DE112005000319B4 - Auswahl- und Arbitrationsverfahren und -system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Auswahl (Selektion) oder Rückgängigmachung der Auswahl (De-Selektion) eines einzelnen Transponders oder einer oder mehrerer Gruppen von Transpondern unter Verwendung eines Befehlssignals oder mehrerer Befehlssignale von einem Abfragegerät, wobei der oder die Transponder sich innerhalb eines Abfragefeldes befindet bzw. befinden, wobei das Verfahren umfasst:einen Schritt der Übertragung eines Selektionsbefehls von dem Abfragegerät, der Selektions- oder De-Selektionskriterien beinhaltet, wobei, wenn ein Transponder die Selektions- oder De-Selektionskriterien erfüllt, der Transponder selektiert oder de-selektiert wird, während der Transponder in einem ersten Zustand verbleibt, undeinen Schritt der Übertragung, von dem Abfragegerät, wenigstens eines Arbitrationsbefehls, wobei der wenigstens eine Arbitrationsbefehl einen Selektionsparameter enthält,wobei Transponder in der einen oder den mehreren Gruppe(n) von Transpondern an einer Arbitrationssequenz teilnehmen, indem sie von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand übergehen, um eine Antwort zu übertragen, in Antwort auf den wenigstens einen Arbitrationsbefehl und in einem Fall, bei dem der Transponder selektiert ist und der Selektionsparameter für eine Selektion eingestellt ist, undwobei Transponder innerhalb der einen oder mehreren Gruppe(n) von Transpondern an einer Arbitrationssequenz teilnehmen, indem sie den Zustand des Transponders von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand ändern, um eine Antwort zu übertragen, in Antwort auf den wenigstens einen Arbitrationsbefehl und in einem Fall, indem der Transponder de-selektiert ist und der Selektionsparameter für eine De-Selektion eingestellt ist.

Description

  • Fachgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Auswahl- und Arbitrationsverfahren, insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf ein Verfahren, System und Auswahlmechanismus zum Auslesen einer Population von RFID-Transpondern (Tags). Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Identifikation einer Mehrzahl von Transpondern, die jeweils Daten in Intervallen an ein Abfragegerät (Empfänger) übermitteln sowie auf ein Identifikationssystem, das eine Vielzahl von Transpondern und einen Empfänger umfasst, auf die Transponder selbst und auf einen integrierten Schaltkreis zur Verwendung in einem Transponder.
  • Hintergrund
  • Bereits bekannt sind Identifikationssysteme, bei denen eine Mehrzahl von Sendern, im typischen Fall Transponder (häufig Tags genannt), durch ein Energiesignal (oder ein „Abfragesignal“) aktiviert werden und daraufhin Signale, die üblicherweise Identifikationsdaten enthalten, zu einem Empfänger übermitteln, der im typischen Fall ein Bestandteil des Abfragegeräts ist. Die Signale können auf vielfältige Weise übermittelt werden, einschließlich mittels elektromagnetischer Energie, z. B. Radiofrequenz (RF), Infrarot (IR), kohärentes Licht und Schall, z. B. Ultraschall. Beispielweise kann die Übertragung durch die tatsächliche Aussendung von RF-Energie durch die Transponder erfolgen oder durch die Modulation der Reflektivität einer Antenne der Transponder mit dem Ergebnis, dass von der Transponderantenne wechselnde Mengen RF-Energie im Abfragesignal reflektiert oder zurückgestreut („backscattering“) werden.
  • Radio Frequency Identification-Systeme werden zur remoten (aus der Ferne vorgenommenen) Identifikation, Zählung, Lokalisierung oder sonstigen Wechselwirkung mit Menschen, Objekten oder Gruppen oder Ansammlungen (Cluster) von Menschen oder Objekten verwendet. Die Systeme umfassen üblicherweise Abfragegeräte, die auch als Lesegeräte (Reader) bekannt sind, und Transponder, die auch als Tags bekannt sind.
  • Üblicherweise hat ein Lesegerät keinerlei Probleme bei der Kommunikation mit einem einzelnen Tag, der dem Lesegerät präsentiert wird, wie bei einem Zugangskontrollsystem. Wenn sich jedoch zahlreiche Tags im Lesefeld eines Lesegeräts befinden, wie bei einer Menschenmenge, oder einer Palettenladung mit Waren, an denen Tags befestigt sind, würden die Übertragungen der Tags zusammen gleichzeitig erfolgen und es würden Kollisionen verursacht, wodurch die Übertragungen wegen der gegenseitigen Interferenz unbrauchbar würden. Es wurde eine Reihe von Arbitrationsverfahren entwickelt, die es einem Lesegerät ermöglichen, solche Großpopulationen von Tags zu sortieren und/oder zu isolieren und Transaktionen durchzuführen. Diese Verfahren sind verschiedentlich als Antikollisionsschemata oder Kollisions-Arbitrationsalgorithmen bekannt.
  • In einem in US 5 537 105 A (entspricht EP 494 114 B1 ) von Marsh et al., deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme zu einem Bestandteil des vorliegenden Dokuments gemacht wird, beschriebenen Beispiel, übertragen die Transponder auf Empfang eines Abfragesignals hin wiederholt ein Antwortsignal, das den Transponder identifizierende Daten enthält. Das Abfragegerät detektiert die erfolgreiche Identifikation eines beliebigen Transponders und modifiziert das Abfragesignal für eine kurze Zeit, um die erfolgreiche Identifikation anzuzeigen. Jeder Transponder beinhaltet einen logischen Schaltkreis, der auf eine entsprechende Modifikation des Abfragesignals reagiert und die Übertragung des eigenen Antwortsignals beendet. Die Antwortsignale werden in zufallsmäßigen Intervallen übertragen, bis die Identität eines Transponders erfolgreich ausgelesen wurde und dies vom Lesegerät bestätigt (acknowledge) wurde und der Transponder in einen Schlaf- oder Knebelzustand versetzt wird. US 5 699 066 A (entspricht EP 0 585 132 A1 ) und PCT-Anmeldung GB98/01385 (entspricht WO 98 / 52142 A1 ) beschreiben ebenfalls Verfahren, bei denen die Antwortsignale in pseudo-zufallsmäßigen Intervallen übertragen werden.
  • Weitere Beispiele solcher Verfahren sind in US 5 699 096 A , US 2003 / 067 414 A1 (entspricht Cole WO 01 / 41043 A1 ) und Maletsky US 6 104 279 A beschrieben.
  • Es wurden Verfahren angewandt, um die Zufallsmäßigkeit der Antwortintervalle zu verbessern. In US 5 528 232 A , US 5 640 151 A , US 5 686 902 A und US 5 973 613 A (alle entsprechen EP 467036 B1 ) verwendet das Identifikationssystem eine pseudo-zufallsmäßige Verzögerung zwischen Transponder-Datenübertragungen. Bei diesem Beispiel erhält ein linear-rekursiver Sequenzgenerator Startparameter (seeds) von der Transponder-Identifikationsadresse, um die pseudo-zufallsmäßige Verzögerung zwischen den Tag-Datenübertragungen vorzulegen. In US 5 550 547 A wird ein ähnliches System beschrieben, in dem der Tag einen 64-Bit-langen ID-Kode in Intervallen, die von einem Zufallszahlengenerator ermittelt werden, aussendet. In US 6 104 279 A wird ein System beschrieben, bei dem (fernab angeordnete) Remoteinheiten ihr Bitmuster in zufallsmäßigen Intervallen wieder übertragen. Darüber hinaus wird erwähnt, dass es viele Techniken zur Produktion einer Zufallszahl gibt; beispielsweise kann die Identifikationsnummer die Startparameter für einen Zufallszahlengenerator vorlegen, der es dem Benutzer ermöglicht, jeden Tag individuell mit einer unterschiedlichen Zufallszahl als Startparameter vorzulegen.
  • Ein weiteres Verfahren stützt sich auf Slotted Polling oder Slotted Aloha-Schemata, bei denen Tags auf zufallsmäßige Weise ein Zeitintervall (time slot) für die Übertragung auswählen und ihre Übertragung vornehmen, wenn sie an der Reihe sind. Da die Zeitintervalle zufallsmäßig ausgewählt werden, werden der Theorie zufolge früher oder später alle Tags die Gelegenheit gehabt haben, Botschaften,bei freier Leitung' zu übertragen. In WO 01 / 41043 A1 wird ein solches System beschrieben, bei dem RFID-Tags auf zufallsmäßige Weise ein Zeitintervall für die Übertragung auswählen. In einer praktischen Umsetzung erfolgt die Auswahl eines Zeitintervalls durch einen Tag auf einer pseudo-zufallsmäßigen Basis unter Verwendung eines Startparameters für einen Zufallszahlengenerator, der entweder von einem Teil der auf dem Tag vorhandenen Daten abgeleitet ist oder durch Vorprogrammierung eines Startparameters am Herstellungsort des Tags. Dabei besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass viele Tags dieselbe Zeitintervallzuordnungswahl haben. Je weniger Zeitintervalle zur Auswahl stehen, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass viele Tags auf zufallsmäßige Weise' dieselbe dasselbe Zeitintervall auswählen und auf diese Weise immer miteinander kollidieren und daher niemals erfolgreich ausgelesen werden.
  • Im Europäischen Patent EP 0 983 569 B1 wird ein Arbitrationsverfahren mit Ähnlichkeit zu dem in US 5537 105 A beschriebenen Verfahren mit Verbesserungen in Form eines Mute-Befehls (Stumm) und -Funktionalität beschrieben, wodurch ein Arbitrationsverfahren auf CSMA-Grundlage (Carrier Sense Multiple Access) vorgelegt wird, wie es bei Aloha-Kommunikationssystemen, wie IEEE 802.11 und Ethernet verwendet wird. In diesem System wartet das Abfragegerät lauschend auf eine erste Übertragung von einem ersten Tag (Transponder) und bei Detektierung dieser ersten Übertragung sendet das Abfragegerät einen Mute-Befehl (Stumm), der alle anderen im Feld vorhandenen Tags dazu bewegt, einzufrieren oder in einen suspendierten Zustand überzugehen, während das Abfragegerät das Auslesen der Identität oder der Daten von dem ersten Tag abschließt. Sobald der erste Tag seine Antwort abgeschlossen hat und das Abfragegerät die Erfassung der Daten abgeschlossen hat, sendet das Abfragegerät einen Acknowledge-Befehl an den ersten Tag, der diesen dazu bewegt, in einen Quiet(Still)- oder Schlafzustand überzugehen, und entfernt auf diese Weise den Tag aus der Population von aktiven Tags. Nach Entfernung des ersten Tags aus der Population bewegt das Abfragegerät die Tags im suspendierten Zustand zur Rückkehr in den aktiven Zustand und fährt mit der Datenerhebung von diesen Tags anhand desselben Prozesses fort, bis sämtliche Tags erfolgreich ausgelesen sind und dies bestätigt ist. Der Befehl an die verbliebenen Tags zur Rückkehr in den aktiven Zustand kann entweder mit dem Acknowledge-Befehl (in Form eines Einzelbefehls) kombiniert werden oder einen eigenen Befehl darstellen, der vom Abfragegerät gesendet wird, nachdem es den ersten Tag bestätigt hat.
