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Das
Anwendungsgebiet dieser Erfindung liegt in der Handhabung von Gegenständen, wobei
eine Information tragende, elektrisch kodierte Etiketten an Gegenständen angebracht
sind, die mit Hilfe eines Verfahrens identifiziert, sortiert, kontrolliert
oder verwaltet werden müssen,
in welchem sich eine Information zwischen einer Abfrageeinrichtung,
welche ein elektromagnetisches Abfragefeld erzeugt, und elektronisch
kodierten Etiketten bewegt, welche durch Abgabe eines Antwortsignals
antworten, das von der Abfrageeinrichtung erfasst, dekodiert und
an eine andere Vorrichtung im Sortier-, Kontroll- oder Verwaltungsprozess
zugeführt wird.
Verschiedene Beispiele solcher Systeme sind bekannt, zum Beispiel
aus dem australischen Patent 658857 von Marsh und Lanarcic oder
dem australischen Patent 664544 von Turner und Cole. In einigen
Variationen des Systems kann das Abfragemedium auch anders als elektromagnetisch
geartet sein, beispielsweise optisch oder akustisch.
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Das
US Patent Nr. 5,418,358 offenbart eine berührungslose und batterielose
Chipkarte mit einer Antennenspule, einer Sende- und Empfangsstufe,
welche die Chipkarte über
ein durch eine Schreib/Lese-Einheit erzeugtes elektromagnetisches
Wechselfeld einerseits mit Energie versorgt und andererseits eine
bidirektionale Datenübertragung
an die Schreib/Lese-Einheit sicherstellt. Die Chipkarte hat eine
Detektor zum Bestimmen der Feldstärke des Energie an die Chipkarte übertragenden
elektromagnetischen Wechselfeldes.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Entwicklungen, die in den
PCT-Patentanmeldungen AU92/00143,
AU92/00477 und AU98/00017 des Anmelders offenbart sind und kann
diese umfassen.
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Die
meisten der in Mehrfach-Lesesystemen erwünschten Merkmale können erfüllt werden,
indem zwischen der Abfrageeinrichtung und den Etiketten eine Zweiwege-Kommunikation erlaubt
wird. Im Gegensatz zu einfachen Gestaltungen, in welchen die Abfrageeinrichtung
nur ein Anregungssignal für
das Etikett liefert, oder ein Auslösesignal, welches dem Etikett
mitteilt, wann es mit der Sequenz von Antworten beginnen muss, kann in
dieser Offenbarung die Abfrageeinrichtung zusätzlich zum Empfang und Dekodieren
von Antworten von Etiketten eine begrenzte Anzahl von eine Information
tragender Signale an die Etiketten senden und können die Etiketten auf solche
Signale in einfacher aber nützlicher
Weise reagieren.
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Es
gibt eine Anzahl von Faktoren, welche bei der Gestaltung eines RFID-Systems
und folglich bei der Gestaltung eines dafür bestimmten Signalssystems
berücksichtigt
werden sollten. Diese werden unten aufgelistet.
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Häufig können Etiketten
sehr schnell durch das Feld hindurch gehen. Dies kann das Erfordernis
von Durchsatzraten in der Datenkommunikation von Seiten des Etiketts
erzeugen und das Erfordernis, sicher zu stellen, dass die in dem
Etikett verwendeten Schaltungen im Hinblick auf die Variationen
bei der Anregung der Etiketten, die mit der Zeit hinsichtlich ihrer
Auslesung auftreten können,
robust sind. Es gibt Konsequenzen für die Kommunikationsprotokolle,
welche in diesen Situationen verwendet werden sollen. Es ist nicht
garantiert, dass sich alle Etiketten über ungefähr die gleiche Zeitdauer in
dem Feld befinden.
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Häufig gibt
es keine Garantie dafür,
dass die Etiketten gut an die bereit gestellte, spezielle Feldorientierung
gekoppelt sind. In praktischen Situationen gibt es einen großen Bereich
von Feldstärken,
welchen Etiketten ausgesetzt sind. Zudem muss der kleine Signal-Unterdrückungseffekt
bei der Bestimmung in Betracht gezogen werden, ob gleiche Etikettenantworten
durch andere Antworten überdeckt
wurden.
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Eine
breite Vielzahl von Anwendungen, bei denen hoch frequente RFID-Etiketten
eingesetzt werden sollen, wurden auf dem Markt ermittelt.
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Für verschiedene
Anwendungen sind unterschiedliche Aspekte der Leistungsfähigkeit
von besonderer Bedeutung, wie beispielsweise: der Lesebereich, die
Lesege schwindigkeit, die Code-Kapazität, die Herstellungskosten,
die Zeit, in der sich Etiketten im Abfragefeld befinden, der Durchsatz
hinsichtlich der Anzahl gelesener Etiketten pro Sekunde, die Fähigkeit,
bei Umgebungsgeräuschen
auslesen zu können;
das Bedürfnis nach
erweiterten Etikettenmerkmalen, wie einer kombinierten Diebstahlsicherung-
und Datenaufzeichnungsfähigkeit;
die Leistungsfähigkeit
im Bereich von EMC-Umgebungen, mit einem Bereich von Kopplungen
zwischen Etikett und Abfrageeinrichtung fertig zu werden; und die
Rettung des Ausleseverfahrens während
einer temporären
Feldlöschung
oder Variation der Feldrichtung.
