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GEBIET DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Drahtlosantennen und insbesondere eine Antennenanordnung zur Hochfrequenzidentifikation (Radio Frequency Identification - RFID).
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Hochfrequenzidentifikation (RFID) wird bei einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, wobei RFID-Lesegeräte zum Zweck der Identifikation, Lokalisierung, Verfolgung und dergleichen mit RFID-Kennzeichen kommunizieren. Bei einer beispielhaften RFID-Anwendung kann ein RFID-Lesegerät über Kopf (zum Beispiel deckenmontiert) im Verhältnis zu mehreren RFID-Kennzeichen angebracht sein, wie beispielsweise in einer Einzelhandelsumgebung, einer Fabrikumgebung, einer Lagerumgebung usw. Die Überkopfkonfiguration bietet mehrere Vorteile, wie beispielsweise weniger physische Hindernisse, Leichtigkeit des Zugangs zu Verdrahtung in einer Decke, Eingriffsbeständigkeit, Sicherheit und dergleichen. Jedoch haben herkömmliche Überkopf-Antennenkonfigurationen Nachteile.
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Es ist zum Beispiel wünschenswert, dass ein RFID-Lesegerät dazu in der Lage ist, alle RFID-Kennzeichen in der Umgebung passiv zu lesen. Es sollte jedoch zu erkennen sein, dass die Kennzeichen und ihre Antennen alle unterschiedliche Ausrichtungen haben können, die davon abhängen, wie sie in der Umgebung platziert oder gelagert sind. Optimalerweise ist ein Kennzeichen, das horizontal platziert ist am besten durch ein RFID-Lesegerät mit horizontaler Polarisation zu lesen, und ein Kennzeichen, das vertikal platziert ist, ist am besten durch ein RFID-Lesegerät mit vertikaler Polarisation zu lesen. Selbstverständlich wird eine solch vollkommene Ausrichtung selten erreicht.
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Eine Lösung für diese zufällige Kennzeichenausrichtung ist es, Kreuzpolarisation bereitzustellen, die eine vertikal polarisierte Antenne und eine horizontal polarisierte Antenne, mit einer überlappenden HF-Abdeckung zwischen den Antennen, in einem RFID-Lesegerät bereitstellt, wobei das RFID-Lesegerät zwischen den Antennen umschalten kann. Ein Beispiel einer solchen Antennenanordnung ist ein Kreuzdipol, wobei zwei Dipolantennen mit 90 Grad zueinander angeordnet sind, was eine „+“-Form ergibt, und beide in der Mitte gespeist werden. Die Kreuzpolarisation kann Kennzeichen bei beiden Ausrichtungen und ebenfalls Kennzeichen, die zwischen vertikaler und horizontaler Ausrichtung abgewinkelt sind lesen, aber mit verringertem Gewinn. Jedoch wird, da jedes kreuzpolarisierte Lesegerät zwei Antennen verwendet, die Anzahl der erforderlichen Antennenanschlüsse verdoppelt, und die physische Größe der Lösung ist größer. Außerdem sind solche kreuzpolarisierten Lesegeräte nicht omnidirektional und haben keine Keulenbreite von 360°, was erfordert, dass mehrere RFID-Lesegeräte eingesetzt werden, um die gesamte Umgebung abzudecken. Eine andere Lösung für das Problem ist es, eine zirkulare Polarisation bereitzustellen, die Kennzeichen in jeder Ausrichtung lesen kann. Jedoch müssen solche zirkular polarisierten Lesegeräte größer bemessen sein, um den gleichen Gewinn wie ihr linear polarisiertes Äquivalent aufrechtzuerhalten (d. h., 6 dB linear = 9 dB zirkular). Außerdem sind zirkulare Lesegeräte nicht omnidirektional und haben keine Keulenbreite von 360°, was erfordert, dass mehrere RFID-Lesegeräte eingesetzt werden, um die gesamte Umgebung abzudecken.
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Was den Abdeckungsbereich angeht, können RFID-Deckenantennen auf eine von drei Weisen ausgerichtet sein - parallel, senkrecht oder winklig zur Decke. Als Beispiele liegt, wenn eine Schlitzantenne, eine Patchantenne oder eine Schleifenantenne parallel zur Decke angebracht ist oder eine Dipolantenne oder eine Yagi-Antenne senkrecht zur Decke angebracht ist, der Spitzengewinn bei der Mittelachse, wobei die Hauptkeule der Antennenstrahlung senkrecht zur Decke gerichtet ist; viel von der HF-Energie wird daher direkt nach unten auf den Boden/die Erde gerichtet. Bei der winklig angebrachten Konfiguration wird der Anbringungswinkel so gewählt, dass die Hauptstrahlungskeule des Abstrahlungsmusters auf ein Ziel von Interesse gerichtet ist. Ein Problem bei diesen obigen Szenarien ist, dass, wenn wir uns vom der Hauptkeule des Abstrahlungsmusters weg bewegen, der Gewinn der Antenne abzufallen beginnt. Für RFID-Anwendungen, führt diese Situation zu einem Erfordernis, mehrere RFID-Lesegeräte mit Antennen, die in verschiedene Winkel gerichtet sind, zu installieren, um eine konsistente und hochprozentige RFID-Abdeckung zu erhalten. Jedoch treibt die Verwendung von mehreren Lesegeräten nicht nur die Installationskosten hoch, sondern führt ebenfalls nicht zu einem hohen Prozentsatz von Kennzeichenlesungen in Bereichen, wo der Antennengewinn gegenüber seiner Spitze abfällt. Es ist daher sehr wichtig, zu vereinfachen und die Größe, das Gewicht und die Kosten des Lesegeräts zu minimieren, ohne die HF-Leistung zu beeinträchtigen.
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US 2007 / 0 194 929 A1 beschreibt RFID-Antennensysteme und -verfahren, die weniger orientierungsempfindlich sind. Ein Beispiel umfasst einen Abfrager mit einem Hochfrequenz-Transceiver, einer ersten linear polarisierten Antenne in elektrischer Kommunikation mit dem Transceiver und einer zweiten linear polarisierten Antenne in elektrischer Kommunikation mit dem Transceiver, wobei die zweite Antenne eine Polarisation in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur ersten Antenne aufweist. Eine Steuerschaltung steht in elektrischer Verbindung mit dem Transceiver und mit der ersten und der zweiten Antenne, wobei die Steuerschaltung so betrieben werden kann, dass sie zwischen der Abfrage mit der ersten Antenne und der Abfrage mit der zweiten Antenne umschaltet.