  • Ein weiteres in Verfahren wird zur Verbesserung des Durchsatzes von RFID-Systemen anhand von Aloha-Arbitration verwendet und funktioniert durch dynamische Anpassung der maximalen Hold-off-Zeit oder der Anzahl von Intervallen in einer Arbitrationsrunde. Bei zunehmendem Stau wird die maximale Hold-off-Zeit verlängert oder die Anzahl von Zeitintervallen wird erhöht, damit den einzelnen Tags mehr Zeit zum Antworten zur Verfügung steht. Bei nachlassendem Stau und unbenutzter Sendezeit wird die maximale Hold-off-Zeit verkürzt oder die Anzahl von Zeitintervallen wird verringert, um die Ausleseeffizienz zu maximieren. In US 6 784 787 B1 (entspricht Patentanmeldung WO 99 / 26081 A ) wird ein Verfahren und System zur Verbesserung der Ausleseeffizienz von Zeitintervallsystemen durch Optimierung der maximalen Wartezeit bevor ein Tag (Transponder) eine Übertragung vornimmt oder die Anzahl von Intervallen anpasst, in denen der Tag auf zufallsmäßige Weise die Übertragung seiner Antwort auswählen kann, beschrieben. Falls zu viele Tags im Feld vorhanden sind und der Stau groß ist, kann die maximale Wartezeit verlängert werden oder es kann die Anzahl der Intervalle erhöht werden, um den Stau zu verringern. Umgekehrt gilt auch; falls sich nur wenige Tags im Feld befinden und kein oder wenig Stau herrscht, kann die maximale Wartezeit verringert oder die Anzahl der Intervalle verringert werden, um den Gesamtdurchsatz zu verbessern. Als Reaktion auf eine Anweisung des Abfragegeräts kann ein Tag (Transponder) die Wartezeit oder die Anzahl der Intervalle, in denen er auf zufallsmäßige Weise eine Übertragung vornimmt, dynamisch verändern. Als Alternative können die Tags (Transponder) so angepasst werden, dass sie einen schweren oder leichten Stau detektieren können und ihre Wartezeit oder Anzahl von Intervallen oder Slots entsprechend anpassen können. Dabei können Tags ihre Wartezeit oder die Anzahl der Intervalle inkrementell in einer Reihe von Schritten erhöhen oder verringern oder zu einer beliebigen Länge ändern, beispielsweise zu der Anzahl von Takten. Die Änderung der Warteperiode legt der Technik, die zur Ermittlung der Wartezeit oder der Anzahl von Intervallen oder Slots verwendet wird, keine Beschränkungen auf. Bezugnehmend auf Zeitintervalle ist eine Anzahl von Zeitintervallen in Gruppen angeordnet, die die maximale Wartezeit darstellen. Diese Gruppen werden üblicherweise als Runden (Rounds) bezeichnet. Daher kann die Anzahl von Zeitintervallen, die in einer maximalen Hold-off-Periode enthalten ist, als Rundengröße (Round Size) bezeichnet werden.
  • Eine Schwäche von Systemen, die versuchen, die Identität oder Daten von allen vorhandenen Tags zu arbitrieren und auszulesen, besteht darin, dass das Lesegerät eine systematische Bestandsaufnahme durchführen muss und die Daten von allen vorhandenen Tags sammeln muss, und zwar unabhängig davon, ob deren Daten oder Identität benötigt werden. Beispielsweise im Fall einer Palettenladung mit Waren; falls die Palette eine Mischung von Lebensmitteln enthält, wie Kaffee, Zucker, Lebensmitteldosen und Bier, und das Lesegerät lediglich eine Bestandsaufnahme des Biers durchführen möchte, muss das Lesegerät für die gesamte Palette eine Bestandsaufnahme durchführen und nach Abschluss dieser Bestandsaufnahme die Identitäten oder Daten von den ungewünschten Artikeln verwerfen. Daraus ergibt sich ein größerer ‚Over-the-air‘-Stau als zur Bestandsaufnahme oder zur Sammlung von Daten der erwünschten Tags notwendig ist und die Auslesedauer verlängert sich proportional zur Anzahl der vorhandenen unerwünschten Artikel (Tags). In bekannten Systemen, wie den im ISO/IEC 18000 Air Interface Standard for Item Management beschriebenen Systemen, wird eine Reihe von Verfahren verwendet, um die vorhandene Population auszudünnen, so dass eine Arbitration schneller und effizienter stattfinden kann. „AFI“ oder „Application Family Identifier“ ist ein solches Verfahren. Der Arbitrations-einleitende Befehl enthält einen Parameter mit einem AFI-Wert. Nur diejenigen Tags, deren AFI mit dem Parameter übereinstimmt, nehmen an der Arbitration teil. Dieser AFI-Parameter im Befehl ist eine 8-Bit-Zahl, von der nur 16 Werte für das Artikelmanagement zur Verfügung stehen, während der Rest SmartCards ohne Kontakte zugeordnet ist. Bei einem anderen Verfahren werden spezielle „Group select“-Befehle der Art, die im ANSI NCITS 16 Standard beschrieben sind, verwendet, um Gruppen oder Untergruppen von Tags systematisch auszuwählen, damit sie am Arbitrations- und Identitäts- oder Datensammlungsprozess teilnehmen können. Für den Gruppenauswahlmechanismus muss die Gruppenidentität in einem Register im Tag gespeichert sein. Im Auswahlmechanismus ist ein Ausschluss von Tags oder Gruppen von Tags aus dem Bestandsaufnahmeprozess nicht vorgesehen. Ein anderer Gruppenauswahlmechanismus wird in der Auto-ID Center EPC Class 1 Air Interface Spezifikation verwendet. In dieser Spezifikation können Tags anhand von Auswahlkriterien, die mit einem Teil oder der Gesamtheit der Daten auf dem Tag übereinstimmen, ausgewählt werden. Allerdings kann mit diesem Verfahren lediglich eine einzige Auswahl pro Bestandsaufnahmeprozess erfolgen und es gibt darüber hinaus keine Mittel zum Ausschluss von einzelnen Tags oder Gruppen von Tags aus dem Bestandsaufnahmeprozess.
  • Die bekannten Systeme sind mit Nachteilen verbunden. Einer dieser Nachteile ist, dass der AFI sehr einfach aufgebaut ist und somit nur einen sehr groben oder eingeschränkten Auswahlbereich bietet. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Transponder eine komplexe Logik zur Implementierung von Gruppenauswahlmechanismen aufweisen müssen. Eine bei bekannten Systemen völlig fehlende Eigenschaft ist die Fähigkeit, Gruppen von Transpondern auszuschließen; im bereits angesprochenen Beispiel der Palette mit Lebensmitteln könnte dies dazu dienen, Kaffee und Zucker auszuschließen, während eine Bestandsaufnahme aller anderen Artikel vorgenommen wird. Ein weiteres Problem bei zahlreichen bekannten Systemen ist die Unfähigkeit zur Auswahl von Transpondern für die Arbitration auf der Grundlage des Dateninhalts im Speicher des Transponders selbst oder dass der Auswahlmechanismus eine komplexe logische Schaltung erfordert. Eine komplexe logische Schaltung führt jedoch zu einem höheren Stromverbrauch als bei einer einfachen Logik, bei einem höheren Stromverbrauch benötigt der Transponder einen größeren Gleichstrom-Speicherkondensator, so dass eine größere Fläche Siliziumscheibe benötigt wird, was sich direkt auf die Transponderkosten auswirkt. Darüber hinaus hat ein höherer Stromverbrauch den Effekt, dass er die Kommunikationsreichweite des Transponders reduziert, was für den Benutzer des RFID-Systems, das diese Transponder verwendet, nachteilig ist.
  • In EP 0702 323 A2 wird ein Verfahren zur Kommunikation mit Untergruppen einer Gruppe von RFID-Tags beschrieben. Das Verfahren sieht den Übergang von Tags zwischen einem Ready(Bereit)-Zustand und einem Selected(Ausgewählt)-Zustand vor und anschließend werden Operationen an dem Tag/den Tags durchgeführt, die durch Arbitration oder Auslesen der Identität oder Daten aus dem Tag/den Tags erfolgen können. Der in EP 0702 323 A2 verwendete Auswahlmechanismus benötigt eine komplexe logische Schaltung zur Änderung des Zustands der Zustandsmaschine des Tags und das Auswahlverfahren ist nicht vielseitig anwendbar.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird das Ziel verfolgt, zumindest viele der Nachteile der bekannten Systeme zu beheben und legt einen einfachen, aber wirkungsvollen Mechanismus zur Auswahl von Tags für die Arbitration vor. Außerdem wird mit der vorliegenden Erfindung das Ziel verfolgt, eine weitaus vielseitigere Auswahllösung vorzulegen, die mit praktisch allen Arten von Zustandsmaschinen verwendet werden kann, von der einfachsten bis zu einer großen, komplexen Zustandmaschine.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die oben genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch einen Transponder gemäß Anspruch 18 gelöst.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Auswahl (Selektion) oder Rückgängigmachung der Auswahl (De-Selektion) eines einzelnen Transponders oder einer oder mehrerer Gruppen von Transpondern unter Verwendung eines Befehlssignals oder mehrerer Befehlssignale von einem Abfragegerät vorgelegt, wobei der oder die Transponder sich innerhalb eines Abfragefeldes befindet bzw. befinden, das den Schritt der Übertragung eines Befehlssignals oder mehrerer Befehlssignale von dem Abfragegerät beinhaltet, das oder die jeweils Selektions- und De-Selektionskriterien beinhaltet oder beinhalten, wobei der Zustand einer Flag davon bestimmt wird, ob ein Transponder die Selektions- oder De-Selektionskriterien erfüllt, wobei besagter Zustand der Flag zur Ermittlung einer oder mehrerer anschließender Operationen des Transponders verwendet wird.
