eines Klebestreifens an der zu wartenden Maschine 303 befestigt sind. Jeder der RFID-Tags 304 bis 306 enthält eine Sende-/Empfangs-Antenne 307 bis 309, einen Silizium-Chip 310 bis 312 mit einem darin monolithisch integrierten Schaltkreis (nicht gezeigt), wobei der integrierte Schaltkreis jeweils einen Nutzdaten-Teilbereich-Speicher 313 bis 315 und einen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten-Speicher 316 bis 318 aufweist. In jedem der Nutzdaten-Teilbereich-Speicher 313 bis 315 ist ein Teil von Wartungsinformation entsprechend der Wartung der zu wartenden Maschine 303 gespeichert. Insgesamt weist die Wartungsinformation eine Größenordnung von 3 kByte auf. Ferner ist in den Nutzdaten-Verknüpfungs-Speichern 316 bis 318 Nutzdaten-Verknüpfungsinformation gespeichert, welche dazu dient, die einzelnen Nutzdaten-Pakete entsprechend der Nutzdaten-Teilbereich-Speicher 313 bis 315 in der richtigen Reihenfolge und lückenlos zusammenzusetzen und somit die gesamten Wartungsdaten zusammenhängend zurückzugewinnen.
Die Lese-Vorrichtung 302 zum Auslesen von den in den Identifikationsdatenträgern 304 bis 306 enthaltenen Nutzdaten enthält eine elektromagnetische Strahlungsquelle 319 zum Emittieren von elektromagnetischer Strahlung in einem vorgebbaren Frequenzbereich, die von den Sende-/Empfangs-Antennen 307 bis 309 der Identifikationsdatenträger 304 bis 306 empfangbar ist.
Ferner enthält die Lese-Vorrichtung 302 eine Detektionseinrichtung 320 zu Erfassen von Signalen, die von den Sende-/Empfangs-Antennen 307 bis 309 der Identifikationsdatenträger 304 bis 306 gesendet werden, in welchen Signalen die Nutzdaten-Teilbereiche 313 bis 315 sowie zugeordnete Nutzdaten-Verknüpfungsdaten 316 bis 318 enthalten sind. Die Lese-Vorrichtung 302 enthält ferner eine Ermittlungseinrichtung 321 zum Ermitteln der Nutzdaten-Teilbereiche 313 bis 315, der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten 316 bis 318 und schließlich der gesamten Wartungsdaten mittels Verknüpfens der Nutzdaten-Teilbereiche 313 bis 315 entsprechend der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten 316 bis 318.
Im Weiteren wird die Funktionsweise des Identifikations-Systems 300 beschrieben.
Ein Benutzer betreibt die Lese-Vorrichtung 302, um in die Identifikationsdatenträger 304 bis 306 Information einzuschreiben bzw. Information daraus auszulesen. Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Nutzdaten-Information, die in den RFID-Tags 304 bis 306 gespeichert ist, Wartungsinformation entsprechend der Wartung der Maschine 303.