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Eine
Abfrageeinrichtung – Etikett-Signalübermittlungssystem
muss mit einer solchen Flexibilität ausgebildet sein, dass es
in einer geregelten Weise auf Etiketten mit dem gewünschten
Bereich an Funktionalität eingestellt
ist, welche diese unter diversen Betriebsanforderungen erfüllt.
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Die
Aufgaben dieser Erfindung sind: eine mögliche asynchrone Lösung für das Handhabungsproblem mit
Gegenständen
zu schaffen; auf dynamische Populationen von Etiketten eingestellt
zu sein; für
höchst
effiziente und flexible, multiple Etiketten-Leseprotokolle zu sorgen;
vollständig
EMC-fähig
in einer Vielzahl von regulatorischen Zusammenhängen zu sein; auf alle Etikett-Kopplungen
mit dem Abfragefeld eingestellt zu sein; Platz für technologische Innovation
anzubieten und bereit zu stellen und den Betrieb von Etiketten mit
fortschrittlichen Gestaltungsmerkmalen zu ermöglichen.
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Die
vorliegende Erfindung kann eine Betriebskompatibilität zwischen
Etiketten eines speziellen Typs unterschiedlicher Hersteller sorgen
sowie für
eine Betriebsfähigkeit
in einer einzelnen Anwendung zwischen Etiketten unterschiedlicher
Betriebsgrundzüge
untereinander innerhalb der Klasse von Etiketten, für welche dieses
System offenbart ist sowie für
eine Betriebsfähigkeit
innerhalb einer einzelnen Anwendung zwischen Etiketten des gegenwärtig vorgeschlagenen
Typs und Etiketten anderer Typen untereinander.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch einen Weg für eine technologische Entwicklung
eröffnen,
indem es Räume
innerhalb des Signal-Übertragungssystems
für eine
zukünftige
Veränderung
zulässt.
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Weitere
Merkmale der gegenwärtigen
Offenbarung sind: einfache Lösungen
als akzeptierbar anzunehmen, die wirtschaftlich herzustellen sind;
hinsichtlich der Spezifikation synchroner oder asynchroner Lösungen keine
Vorschriften zu geben; jedes Erfordernis, enge Toleranzen in Schaltungs-Leistungsparametern beibehalten
zu müssen,
zu vermeiden; Lösungen
für ein
multiples Etikettenauslesen zu definieren, welche die höchste praktische
Leistungsfähigkeit
haben, und Raum für
fortschrittliche Merkmale, die in bekannter Weise auf dem Markt
verwendet werden, einzuführen
und bereit zu stellen.
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In
allen Fällen
wird angenommen, dass das System hinreichend definiert werden sollte,
um die oben angegebenen Aufgaben hinsichtlich Kompatibilität und Inter-Betriebsfähigkeit
zu erfüllen,
aber flexibel genug sein sollte, dass der Markt die Wahl funktioneller
und herstellungsbedingter Implementierungen haben wird.
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Etiketten,
für welche
das gegenwärtig
beschriebene System geeignet ist, können für eine Verwendung ausgelegt
sein, bei welcher die Anwendung nach geringen Kosten und sehr schnellen
Lesevorgängen
für sich schnell
durch die Leseumgebung hindurch bewegende Etiketten verlangt. Variationen
solcher Etiketten können
für Anwendungen
geeignet sein, in welchen zufällige
Aloah-Antikollisionsgrundsätze
genügen,
und für
Situationen, in welchen eine zeiteffiziente, deterministische Erfassung
der Daten in allen Etiketten, die in einem Abfragefeld vorhanden
sind, erforderlich ist. Diese divergierenden Anforderungen können durch
Bereitstellen eines als Baum strukturierten Signalübertragungsschemas
erfüllt
werden.
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Um
die Inter-Betriebsfähigkeit
zu erhalten und um sich auf eine etikettenreiche Umgebung einzustellen,
sollten alle Etikettiersysteme nach dem Reader-Talks-First- Prinzip arbeiten.
Aus diesem Grund beschreibt diese Offenbarung ein solches System.
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Die
prinzipiellen Methoden, mit denen eine Inter-Betriebsfähigkeit
erreicht werden kann, bestehen darin, dass sie unterschiedliche
Kategorien von Etiketten haben, die selektiv auf unterschiedlich
strukturierte Wake-up-Signale antworten und gleichzeitig die Wake-up-Signale
ignorieren, auf die vorhandene Typen von Etiketten antworten. Zudem
können
verschiedene Variationen von Etiketten, für welche dieses Signalübertragungssystem
ausgelegt ist, bedarfsweise sowohl hinsichtlich ihres Wake-up-Verhaltens
als auch ihres nachfolgenden Verhaltens mit Hilfe von Parametern
unterschieden werden, die dem generischen Wake-up-Befehl in dieser
Offenbarung angehängt
sind.