  • Die Selektions- oder De-Selektionskriterien in den Befehlssignalen können die Form von Daten zum Vergleich mit abgespeicherten Daten im Speicher des Transponders oder den Speichern der Transponder annehmen, wobei der oder die Transponder eine Select-Flag setzen oder zurücksetzen in Abhängigkeit davon, ob sie auszuwählen (select) sind oder ihre Auswahl rückgängig zu machen ist (de-select).
  • In einer Ausführungsform wird der Transponder, wenn die Daten im Transponderspeicher den vom Befehlssignal gesendeten Daten entsprechen, entweder ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag im Transponder. Als Alternative kann die Flag umgekehrt werden, so dass der Transponder, wenn die Daten im Transponderspeicher den vom Befehlssignal gesendeten Daten nicht entsprechen, entweder ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht wird und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag im Transponder.
  • In einer Ausführungsform ist die Select-Flag mit einem oder mehreren Logikgattern verbunden, die zusammengenommen die Auswahl-Logikschaltung des Transponders definieren. Die Flag liegt in Form einer bistabilen Kippschaltung oder Flip-Flop vor, wobei die Flag bestimmt, ob der Transponder auf einen Query(Suchanfrage)-Befehl von dem Abfragegerät antwortet oder an einer Arbitrationssequenz teilnimmt oder nicht.
  • In einer Ausführungsform antwortet der Transponder auf einen Query-Befehl, falls die Flag gesetzt ist, oder antwortet nicht auf einen Query-Befehl, wenn die Flag nicht gesetzt ist. Als Alternative kann der Transponder dahingehend angepasst werden, dass er an einer Arbitrationssequenz teilnimmt oder auf einen Query-Befehl antwortet, wenn die Select-Flag nicht gesetzt ist.
  • Die Select-Flag kann als ein Ausschlussmechanismus dienen, wobei Gruppen oder Untergruppen von Transpondern von der Arbitrationssequenz ausgeschlossen werden können, indem dieselbe Select-Flag als Teil des Ermittlungsmechanismus verwendet wird.
  • Bevorzugt wird zur Auswahl (Selektion) oder Rückgängigmachung der Auswahl (De-Selektion) eines einzelnen Transponders oder einer Gruppe oder von Gruppen von Transpondern eine Reihe von Befehlen mit Parametern zum Adressieren einer Population von Transpondern unter Verwendung eines beliebigen Inhalts des Transponderspeichers als ein Zielauswahlfeld verwendet.
  • Der Auswahlprozess kann entweder als Teil eines Arbitrationsprozesses oder als ein unabhängiger Prozess durchgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform erlaubt der Auswahlprozess die Auswahl, den Ausschluss oder eine Kombination von Auswahl und Ausschluss von einzelnen oder Gruppen von Transpondern unter Verwendung eines einzigen Befehls mit einer setzbaren/rücksetzbaren Exclude(Ausschluss)-Flag. Bei dem einzigen Befehl handelt es sich um einen Select(Auswahl)-Befehl, dessen Parameter es erlauben, einen oder mehrere Transponder in einen ausgewählten Zustand zu versetzen oder aus dem ausgewählten Zustand zu entfernen gemäß einer Auswahlmaske, die mit einem Teil oder der Gesamtheit der auf dem oder jedem der Transponder gespeicherten Speicherinhalte verglichen wird.
  • Gemäß einer Eigenschaft einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Connect(Verbinden)-Befehl vorgelegt, der zur Adressierung eines einzelnen Transponders oder einer Gruppe von Transpondern verwendet wird, um einen Dialog mit diesem oder diesen, im Falle von mehreren Transpondern, durchzuführen. Es kann auch ein Query(Suchanfrage)-Befehl verwendet werden, um es dem Abfragegerät zu ermöglichen, die vorhandene Population auf das Vorhandensein von Transpondern, die die Auswahlkriterien erfüllt haben, abzufragen. Zusätzlich kann ein Acknowledge(Bestätigen)-Befehl dazu verwendet werden, den erfolgreichen Abschluss einer Arbitrationssequenz zum eines Dialogs mit einem Transponder zu bestätigen. Außerdem wird ein Singulate-Befehl vorgelegt, der im Verlauf einer Arbitrationssequenz dazu verwendet wird, einen einzelnen Transponder in einen Zustand zu versetzen, in dem ein Dialog mit ihm geführt werden kann.
  • Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird ein Transponder vorgelegt, der eine Logikschaltung umfasst, die auf ein Befehlssignal von einem Abfragegerät ansprechen kann, wobei der Transponder, wenn er die Selektions- oder De-Selektionskriterien in dem Befehlssignal erfüllt, ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht wird. Falls ein Transponder die Selektions- oder De-Selektionskriterien erfüllt, bestimmt dies den Zustand einer Flag, wobei der besagte Zustand der Flag dazu verwendet wird, eine oder mehrere anschließende Operationen des Transponders zu ermitteln.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Transponder einen Speicher, eine Select-Flag und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich von Daten in dem Befehlssignal mit Daten in dem Speicher, wobei der Transponder die Select-Flag setzt oder zurücksetzt in Abhängigkeit davon, ob er ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht werden soll. Falls die Daten im Transponderspeicher nicht mit den vom Befehlssignal gesendeten Daten übereinstimmen, wird der Transponder in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag im Transponder entweder ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht; oder, falls die Daten im Transponderspeicher mit den von dem Befehlssignal gesendeten Daten übereinstimmen, wird der Transponder weiterhin ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Identifikationssystem vorgelegt, das ein Abfragegerät und eine Mehrzahl von Transpondern umfasst, wobei das Abfragegerät einen Sender zur Übertragung von Selektions- oder De-Selektionskriterien in einem oder mehreren Befehlssignalen zur Auswahl oder Rückgängigmachung der Auswahl eines einzelnen Transponders oder einer oder mehrerer Gruppen von Transpondern beinhaltet, wobei jeder Transponder einen Empfänger zum Empfang des Befehlssignals oder der Befehlssignale und auf das Befehlssignal oder die Befehlssignale ansprechende Logikschaltung beinhaltet, wobei der Transponder, wenn er Selektions- oder De-Selektionskriterien in dem Befehlssignal oder den Befehlssignalen erfüllt, ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht wird. Falls ein Transponder die Selektions- oder De-Selektionskriterien erfüllt, bestimmt dies den Zustand einer Flag, wobei besagter Zustand der Flag dazu verwendet wird, eine oder mehrere anschließende Operationen des Transponders zu ermitteln.
  • In einer Ausführungsform liegen die Selektions- oder De-Selektionskriterien in Form von Daten in dem Befehlssignal oder den Befehlssignalen vor, wobei die Daten mit Daten in einem Speicher oder mehreren Speichern des Transponders oder der Transponder innerhalb eines Abfragefeldes verglichen werden, wobei der Transponder oder die Transponder eine Select-Flag setzt oder zurücksetzt bzw. setzen oder zurücksetzen in Abhängigkeit davon, ob sie auszuwählen oder ihre Auswahl rückgängig zu machen ist. Andere Ausführungsformen des Identifikationssystems beinhalten Transpondereigenschaften, die in den an späterer Stelle aufgeführten Transponder-bezogenen Ansprüchen festgelegt sind.
  • Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein integrierter Schaltkreis zur Verwendung in einem Transponder, der einen Empfänger für den Empfang eines Befehlssignals von einem Abfragegerät beinhaltet, vorgelegt, der Logikschaltung, die auf ein Befehlssignal von dem Abfragegerät ansprechen kann, umfasst, wobei der integrierte Schaltkreis ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht wird, wenn der integrierte Schaltkreis Selektions- oder De-Selektionskriterien in dem Befehlssignal erfüllt. Falls der integrierte Schaltkreis die Selektions- oder De-Selektionskriterien erfüllt, bestimmt dies den Zustand einer Flag, wobei besagter Zustand der Flag dazu verwendet wird, eine oder mehrere anschließende Operationen des Transponders zu ermitteln.
  • Ausführungsformen des integrierten Schaltkreises beinhalten Eigenschaften, die in den an späterer Stelle aufgeführten Schaltkreis-bezogenen Ansprüchen festgelegt sind.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Identifikation einer Mehrzahl von Transpondern vorgelegt, das die Übertragung eines Lesegerätesignals von einem Lesegerät, Empfang des Lesegerätesignals in jedem Transponder, Erkennung eines von einem Transponder übertragenen Transpondersignals in dem Lesegerät und Senden einer Mute(Stumm)-Anweisung von dem Lesegerät, durch die alle anderen Transponder stumm geschaltet werden, und Übergabe der Kontrolle an besagten Transponder, wobei die Mute-Anweisung den oder die anderen Transponder von einem ACTIVE-Zustand in einen STANDBY-Zustand versetzt, in dem ihr Wartezyklus zwischen Übertragungen suspendiert ist, und Übertragung einer Acknowledge(Bestätigung)-Anweisung von dem Lesegerät nachdem das kontrollierende Transpondersignal von dem Lesegerät erfolgreich ausgelesen wurde, umfasst, wobei die Ackknowledge-Anweisung den ausgelesenen Transponder dazu bewegt, in einen QUIET(Ruhe)-Zustand überzugehen und den oder die anderen Transponder dazu bewegt, von ihrem STANDBY-Zustand wieder in den ACTIVE-Zustand zurückzukehren.
  • In einer Ausführungsform wird bei einem Transponder, der vom ACTIVE-Zustand in den STANDBY-Zustand übergeht, eine Member-Flag so gesetzt, dass sein zufallsmäßiger Wartezyklus suspendiert ist, und seine Member-Flag wird beim Über gang vom STANDBY-Zustand zum ACTIVE-Zustand zurückgesetzt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Identifikationssystem, das ein Lesegerät beinhaltend einen Sender zur Übertragung eines Lesegerätesignals, und eine Mehrzahl von Transpondern umfasst, vorgelegt, wobei jeder Transponder einen Empfänger zum Empfang des Lesegerätesignals und einen Sender zur Erzeugung eines Transpondersignals beinhaltet, wobei das Lesegerät bei Erkennung eines Transpondersignals von einem besagten Transponder eine Mute-Anweisung sendet und auf diese Weise sämtliche anderen aktiven Transponder stumm schaltet und die Kontrolle auf den besagten Transponder überträgt, wobei die Stummschaltanweisung den oder die anderen Transponder zum Übergang von einem Active-Zustand in einen Standby-Zustand bewegt, in dem deren Wartezyklus zwischen Übertragungen suspendiert ist, wobei das Lesegerät eine Acknowledge-Anweisung sendet, nachdem das kontrollierende Transpondersignal erfolgreich vom Lesegerät empfangen wurde, wobei die Acknowledge-Anweisung den ausgelesenen Transponder dazu bewegt, in einen Quiet-Zustand überzugehen, und den oder die anderen Transponder dazu bewegt, von ihrem Standby-Zustand in den Active-Zustand zurückzukehren.