DE 603 11 683 T2 beschreibt ein drahtloses System oder ein Kommunikations-Netzwerk, das eine Vielzahl von verteiltem Knoten umfassen kann, zwischen denen drahtlose Kommunikationen über mehrfache Strahlbündel oder gerichtete drahtlose Kommunikations-Pfade erfolgen können.
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Es besteht ein Bedarf an einer RFID-Antennenvorrichtung und einem entsprechenden Verfahren, welche die zuvor erwähnten Begrenzungen überwinden. Es wäre nützlich, dieses Überkopfsystem in einer kleinen und leichten Anordnung bereitzustellen, während die Anzahl von in einer bestimmten Umgebung installierten (insbesondere deckenmontierten) RFID-Lesegerätsystemen minimiert und die Lesegenauigkeit und die Leseprozentsätze insgesamt aufrechterhalten/gesteigert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die beigefügten Figuren, in denen sich gleiche Bezugszahlen durch die einzelnen Ansichten auf identische oder funktional ähnliche Elemente beziehen, sind, zusammen mit der ausführlichen Beschreibung unten, in die Beschreibung einbezogen und bilden einen Teil derselben und dienen dazu, Ausführungsformen von Konzepten, welche die beanspruchte Erfindung einschließen, weiter zu illustrieren und verschiedene Prinzipien und Vorzüge dieser Ausführungsformen zu erläutern.
- 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Anordnung aus RFID-Lesegerät und -Antenne, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht von linear polarisierten Antennenelementen, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer tatsächlichen Antennenanordnung von 1.
- 4 ist eine Querschnittsdraufsicht von Abstrahlungsmustern für vertikal und horizontal polarisierte Antennenelemente gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht des dreidimensionalen Abstrahlungsmusters für die Antennenanordnung von 3.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht RFID einer beispielhaften Umgebung, welche die Antennenanordnung und das RFID-Lesegerät von 1 benutzt.
- 7 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Fachleute werden erkennen, dass Elemente in den Figuren der Einfachheit und Klarheit halber illustriert sind und nicht notwendigerweise im Maßstab gezeichnet worden sind. Zum Beispiel können die Abmessungen einiger der Elemente in den Figuren im Verhältnis zu anderen Elementen übertrieben sein, um dazu beizutragen, das Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
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Die Vorrichtungs- und Verfahrensbestandteile sind, wo es zweckmäßig erscheint, in den Zeichnungen durch herkömmliche Symbole dargestellt worden, wobei nur diejenigen spezifischen Einzelheiten gezeigt werden, die für ein Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sachdienlich sind, um so die Offenbarung nicht mit Einzelheiten zu verunklaren, die für die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet, die den Vorteil der Beschreibung hierin haben, leicht offensichtlich sein werden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Gemäß der Erfindung sind eine Antennenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 angegeben. Beispielhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. In verschiedenen Ausführungsbeispielen stellt die vorliegende Erfindung eine Antennenvorrichtung und ein Verfahren zur Hochfrequenzidentifikation (RFID) bereit, welche die Anzahl von in einer bestimmten Umgebung installierten (insbesondere deckenmontierten) RFID-Lesegerätsystemen minimieren, während die Lesegenauigkeit und die Leseprozentsätze insgesamt aufrechterhalten/gesteigert werden. Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Überkopfsystem in einer kleinen und leichten Anordnung bereit.
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Typischerweise ist RFID eine passive Technologie, wobei ein menschlicher Bediener die an Gegenständen befestigten Kennzeichen, die dem Bediener dargeboten werden, unter Verwendung eines in der Hand gehaltenen Lesegeräts lesen kann. Alternativ können Gegenstände in der Nähe derart einem feststehenden RFID-Lesegerät dargeboten werden, dass die Gegenstandkennzeichen gelesen werden können. Jedoch sind deckenmontierte RFID-Lesegeräte, die passiv RFID-Kennzeichen lesen, ein logischer nächster Schritt der Entwicklung dieser Technologie. Überkopf-RFID-Lesegeräte erfordern keine menschliche Bedienung. Jedoch erfordert die Konfiguration solcher Lesegeräte eine Antenne mit einem hohen Gewinn, die Kennzeichen bei verschiedenen Positionen und Entfernungen innerhalb der Leseumgebung lesen kann. Ein hoher Gewinn (z. B. - 6 dB) wird benötigt, um die Lesereichweite zu maximieren, während die erforderliche Leistung verhältnismäßig niedrig gehalten wird. Ferner ist eine größere Antennenkeulenbreite erwünscht, um den HF-Abdeckungsbereich zu optimieren. Praktische Umsetzungen haben erwiesen, dass in einer Überkopflesegerät-Umgebung, wenn HF-Energie in einen weiteren Bereich gestrahlt wird, die Leseleistung (Lesegenauigkeit und Leseprozentsätze insgesamt) verbessert wird. Wenn der Antennengewinn jedoch gesteigert wird, nimmt die Antennenkeulenbreite ab, während die erforderliche Antennengröße zunimmt. Daher muss ein richtiges Gleichgewicht erreicht werden, welches das System für eine ausreichend große Keulenbreitem, eine ausreichend niedrige Leistung und eine ausreichend kleine physische Größe optimiert. Das Ausführungsbeispiel benutzt Antennen mit 6 dB Gewinn, betrieben bei 30 dBm Sendeleistung, was die durch die FCC auferlegten zulässigen Grenzen erfüllt. Die emittierte isotrope Strahlungsleistung (emitted isotropic radiated power - EIRP) wird bei 36 dB (oder 4 W) maximiert, und die Keulenbreite bei 3 dB (halber Leistung) wird bei 93 Grad maximiert. Ein Steigern des Gewinns über 6 dB hinaus würde es ermöglichen, dass das System mit einer niedrigeren Leistung betrieben wird, aber die Keulenbreite würde abnehmen, was die HF-Leistung beeinträchtigt, und die physische Größe würde wachsen, wodurch sie zu unpraktisch würde. Die physische Größe des Lesegeräts muss bei einem Minimum gehalten werden, so dass das System unauffällig, leicht zu installieren, zu integrieren und zu warten ist und andere Merkmale, wie beispielsweise eine Sicherheitskamera, Zugangspunkt-Elektronik usw., ermöglichen kann.