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In
dieser Offenbarung kann das CW-Hochfrequenzfeld von 13,56 MHz das
Etikett über
eine magnetische Induktion in gekoppelten Antennen mit einer Betriebsspannung
versorgen. Dieses Signal kann hinsichtlich seiner Amplitude moduliert
sein, wenn eine Datenkommunikation von der Leseeinrichtung zum Etikett
erforderlich ist. Die Modulationstiefe und die Datenübertragungsrate
während
des Lesevorganges und der Etikettenprogrammierung sind Systemparameter,
welche im Hinblick auf die Anforderungen an das Leistungsmanagement,
den Ziel-Betriebsbereich des passiven Etiketts und der vorherrschenden
Radio Spectrum Regulations.
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Die
durch die Abfrageeinrichtung abgegebenen Signale können in
vier Klassen unterteilt werden, die entsprechend bekannt sind als
Wake-up-Signale, Nächster-Zeitschlitz-Signale,
Bestätigungssignale
und die Etikettenprogrammierungssignale. Alle diese Signale werden
in der Offenbarung später
im Detail besprochen, es kann aber bereits hier gesagt werden, dass
die Wake-up-Signale eine Beziehung zu dem Reader-Talks-First-Merkmal
haben, welches ermöglicht,
dass entweder bereits mit Spannung versehene Etiketten in Antworterzeugungsprozess
eintreten oder mit dem Programmieren des bereits als physisch isoliert
erkannten Etiketts zu beginnen. Die nächsten zwei Signaltypen, die
entweder als Nächster-Zeitschlitz-Signale
oder Bes tätigungssignale
bekannt sind, können
Signale sein, die durch die Abfrageeinrichtung abgegeben werden, um
die Etiketten mit einer Information über den Zustand des Kommunikationskanals
zwischen der Abfrageeinrichtung und dem Etikett zu versehen, wie
dieser durch die Abfrageeinrichtung gesehen wird. Die Etikettenprogrammierungssignale
führen
die Funktion durch, die ihr Name nahe legt.
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Ein
Verständnis
der Erfindung wird auch verbessert werden, indem für die Etiketten
verschiedene Betriebsmodi beschrieben werden. Ein erster solcher
zu nennender Modus ist ein inaktiv gesetzter Leistungsmodus, welcher
ein Zustand ist, in welchen das Etikett eintritt, wenn es bereits
Erregerspannung erhalten hat, aber noch keine Erlaubnis erhalten
hat, unter dem Reader-Talks-First-Protokoll mit Antworten zu beginnen.
Der zweite Modus von Interesse ist ein Antwortmodus, in welchem
ein Etikett zufällige
aber in den meisten Fällen in
etwa mit Zeitschlitzen korrespondierende Antworten, entweder in
einem Mittelwertabstand einer Voreinstellzeit oder in einem Abstand,
der sich als Ergebnis davon, dass das Etikett andere Signale empfangen
hat, gegenüber
dem Voreinstellwert verändert
hat, erzeugt. Der dritte Modus von Interesse ist der stille Modus,
welcher ein Modus ist, in welchem ein Etikett, welches vorher geantwortet
hat, nun zu Antworten aufgehört
hat.
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Die
Bedingungen für
ein in den Stillemodus eintretendes Etikett werden später besprochen,
es sei aber hier angemerkt, dass sie keine Bestätigung von der Abfrageeinrichtung
dahin gehend enthalten, dass eine Antwort empfangen und korrekt
dekodiert wurde. Solche Bestätigungssignale
können
nicht auftreten.
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Der
nächste
Modus von Interesse wird als Programmiermodus bezeichnet, welches
ein Modus ist, in den ein Etikett eintritt, nachdem es geantwortet
hat und von der Abfrageeinrichtung ein Signal erhalten hat, dass
dieses zur Programmierung isoliert werden soll. Entsprechend dem
vorherigen Fall werden die Bedingungen für ein in den Programmiermodus
eintretendes Etikett später
besprochen werden, es kann aber wiederum angemerkt werden, dass
sie keine Signale von der Abfrageeinrichtung enthalten, dahin gehend,
dass das Etikett gelesen und korrekt dekodiert worden ist. Solche
Signale können
nicht auftreten.
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Mit
dem Programmiermodus für
ein Etikett korrespondiert ein Verweigerungsmodus für andere
Etiketten. Etiketten in diesem Modus können, falls sie nicht bereits
still sind, ihre Antworten verweigern, während ein anderes Etikett programmiert
wird und können
beim Abschluss der Programmierung auf ein geeignetes Signal von
der Abfrageeinrichtung wieder in den Antwortmodus oder den Stillemodus
eintreten, aus welchem sie unmittelbar vorher in den Verweigerungsmodus
gesetzt wurden.
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Schließlich gibt
es für
Situationen, in welchen das Abfragefeld in seiner Richtung verändert werden muss,
so dass Etiketten in allen Ausrichtungen gelesen werden können, einen
Ruhemodus, in welchem ein Etikett für eine begrenzte Zeitspanne
verbleiben kann, nachdem es erregt wurde, aber nicht länger Erregungsspannung
erhält.
In dem Ruhemodus behält
das Etikett in einem flüchtigen
Speicher ausreichender Beständigkeit
im Betrieb dieser Variationsbreite von multiplen Etiketten-Lesesystemen Schlüsselparameter,
die seinen Antwortbetrieb regeln, so dass, wenn dem Etikett innerhalb
einer geeigneten kurzen Zeit die Spannung wieder verliehen wird,
dieses korrekt entweder in den Antwortmodus oder den Stillemodus
eintreten kann, in welchem es tätig
war, bevor es ruhig gesetzt wurde.