  • In einer Ausführungsform des Identifikationssystems wird bei einem Transponder, der vom Active-Zustand in den Standby-Zustand übergeht, eine Member-Flag so gesetzt, dass sein zufallsmäßiger Wartezyklus suspendiert ist, und seine Member-Flag wird beim Übergang vom Standby-Zustand zum Active-Zustand zurückgesetzt, so dass sein zufallsmäßiger Wartezyklus fortgesetzt wird.
  • Durch die Auswahl oder Rückgängigmachung der Auswahl eines einzelnen oder einer oder mehrerer Gruppen von Transpondern kann dieser oder können diese von einem betriebsbereiten Ready-Zustand in den Active-Zustand versetzt werden. Ausführungsformen des Identifikationssystems beinhalten die Transpondereigenschaften, die in einem der an späterer Stelle aufgeführten Transponder-bezogenen Ansprüchen festgelegt sind.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Transponder vorgelegt, der auf eine Stummschaltanweisung anspricht, die den Transponder dazu bewegt, von einem Active-Zustand in einen Standby-Zustand überzugehen, in dem sein Wartezyklus zwischen Übertragungen suspendiert wurde, wobei der Transponder auf eine Acknowledge-Anweisung ansprechen kann, die den Transponder dazu bewegt, von seinem Standby-Zustand wieder in den Active-Zustand zurückzukehren. Im Active-Zustand kann der Transponder auf eine Acknowledge-Anweisung des Lesegeräts ansprechen, die den Transponder vom Active-Zustand in einen Quiet-Zustand überführt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein integrierter Schaltkreis vorgelegt, wobei der Schaltkreis auf eine Stummschaltanweisung ansprechen kann, die den Schaltkreis dazu bewegt, von einem Active-Zustand in einen Standby-Zustand überzugehen, in dem sein Wartezyklus zwischen Übertragungen suspendiert wurde, wobei der Schaltkreis auf eine Acknowledge-Anweisung ansprechen kann, die den Schaltkreis dazu bewegt, von seinem Standby-Zustand wieder in den Active-Zustand zurückzukehren. Im Active-Zustand kann der integrierte Schaltkreis auf eine Acknowledge-Anweisung des Lesegeräts ansprechen, die den integrierten Schaltkreis vom Active-Zustand in einen Quiet-Zustand überführt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Lesegerät zur Identifikation einer Mehrzahl von Transpondern vorgelegt, wobei das Lesegerät einen Sender zur Übertragung eines Befehlssignals oder von Befehlssignalen an die Transponder umfasst, wobei das Befehlssignal oder die Befehlssignale Selektions- oder De-Selektionskriterien zur Auswahl oder Rückgängigmachung der Auswahl eines einzelnen Transponders oder einer oder mehrerer Gruppen von Transpondern beinhaltet, wobei der oder die Transponder eine Select-Flag setzen oder zurücksetzen in Abhängigkeit davon, ob sie auszuwählen sind oder ihre Auswahl rückgängig zu machen ist.
  • Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Lesegerät vorgelegt, das einen Sender zur Übertragung eines Lesegerätesignals an eine Mehrzahl von Transpondern umfasst, wobei jeder Transponder einen Empfänger zum Empfang des Lesegerätesignals und einen Sender zur Erzeugung eines Transpondersignals beinhaltet, wobei das Lesegerät bei Erkennung eines Transpondersignals von einem besagten Transponder in der Lage ist, eine Mute-Anweisung zu senden und auf diese Weise sämtliche anderen aktiven Transponder stumm schaltet und die Kontrolle auf den besagten Transponder überträgt, wobei die Stummschaltanweisung den oder die anderen Transponder zum Übergang von einem Active-Zustand in einen Standby-Zustand bewegt, in dem deren Wartezyklus zwischen Übertragungen suspendiert ist, wobei das Lesegerät außerdem in der Lage ist, eine Acknowledge-Anweisung zu senden nachdem das kontrollierende Transpondersignal erfolgreich vom Lesegerät empfangen wurde, wobei die Acknowledge-Anweisung den ausgelesenen Transponder dazu bewegt, in einen Quiet-Zustand überzugehen, und den oder die anderen Transponder dazu bewegt, von ihrem Standby-Zustand in den Active-Zustand zurückzukehren.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen detaillierter erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 zeigt ein Zustandsübergangsdiagramm für einen typischen RFID-Transponder, der eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auswahlmechanismus enthält.
    • 2 zeigt das Format der Befehle, die zur Umsetzung des Auswahlmechanismus der 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
    • 3 zeigt eine Ausführungsform eines Schaltkreises, der den Auswahlmechanismus und die Select-Flag umsetzt.
    • 4 zeigt ein Zustandsübergangsdiagramm für einen typischen RFID-Transponder, der eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auswahlmechanismus zur Anwendung mit dem in EP 0 983 569 B1 beschriebenen Antikollisionsprotokoll enthält.
    • 5 ist eine Tabelle mit den Tag-Zuständen und deren Beschreibung und den Befehlen, auf die sie ansprechen können.
    • 6 ist eine Tabelle, die die Befehlsoperationen bei der Arbitration beschreibt.
    • 7 ist eine Tabelle, die die Befehlsoperationen bei der Auswahl beschreibt.
    • 8 ist ein Zeiteinstellungsdiagram für einen Transponder, dessen Betrieb einer Ausführungsform des in der EP 0 983 569 B1 beschriebenen Fast Supertag<TM> Antikollisionsprotokolls entspricht.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung legt ein System, Verfahren und Schaltkreis für einen Auswahlmechanismus zur Auswahl und Rückgängigmachung der Auswahl einer Gruppe oder Untergruppe von RFID-Transpondern, die im Lesefeld eines RFID-Abfragegeräts vorhanden sind, vor. Der Auswahlmechanismus gestaltet sich weitaus einfacher im Vergleich zu den bekannten Auswahlverfahren, die in RFID-System nach dem Stand der Technik Anwendung finden. Der an dieser Stelle beschriebene Auswahlmechanismus wird mit Hilfe einer kleinen Anzahl von IC-Gattern umgesetzt und benötigt keine Register oder Pointer zur Speicherung der Auswahl- oder Gruppenauswahlkriterien. Außerdem legt die Erfindung einen vielseitigen Auswahlmechanismus vor, der unter Verwendung einer einzelnen ‚Selected‘-Flag am Transponder die Auswahl oder den Ausschluss von einzelnen oder mehreren Tags aus der Arbitration ermöglicht, wobei die Flag in Abhängigkeit von den vorliegenden Befehlen gesetzt oder zurückgesetzt wird. Dieser Auswahlmechanismus bietet eine Auswahl mit niedriger Komplexität, was die erforderliche Anzahl von Transistoren beträchtlich reduziert, was wiederum sowohl die Chipfläche als auch die Gleichstrom-Leistungsanforderungen reduziert. Durch die Verringerung der Gleichstrom-Leistungsanforderungen kann die Größe des benötigten Gleichstrom-Speicherkondensators ebenfalls reduziert werden, was wiederum zu einer Verkleinerung der für den Chip benötigten Fläche führt. Ein wichtiger Vorteil der Reduktion der Gleichstrom-Leistungsanforderungen ist die Steigerung der Betriebsreichweite des Transponders. Es ist offensichtlich, dass die Reduktion der Chipfläche mit entsprechend geringeren Herstellungskosten verbunden ist und sich daher günstig auf die Kosten für den Endbenutzer auswirkt.
  • Der erfindungsgemäße Auswahlmechanismus eignet sich insbesondere für RFID, da er auf die Artikelidentifikation oder das Artikelmanagement aus der Sicht der Einzelhandelszulieferbranche anwendbar ist. In dieser Branche, zu der auch die Herstellung von Konsumgütern gehört, werden verschiedene Nummerierungssysteme zur Identifikation von Waren eingesetzt. Eine der am häufigsten verwendeten Kennzeichnungen (Identifier) ist die EAN.UCC „GTIN“ oder Global Trade Identification Number. Mit der GTIN kann eine Objektklasse auf eine eindeutige Weise identifiziert werden, beispielsweise Variante A von gebackenen Bohnen hergestellt von Unternehmen YXZ. Die GTIN bietet lediglich Informationen über die Objektklasse, aber keine Angaben über die spezielle Instanz aus dieser Objektklasse. Eine neues Nummerierungssystem, das EPC genannt wird, was für Electronic Product Code steht, und Ähnlichkeiten zu einer GTIN aufweist, aber zusätzlich eine Seriennummer trägt, befindet sich zur Zeit in der Entwicklung. EPC wird es in verschiedenen Versionen geben, wobei alle Versionen ähnliche Datenstrukturen besitzen werden. Ein typischer EPC wird aus vier Feldern bestehen. Mit dem wichtigsten Bit beginnend, handelt es sich bei diesen Feldern um Header, EPC Manager, Objektklasse und Seriennummer. Der Header beschreibt das Datenformat und bietet zusätzliche Informationen über den Kode. Der EPC Manager bezieht sich auf den speziellen Manager der Objektklasse und Seriennummer, wobei es sich üblicherweise um den Hersteller des Artikels handelt, an dem der EPC angebracht ist. Die Objektklasse beschreibt das Objekt und die Seriennummer die spezielle Instanz des betreffenden Objekts. Es soll Bezug genommen werden auf das bereits erwähnte Beispiel einer Palette mit Lebensmitteln, die Kartons mit Kaffeedosen, Zuckerbeutel, mehrere Schachteln mit Lebensmitteln in Dosen, wobei es sich bei den speziel len Artikeln um Erbsen, Tomaten und Curry handelt, sowie mehrere Kästen Flaschenbier enthält. Vom Vertriebszentrum kommend trifft diese Palette an der Wareneingangsrampe eines Supermarkts ein. Der Wareneingangsangestellte möchte eine Bestandsaufnahme der Palette durchführen, bevor er die Sammelpackungen aufmacht, um den Inhalt der Lieferung zu verifizieren. Da die Palette verschiedene Objektklassen enthält, bei denen es sich zum Teil um Waren in Dosen, die zum Teil verderblich sind und zum Teil alkoholisch sind, handelt, muss er eine separate Bestandsaufnahme für jede Klasse durchführen. Einige der Artikel stammen von anderen Herstellern, so dass der Angestellte zwischen den Artikeln differenziert. Zur Bestandsaufnahme könnte der Angestellte den Auswahlmechanismus verwenden, indem er den EPC Manager für die Dosenwaren verwendet, er möchte aber den Kaffee, der den selben EPC Manager wie die Dosenwaren besitzt, aus der Bestandsaufnahme ausschließen. Der erste Schritt im Auswahlprozess wäre die Auswahl aller Artikel, die den gewünschten EPC Manager besitzen. Anschließend würde ein zweiter Auswahlschritt durchgeführt, aber diesmal wäre die Auswahl eine negative Auswahl, d. h. ein Ausschluss, bei einer Objektklasse bezugnehmend auf den Kaffee. Dies ermöglicht es dem Lesegerät, eine Bestandsaufnahme aller Dosenwaren durchzuführen, auch wenn sie unterschiedliche Objektklassen besitzen, z. B. Erbsen, Tomaten und Curry. Nach Abschluss dieser Bestandsaufnahme könnten weitere Auswahlvorgänge getroffen werden, um Artikel anhand der gespeicherten Daten einzuschließen oder auszuschließen.