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1 illustriert ein Blockdiagramm einer Antennenanordnung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein RFID-Lesegerät 12 kann über einen Antennenschalter oder unterschiedliche Funkanschlüsse des RFID-Lesegeräts mit mehreren Antennenelementen 10 verbunden sein. Das RFID-Lesegerät kann ebenfalls mit einem Zugangspunkt (nicht gezeigt) integriert sein und kann die unterschiedlichen Funkanschlüsse leiten, um Antennenelemente einzeln nacheinander kommunikativ derart mit dem RFID-Lesegerät zu verbinden, dass nur ein Antennenelement funktionsfähig ist, um zu einem beliebigen Zeitpunkt zu senden/zu empfangen. Das RFID-Lesegerät kann jegliche Kennzeicheninformationen, die es erfasst, für einen Zugangspunkt (nicht gezeigt) bereitstellen, der, zum Beispiel zu Inventurzwecken, verdrahtet oder drahtlos mit einem lokalen Netz (nicht gezeigt) verbunden sein kann. Obwohl acht Antennenelemente gezeigt werden, kann es eine beliebige Anzahl von Elementen geben. Vorzugsweise gibt es eine gerade Anzahl von Antennenelementen, die in einem Kreis angeordnet sind, um von dem Kreis nach außen abzustrahlen. Wie bei dieser Ausführungsform gezeigt, gibt es acht Antennenelemente, die in 45-Grad-Abständen des Kreises gleichmäßig verteilt und mit einem Acht-Anschluss-Funkgerät verbunden sind.
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Unter Bezugnahme auf 2 schließt bei einer Ausführungsfonn das Antennenelement 10 eine linear polarisierte Schleife mit voller Wellenlänge als das gespeiste Element 20 ein, das zwischen einer leitfähigen kreisförmigen Direktorplatte 22 und einer leitfähigen Reflektortafel 24 und parallel zu diesen ausgerichtet ist, wobei das Schleifenelement durch ein HF-Signal an einem spezifischen Punkt gespeist wird. Es wird darauf hingewiesen, dass es Ausführungsformen ohne die Direktorplatte, die Reflektortafel oder beide geben kann. Die Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass außerdem die Schleifengeometrie anders sein kann, als bei dem Ausführungsbeispiel gezeigt wird - so kann zum Beispiel die Größe größer oder kleiner sein, die Form muss kein Kreis sein, die Breite der Schleife muss nicht konstant sein usw. Variationen der Direktorplattengeometrie sind ebenfalls zulässig, einschließlich von Veränderungen bei Form, Größe usw., aber nicht darauf begrenzt. Die Direktorplatte und/oder die Reflektortafel können ebenfalls ausgeschnittene Löcher haben. Darüber hinaus müssen die geometrischen Einzelheiten der Schleife, der Direktorplatte und des Reflektors nicht notwendigerweise für beide Antennenpolarisationen die gleichen sein. Schließlich sollten die physische Form, Größe und Konfiguration der Antennengeometrie bei 915 MHz, was eine Standardfrequenz für RFID-Anwendungen ist, resonant sein. Nach der vorliegenden Erfindung sind die Antennenelemente linear polarisiert, so dass sie entweder eine erste Polarisation oder eine zweite Polarisation, die neunzig Grad zu der ersten Polarisation liegt, bereitstellen. Im Einzelnen hat eine Hälfte der Antennenelemente die erste Polarisation, und eine Hälfte hat die zweite Polarisation. Der Speisepunkt der ersten Polarisation könnte irgendwo entlang des Schleifenelements liegen, solange der Speisepunkt der zweiten Polarisation neunzig Grad von dem Speisepunkt der ersten Polarisation angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform befindet sich der Speisepunkt der ersten Polarisation an einem Punkt 23 (oder gegenüber dem Punkt 23), was eine vertikale Polarisation bereitstellt. Dann befindet sich der Speisepunkt der zweiten Polarisation an einem Punkt 21 (oder gegenüber dem Punkt 21), was eine horizontale Polarisation, d. h., neunzig Grad von der ersten Polarisation, bereitstellt. Nach der vorliegenden Erfindung sind die ersten und die zweiten polarisierten Antennenelemente um einen Kreis herum angeordnet (wie in 1 gezeigt), wobei die Antennenelemente die Polarisationen um den Kreis herum abwechseln, z. B. hat ein vertikal polarisiertes Antennenelement zwei benachbarte horizontal polarisierte Antennenelemente und umgekehrt.
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Bei dem in 2 gezeigten Beispiel hat die Direktorplatte 22 einen Abstand 26 von etwa 1 ¼ Zoll von dem Schleifenelement 20, und das Schleifenelement 20 hat einen Abstand 27 von etwa 2 Zoll von der Reflektortafel 24, für ein System mit 915 MHz, was eine Standardfrequenz für RFID-Anwendungen ist. Es sollte bemerkt werden, dass der Abstand 26 und der Abstand 27 jeweils nicht notwendigerweise für beide Antennenpolarisationen gleich sein müssen. Die Reflektortafel hat ungefähr 7 Zoll im Quadrat, während die Schleifenantenne einen Durchmesser von ungefähr 4 Zoll hat, wobei die Direktorplatte geringfügig kleiner ist. Es sollte bemerkt werden, dass diese Werte annähernd sind und sie alle variiert werden könnten, um einen anderen Antennengewinn oder ein anderes Abstrahlungsmuster zu bewirken. Es sollte ebenfalls bemerkt werden, dass die Reflektortafel(n) hierin in einer im Wesentlichen quadratischen Form illustriert sind, aber Durchschnittsfachleute werden erkennen, das andere Formen ebenfalls vorgesehen sind. Die Verwendung einer Reflektortafel, die hinter der Schleifenantenne angeordnet ist und einen parallelen Abstand zu diesen hat, trägt dazu bei, den Hauptanteil der HF-Energie zurück zu reflektieren, was das Antennenelement zu einem Antennensystem mit hohem Gewinn macht. Die Reflektortafel nimmt die Energie, die von dem Schleifenelement zu ihr hin nach hinten gerichtet wird, und leitet sie um, wobei sie sie mit dem unmittelbar abgestrahlten Muster, das bereits nach vom gerichtet wurde, kombiniert. Das Ergebnis ist eine Richtantenne mit hohem Gewinn.
