DE102009037348A1

DE102009037348A1 - Transponder

Info

Publication number: DE102009037348A1
Application number: DE102009037348A
Authority: DE
Inventors: Thomas Görsch; Christoph Stratmann
Original assignee: SCHMERSAL K A HOLDING & CO KG GmbH; KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
Current assignee: SCHMERSAL K A HOLDING & CO KG GmbH; KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2011-02-17
Also published as: DE202009018164U1

Abstract

Transponder mit mehreren Schwingkreisen, die eine Spule und einen Kondensator aufweisen, und die Schwingkreise eine voneinander unterschiedliche, vorbestimmte Resonanzfrequenz aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Transponder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Als Transponder bezeichnet man auch RFID-Tags, die Vorrichtungen für die Radio-Frequenz-Identifikation darstellen. RFID ist ein Prozess bzw. eine Methode der automatischen Identifikation von Funkfrequenzen. Der Transponder weist einen Transponder-Mikrochip und eine Antenne bzw. Spule auf. Die Antenne des Transponders empfängt Signale von einem Lesegerät bzw. Transceiver, das ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld vorbestimmter Reichweite vorzugsweise mit Induktionsspulen erzeugt. Mit den Induktionsspulen des Lesegeräts werden meist nicht nur Daten übertragen, sondern auch der Transponder mit Energie versorgt.
Man unterscheidet aktive – batteriebetriebene Transponder, die die Energie zur Versorgung des Transponder-Mikrochips aus einer eingebauten Batterie beziehen – und passive Transponder, die ihre Energie zur Versorgung des Transponder-Mikrochips aus den empfangenen Funkwellen beziehen.
Der im Transponder vorgesehene Transponder-Chip decodiert die vom Lesegerät gesendeten Befehle. Die Antwort des Transponders wird durch eine Kodierung und Modulierung durch eine Feldschwächung des durch das Lesegerät in den Transponder eingestrahlten elektromagnetischen Feldes im kontaktfreien Kurzschluss oder durch gegenphasige Reflexion des vom Lesegerät ausgesendeten Feldes verursacht. So kann der Transponder seine eigene unveränderliche Seriennummer, d. h. die ID, oder andere vom Lesegerät abgefragte Daten senden. Der in dem Transponder vorhandene Transponder-Chip sorgt dafür, dass das Trägerfeld des Lesegeräts belastet wird und – beispielsweise bei einer Amplitudenmodulation – in vorbestimmter Folge die Amplitude des Trägerfelds kleiner wird.
Die Transponder-Chips sind dabei teuer, so dass es wünschenswert ist, einen Transponder bzw. ein RFID-System zu schaffen, bei dem der verwendete Transponder zwar eine individuelle Kodierung als ID aufweist, bei dem aber keine Transponder-Chips notwendig sind, wobei allerdings auch durch Transponder bzw. Transpondersignale gesteuerte Sicherheitsfunktionen wie beispielsweise bei sicherheitsgerichteten Zuhaltungen, wie sie z. B. für Zuhaltungen und zur Ballasterkennung an Lastkränen aus DE 10 2005 032 172 , DE 10 2005 013 102 , DE 10 2004 049 024 und DE 10 2006 046 469 bekannt sind, mit diesen zu schaffenden Transpondern bzw. RFID-Systemen bei hohen Sicherheitsanforderungen durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Hierdurch wird ein Transponder geschaffen, bei dem auf einen Transponder-Chip verzichtet werden kann, wobei stattdessen zur Identifikation des Transponders mehrere Schwingkreise vorhanden sind, die eine Spule und einen Kondensator aufweisen, und die Schwingkreise eine voneinander unterschiedliche, vorbestimmte Resonanzfrequenz aufweisen. Der Transponder kann durch die unterschiedlichen vorhandenen Schwingkreise identifiziert werden. Es ist somit eine Kodierung möglich, wobei bei einer Anzahl n von Schwingkreisen eine (n² – 1)-Kodierung erzielt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