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Als
eine Hilfe für
die effiziente Zeitnutzung bei der Erzeugung und Erfassung von Antworten
können Etiketten
Antworten auf der Basis eines halben Zeitschlitzes abgeben. Dies
bedeutet, dass Etiketten intern eine Abschätzung darüber erzeugen, wie lange eine
Etikettenantwort dauern wird und intern eine Zählung dazu verwalten können, wie
viele dieser Etiketten-Antwortzeitspannen seit der Abgabe eines
Wake-up-Signals abgelaufen
sind und zudem intern einen Erzeuger von digitalen Zufallssignalen
verwalten können,
welcher für jedes
Etikett bestimmen kann, in welchen Zeitschlitz dieses seine Antwort
einschieben wird. Eine in dieser Weise erfolgte Verwendung von Antwort-Zeitschlitzen,
kann das Auftreten einer partiellen Störung zwischen Antworten minimieren,
kann sicherstellen, dass dann dort, wo Antwortkollisionen auftreten,
diese mehr oder weniger vollständige
Kollisionen sind und auch, dass es im Allgemeinen Antworten geben
kann, die vollständig frei
von einer Störung
durch andere Antworten sind.
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Die
Signale dieser Erfindung, welche von dem Etikett nach einem Wake-up-Befehl
erkannt und in seinem Handeln beeinflusst wird, wurden als in zwei
Klassen fallend erkannt und behandelt. Sie sind entweder Nächster-Zeitschlitz-Signale
oder Bestätigungssignale.
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Das
Nächster-Zeitschlitz-Signal
kann durch die Abfrageeinrichtung am Ende einer Zeitspanne erzeugt und
abgegeben werden, die kürzer
sein kann als die Zeitspanne für
eine vollständige
Antwort und in welcher die Abfrageeinrichtung gemerkt hat, dass
sie eine Anzahl von kollidierenden Antworten empfangen hat oder keine
Antwort empfangen hat, intern aber bestimmt hat, dass eine für eine Antwort
ausreichende Zeit gerade abgelaufen ist.
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Die
Nächster-Zeitschlitz-Signale,
die in einigen Ausführungsformen
dieser Erfindung verwendet werden können, liefern eine Information
an die Etiketten hinsichtlich der Art des Kommunikationskanals,
wie er von der Abfrageeinrichtung gesehen wird, und können auch
Befehle in Bezug darauf enthalten, was die Etiketten machen sollten,
um einen effizienten multiplen Etikett-Auslesevorgang im Lichte
dieser Information zu unterstützen.
Diese Nächster-Zeitschlitz-Signale
werden kurz nach dem Beginn eines potentiellen Antwort-Zeitschlitzes
abgegeben, anstatt am Ende eines solchen Antwort-Zeitschlitzes.
Sie können
ein Etikett, welches gerade antwortet, dazu veranlassen, seinen
Antwortversuch abzubrechen, und alle Etiketten dazu veranlassen, zeitlich
einen neuen Antwort-Zeitschlitz neu zu beginnen. Ein Vorteil des
Vorhandenseins eines Nächster-Zeitschlitz-Signals
besteht darin, dass von der Abfrageeinrichtung keine Zeit dafür vergeudet
wird, auf eine längere stille
Dauer achten zu müssen,
wenn keine Etiketten antworten, und es wird von der Abfrageeinrichtung
keine Zeit dafür
vergeudet, auf zwei oder mehr Antworten zu ach ten, die über die
volle Dauer solcher Antworten kollidieren, wenn früh in einem
benötigten
Zeitschlitz regelmäßig festgestellt
werden kann, dass eine Kollision auftritt.
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Die
Bestätigungssignale
können
durch die Abfrageeinrichtung am Ende jeder Zeitdauer erzeugt und abgegeben
werden, in welcher die Abfrageeinrichtung gemerkt hat, dass sie
eine Antwort empfangen hat oder den Versuch einer Antwort empfangen
hat.
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Die
Bestätigungssignale
können
mehrere Funktionen haben. Sie können
an alle Etiketten einen Kommentar bezüglich der Art des Kommunikationskanals
liefern, so wie dieser von der Abfrageeinrichtung wahrgenommen wird,
insbesondere antwortfrei, etwas enthaltend, was eine einzelne Antwort
sein könnte
oder kollidierende Antworten enthaltend, und gleichzeitig können sie
implizierte Befehle dazu enthalten, was die Etiketten in Reaktion
auf solche Bestätigungssignale
machen sollten. Falls beispielsweise eine Abfrageeinrichtung zu
wenig Antworten empfangen hat, kann sie dasjenige einer Vielfalt
von Bestätigungssignalen
senden welches die Etiketten dazu veranlasst, die mittlere Zeitdauer
zwischen Antworten zu verringern, so dass Antworten näher zueinander
rücken.
Falls die Abfrageeinrichtung zu viele Kollisionen empfangen hat,
kann sie ein anderes der Gruppe von Bestätigungssignalen senden, nämlich dasjenige,
welches beinhaltet, dass die Etiketten ihre Antworten weiter auseinander
ziehen sollten, so dass Kollisionen weniger häufig werden.