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Die in 2 gezeigte Konfiguration stellt einen Antennengewinn von 6 dB entlang ihrer Mittelachse (senkrecht zur Ebene der Schleife) bereit, was 4 Watt an abgestrahlter Leistung von einem 1-Watt-Sender in dem RFID-Lesegerät entspricht. Das Schleifenelement und die Direktorplatte können unter Verwendung von isolierenden Abstandsstücken oder Abstandshaltern (nicht gezeigt), wie sie auf dem Gebiet bekannt sind, voneinander beabstandet sein. Das Schleifenelement und die Reflektortafel können auf eine ähnliche Weise voneinander beabstandet sein. Es sollte ebenfalls zu erkennen sein, dass bei der vorliegenden Erfindung erfolgreich vollständig andere Antennenelementkonfigurationen, andere als die gezeigte Ausführungsform, verwendet werden können, um eine im Wesentlichen lineare Polarisation bereitzustellen, einschließlich einer teilweisen Schleifenantenne, einer Yagi-Antenne, einer Schlitzantenne, einer Dipolantenne, einer Monopolantenne und dergleichen, aber ohne darauf begrenzt zu sein. Es sollte zu erkennen sein, dass eine Yagi-Antenne, eine Schlitzantenne, eine Dipolantenne, eine Monopolantenne und dergleichen in Größe und Form modifiziert werden können, während sie sich dennoch elektrisch wie eine jeweilige Yagi-Antenne, Schlitzantenne, Dipolantenne, Monopolantenne und dergleichen, die auf das richtige RFID-Frequenzband abgestimmt sind, verhalten.
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Die vorliegende Erfindung benutzt mehrere linear polarisierte Antennenelemente von 2, die in einem Kreis angeordnet sind (wobei 1 acht in einem Kreis angeordnete Elemente zeigt) und die Polarisation jeder Antenne abwechseln, um 360 Grad an Abdeckung zu erreichen. Das System schaltet jede Antenne einzeln ein und aus, wobei es von einer Antenne zu der nächsten umschaltet, so dass zu einem beliebigen Zeitpunkt nur eine Antenne sendet/empfängt. Bei einer Ausführungsform gibt es acht Antennen, die in Intervallen von 45 Grad beabstandet sind, wobei ihre linearen Polarisationen von horizontal zu vertikal zu horizontal usw. abwechseln. Die Antennen haben einen Gewinn von 6 dB, was einer Keulenbreite mit 3 dB (halber Leistung) von etwa ± 46,5 Grad entspricht. Mit anderen Worten, jedes Antennenelement stellt einen Antennengewinn bereit, der bei etwa ± 46,5 Grad von seiner Mittelachse von seiner Spitze von 6 dB um 3 dB gesunken ist, so dass sich die RFID-Leseabdeckungsbereiche von benachbarten Antennenelementen nicht bedeutend überlappen. Die tatsächlichen Abstrahlungsmuster können durch die Konfiguration der Schleife, des Direktors und der Reflektorplatte für jedes Element und durch die Beschaffenheit der Anbringung jedes Antennenelements zusammen in einem Kreis beeinflusst werden, wie weiter unten ausführlich beschrieben werden wird.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Acht-Elemente-Antennenanordnung der vorliegenden Erfindung von 1. Alle Reflektortafeln 24 sind miteinander verbunden, um einen zentralen Metallkasten oder ein Gehäuse 16 zu schaffen, das einen trapezförmigen Pyramidenstumpf mit ebenen Flächen darstellt, und das als ein gemeinsamer Reflektor für alle Antennenelement 10 sowie als eine elektrische Erdung für den übrigen innerhalb des Kastens angeordneten Systeminhalt dient. Das zentrale Gehäuse 16 kann alternativ eine durchgehende kegelförmige Fläche, anstatt der in 3 gezeigten facettierten Ausführungsform, sein. Die Antennenanordnung schließt abwechselnd horizontal polarisierte Antennenelemente 30 (gespeist an einem ersten Punkt 21) und vertikal polarisierte Antennenelemente 32, gespeist an einem zweiten Punkt 23, der gegenüber dem ersten Punkt 21 um neunzig Grad gedreht ist, ein. Die gezeigte Konfiguration führt zu einer maximalen Gesamtabmessung von etwa 19 Zoll Breite und etwa 6 Zoll Höhe, wobei der Gehäuseabschnitt eine maximale Abmessung von etwa 12 Zoll Breite hat.