Um die RFID-Tags 304 bis 306 anzusteuern, emittiert die elektromagnetische Strahlungsquelle 319 elektromagnetische Strahlung, welche von den Sende-/Empfangs-Antennen 307 bis 309 absorbiert werden kann. Diese elektromagnetische Strahlungsenergie dient dazu, die integrierten Schaltkreise (nicht gezeigt) auf den Silizium-Chips 310 bis 312 der RFID-Tags 304 bis 306 mit elektrischer Energie zu versorgen, und dient ferner dazu, die RFID-Tags 304 bis 306 anzusteuern. Mittels eines Gleichrichterschaltkreises in den integrierten Schaltkreisen kann die empfangene Wechselspannung zunächst gleichgerichtet werden, um die integrierten Schaltkreiskomponenten mit einer Gleichspannung versorgen zu können. Ferner wird mittels der Sende-/Empfangs-Antennen 307 bis 309 elektromagnetische Strahlung emittiert, wobei in der emittierten elektromagnetischen Strahlung die jeweiligen Nutzdaten-Teilbereiche 313 bis 315 und die zugeordneten Nutzdaten-Verknüpfungsdaten 316 bis 318 kodiert sind. Diese reemittierten elektromagnetischen Wellen werden von der Detektionseinrichtung 320 empfangen und der Ermittlungs-Anordnung 321 bereitgestellt. Diese dekodiert die Daten und setzt entsprechend der Nutzdaten-Verknüpfungsdaten 316 bis 318 die einzelnen Nutzdaten-Teilbereiche 313 bis 315 so zusammen, dass in der Lese-Vorrichtung 302 die Nutzdaten zusammenhängend bereitgestellt sind und zum Beispiel auf einem Bildschirm oder auf einem Drucker ausgedruckt werden können. Dadurch ist es mit einem einzigen Lese-Gerät möglich, eine im Prinzip beliebig große Information entsprechend der Wartung der Maschine 303 in den RFID-Tags 304 bis 306 kodiert vorzusehen.
Ferner ist bei der Lese-Vorrichtung 302 eine Fehlerermittlungseinrichtung 322 vorgesehen, die mit der Ermittlungseinrichtung 321 gekoppelt ist. Tritt beim Ermitteln der Nutzdaten ein Fehler auf (zum Beispiel weil die Daten nicht lückenlos zueinander passen, weil die Verlässlichkeit der ermittelten Daten einen Schwellwert unterschreitet oder weil ein sonstiger Fehler auftritt), so wird diese fehlerhafte Datenzusammensetzung von der Fehlerermittlungseinheit 322 ermittelt. Ferner kann die Fehlerermittlungseinrichtung 322 einen entsprechenden Alarm bzw. eine entsprechende Anzeige bereitstellen, zum Beispiel "der zweite RFID-Tag 205 hat fehlerhafte Information übermittelt! Bitte versuchen Sie erneut das Lesen der darin gespeicherten Information!".
In diesem Dokument ist folgende Veröffentlichung zitiert:

[1] "C't – Magazin für Computer und Technik", Heise Zeitschriften Verlag, Ausgabe 3/2004, Seite 46

100: Identifikationsdatenträger
101: Datenmodell
102: Speicher-Einrichtung
200: Identifikationsdatenträger-Anordnung.
201: erster Identifikationsdatenträger
202: zweiter Identifikationsdatenträger
203: n-ter Identifikationsdatenträger
204: erster nichtflüchtiger Speicher
205: zweiter nichtflüchtiger Speicher
206: n-ter nichtflüchtiger Speicher
207: erster Nutzdaten-Teilbereich
208: zweiter Nutzdaten-Teilbereich
209: dritter Nutzdaten-Teilbereich
210: erste Nutzdaten-Zurodnungsdaten
211: zweite Nutzdaten-Zurodnungsdaten
212: n-te Nutzdaten-Zurodnungsdaten
213: Wartungsdaten
214: erster Wartungsdaten-Teilbereich
215: zweiter Wartungsdaten-Teilbereich
216: n-ter Wartungsdaten-Teilbereich
300: Identifikations-System
301: Identifikationsdatenträger-Anordnung
302: Lese-Vorrichtung
303: zu wartende Maschine
304: erstes RFID-Tag
305: zweites RFID-Tag
306: drittes RFID-Tag
307: erste Sende-/Empfangs-Antenne
308: zweite Sende-/Empfangs-Antenne
309: dritte Sende-/Empfangs-Antenne
310: erster Silizium-Chip
311: zweiter Silizium-Chip
312: dritter Silizium-Chip
313: erster Nutzdaten-Teilbereich-Speicher
314: zweiter Nutzdaten-Teilbereich-Speicher
315: dritter Nutzdaten-Teilbereich-Speicher
316: erster Nutzdaten-Verknüpfungsdaten-Speicher
317: zweiter Nutzdaten-Verknüpfungsdaten-Speicher
318: dritter Nutzdaten-Verknüpfungsdaten-Speicher
319: elektromagnetische Strahlungsquelle
320: Detektionseinrichtung
321: Ermittlungseinrichtung
322: Fehlerermittlungseinrichtung

Claims

Identifikationsdatenträger-Anordnung, die in Nutzdaten-Teilbereiche aufgeteilte Nutzdaten enthält, und die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten zum Verknüpfen der Nutzdaten-Teilbereiche enthält, • mit einer Mehrzahl von Identifikationsdatenträgern, von denen jeder aufweist: – ein Substrat; – eine auf und/oder in dem Substrat gebildete Antenne; – einen auf und/oder in dem Substrat gebildeten integrierten Schaltkreis, der mit der Antenne gekoppelt ist und einen Speicher-Teilschaltkreis aufweist, in dem einer der Nutzdaten-Teilbereiche und zugehörige Nutzdaten-Verknüpfungsdaten gespeichert sind; • wobei die Nutzdaten-Teilbereiche unter Verwendung der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten zu den Nutzdaten zusammensetzbar sind.