  • Der Auswahlmechanismus verwendet eine Anzahl von Befehlen mit Parametern zur Adressierung einer Population von Transpondern unter Verwendung eines beliebigen Inhalts des Transponderspeichers als ein Zielauswahlfeld.
  • Der Auswahlprozess kann entweder als Teil des Arbitrationsprozesses oder als ein unabhängiger Prozess durchgeführt werden. Der Prozess ermöglicht die Auswahl, den Ausschluss oder eine Kombination von Auswahl und Ausschluss von einzelnen oder Gruppen von Tags unter Verwendung lediglich eines einzigen Befehls mit einer setzbaren/zurücksetzbaren Exclude(Ausschluss)-Flag. Insgesamt werden für die Durchführung der Auswahl und den Dialog zwischen dem Abfragegerät und dem/den Transponder(n) fünf Befehle verwendet.
  • Diese Befehle führen spezielle Funktionen aus deren Bezeichnungen in der vorliegenden Beschreibung lediglich zu Zwecken der Erläuterung verwendet werden. Bei den in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Bezeichnungen handelt es sich um allgemeine Befehlsbezeichnungen, die in anderen Protokollen unterschiedliche Funktionen besitzen können, aber nicht müssen. Bei den hierin beschriebenen Befehlen handelt es sich um: Select, Connect, Query, Acknowledge und Singulate. Mit dem Select-Befehl und seinen Parametern können ein oder mehrere Tags gemäß einer Auswahlmaske, die mit einem Teil oder der Gesamtheit der auf dem Transponder gespeicherten Speicherinhalte verglichen wird, in einen ausgewählten Zustand versetzt werden oder aus dem ausgewählten Zustand entfernt werden. Der Connect-Befehl wird dazu verwendet, einen einzelnen Transponder oder eine Gruppe von Transpondern zu adressieren, um mit diesem oder diesen, im Falle von mehreren Transpondern, einen Dialog zu führen. Der Query-Befehl erlaubt es dem Abfragegerat, die vorhandene Population auf das Vorhandensein von Transpondern, die die Auswahlkriterien erfüllt haben, abzufragen. Der Acknowledge-Befehl wird verwendet, um den erfolgreichen Abschluss einer Arbitrationssequenz zum Abschluss eines Dialogs mit einem Transponder zu bestätigen. Der Singulate-Befehl wird während einer Arbitrationssequenz dazu verwendet, einen einzelnen Transponder in einen Zustand zu versetzen, in dem ein Dialog mit ihm geführt werden kann. Zur Arbitration einer vorhandenen Population von Transpondern oder zur Führung eines Dialogs mit speziellen Transpondern können auch andere Befehle verwendet werden, z. B. Auslesen und Beschreiben von Transpondern, doch werden diese im vorliegenden Fall nicht besprochen.
  • In den Transponder eingebaut ist ein Speicher der in Form von Blöcken oder Seiten oder in einem einzelnen, ununterbrochenen Speicherblock organisiert sein kann.
  • Zugriff auf den Speicher kann mit Hilfe eines Schieberegisters genommen werden, mit dem die Speicherinhalte je nach Wunsch hinein- oder herausgetaktet werden können. Auch über parallele Mittel kann Zugriff auf den Speicher genommen werden. Darüber hinaus ist in den Transponder eine ‚Selected‘-Flag in Form einer bistabilen Kippschaltung oder eines Flip-Flops eingebaut. Diese Flag wird vom Transponder dazu verwendet zu ermitteln, ob er auf einen Query-Befehl antworten oder an einer Arbitrationssequenz teilnehmen soll oder nicht. Wenn diese Flag gesetzt ist, wird der Transponder auf einen Query-Befehl antworten, oder wenn die Flag nicht gesetzt ist, wird er auf einen Query-Befehl nicht antworten. Die vorliegende Erfindung bietet auch Mittel, mittels derer ein Transponder, dessen ‚Selected‘-Flag nicht gesetzt ist, an einer Arbitrationssequenz teilnehmen oder auf einen Query-Befehl antworten kann. In anderen Worten, der Betrieb der Flag kann umgekehrt oder invertiert werden. Darüber hinaus kann die Auswahl-Flag bei der vorliegenden Erfindung wie ein Ausschlussmechanismus wirken, wobei Gruppen oder Untergruppen von Transpondern mit Hilfe derselben ‚Selected‘-Flag als Teil des Ermittlungsmechanismus aus der Arbitrationssequenz ausgeschlossen werden können. Es ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung mit Hilfe eines kleinen Sat zes von Befehlen von dem Abfragegerät an Transponder einen äußerst vielseitigen Auswahlmechanismus vorlegt. Dieser Mechanismus kann auch zur Ausdünnung der Transponderpopulation verwendet werden, wobei die in einem Abfragegerätefeld vorhandene Population effektiv verringert werden kann, indem ein Teil der Transponder für das Abfragegerät unsichtbar gemacht wird. Auf die Selected-Flag wird als „S“-Flag Bezug genommen und sie gibt an, ob ein Transponder zu einer ausgewählten Population gehört (d. h. ein Mitglied (member) dieser Population ist).
  • Der Select-Befehl bildet die Grundlage des Auswahlmechanismus der vorliegenden Erfindung; er besitzt mehrere Parameter. Bei den ersten beiden Parametern handelt es sich um eine Exclude-Flag und eine New-Flag. Der nächste Parameter ist ein Pointer, der auf die Stelle im Transponderspeicher zeigt, von der aus der Auswahlvergleich beginnen wird. Die beiden nächsten Parameter sind eine Mask Length (Maskenlänge) und ein Mask Value (Maskenwert). Die Mask Length gibt die Anzahl von Speicherbits an, die verglichen werden, und der Mask Value gibt den tatsächlichen Datenwert an, der mit dem Datenwert im Transponderspeicher verglichen wird.
  • Der Query-Befehl enthält eine Select-Flag als einen Parameter. Wenn dieses Bit hoch, wird jeder Transponder, dessen ‚Selected‘-Flag gesetzt ist, antworten und jeder Transponder, dessen ‚Selected‘-Flag nicht gesetzt ist, wird nicht antworten. Wenn dieses Bit tief, wird jeder Transponder, dessen ‚Selected‘-Flag nicht gesetzt ist, antworten und jeder Transponder, dessen ‚Selected‘-Flag gesetzt ist, wird nicht antworten.
  • In 1 ist ein vereinfachtes Zustandsdiagramm eines die Erfindung verwendenden RFID-Transponders dargestellt. Bei Betriebsaufnahme beginnen Transponder im Ready-Zustand. Gemäß Vorgabe sind alle Transponder bei Betriebsaufnahme ‚Selected‘ (d. h. mit gesetzter ‚S‘-Flag). Das Abfragegerät kann jederzeit einen Query-Befehl senden. Besteht der Wunsch, eine Gruppe von Transpondern auszuwählen, um eine Bestandsaufnahme der vorhandenen Transponder durchzuführen, kann das Abfragegerät einen oder mehrere Select-Befehle senden.
  • Wenn das Exclude-Bit im Select-Befehl tief ist, setzen alle Transponder, deren Speicherdaten mit der Auswahlmaske übereinstimmt, ihre ‚S‘-Flag. Alle anderen Transponder (d. h. diejenigen, deren Speicherdaten nicht übereinstimmen) setzen Ihre ‚S‘-Flag zurück. Der Auswahlprozess kann so oft wiederholt werden wie nötig, um die ausgewählte Gruppe weiter aufzulösen. Sämtliche Transponder, deren Speicherdaten mit der Auswahlmaske übereinstimmen, setzen ihre ‚S‘-Flag, alle anderen Transponder (d. h. diejenigen, deren Speicherdaten nicht übereinstimmen) setzen Ihre ‚S‘-Flag zurück.
  • Wenn das Exclude-Bit im Select-Befehl hoch ist, setzen alle Transponder, deren Speicherdaten mit der Auswahlmaske übereinstimmen, ihre ‚S‘-Flag zurück. Alle anderen Transponder (d. h. diejenigen, deren Speicherdaten nicht übereinstimmen) belassen ihre ‚S‘-Flag so, dass der Selected-Zustand erhalten bleibt.
  • Wenn das New-Bit im Select-Befehl hoch ist, setzen alle Transponder, deren Speicherdaten mit der Auswahlmaske übereinstimmen, ihre ‚S‘-Flag.
  • Wenn das Abfragegerät bei hohem Select-Bit einen Query-Befehl sendet, gehen sämtliche Transponder, deren ‚S‘-Flag gesetzt ist, in den Active(Arbitrations)-Zustand über und nehmen am Bestandsaufnahmeprozess teil. Sämtliche Transponder, deren "'S'-Flag nicht gesetzt ist, bleiben im Ready-Zustand. Wenn Transponder vom Abfragegerät erfolgreich ausgelesen sind, sendet das Abfragegerät einen Acknowledge(Ack)-Befehl, der den speziellen Transponder aus dem Active-Zustand entfernt, so dass er nicht mehr am Bestandsaufnahmeprozess teilnimmt (da er nicht mehr benötigt wird). Empfängt ein Transponder einen Query-Befehl, dessen Auswahlkriterien nicht übereinstimmen, geht er in den Standby-Zustand über.