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Es
gibt andere Funktionen für
die Bestätigungssignale,
welche später
detaillierter besprochen werden. Es ist klar, dass die Berichte über den
Kommunikationskanal für
die Etiketten eine Grundlage bilden, um ihre eigenen internen zeitlichen
Abschätzungen
potentieller Antwort-Zeitschlitze in sehr guter Übereinstimmung zu halten, selbst
wenn solche Schätzungen
zum Teil von Oszillatoren innerhalb der Etiketten mit abweichenden Frequenzen
abhängig
sein können.
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In
einigen Ausführungsformen
der Erfindung werden weder Nächster-Zeitschlitz-Signale noch Bestätigungssignale
verwendet und können
Etiketten ihre Schätzung
der Zeitsteuerung entweder auf einer exakten Grundlage durch Erhalt
eines niederfrequenten Zeitsteuersignals mittels Frequenzteilung
aus dem Trägersignal
der Abfrageeinrichtung, welches mit diesem synchron ist und deshalb
für alle
Etiketten gemeinsam verwendbar ist, behalten, während in einigen anderen Ausführungsformen
der Erfindung die Zeitschlitze auf einer durch in den Etiketten
vorhandene Oszillatoren näherungsweise
gebildeten Grundlage bestimmt werden können. Im letzteren Fall kann
eine perfekte Übereinstimmung
zwischen Schätzungen
von Zeitpositionen der Zeitschlitze durch verschiedene Etiketten
nicht erfolgen, die Differenzen werden aber nicht zu groß sein,
wenn Wake-up-Signale von der Abfrageeinrichtung ausreichend häufig empfangen
werden.
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Wenn
Nächster-Zeitschlitz-Signale
oder Bestätigungssignale
aus der Abfrageeinrichtung verwendet werden, können die Etiketten zusätzlich zu
den Wake-up-Signalen
einen Nutzen aus solchen Nächster-Zeitschlitz-Signalen
oder Bestätigungssignalen
ziehen, und zwar dahin gehend, dass ihre Schätzungen zum Beginn jedes Antwort-Zeitschlitzes
etabliert werden und ein hohes Maß an Übereinstimmung zwischen Zeitschlitzen
und Zählungen
von Zeitschlitzen zwischen verschiedenen Etiketten auftreten wird,
und zwar trotz kleiner Variationen in den Frequenzen der für die Zeitsteuerung
verwendeten Inner-Etikett-Oszillatoren.
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Alle
in dieser Offenbarung beschriebenen Systeme sind für Reader-Talks-First-Etiketten gedacht.
Unter den Betriebs-Prinzipien, welche diese Erfindung zu unterstützen sucht,
befinden sich solche, die nicht-begrenzendes Aloah, mit Zeitschlitzen
arbeitendes, begrenzendes Aloah mit adaptivem Umlauf bezeichnet
wird, sowie Etiketten auf Kernel-Basis zum Einsatz bei einer Variation
der Feldrichtung.
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Die
Erfindung liefert ein elektronisches Etiketten-Lesesystem in Übereinstimmung
mit Anspruch 1 der angehängten
Ansprüche.
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Die
Erfindung liefert ferner ein Verfahren zum Lesen einer Mehrzahl
von Etiketten mit jeweils Interndaten mithilfe einer Abfrageeinrichtung
gemäß Anspruch
21 der angehängten
Ansprüche.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
Anzahl von elektronischen Etiketten zeigt, die sich durch eine von
einer Abfrageeinrichtung abgetasteten Region hindurch bewegen.
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2A, 2B, 2C und 2D Formen
einer Signalgebung von der Abfrageeinrichtung an das Etikett zeigen;
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3 Einzelheiten
einer Signal-Wellenform zeigt;
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4A und 4B Details
eines Wake-up-Signals für
ein Etikett zeigen;
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5 Details
einer anfänglichen
Etikettenreaktion zeigt;
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6 eine
Etiketten-Vorläuferreaktion
zeigt;
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7 einen
Dialog zwischen Abfrageeinrichtung und Etikett zeigt;
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8 die
Struktur eines Haupt-Antwortsegments zeigt; und
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9 ein
Antwort-Bestätigungssignal
zeigt.
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1 zeigt
eine vereinfachte Form einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in
welcher eine Anzahl von verschieden orientierten elektronischen
Etiketten 1 an praktischerweise nicht dargestellten Gegenständen angebracht
sind, welche auf einer Fördereinrichtung 2 durch
eine Abfragefeld-Region transportiert werden, die zwischen Abfrageantennen 3 etabliert
ist, welche durch einen Sender in der Abfrageeinrichtung 4 erregt
werden und Antworten an einen Empfänger in dieser zurück senden.
Nachdem die Etiketten gemäß den zu
beschreibenden Prozeduren gelesen worden sind, wird eine Information
aus dem Lesevorgang über
eine Datenleitung an einen nicht dargestellten Host-Computer überbracht.
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Bemerkenswert
in dieser Struktur ist die Tatsache, dass die Etiketten sich erstens
an verschiedenen Abständen
von den Abfrageantennen befinden und zweitens verschieden ausgerichtet
sind. Beide dieser Faktoren werden den Grad der Kopplung an das
im Allgemeinen magnetische Abfragefeld beeinflussen. Drittens bewegen
sich die Etiketten mit fortschreitendem Abfrageprozess in das Feld
und aus diesem heraus.