Identifikationsdatenträger-Anordnung nach Anspruch 1, bei dem die Nutzdaten eine Identifikationsangabe enthalten.
Identifikationsdatenträger-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Nutzdaten Produktinformations-Daten über ein Produkt enthalten.
Identifikationsdatenträger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Nutzdaten Wartunginformations-Daten über die Wartung eines Produkts enthalten.
Identifikationsdatenträger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten eine Nummer des jeweiligen Identifikationsdatenträgers und die Anzahl der Identifikationsdatenträger enthalten.
Identifikationsdatenträger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten eine Startadresse und/oder eine Endadresse des zugeordneten Nutzdaten-Teilbereichs innerhalb der Nutzdaten enthalten.
Identifikationsdatenträger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Nutzdaten-Verknüpfungsdaten eine Identifikationsangabe eines dem Identifikationsdatenträger vorangehenden und/oder eines dem Identifikationsdatenträger nachfolgenden Identifikationsdatenträgers enthalten.
Identifikationsdatenträger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest einer der Identifikationsdatenträger als Radio-Frequency-Identification-Tag eingerichtet ist.
Lese-Vorrichtung zum Auslesen von in einer Mehrzahl von Identifikationsdatenträgern einer Identifikationsdatenträger-Anordnung enthaltenen Nutzdaten, die in Nutzdaten-Teilbereiche aufgeteilt sind, wobei mittels Nutzdaten-Verknüpfungsdaten die Nutzdaten-Teilbereiche verknüpfbar ist, • mit einer Detektionseinrichtung zum Erfassen von Signalen, die von Antennen der Identifikationsdatenträger gesendet sind, in welchen Signalen ein in dem jeweiligen Identifikationsdatenträger enthaltener Nutzdaten-Teilbereich und zugeordnete Nutzdaten-Verknüpfungsdaten enthalten sind; • mit einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Nutzdaten-Teilbereiche und der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten, und zum Ermitteln der Nutzdaten mittels Verknüpfens der Nutzdaten-Teilbereiche entsprechend der zugehörigen Nutzdaten-Verknüpfungsdaten.
Lese-Vorrichtung nach Anspruch 9, mit einer elektromagnetischen Strahlungsquelle zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung in einem vorgebbaren Frequenzbereich, die von den Antennen der Identifikationsdatenträger empfangbar ist.
Lese-Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die zum sequentiellen Auslesen der Identifikationsdatenträger eingerichtet ist.
Lese-Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die zum simultanen Auslesen der Identifikationsdatenträger eingerichtet ist.
Lese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, mit einer Fehlererkenneinrichtung, die zum Erkennen und Anzeigen einer fehlerhaften Verknüpfung der Nutzdaten-Teilbereiche eingerichtet ist.
Identifikations-System, • mit einer Identifikationsdatenträger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; • mit einer Lese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13 zum Auslesen von in dem Identifikationsdatenträger-Anordnung enthaltenen Nutzdaten.