  • Der Connect-Befehl funktioniert auf ähnliche Weise, außer dass es sich um einen Sofortbefehl handelt, der den Transponder, dessen Select-Bit sich im richtigen Zustand befindet, zum Übergang zu einem Singulated-Zustand bewegt, so dass er an einem Dialog mit dem Abfragegerät teilnehmen kann.
  • Der Singulate-Befehl besitzt zwei mögliche Ergebnisse in Abhängigkeit davon, ob das Befehlsargument die Kriterien eines Transponders erfüllt. Falls das Argument des Singulate-Befehls die Kriterien erfüllt (passes) wird der Transponder vom Active-Zustand in den Singulated-Zustand übergehen. Falls das Argument des Singulate-Befehls die Kriterien jedoch nicht erfüllt (fails), wird der Transponder in einen Standby-Zustand übergehen (d. h. er wird geparkt). Es wird eine Flag, die Member-Flag genannt wird, gesetzt, um dessen geparkten Zustand anzuzeigen.
  • Ein Query-Befehl, dessen Auswahlkriterien übereinstimmen, oder ein Acknowledge-Befehl bewegen die im Standby-Zustand befindlichen Transponder dazu, zum Active-Zustand zurückzukehren und die Member-Flag zurückzusetzen, falls sie zuvor gesetzt wurde, so dass geparkte Transponder zum aktiven Zustand zurückkehren, ohne den Zustand ihrer ‚S‘-Flag zu beeinflussen.
  • Es ist offensichtlich, dass dieses Zustandsdi agramm sich auf eine mögliche Umsetzung der Erfindung bezieht. Andere Umsetzungen sind möglich.
  • Die Einzelheiten einer Ausführungsform des Transponder-Auswahl/Ausschlussmechanismus werden nachfolgend anhand einer möglichen Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
    1. 1. Flip-Flop H speichert die „S“-Flag, die angibt, ob ein Tag zu der ausgewählten Population gehört (member).
    2. 2. Bei Betriebsaufnahme wird die „S“-Flag durch das POR-Signal gesetzt, was dazu führt, dass alle neu zur Tagpopulation hinzukommenden Tags sich gemäß Vorgabe in der ausgewählten Population befinden.
    3. 3. Signal 6 zeigt mit Hilfe eines kurzen Pulses das Ende eines Select-Befehls an. Dieses Signal ist im Normalfall tief und führt dazu, dass die Ausgabe des UND-Gatters F tief bleibt.
    4. 4. Signal 5 ist ein Taktsignal, dass hoch genommen wird, kurz nachdem das Bit von der Maske (Signal 3) und das Bit vom Tag (Signal 4) dem Exclusive-ODER-Gatter/zum Verleich präsentiert wurden.
    5. 5. Signal 2 zeigt an, ob eine SELECTION(Auswahl)- oder eine EXCLUSION(Ausschluss-)-Operation abläuft, indem es bei SELECTION im tiefen Zustand ist und bei EXCLUSION im hohen Zustand ist.
    6. 6. Falls eine SELECTION durchgeführt wird, wird die Ausgabe des UND-Gatters K hoch, falls das Datenbit von dem Tag (Signal 4) nicht mit dem Datenbit von der Maske übereinstimmt (Signal 3). Stimmen diese Datenbits dagegen überein, bleibt die Ausgabe des UND-Gatters K dagegen tief. Während einer SELECTION-Operation bleibt die Ausgabe des UND-Gatters tief.
    7. 7. Falls die Ausgabe des UND-Gatters K wegen einer Nichtübereinstimmung während einer SELECTION-Operation hoch wird, wird die Ausgabe des Flip-Flops IT zurückgesetzt (das „S“-Bit) und der Tag gehört nicht mehr zur ausgewählten Population.
    8. 8. Bleibt dagegen die Ausgabe des UND-Gatters K während der gesamten SELECTION-Operation tief, bleibt die Ausgabe des Flip-Flops H hoch (das „S“-Bit) und der Tag gehört weiterhin zur ausgewählten Population.
    9. 9. Eine beliebige Anzahl solcher SELECTION-Operationen kann nacheinander durchgeführt werden, um verschiedene Teile des Tagspeichers daraufhin zu überprüfen, ob sie zusammenhängend oder getrennt sind. Das Ergebnis ist ein effektives „ANDing“ der Auswahlvorgänge. Diese Operationen können unmittelbar hintereinander oder durch ein signifikantes Zeitintervall voneinander getrennt ausgeführt werden.
    10. 10. Flip-Flop E speichert die Exclusion-Flag, die dazu verwendet wird, vorübergehend anzugeben, dass ein Tag zu der Gruppe gehört, die von der zuvor ausgewählten Population auszuschließen ist.
    11. 11. Die Exclusion-Flag wird bei Betriebsaufnahme mit Hilfe des POR-Signals und am Ende jedes Select-Befehls mit Hilfe des Schaltkreises C gesetzt, was ein kurzes Rücksetzsignal für Flip-Flop E an der abfallenden Kante am Ende des Select-Befehlssignals 6 erzeugt.
    12. 12. Falls eine EXCLUSION durchgeführt wird, wird die Ausgabe des UND-Gatters J hoch, falls das Datenbit von dem Tag (Signal 4) nicht mit dem Datenbit von der Maske übereinstimmt (Signal 3). Stimmen diese Datenbits dagegen überein, bleibt die Ausgabe des UND-Gatters J tief. Während einer EXCLUSION-Operation bleibt die Ausgabe des UND-Gatters K tief.
    13. 13. Falls die Ausgabe des UND-Gatters J wegen einer Nichtübereinstimmung während einer EXCLUSION-Operation hoch wird, wird die Ausgabe des Flip-Flops E zurückgesetzt (die Exclusion-Flag) und die laufende EXCLUSION-Operation wird erfolglos sein.
    14. 14. Bleibt dagegen die Ausgabe des UND-Gatters J während der gesamten EXCLUSION-Operation tief, bleibt die Ausgabe des Flip-Flops E hoch (die Exclusion-Flag) und die laufende EXCLUSION-Operation wird erfolgreich sein.
    15. 15. Am Ende der laufenden EXCLUSION-Operation wird das Ende des Select-Befehlssignals 6 hoch, um das Ende des Befehls anzuzeigen. Da Signal 2 (das „Exclude“-Bit von dem Befehl) hoch ist, wird die Ausgabe des UND-Gatters F hoch, falls die Ausgabe des Flip-Flops E (die Exclusion-Flag) hoch ist. Dies wiederum führt dazu, dass die Ausgabe des ODER-Gatters G hoch wird, so dass die Ausgabe des Flip-Flops H (das „S“-Bit) zurückgesetzt wird und der Tag der ausgewählten Population nicht mehr angehört.
    16. 16. Falls die Ausgabe des Flip-Flops E (die Exclusion-Flag) am Ende der laufenden EXCLUSION-Operation tief ist, bleibt die Ausgabe des UND-Gatters F tief, so dass die Ausgabe des ODER-Gatters G tief bleibt und der Tag nicht aus der ausgewählten Population entfernt wird, obwohl er bereits von einer früheren Operation aus der Population entfernt worden sein könnte.
    17. 17. Eine beliebige Anzahl solcher EXCLUSION-Operationen kann nacheinander durchgeführt werden, um verschiedene Teile des Tagspeichers daraufhin zu überprüfen, ob sie zusammenhängend oder getrennt sind. Das Ergebnis ist ein effektives „ORing“ der EXCLUSIONS (Ausschlüsse). Diese Operationen können unmittelbar hintereinander oder durch signifikante Zeitintervalle getrennt ausgeführt werden.
  • Tag-SUBPOPULATION-Auswahl
  • Der Select-Befehl, auf den bereits vorstehend eingegangen wurde, bietet einen Mechanis mus, mit dem das Lesegerät Gruppen von Tags für Arbitration und Auslesung auswählen kann. Er besitzt eine Reihe von Parametern: Exclude control bit wenn =,0', werden die Tags mit einer übereinstimmenden Maske in die Auswahl eingeschlossen, indem die ‚S‘-Flag im Tag gesetzt wird. wenn = ‚1‘, werden die Tags mit einer übereinstimmenden Maske von der Auswahl ausgeschlossen, indem die ‚S‘-Flag im Tag zurückgesetzt wird. New control bit - wird zur Einleitung eines neuen Auswahlprozesses verwendet, ohne einen bereits zuvor bestätigten (acknowledged) und in den Quiet-Zustand versetzten Tag zu beeinflussen. Reply speed - Setzt die Datenrate der Tag-Antwort (Rückkehrlink). Page - Erlaubt dem Tag, bis zu 4 verschiedene Speicherseiten zu haben, und erlaubt den Speicherseiten, jeweils individuell adressiert zu werden. Pointer - zeigt zu der Stelle im Speicher, an der der Vergleich beginnen wird. Mask Length - gibt die Länge der Vergleichs-Maskendaten an Mask Value - Vergleichs-Maskendaten
  • Durch den Auswahlmechanismus kann der Tag in eine Arbitration eingeschlossen oder von dieser ausgeschlossen werden und zwar in Abhängigkeit vom Zustand des Exclude-Steuerungsbits in den Select-Befehlsparametern.
  • Zur Verbesserung des Auswahlprozesses kann eine Reihe von sukzessiven Select-Befehlen an einen Tag gesendet werden. Bei diesen sukzessiven Select-Befehlen kann es sich entweder um einschließende oder um ausschließende Befehle handeln und diese können auf einen beliebigen Teil des Tagspeichers - zusammenhängend oder fragmentiert - angewandt werden. Sukzessive einschließende Select-Befehle werden effektiv mit UND verbunden („ANDed“), während ausschließende Select-Befehle mit ODER verbunden werden („ORed“). Anhand des Zustands der ‚S‘-Flag wird ermittelt, ob der Tag an einer Arbitrationssequenz teilnimmt oder nicht.
  • Bei Eintritt in ein RF-Feld führt der Tag ein Power On Reset (POR) durch. Das POR setzt den Tag auf einen bekannten Zustand zurück und setzt darüber hinaus die ‚S‘ (Selected flag). Nachfolgende Select-Befehle werden den Zustand dieser Flag ändern. Die ‚S‘-Flag wird verwendet, um zu ermitteln, ob der Tag an einer Arbitrationssequenz teilnimmt oder nicht und zwar in Abhängigkeit vom Select-Parameter im Query-Befehl.