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Für die Definition
von in einer oder mehreren Ausführungsformen
der Erfindung für
die Wake-up-Signale, die Nächster-Zeitschlitz-Signale
und die Bestätigungssignale
verwendeten Signalformen wird eine Grund-Signalform für die Hüllkurve
e(t) des Spannungssignals der Abfrageeinrichtung genutzt, welche
in angenäherter
Form in 2 gezeigt ist und durch in
Tabelle 1 enthaltender Parameter qualitativ wiedergegeben ist.
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Der
Parameter α ist
als der Modulationsindex bekannt und der Parameter t ist als die
Basiszeit bekannt.
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Drei
Varianten einer Signalgebung sind definiert, wobei die ersten zwei
als Breitband-Signalgebung bekannt sind, aber unterschiedliche Werte
von α haben,
und die dritte als Schmalband-Signalgebung bekannt ist. Die Parameterwerte
für alle
Varietäten
der Signalgebung sind unten in Tabelle 2 definiert.
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Die
verschiedenen Formen der Signalgebung sind geeignet für verschiedene
Anwendungen und verschiedene Umstände elektromagnetischer Kompatibilität. Die Schmalband
80-Signalgebung ist für
den Betrieb unter den bestehenden FCC-Vorschriften im unteren Bereich. Die
Breitband 20-Signalgebung ist geeignet für Hochgeschwindigkeits-Leseanwendungen
unter bestehenden FCC-Vorschriften. Die Breitband 80-Signalgebung
ist geeignet für
alle Anwendungen unter den ETSI-Vorschriften
und/oder den FCC-Vorschriften, was sich ergibt, wenn ein Antrag
auf Änderung
dieser Vorschriften gegenwärtig
läuft,
bevor er genehmigt wird.
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Für eine bevorzugte
Ausführungsform
wird das feine Detail der Pulsformen in 2 und
unten in Tabelle 2 vollständiger
definiert.
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Ein
Vorteil der speziellen Zeitsteuerungen der Pulse in einer Breitband-Signalgebung, wie
sie in den Tabellen 1 und 2 angegeben sind, besteht darin, dass
sie hinsichtlich der Spektralempfindlichkeit des Signalgebungsschemas
nicht dazu beitragen, dass diese nur innerhalb der Frequenzen auftritt,
bei welchen sowohl die auf Antrag genehmigten FCC-Vorschriften als
auch die gegenwärtigen
ETSI-Vorschriften
ein wesentliches Absenken der Seitenband-Niveaus des Abfrage-Spannungssignals
erfordern, welches durch diese Modulation erzeugt wird.
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Das
Wake-up-Signal kann in verschiedenen Formen präsentiert werden, welche sich
erstens aus den verschiedenen Anforderungen an eine Breitband-Signalgebung
oder Schmalband-Signalgebung und zweitens aus dem Wunsch, ein Wake-up-Signal
ohne Parameter und ein Wake-up-Signal mit Parameter zu definieren, ergeben.
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Ein
Wake-up-Signal kann entweder mit Folgeparametern oder ohne Folgeparameter
abgegeben werden. 4A zeigt ein Wake-up-Signal
ohne Parameter und 4B zeigt ein Wake-up-Signal
mit Parameter.
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Das
Wake-up-Signal ohne Parameter besteht aus einem Vorboten (eines
Wake-up-Signals),
dem etwas folgt, was als Terminator bezeichnet wird. Beide dieser
Bestandteile werden unten eine weitere Definition erhalten.
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Das
Wake-up-Signal mit Parametern besteht aus dem gleichen Vorboten,
gefolgt von verschiedenen Parameterfolgen, wobei die Folgen durch
einen Separator getrennt und gegebenenfalls von einem Terminator begrenzt
werden.
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In
den 4A und 4B wurde
der Ausdruck Terminator bzw. Separator für das Symbol verwendet, welches
entweder ein Datenfeld begrenzt oder zwei Datenfelder trennt, es
ist aber vorgesehen, dass das gleiche Signal in beiden Fällen verwendet
werden kann.
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Wake-up-Mitteilungen
mit Parametern bestehen aus dem generischen Wake-up-Signal und optionalen Worten
für Technologie,
Anwendungscode und Betriebsparameter. Sie sind dahin gehend optional,
dass die Leseeinrichtung solche zusätzlichen Worte senden kann
oder nicht. Das Trennungszeichen wird verwendet, um die drei Wort
voneinander abzugrenzen oder das Fehlen eines gegebenen Wortes zu
markieren.
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Das
generische Wake-up-Signal ist nur eine binäre 1. Die optionalen Worte
folgen dem generischen Wake-up-Signal und sind "streckbar". Dies bedeutet, dass sie se rielle Worte
sind, die eine unbestimmte Länge haben
und durch ein Begrenzungszeichen oder einen Separator markiert sind,
was nur zum Fehlen einer Lücke
führt,
wo eine sein sollte, falls ein legitimiertes binäres Symbol gesendet wird.
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Eine
mögliche
Reihenfolge von drei optionalen Vorboten, wie sie in 4B gezeigt
sind.
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Das
Signalgebungsschema, mit welchem die Wake-up-Signale und Parameter
zugeführt
werden können,
wurde bereits in einer idealisierten Form in 2 dargestellt.