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Die vorliegende Erfindung stellt bestimmte Vorteile gegenüber dem bekannten Stand der Technik bereit. Im Einzelnen ist es für ein feststehendes Überkopf-RFID-Lesegerät nicht notwendig, zirkular polarisierte Antennen oder linear kreuzpolarisierte Antennen zu verwenden, um die vollen 360 Grad der Lesezone abzudecken. In der Tat kann, wenn sie richtig angeordnet wird, eine linear polarisierte Antennenlösung bereitgestellt werden, wobei die Antenne, welche die ersten 45 Grad der Lesezone abdeckt, horizontal polarisiert werden kann, und die benachbarte Lesezone von 45 Grad durch eine vertikal polarisierte Antenne abgedeckt werden kann. Herkömmliches Denken würde einen dazu führen, anzunehmen, dass ein Abwechseln von linearen Polarisationen keine angemessene HF-Abdeckung gewährleistet, insbesondere, wenn die Muster von benachbarten Antennen nicht bedeutend überlappen. Mit anderen Worten, es könnte angenommen werden, dass ein vertikal polarisiertes Antennenelement in seiner Lesezone ein horizontal ausgerichtetes Kennzeichen nicht lesen könnte und umgekehrt. Jedoch haben mehrere praktische Umsetzungen nachgewiesen, dass dies nicht der Fall ist; die Leistung des Systems mit abwechselnder linearer Polarisation ist in der Tat gleichwertig oder besser als ihr zirkular polarisiertes Gegenstück. Wegen der natürlichen Reflexionen und des Mehrweges, die durch die Überkopf-Leseumgebung erzeugt werden, können horizontale Antennen vertikal ausgerichtete Kennzeichen lesen, und vertikale Antennen können horizontal ausgerichtete Kennzeichen lesen. Dies liegt daran, dass Signale die Polarisation ändern können, wenn sie reflektiert werden. Tatsächlich kann eine Reflexion von einem horizontalen Kennzeichen eine vertikale Komponente haben und umgekehrt. Daher werden unter Verwendung einfacherer abwechselnder linearer Antennenpolarisationen Kennzeichen nicht ausgelassen. Außerdem hat das Überkopf-RFID-Lesegerät der vorliegenden Erfindung Vorzüge gegenüber einem in der Hand gehaltenen RFID-Lesegerät darin, dass die Überkopf-Lesegerätkonfiguration mehr Gelegenheit für Reflexionen und Mehrwege gibt, da die Kennzeichen über längere Entfernungen gelesen werden. Im Ergebnis gibt es mehr Wände, Bodenraum, Lagerware, Menschen usw., um Mehrwege- und Reflexionssignale zu erzeugen.
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In der Praxis stellen die vertikal polarisierten und die horizontal polarisierten Antennenelemente auf Grund der Konfiguration der Schleife, der Direktorplatte und der Reflektorplatte für jedes Element und durch die Beschaffenheit der Anbringung jedes Antennenelements zusammen in einem Kreis etwas unterschiedliche eiförmige Abstrahlungsmuster bereit. Außerdem dreht sich, da die Speiseposition gedreht wird, um von einer Polarisation zur nächsten zu wechseln, das sich ergebende Antennenmuster ebenfalls. 4 zeigt eine Draufsicht der Abstrahlungsmuster der abwechselnden vertikal und horizontal polarisierten Antennenelemente von 1. Wie zu sehen ist, sind die Muster nicht identisch, wobei die vertikal polarisierten Antennenelement im Azimut eine breitere Keulenbreite haben als die horizontal ausgerichteten Antennenelemente. In der Elevation (nicht gezeigt, aber senkrecht zum Zeichenblatt) haben die vertikal polarisierten Antennenelemente eine schmalere Keulenbreite als die horizontal polarisierten Antennenelemente. Im Einzelnen stellt das horizontal polarisierte Antennenelement eine Azimutkeulenbreite bei 3 dB (halber Leistung) von etwa 72 Grad bereit, und das vertikal polarisierte Antennenelement stellt eine Azimutkeulenbreite bei 3 dB (halber Leistung) von etwa 93 Grad bereit, wie gezeigt. Hingegen stellt das horizontal polarisierte Antennenelement eine Elevationskeulenbreite bei 3 dB (halber Leistung) von etwa 93 Grad bereit, und das vertikal polarisierte Antennenelement stellt eine Elevationskeulenbreite bei 3 dB (halber Leistung) von etwa 72 Grad bereit (nicht gezeigt). Um diese Abstrahlungsmuster-Unterschiede auszugleichen, stellt die vorliegende Erfindung einen spezialisierten Anbringungswinkel für jedes Antennenelement bereit.
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Insofern als ein vertikal polarisiertes Antennenelement ein anderes Abstrahlungsmuster bereitstellt als ein horizontal polarisiertes Antennenelement, sucht die vorliegende Erfindung eine gleichförmigere Elevationskeulenbreitenstärke für alle Antennenelemente bereitzustellen. Mit anderen Worten, Kennzeichen bei einer spezifischen Entfernung von der Antennenanordnung und bei einer spezifischen Höhe vom Boden sollten die gleiche minimale Signalstärke von einem Antennenelement empfangen, ungeachtet dessen, in welcher (vertikalen oder horizontalen) Lesezone es angeordnet ist. Daher versieht die vorliegende Erfindung die vertikal polarisierten Antennenelemente mit einer ersten Winkelneigung in Bezug auf eine Decke und die horizontal polarisierten Antennenelemente mit einer zweiten Winkelneigung in Bezug auf die Decke, die sich von der ersten Winkelneigung unterscheidet, so dass die Abstrahlungsmuster von jedem Antennenelement ähnlich sind. Um dies zu erreichen, ist die erste Winkelneigung größer als die zweite Winkelneigung, so dass die vertikal polarisierten Antennenelemente mehr von der Decke nach unten gerichtet sind als die horizontal polarisierten Antennenelemente. Bei der in 3 gezeigten Konfiguration liegen die vertikal polarisierten Antennenelemente 30 Grad außer der Vertikalen, und die horizontal polarisierten Antennenelemente liegen 15 Grad außerhalb der Vertikalen. Es wurden zahlreiche HF-Simulationen ausgeführt, und es wurden physische Modelle des Systems von 3 gebaut, und die Erprobung bestätigt die mit der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung verknüpften Konzepte. Antennengewinn und Abstrahlungsmuster wurden sämtlich bestätigt, und diese Konfiguration stellt die Fähigkeit bereit, alle Kennzeichen in der Umgebung zu lesen.
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Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls Vorteile gegenüber Antennenanordnungen des Standes der Technik bereit. Zum Beispiel benötigen, obwohl mehrere zirkular polarisierte Antennen verwendet werden könnten, um ein Lesefeld von 360 Grad bereitzustellen, zirkular polarisierte Antennen zusätzlich 3 dB an zirkularem Gewinn, um dem Gewinn ihres linearem Äquivalents zu entsprechen (z. B. 9 dB zirkular = 6 dB linear). Diese Notwendigkeit eines höheren Gewinns würde zu einer bedeutend größeren zirkular polarisierten Antenne gegenüber den linear polarisierten Antennen der vorliegenden Erfindung führen, und wenn dies mit der Anzahl von Antennen in dem Überkopf-Lesegerät multipliziert wird, die für 360 Grad an Abdeckung benötigt werden (z. B. acht Antennenelemente, ausgebreitet in Abständen von 45 Grad), wäre ein sich ergebendes Produkt unter Verwendung von zirkular polarisierten Antennen bedeutend größer. Daher führt die Lösung der Bereitstellung der physisch kleineren abwechselnden linear polarisierten Antennenelemente der vorliegenden Erfindung zu einer wirklich integrierten Lösung, die einfacher, kleiner und leichter ist als es beim Stand der Technik verfügbar ist.