  • Falls der Select-Parameter im Query-Befehl = 1 ist und die ‚S‘-Flag gesetzt ist, nimmt der Tag an der Arbitrationssequenz teil. Falls die ‚S‘-Flag nicht gesetzt ist, bleibt der Tag im Ready-Zustand oder, falls er sich zuvor im Active-Zustand befand, geht er in den Standby-Zustand über und setzt eine „Member“-Flag als Erinnerung, dass er sich in einem suspendierten Zustand befindet.
  • Falls der Select-Parameter im Query-Befehl = ‚0‘ ist und die ‚S‘-Flag NICHT gesetzt ist, nimmt der Tag an einer Arbitrationssequenz teil. Falls die ‚S‘-Flag gesetzt ist, bleibt der Tag im Ready-Zustand oder, falls er sich zuvor im Active-Zustand befand, geht er in den Standby-Zustand über und setzt eine „Member“-Flag als Erinnerung, dass er sich in einem suspendierten Zustand befindet.
  • Auf diese Weise kann die Population ausgedünnt werden, so dass eine Steigerung der effektiven Leserate erzielt wird. Da nur Tags ausgewählt werden, die für die Anwendung von Interesse sind, werden andere Tags im Feld des Lesegeräts die Performance des Lesegeräts nicht verschlechtern, indem sie ausgelesen und bestätigt werden müssen, um sie in den QUIET-Zustand zu versetzen - sie sind im Prinzip durchsichtig für das Lesegerät, sofern sie nicht ausgewählt wurden.
  • Die Auswahlfähigkeiten erlauben auch ein „Tree-Walking“ der Tagpopulation und erlauben somit eine vollständig „deterministische“ Arbitration einer Tagpopulation. Durch das Hinzufügen von einem oder mehreren Bits zu den Auswahlkriterien kann die Population bis zu einem einzelnen Tag hinab aufgelöst werden.
  • Das Zustandsübergangsdiagramm in 4 zeigt Ähnlichkeiten zum Zustandsdiagramm in 1. Der Unterschied besteht darin, dass es eine Funktionalität zur Umsetzung des unter der Bezeichnung Fast Supertag<TM> bekannten Collision Arbitration Anti-Collision Protocols beinhaltet. Die Verfahren und Systeme, die die Anti-Kollisions-Protokolle Supertag<TM> und Fast Supertag<TM> beschreiben, sind in US5537105 , US5557280 und EP0983569B1 beschrieben, deren gesamte Inhalte durch Bezugnahme zu einem Bestandteil des vorliegenden Dokuments gemacht werden.
  • Bezugnehmend auf 4, sobald ein Tag sich im Active-Zustand befindet, besteht eine Möglichkeit, für ihn in den Standby-Zustand überzugehen, daraus, dass eine "Mute"(Stumm)-Anweisung gesendet wird, die den Tag dazu bewegt, eine „Member“-Flag zu setzen als Erinnerung, dass er sich in einem suspendierten Zustand befindet. Diese „Mute“-Anweisung kann durch Umsetzung des Fast Supertag<TM> Protokolls, das nachfolgend kurz beschrieben wird, ergehen.
  • Beim Fast Supertag<TM> Anti-Kollisions-Verfahren können Pseudo-Zeitintervalle (pseudo-slots) verwendet werden, die von den Tags zeitlich bestimmt werden. Sie werden Pseudo-Zeitintervalle genannt, weil ihre Dauer für die Übertragung einer vollständigen Nachricht (Reply) durch den Tag an das Lesegerät unzureichend ist, aber für die Einleitung (preamble) vor der Datenübertragung ausreicht.
  • Bei der Fast Supertag<TM> Kollisionsarbitration handelt es sich um ein Verfahren und System zur Singulierung und Auslesung von RFID-Tag-Populationen. Sie basiert auf einem zufallsmäßigen Hold-off und Retry mit Switch-off-Schema, was allgemein als Aloha-Arbitration mit Switch-off bekannt ist. Der Unterschied zwischen Fast Supertag<TM> und anderen Aloha-RFID-Systemen mit Zeitintervallen (Slotted Aloha) ist die ‚Mute‘-Eigenschaft, die auf eine ähnliche Weise funktioniert wie ‚carrier sense before transmit‘ in CSMA(Carrier Sense Multiple Access)-Aloha-Systemen. In Aloha- und anderen Slotted-RFID-Systemen kommt es zur Kollision, wenn mehr als ein Tag in einem Slot oder Zeitintervall eine Übertragung durchführt, und beide/alle Übertragungen gehen verloren. Bei Fast counting Supertag<TM> bewegt das Lesegerät jeweils immer nur einen Tag zur Übertragung und vermeidet auf diese Weise Kollisionen zwischen Tag-Übertragungen und verbessert daher den Auslese-Durchsatz um einen Faktor von 2 bis 3 und eliminiert fast alle kollisionsbedingte Zeitverluste.
  • Nachfolgend wird der Betrieb gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4, 5 und 8 detaillierter beschrieben.
  • Ein Lesegerät initiiert eine Lesezyklus durch das Senden eines Query-Befehls. Tags beginnen einen „Hold-off and Retry“-Zyklus. In diesem Zyklus wählt ein Zufallszahlengenerator auf dem Tag eine Wartezeit mit einer zufallsmäßigen Dauer aus, bevor er seine Nachricht überträgt (oder wählt auf zufallsmäßige Weise ein Zeitintervall aus, in dem die Übertragung erfolgt).
  • Die Taktgeber im Tag beginnen zu laufen und ein Pseudo-Zufallszahlengenerator produziert einen zufallsmäßigen Wartezyklus (oder eine zufallsmäßige Zeitintervallauswahl).
  • Bezugnehmend auf 8 hat Tag 2 eine kurze Wartezeit ausgewählt (das erste Zeitintervall) und beginnt als erster mit der Übertragung. Sobald das Lesegerät die Einleitung von Tagt detektiert, sendet es eine Mute-Anweisung an die Tagpopulation. Diese Anweisung wird von allen Tags mit Ausnahme von Tag 2 empfangen, der sich bereits in der Übertragung befindet und die Anweisung daher nicht empfangen kann. Die Mute-Anweisung veranlasst die nicht-übertragenden Tags dazu, ihren zufallsmäßigen Wartezyklus zu suspendieren, indem sie in einen STANDBY-Zustand übergehen.
  • Im Detail, bezugnehmend auf 4, empfangen die anderen Tags 1 und 3, die ebenfalls im Active-Zustand gewesen sind, die Mute-Anweisung, die sie dazu veranlasst, eine ‚Member‘-Flag zu setzen als Erinnerung, dass sie sich in einem suspendierten Zustand befinden.
  • Wenn Tag 2 die Übertragung seiner Nachricht beendet hat und falls das Lesegerät die Nachricht erfolgreich empfangen hat, sendet das Lesegerät eine Acknowledge-Anweisung an Tag 2 die Tag 2 dazu veranlasst, in einen Schlafzustand (oder Switch-off-Zustand) überzugehen, so dass er nicht mehr an der Arbitration teilnimmt. In 4 ist dies als der QUIET-Zustand dargestellt. Diese Acknowledge-Anweisung wird auch von den [anderen] Tags im STANDBY-Zustand empfangen, was diese dazu veranlasst, ihre „Member“-Flag zu zurückzusetzen und in den Active-Zustand zurückzukehren, um den zufallsmäßigen Wartezyklus wiederaufzunehmen.
  • Tag 1 ist der nächste Tag, der seine Nachricht überträgt. Wiederum sendet das Lesegerät eine Mute-Anweisung an die Population und wenn Tag 1 die Übertragung seiner Nachricht beendet hat und das Lesegerät diese erfolgreich empfangen hat, sendet das Lesegerät eine Acknowledge-Anweisung, so dass Tag 1 ausgeschaltet wird und der Rest der Population veranlasst wird, den zufallsmäßigen Wartezyklus wiederaufzunehmen. Tag 3 ist der nächste Tag, der seine Nachricht überträgt und so schreitet der Prozess voran, bis sämtliche vorhandenen Tags ausgelesen wurden.
  • Es ist offensichtlich, dass dieser Schaltkreis eine mögliche Ausführungsform beschreibt und dass ein Fachmann auf diesem technischen Gebiet in der Lage wäre, auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Mechanismus zu anderen Ausführungsformen zu gelangen. Beispielsweise könnte die Flag wünschenswerter Weise einen Einzelzell- oder Einzelbit-Speicher darstellen, der flüchtig oder nichtflüchtig sein kann, wie ein einfaches Flip-Flop oder ein bistabiler Schaltkreis. Außerdem können Flags mit einer komplexeren Schaltung verwendet werden, ohne von der Auswahlvielseitigkeit der Erfindung abzuweichen.