1 zeigt eine serielle Abfrage einer Amplituden-Dämpfung durch einen erfindungsgemäßen Transponder;
2 zeigt eine parallele Abfrage im Puls-Echo-Verfahren für einen erfindungsgemäßen Transponder.
1 zeigt schematisch eine Abfrage eines Transponders durch ein Lesegerät in einem Spannungs(Amplitude)/Zeit-Diagramm. Es ist demnach über der Zeit die Spannung aufgetragen, wobei zunächst beispielhaft die Frequenz f₁ „abgefragt wird”. Das Lesegerät sendet über einen Zeitraum, der durch den gestrichelten Doppelpfeil, der mit f₁ markiert ist, kenntlich gemacht ist, ein Signal mit der Frequenz f₁ aus. Im in 1 dargestellten Fall einer Amplituden-Dämpfung wird durch den Transponder die ausgesendete Frequenz f₁ gedämpft.
Ein auf die Frequenz f₁ ansprechender Schwingkreis aus einer Spule und einem Kondensator ist in dem Transponder vorhanden.
Im in 1 dargestellten Beispiel werden dann durch das Lesegerät sequentiell die Frequenzen f₂ und f₃ ausgesendet. Auch hier liegt bei dem Beispiel eine Dämpfung durch den Transponder vor. Der Transponder weist auch Schwingkreise mit den Resonanzfrequenzen f₂ und f₃ auf.
Durch die drei unterschiedlichen Frequenzen ist eine (3² – 1)-Kodierung oder verallgemeinert bei einer Anzahl n von Schwingkreisen bzw. Resonanzfrequenzen ist eine (n² – 1)-Kodierung bei einfachster Betrachtung möglich.
2 zeigt eine parallele Abfrage im Puls-Echo-Verfahren. Im ersten dargestellten Block werden beispielhaft die Frequenzen f₁, f₂, f₃ und f₄ vom Lesegerät ausgesendet. Im nächsten (schmaleren) Block ist im Spannungs-/Zeitdiagramm die Antwort eines Transponders T₁ dargestellt, der beispielhaft die Resonanzfrequenzen f₁ und f₃ aufweist. Der Transponder T₁ ist so identifizierbar. Im folgenden dargestellten Block werden wieder die Frequenzen f₁, f₂, f₃ und f₄ vom Lesegerät ausgesendet und es ist darauf folgend exemplarisch dargestellt, dass ein Transponder T₂ mit den Frequenzen f₂ und f₃ antwortet. Die Transponder T₁ und T₂ sind somit parallel im Puls-Echo-Verfahren identifizierbar.
Es kann vorgesehen sein, dass die Schwingkreise des Transponders unabhängig voneinander physikalisch realisiert sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005032172 [0005]
- DE 102005013102 [0005]
- DE 102004049024 [0005]
- DE 102006046469 [0005]

Claims

Transponder, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schwingkreise vorhanden sind, die eine Spule und einen Kondensator aufweisen, und die Schwingkreise eine voneinander unterschiedliche, vorbestimmte Resonanzfrequenz aufweisen.
Transponder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder ein passiver Transponder ist.
Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Identifikation des Transponders durch die mehreren Resonanzfrequenzen des Transponders erfolgt, wobei der Transponder Mittel zur Kodierung durch eine Dämpfung der Amplitude aufweist.
Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Identifikation des Transponders durch die mehreren Resonanzfrequenzen des Transponders erfolgt, wobei der Transponder Mittel zur Kodierung durch ein Puls-Echo-Verfahren aufweist.
Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Identifikation des Transponders durch die mehreren Resonanzfrequenzen des Transponders erfolgt, wobei der Transponder Mittel zur Kodierung durch eine Verschiebung der Resonanzfrequenz aufweist.
Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die eine Abfrage der vorbestimmten Resonanzfrequenzen gleichzeitig oder sequentiell nacheinander ermöglicht.