Es basiert auf einem Signalgebungsverfahren mit entweder binären Einsen
oder binären
Nullen oder Terminatorsymbolen.
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Die
Signale werden im Mehrfachen eines Basis-Zeitintervalls t gesendet,
das für
eine Breitband- und Schmalband-Signalgebung in Tabelle 1 definiert
ist. Es erfordert zwei Einheiten von t, um eine Eins oder eine Null
zu signalisieren, und nur eine einzige Einheit t, um einen Terminator
oder Separator zu signalisieren. Die Signalformen für eine binäre Ein,
eine binäre
Null und einen Separator sind in den 2a, 2b bzw. 2c dargestellt. 2d zeigt
die Signalform zum Signalisieren der binären Folge 101 gefolgt von einem
Separator und dann der binären
Folge 010 gefolgt von einem Terminator.
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Der
Vorbote für
ein Wake-up-Signal mit oder ohne Parameter ist eine binäre Eins,
wie dies in den 4A und 4B definiert
ist.
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Zusätzlich zu
den aufgelisteten Parametern gibt es einige Situationen, zum Beispiel
dann, wenn entweder ein oder mehrere Etiketten programmiert werden
sollen, sobald sie aufgewacht sind, auch ein Datenstrom von beachtlicher
Länge zugeführt erden
soll. So ziehen wir für
die Situation, in der einige oder alle Etiketten in dem Feld zu
programmieren sind, ein optionales viertes Datenfeld in Betracht,
welches dem Wake-up-Signal folgen könnte und welches zum Beispiel
Programmieranweisungen und Programmierdaten enthalten könnte.
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Es
gibt die zusätzliche
Vereinbarung hinsichtlich des Wake-up-Signals, das, falls dem Anwendungsfeld
keine Parameter folgen, das Anwendungsfeld auch nicht vorhanden
sein kann, und falls es nicht vorhanden ist, die Etiketten als Etiketten
für allgemeine
Zwecke angesehen werden.
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Zusätzlich zu
dem bereits angegebenen Material gibt es einige weitere Vereinbarungen,
welche sich auf das Basisniveau des vorgeschlagenen Standards beziehen.
Einige davon wurden bereits in 4A und 4B dargestellt,
verdienen aber eine ausdrückliche
Erwähnung.
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Die
erste besteht darin, dass einem Wake-up-Signal eine signifikante
Zeitdauer voran gestellt ist, in welcher keine Signalgebung erfolgt.
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Die
Definition eines Wake-up-Signals für das Basisniveau der Signalgebung
wirft eine Schatten auf alle anderen Niveaus der Signalgebung derart,
dass es die Anforderung gibt, dass keines der anderen Signale als
ein Wake-up-Signal missinterpretiert werden können sollte.
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Das
System erlaubt für
die allgemeinen oder selektiven Wake-up-Signale der Etiketten die
Verwendung eines Anwendungscode-Vorboten. Dieses Wort wird in der
gleichen Weise wie der Technologie-Vorbote signalisiert, es ist
streckbar und mit dem oben erwähnten
Separator abgegrenzt.
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Das
System ist dahin gehend ausdehnbar, dass die Anwendungscodes von
unbestimmter Länge
sein können.
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Gegenwärtig sind
vier Anwendungscodes gemäß unten
stehender Tabelle 3 definiert.
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Der
weite Bereich praktischer Anwendungen und die Variabilität der Normalumgebung
führen
zu einem Bereich von Umständen,
in welchen EMC-Abhängigkeit
gelten müssen.
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Es
können
vier prinzipielle Umstände
identifiziert werden, die unten in der Reihenfolge zunehmender Kompatibilität mit den
Anforderungen von HF-RFID-Systemen aufgelistet sind. Diese sind:
die
gegenwärtigen
(seit Februar 2000) FCC-Vorschriften;
die Vorschriften des
FCC, welche sich ergeben würden,
wenn ein anhängiger
Antrag zur Harmonisierung mit den ETSI-Vorschriften genehmigt wird;
die
gegenwärtigen
ETSI-Vorschriften definiert durch ETSI 300 330;
eine Umgebung
mit engem Bereich oder abgeschirmter Auslesung oder Programmierung.
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In
all diesen Bereichen sind die Vorschriften hinsichtlich eines Quasi-Spitzenwert-Detektorgerätes und einer
Spektralmaske definiert, wobei ein gewisses Maß an Diskretion sowohl beim
Hersteller und der Prüfanstalt
beim Spezifizieren einiger der Details erhalten bleibt.
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Normalerweise
sind die Antworten auf der Abwärtsstrecke
von dem Etikett zu der Abfrageeinrichtung ausreichend schwach, um
automatisch generische EMC-Auflagen
zu erfüllen.
So sind die Signale auf der Abwärtsstrecke
nicht von Interesse.
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In
den verschiedenen Anwendungen und Betriebsgrundsätzen für Etiketten, welche dieser
Vorschlag abdecken wird, werden unterschiedliche Anforderungen an
die Art und die Frequenz von Signalen gestellt, die in der Aufwärtsstrecke
von der Abfrageeinrichtung zu den Etiketten benötigt werden.
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Wenn
die Analyse gemacht wird, sind die Resultate für jedes benötigte diskrete Signal der Aufwärtsstrecke
durch die Frequenz (Anzahl von Zeiten pro Sekunde) ausdrückbar, mit
welcher das Aufwärtsstrecken-Signal
angeboten werden kann.