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5 ist eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten Abstrahlungsmuster der Antennenanordnung von 3. Wie zuvor beschrieben, führt die gesonderte Neigung der vertikal und der horizontal polarisierten Antennenelemente zu Abstrahlungsmustern, die eine gleichförmigere Elevationskeulenbreitenstärke für alle Antennenelemente gewährleisten. Im Einzelnen haben die vertikalen Elemente eine schwächere Elevationskeulenbreite und werden daher niedriger gerichtet als die stärkeren horizontalen Elemente.
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6 ist eine perspektivische Abbildung einer beispielhaften Einzelhandelsumgebung mit einem RFID-Lesegerät 60, das die RFID-Antennenanordnung der vorliegenden Erfindung in einer deckenmontierten Überkopfkonfiguration verwendet. Das RFID-Lesegerät 60 ist dafür konfiguriert, drahtlos mehrere RFID-Kennzeichen abzufragen, die an mehreren Artikeln 62 angeordnet oder befestigt sind. Das RFID-Lesegerät 60 kann an einer Decke oder eine anderen Überkopfbefestigung in der Einzelhandelsumgebung angebracht sein. Die Einzelhandelsumgebung wird nur zu Erläuterungszwecken gezeigt, und die RFID-Antenne kann in einer beliebigen Umgebung, einschließlich Lagerhaus, Fertigungseinrichtung, Archiv, Lagerbereich und dergleichen verwendet werden.
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Das RFID-Lesegerät 60 der vorliegenden Erfindung schließt ein Gehäuse ein, das die Drahtlos-Funkgeräte des RFID-Lesegeräts umschließt, die in demselben angeordnet und durch das Bereitstellen einer HF-Speisung für dieselben über die Funkanschlüsse kommunikativ an die Antennenanordnung gekoppelt sind. Das Gehäuse kann ebenfalls zugeordnete Elektronik zum Gewährleisten der RFID-Lesegerätfunktionalität einschließen. Das Gehäuse kann ferner eine Kamera und einen an das RFID-Lesegerät gekoppelten oder mit demselben integrierten Zugangspunkt einschließen. Das RFID-Lesegerät mit Antennenvorrichtung ist dafür konfiguriert, in einer Überkopfkonfiguration in Bezug auf mehrere RFID-Kennzeichen zu arbeiten. Die mehreren Antennenelemente sind dafür konfiguriert, ein Fernfeld-Abstrahlungsmuster bereitzustellen, das den Boden der Umgebung abdeckt.
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Im Allgemeinen ist das RFID-Lesegerät dafür konfiguriert, die Kommunikation zwischen dem RFID-Lesegerät und den RFID-Kennzeichen zu gewährleisten. Zum Beispiel „fragt“ das RFID-Lesegerät die RFID-Kennzeichen „ab“ und empfängt als Antwort auf die Abfrage Signale von den Kennzeichen zurück. Das Lesegerät wird manchmal als „Lese-Abfragegerät“ oder einfach „Abfragegerät“ bezeichnet. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das RFID-Lesegerät ohne Begrenzung, eines oder mehrere von Folgendem einschließen: einen Prozessor, ein Kommunikationsmodul, Speicher, eine Kamera und die Antennenanordnung (10 von 1). Die Elemente des RFID-Lesegeräts können unter Verwendung eines Kommunikationsbusses oder einer anderen geeigneten Verbindungsanordnung, welche die Kommunikation zwischen den verschiedenen Elementen des RFID-Lesegeräts erleichtert, miteinander verbunden sein. Es sollte zu erkennen sein, dass die obige Beschreibung das RFID-Lesegerät auf eine übermäßig vereinfachte Weise abbildet und eine praktische Ausführungsform zusätzliche Komponenten und passend konfigurierte Verarbeitungslogik einschließen kann, um bekannte oder herkömmliche Betriebsmerkmale zu unterstützen, die der Kürze halber hierin nicht ausführlich beschrieben werden.
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Das RFID-Lesegerät wird durch einen oder mehrere Prozessoren gesteuert, um die RFID-Kennzeichen der Artikel abzufragen. Das Gehäuse kann ferner Elektronik und HF-Komponenten für den Betrieb der Antennenanordnung einschließen. Zum Beispiel können die Elektronik und die Komponenten elektrische Verbindungsfähigkeit zu den Antennenspeisungen zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen einschließen. Das Gehäuse kann ferner Elektronik und dergleichen für den Betrieb des RFID-Lesegeräts sowie anderer Komponenten, wie hierin beschrieben, einschließen. Das Gehäuse wird durch die verbundenen Reflektortafeln aller Antennenelemente definiert. Die Elektronik, Komponenten usw. können hinter den Reflektortafeln innerhalb des Gehäuses angeordnet oder gelegen sein.
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Der Prozessor kann ein(e) beliebige(r) Mikroprozessor, anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA), digitaler Signalprozessor (DSP), ein(e) beliebige(r) geeignete(r) programmierbarer Logikbaustein, diskrete Gatter- oder Transistorlogik, diskrete Hardware-Komponenten oder Kombinationen derselben sein, welche die Datenverarbeitungsleistung haben, die dazu in der Lage ist, das RFID-Lesegerät 10 zu verwalten. Der Prozessor stellt im Allgemeinen die Software, Firmware, Verarbeitungslogik und/oder anderen Komponenten des RFID-Lesegeräts 10 bereit, welche die Funktionalität des RFID-Lesegeräts ermöglichen.