Claims (33)

  1. Verfahren zur Auswahl (Selektion) oder Rückgängigmachung der Auswahl (De-Selektion) eines einzelnen Transponders oder einer oder mehrerer Gruppen von Transpondern unter Verwendung eines Befehlssignals oder mehrerer Befehlssignale von einem Abfragegerät, wobei der oder die Transponder sich innerhalb eines Abfragefeldes befindet bzw. befinden, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt der Übertragung eines Selektionsbefehls von dem Abfragegerät, der Selektions- oder De-Selektionskriterien beinhaltet, wobei, wenn ein Transponder die Selektions- oder De-Selektionskriterien erfüllt, der Transponder selektiert oder de-selektiert wird, während der Transponder in einem ersten Zustand verbleibt, und einen Schritt der Übertragung, von dem Abfragegerät, wenigstens eines Arbitrationsbefehls, wobei der wenigstens eine Arbitrationsbefehl einen Selektionsparameter enthält, wobei Transponder in der einen oder den mehreren Gruppe(n) von Transpondern an einer Arbitrationssequenz teilnehmen, indem sie von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand übergehen, um eine Antwort zu übertragen, in Antwort auf den wenigstens einen Arbitrationsbefehl und in einem Fall, bei dem der Transponder selektiert ist und der Selektionsparameter für eine Selektion eingestellt ist, und wobei Transponder innerhalb der einen oder mehreren Gruppe(n) von Transpondern an einer Arbitrationssequenz teilnehmen, indem sie den Zustand des Transponders von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand ändern, um eine Antwort zu übertragen, in Antwort auf den wenigstens einen Arbitrationsbefehl und in einem Fall, indem der Transponder de-selektiert ist und der Selektionsparameter für eine De-Selektion eingestellt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Selektionsbefehl Daten zum Vergleich mit abgespeicherten Daten im Speicher des Transponders oder den Speichern der Transponder beinhaltet, wobei der oder die Transponder eine Select-Flag setzen oder zurücksetzen in Abhängigkeit davon, ob sie selektiert oder de-selektiert werden sollen.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der Transponder, wenn die Daten im Transponderspeicher den vom Befehlssignal gesendeten Daten entsprechen, entweder selektiert oder de-selektiert wird und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag im Transponder.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der Transponder, wenn die Daten im Transponderspeicher den vom Befehlssignal gesendeten Daten nicht entsprechen, entweder selektiert oder de-selektiert wird und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag im Transponder.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Select-Flag mit einem oder mehreren Logikgattern verbunden ist, die zusammengenommen die Auswahl-Logikschaltung des Transponders definieren.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Select-Flag in Form einer bistabilen Kippschaltung oder Flip-Flop vorliegt, wobei die Select-Flag bestimmt, ob der Transponder auf einen Query(Suchanfrage)-Befehl von dem Abfragegerät antworten oder an einer Arbitrationssequenz teilnehmen sollte oder nicht.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Transponder auf einen Query-Befehl antwortet, falls die Select-Flag gesetzt ist, oder auf einen Query-Befehl nicht antwortet, wenn die Select-Flag nicht gesetzt ist.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Transponder dahingehend angepasst ist, dass er an einer Arbitrationssequenz teilnimmt oder auf einen Query-Befehl antwortet, wenn die Select-Flag nicht gesetzt ist.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Select-Flag als ein Ausschlussmechanismus dient, wobei Gruppen oder Untergruppen von Transpondern von der Arbitrationssequenz ausgeschlossen werden können, indem die selbe Select-Flag als Teil des Ermittlungsmechanismus verwendet wird.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zur Auswahl (Selektion) oder Rückgängigmachung der Auswahl (De-Selektion) eines einzelnen Transponders oder einer Gruppe oder von Gruppen von Transpondern eine Reihe von Befehlen mit Parametern zum Adressieren einer Population von Transpondern unter Verwendung eines beliebigen Inhalts des Transponderspeichers als ein Zielauswahlfeld verwendet wird.
  11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Auswahlprozess entweder als Teil des Arbitrationsprozesses oder als ein unabhängiger Prozess durchgeführt wird.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Auswahlprozess die Auswahl, den Ausschluss oder eine Kombination von Auswahl und Ausschluss von einzelnen oder Gruppen von Transpondern unter Verwendung eines einzigen Befehls mit einer setzbaren/rücksetzbaren Exclude(Ausschluss)-Flag erlaubt.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Parameter des Selektionsbefehls es erlauben, einen oder mehrere Transponder in einen ausgewählten Zustand zu versetzen oder aus dem ausgewählten Zustand zu entfernen gemäß einer Auswahlmaske, die mit einem Teil oder der Gesamtheit der auf dem oder jedem der Transponder gespeicherten Speicherinhalte verglichen wird.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Arbitrationsbefehl ein Connect(Verbinden)-Befehl ist, welcher zur Adressierung eines einzelnen Transponders oder einer Gruppe von Transpondern verwendet wird, um einen Dialog mit diesem oder diesen, im Falle von mehreren Transpondern, durchzuführen.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der Arbitrationsbefehl ein Query(Suchanfrage)-Befehl ist, welcher verwendet wird, um es dem Abfragegerät zu erlauben, die vorhandene Population auf das Vorhandensein von Transpondern, die die Auswahlkriterien erfüllt haben, abzufragen.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei der Arbitrationsbefehl ein Acknowledge(Bestätigen)-Befehl ist, welcher dazu verwendet wird, den erfolgreichen Abschluss einer Arbitrationssequenz zum Abschluss eines Dialogs mit einem Transponder zu bestätigen.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei der Arbitrationsbefehl ein Singulate-Befehl ist, welcher im Verlauf einer Arbitrationssequenz dazu verwendet wird, einen einzelnen Transponder in einen Zustand zu versetzen, in dem ein Dialog mit ihm geführt werden kann.
  18. Transponder, der eine Logikschaltung umfasst, die auf einen Selektionsbefehl von einem Abfragegerät ansprechen kann, wobei, wenn der Transponder die Selektions- oder De-Selektionskriterien in dem Selektionsbefehl erfüllt, dieser selektiert oder de-selektiert wird, wobei der Transponder derart konfiguriert ist, dass er an einer Arbitrationssequenz teilnimmt, in Antwort auf einen Arbitrationsbefehl, welcher einen Selektionsparameter enthält, wobei der Transponder an der Arbitrationssequenz in einem Fall teilnimmt, bei dem der Transponder selektiert ist und der Selektionsparameter für eine Selektion eingestellt ist, und wobei der Transponder an der Arbitrationssequenz in einem Fall teilnimmt, bei dem der Transponder de-selektiert ist und der Selektionsparameter für eine De-Selektion eingestellt ist.
  19. Transponder gemäß Anspruch 18, wobei der Transponder einen Speicher, eine Select-Flag und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich von Daten in dem Befehlssignal mit Daten in dem Speicher besitzt, wobei der Transponder die Select-Flag setzt oder zurücksetzt in Abhängigkeit davon, ob er selektiert oder de-selektiert werden soll.
  20. Transponder gemäß Anspruch 19, wobei der Transponder, falls die Daten im Transponderspeicher nicht mit den vom Befehlssignal gesendeten Daten übereinstimmen, in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag im Transponder entweder selektiert oder de-selektiert wird; oder, falls die Daten im Transponderspeicher mit den von dem Befehlssignal gesendeten Daten übereinstimmen, der Transponder weiterhin ausgewählt oder seine Auswahl rückgängig gemacht wird in Abhängigkeit von der Einstellung der Select-Flag.
  21. Transponder gemäß Anspruch 19 oder Anspruch 20, wobei die Select-Flag mit einem oder mehreren Logikgattern verbunden ist, die zusammengenommen die Selektions-Logikschaltung des Transponders definieren.
  22. Transponder gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Flag in Form einer bistabilen Kippschaltung oder Flip-Flop vorliegt, wobei die Flag bestimmt, ob der Transponder auf einen Query(Suchanfrage)-Befehl von dem Abfragegerät antworten oder an einer Arbitrationssequenz teilnehmen sollte oder nicht.
  23. Transponder gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei der Transponder auf einen Query-Befehl antwortet, falls die Flag gesetzt ist, oder auf einen Query-Befehl nicht antwortet, wenn die Flag nicht gesetzt ist.
  24. Transponder gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei der Transponder dahingehend angepasst ist, dass er an einer Arbitrationssequenz teilnimmt oder auf einen Query-Befehl antwortet, wenn die Select-Flag nicht gesetzt ist.
  25. Transponder gemäß einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei die Select-Flag als ein Ausschlussmechanismus dient, wobei Gruppen oder Untergruppen von Transpondern von der Arbitrationssequenz ausgeschlossen werden können, indem die selbe Select-Flag als Teil des Ermittlungsmechanismus verwendet wird.
  26. Transponder gemäß einem der Ansprüche 19 bis 25, in dem eine setzbare/zurücksetzbare Exclude(Ausschluss)-Flag vorgelegt wird, wobei der Selektionsprozess unter Verwendung eines einzigen Befehls einzelne oder Gruppen von Transpondern, die selektiert, ausgeschlossen oder eine Kombination von selektiert und ausgeschlossen werden sollen, auswählen kann.
  27. Transponder gemäß Anspruch 26, wobei der Arbitrationsbefehl ein Selektionsbefehl ist, dessen Parameter es erlauben, den Transponder gemäß einer Selektionsmaske, die mit einem Teil oder der Gesamtheit der auf dem Transponder oder jeweils auf den Transpondern gespeicherten Speicherinhalte verglichen wird, in einen selektierten Zustand zu versetzen oder aus dem selektierten Zustand zu entfernen.
  28. Transponder gemäß Anspruch 27, in dem der Transponder auf den Arbitrationsbefehl ansprechen kann, wobei der Arbitrationsbefehl ein Connect-Befehl ist, der vom Abfragegerät dazu verwendet wird, einen einzelnen Transponder oder eine Gruppe von Transpondern zu adressieren, um mit diesem oder diesen, im Falle von mehreren Transpondern, einen Dialog zu führen.
  29. Transponder gemäß Anspruch 26, in dem der Transponder auf einen Arbitrationsbefehl ansprechen kann, wobei der Arbitrationsbefehl ein Query-Befehl ist, der dazu verwendet wird, es dem Abfragegerät zu erlauben, die vorhandene Population auf das Vorhandensein von Transpondern, die die Auswahlkriterien erfüllt haben, abzufragen.
  30. Transponder gemäß Anspruch 26, in dem der Transponder auf einen Arbitrationsbefehl ansprechen kann, wobei der Arbitrationsbefehl ein Acknowledge-Befehl ist, der dazu verwendet wird, den erfolgreichen Abschluss einer Arbitrationssequenz zum Abschluss eines Dialogs mit einem Transponder zu bestätigen.
  31. Transponder gemäß Anspruch 26, in dem der Transponder auf einen Arbitrationsbefehl ansprechen kann, wobei der Arbitrationsbefehl ein Singulate-Befehl ist, der während einer Arbitrationssequenz dazu verwendet wird, einen einzelnen Transponder in einen Zustand zu versetzen, in dem ein Dialog mit ihm geführt werden kann.
  32. Transponder gemäß einem der Ansprüche 21 bis 31, wobei der Transponder auf eine Stummschaltanweisung ansprechen kann, die den Transponder von einem Active-Zustand in einen Standby-Zustand versetzt, in dem sein Wartezyklus zwischen Übertragungen suspendiert ist, und der Transponder auf eine Acknowledge-Anweisung ansprechen kann, die den Transponder dazu bewegt, von seinem Standby-Zustand wieder in den Active-Zustand zurückzukehren.
  33. Transponder gemäß Anspruch 32, wobei der im Active-Zustand befindliche Transponder auf eine Acknowledge-Anweisung von dem Lesegerät ansprechen kann, die den Transponder dazu bewegt, vom Active-Zustand in einen Quiet-Zustand überzugehen.
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