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Das RFID-Lesegerät kann ebenfalls ein Kommunikationsmodul einschließen, das Komponenten einschließt, die es ermöglichen, dass das RFID-Lesegerät in einem Fest- oder Drahtlosnetz kommuniziert. Zum Beispiel kann das Kommunikationsmodul eine Ethernet-Schnittstelle einschließen, um in einem lokalen Netz zu kommunizieren. Das Kommunikationsmodul kann konform mit IEEE 802.11 und Varianten desselben sein. Außerdem kann das RFID-Lesegerät andere Drahtlostechnologien einschließen, wie beispielsweise, aber ohne darauf begrenzt zu sein: HF, IrDA (Infrarot), Bluetooth; ZigBee (und andere Varianten des Protokolls IEEE 802.15), IEEE 802.11 (eine beliebige Variation), IEEE 802.16 (WiMAX oder eine beliebige andere Variation), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Code Division Multiple Access (CDMA) einschließlich aller Varianten, Global System for Mobile Communications (GSM) und alle Varianten, Time Division Multiple Access (TDMA) und alle Varianten, Direct Sequence Spread Spectrum (Direktfrequenzspreizungsspektrum), Frequency Hopping Spread Spectrum (Frequenzsprungspreizungsspektrum), Drahtlos-/Schnurlos-Telekommunikationsprotokolle, Drahtlos-Heimnetzkommunikationsprotokolle, Paging-Netzprotokolle, Magnetinduktion, Satelliten-Datenkommunikationsprotokolle, Drahtlos-Krankenhaus- oder Gesundheitseinrichtungs-Netzprotokolle wie beispielsweise diejenigen, die in den WMTS-Bändern arbeiten, GRPS und proprietäre Drahtlos-Datenkommunikationsprotokolle wie beispielsweise Varianten von Drahtlos-USB.
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Das RFID-Lesegerät kann ebenfalls einen Speicher einschließen, der ein beliebiges flüchtiges Speicherelement (z. B. Direktzugriffsspeicher (RAM, wie beispielsweise DRAM, SRAM, SDRAM usw.)), nicht-flüchtiges Speicherelement (z. B. ROM, Festplatte, Band, CD-ROM usw.) und Kombinationen derselben einschließt. Darüber hinaus kann der Speicher elektronische, magnetische, optische und/oder andere Arten von Speichermedien einschließen. Zu bemerken ist, dass der Speicher eine verteilte Architektur haben kann, wobei verschiedene Komponenten fern voneinander gelegen sind, aber durch den Prozessor darauf zugegriffen werden kann. Der Speicher kann dazu benutzt werden, mit den RFID-Abfragen, der Kamera usw. verknüpfte Daten zu speichern. Die Kamera kann ein beliebiges Gerät zum Erfassen von Video, Audio, Fotografien usw. einschließen.
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Unter Bezugnahme auf 7 beschreibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Lesen von Hochfrequenzidentifikations- (RFID-) Kennzeichen mit einem feststehenden Überkopf-RFID-Lesegerät. Ein erster Schritt 70 schließt das Bereitstellen von mehreren linear polarisierten Antennenelementen ein. Bei einer Ausführungsform umfasst jedes Antennenelement ein linear polarisiertes Schleifenelement mit voller Wellenlänge, das zwischen einer Direktorplatte und einer Reflektortafel und parallel zu denselben ausgerichtet ist. Bei einer anderen Ausführungsform gibt es eine gerade Anzahl von Antennenelementen, die in einem Kreis angeordnet sind, um nach außerhalb des Kreises abzustrahlen. Bei einer anderen Ausführungsform gibt es acht Antennenelemente, die gleichmäßig in Abständen von 45 Grad des Kreises angeordnet sind, jedes mit einem Gewinn von 6 dB. Vorzugsweise sind die Antennenelemente linear polarisiert, so dass sie entweder eine erste (z. B. vertikale) Polarisation oder eine zweite (z. B. horizontale) Polarisation, neunzig Grad zu der ersten Polarisation, bereitstellen und wobei die Antennenelemente die Polarisationen um den Kreis herum abwechseln. Bei dieser Konfiguration stellt jedes Antennenelement einen Antennengewinn bereit, der bei etwa ± 46,5 Grad von seiner Mittelachse von seiner Spitze von 6 dB um 3 dB (halbe Leistung) gesunken ist, so dass sich die RFID-Leseabdeckungsbereiche von benachbarten Antennenelementen nicht bedeutend überlappen. Es kann sein, dass die Reflektortafeln der Antennenelemente miteinander verbunden sind, um einen gemeinsamen Reflektorkasten zu bilden, wobei der Reflektorkasten ein Gehäuse definiert, welches das Funkgerät und das RFID-Lesegerät enthält und als eine elektrische Erdung für elektrische Komponenten in dem Kasten dient. Bei einer anderen Ausführungsform haben die Antennenelemente mit der ersten (z. B. vertikalen) Polarisation eine erste Winkelneigung in Bezug auf eine Decke und die Antennenelemente mit der zweiten (z. B. horizontalen) Polarisation haben eine zweite Winkelneigung in Bezug auf die Decke, die sich von der ersten Winkelneigung unterscheidet, wobei die erste Winkelneigung größer ist als die zweite Winkelneigung, so dass die vertikal polarisierten Antennenelemente mehr von der Decke nach unten gerichtet sind als die horizontal polarisierten Antennenelemente.
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Ein nächster Schritt 72 schließt das aufeinanderfolgende kommunikative Verbinden nur eines Antennenelements zu einer Zeit mit dem RFID-Lesegerät derart ein, dass nur ein Antennenelement funktionsfähig ist, um zu einem beliebigen Zeitpunkt zu senden/zu empfangen. Dies kann unter der Leitung eines RFID-Lesegeräts oder eines anderen Prozessors vorgenommen werden.
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Ein nächster Schritt 74 schließt das Lesen von RFID-Kennzeichen innerhalb eines RFID-Leseabdeckungsbereichs jedes aufeinanderfolgenden Antennenelements ein.
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In der vorstehenden Beschreibung sind spezifische Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch erkennt ein Durchschnittsfachmann, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie sie in den Ansprüchen unten dargelegt wird. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Figuren in einem erläuternden anstatt einem einschränkenden Sinn zu betrachten, und es ist beabsichtigt, dass alle solchen Modifikationen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Lehren eingeschlossen sind.
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Die Vorzüge, Vorteile, Lösungen für Probleme und jegliche(s) Element(e), die veranlassen, dass ein(e) beliebige(r) Vorzug, Vorteil oder Lösung offensichtlich wird oder deutlicher hervortritt, sind nicht als entscheidende, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Elemente eines oder aller Ansprüche auszulegen. Die Erfindung wird nur durch die angefügten Ansprüche definiert, einschließlich jeglicher Abänderungen, die während der Anhängigkeit dieser Anmeldung vorgenommen werden, und aller Äquivalente dieser Ansprüche wie erteilt.
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Darüber hinaus können in diesem Dokument Bezugsbegriffe, wie beispielsweise erste und zweiter, obere und untere und dergleichen, nur verwendet werden, um ein Gebilde oder eine Handlung von einem/einer anderen Gebilde oder Handlung zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine beliebige solche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Gebilden oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren. Es ist beabsichtigt, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassen“, „weist auf“, „aufweisend“, „schließt ein“, „einschließlich“, „enthält“, „enthaltend“ oder eine beliebige andere Variation derselben einen nichtausschließlichen Einschluss derart abdecken, dass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfassen, aufweisen, einschließen oder enthalten, nicht nur diese Elemente einschließen, sondern andere nicht ausdrücklich aufgelistete oder für einen solchen Prozess, ein solches Verfahren, einen solchen Artikel oder eine solche Vorrichtung eigene Elemente einschließen kann. Ein Element, dem „umfasst ein...“, „weist ein... auf“, „schließt ein... ein“, „enthält ein...“ vorangeht, schließt nicht ohne weiter Einschränkungen das Vorhandensein von zusätzlichen identischen Elementen in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder der Vorrichtung, die das Element umfassen, aufweisen, einschließen, enthalten, aus. Die Begriffe „ein“ und „eine“ sind als eines oder mehrere definiert, sofern es hierin nicht ausdrücklich anders angegeben ist. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „wesentlich“, „ungefähr“, „etwa“ oder eine beliebige andere Version derselben sind so definiert, dass sie nahe, wie durch einen Durchschnittsfachmann verstanden, sind, und bei einer nicht-begrenzenden Ausführungsform ist der Begriff so definiert, dass er innerhalb von 10 %, bei einer anderen Ausführungsform innerhalb von 5 %, bei einer anderen Ausführungsform innerhalb von 1 % und bei einer anderen Ausführungsform innerhalb von 0,5 % liegt. Der Begriff „gekoppelt“, wie er hierin verwendet wird, ist definiert als verbunden, wenngleich nicht notwendigerweise unmittelbar und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder Struktur, die auf eine bestimmte Weise „konfiguriert“ ist, ist wenigstens auf diese Weise konfiguriert, kann aber ebenfalls auf Weisen konfiguriert sein, die nicht aufgelistet sind.
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Es wird zu erkennen sein, dass einige Ausführungsformen aus einem oder mehreren allgemeinen oder spezialisierten Prozessoren (oder „Verarbeitungsgeräten“), wie beispielsweise Mikroprozessoren, digitalen Signalprozessoren, kundenspezifischen Prozessoren und feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (FPGA) und eindeutigen gespeicherten Programmanweisungen (einschließlich sowohl von Software als auch von Firmware), die den einen oder die mehreren Prozessoren steuern, bestehen können, um in Verbindung mit bestimmten Nicht-Prozessor-Schaltungen einige, die meisten oder alle der Funktionen des Verfahrens und/oder der Vorrichtung, die hierin beschrieben sind, umzusetzen. Alternativ könnten einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine, die keine gespeicherten Programmanweisungen aufweist, oder in einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), in denen jede Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten der Funktionen als kundenspezifische Logik umgesetzt sind, umgesetzt werden. Selbstverständlich könnte eine Kombination der zwei Herangehensweisen verwendet werden.
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Darüber hinaus kann eine Ausführungsform als ein rechnerlesbares Speichermedium umgesetzt sein, das auf ihm rechnerlesbaren Code gespeichert hat, um einen Rechner (der z. B. einen Prozessor umfasst) zu programmieren, um ein Verfahren, wie hierin beschrieben und beansprucht, auszuführen. Beispiele solcher rechnerlesbaren Speichermedien, schließen eine Festplatte, eine CD-ROM, ein optisches Speichergerät, ein magnetisches Speichergerät, einen ROM (Read Only Memory - Festspeicher), einen PROM (Programmable Read Only Memory - programmierbaren Festspeicher), einen EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory - löschbaren programmierbaren Festspeicher), einen EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory - elektrisch löschbaren programmierbaren Festspeicher) und einen Flash-Speicher ein, sind aber nicht darauf begrenzt. Ferner ist zu erwarten, dass ein Durchschnittsfachmann, ungeachtet möglicherweise bedeutender Anstrengung und vieler Gestaltungsentscheidungen, die zum Beispiel durch verfügbare Zeit, aktuelle Technologie und wirtschaftliche Erwägungen motiviert sind, wenn er durch die hierin offenbarten Konzepte und Prinzipien geleitet wird, leicht dazu in der Lage sein wird, mit minimalem Experimentieren solche Software-Anweisungen und Programme und ICs zu erzeugen.
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Die Zusammenfassung wird bereitgestellt, um es dem Leser zu ermöglichen, schnell die Beschaffenheit der technischen Offenbarung festzustellen. Sie wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht dazu verwendet wird, den Rahmen oder die Bedeutung der Ansprüche auszulegen oder zu begrenzen. Außerdem ist in der vorstehenden Ausführlichen Beschreibung zu sehen, dass zum Zweck des Straffens der Offenbarung verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen miteinander gruppiert sind. Dieses Verfahren der Offenbarung ist nicht so auszulegen, dass es eine Absicht wiederspiegelt, dass die offenbarten Ausführungsfonnen mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch angegeben sind. Stattdessen liegt der erfinderische Gegenstand, wie die folgenden Ansprüche wiederspiegeln, in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform. Folglich werden die folgenden Ansprüche hiermit in die Ausführliche Beschreibung einbezogen, wobei jeder Anspruch als ein gesondert beanspruchter Gegenstand für sich selbst steht.