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Die
Resultate für
zwei Typen einer Aufwärtsstrecken-Signalgebung,
die wir oben als Breitband 20- und Breitband 80-Signalgebung definiert
haben, und eine Schmalband-Signalgebung sind unten in Tabelle 4
aufgelistet.
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Die
in unten stehender Tabelle 4 stehenden Werte erlauben die Berechnung
der Anzahl von Zeiten pro Sekunde, sowohl für die Breitband 20- als auch
die Breitband 80-Signalgebung, mit welcher diese Signale angeboten
werden können.
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Solche
Ergebnisse, die je nach den Anforderungen der Anwendung genommen
werden, werden den Nutzer dahin gehend führen, eine Wahl zwischen dem
Bereich erlaubter Betriebsgrundsätze
zu treffen, die unter diesem Standard definiert werden sollen.
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Eine
Ergebnis, welches sich aus der obigen Tabelle ergibt, besteht darin,
dass es ein logisches Bedürfnis
nach jeder der in dieser Offenbarung definierten Ausführungsformen
gibt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung, die das enthält,
was wir als die intelligente Abfrageeinrichtung bezeichnen, kann
die Abfrageeinrichtung mit einer Fähigkeit geliefert werden, eine
Historie seiner Ausgabe von Signalisierungspulsen zu behalten und
aus dieser Historie die elektromagnetischen Kompatibilitätskonsequenzen
seiner jüngsten
Signalgebung zu bestimmen, so dass die Frequenz von Signalisierungspulsen
temporär
verringert werden kann, wenn dies notwendig ist, um die Signale
der Abfrageeinrichtung innerhalb der Vorschriften zu halten.
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In
dem optionalen vierten Datenfeld, welches einen Teil des Wake-up-Signals
bildet und zur Etikettenprogrammierung aufruft, können beträchtliche
Daten übertragen
werden müssen,
und die Forderungen nach einer solchen großen Datenübertragung in Bezug zu den
elektromagnetischen Kompatibilitätszwängen können eine
Variation der Signalgebung gegenüber
derjenigen, die in den 2 und 3 definiert
ist, erforderlich machen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann eine solche Variation in dem Einsetzen von Räumen zwischen
den binären
Symbolen der Daten bestehen, in welchen die Spannung der Abfrageeinrichtung
unmoduliert ist. Die Räume
können
so bemessen sein, dass sie kürzer
sind als der Raum, welcher einem Wake-up-Befehl voraus gehen sollte, aber ausreichend
lang sein, so dass das Spektrum des Daten tragenden Signals signifikant
dahin gehend modifiziert wird, dass spektrale Höchstwerte entfernt werden und
die benötigte
Signalgebungsenergie mit einer niedrigen und gleichförmigen Verteilung
bereit gestellt wird.
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Eine
Abstandsregel, welche in diesem Bemühen verwendet wird, besteht
darin, die Lücken
darin zu chirpen. Damit ist gemeint, die Lückengröße mit dem Vorangehen durch
den Datenstrom ständig
zu vergrößern. Damit
diese Regel übernommen
werden kann, kann die Definition eines Terminators während des
Programmierens des Datenstroms modifiziert werden, so dass dieser
aus der Sequenz von zwei Ereignissen besteht, einer kleinen Lücke, der
eine signifikant größere Lücke folgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform
hat die größere Lücke die
dreifache Größe der kleineren
Lücke.
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Die
anfängliche
Reaktion von Etiketten, für
welche diese Erfindung zu einem Wake-up-Signal passt, hängt ab von
den zwei unten genannten separaten Fällen und wird in diesen definiert.
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Beim
Empfang eines Wake-up-Signals ohne Parameter werden Etiketten, welche
Antworten auf einer einfachen, nicht mit Zeitschlitzen arbeitenden,
nicht begrenzenden Grundlage bereit gestellt werden, damit beginnen,
zu selbst festgelegten Zeiten aber mit variierenden Abständen zu
antworten und werden weiterhin solange antworten, wie sie sich in
dem Abfragefeld befinden. Solche Etiketten werden keine weitere
Signalgebung für
die Abfrageeinrichtung erwarten und ignorieren, mit Ausnahme eines
weiteren Wake-up-Befehls.
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Beim
Empfangen eines Wake-up-Signals mit Parametern, die festlegen, dass
eine Programmierung auftreten soll, werden solche Etiketten in einen
Programmiermodus eintreten, und falls der bezeichnete Programmiermodus
im Rahmen ihrer Leistungsfähigkeit
liegt, werden sie Daten empfangen und diese Daten in den Speicher
programmieren. Am Schluss der Programmierdauer werden die Etiketten
ihre normalen Zufallsantwort-Sequenzen unter Verwendung der frisch
programmierten Daten beginnen.
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Beim
Empfang eines Wake-up-Befehls beliebigen Typs werden Etiketten,
welche Antworten auf einer mit Zeitschlitzen arbeitenden begrenzenden
Grundlage innerhalb ihres eigenen selbst gewählten Antwort-Zeitschlitzes
eines anfängliche
Etikettenreaktion liefern, wie dies in 5 dargestellt
ist.
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Die
Antwort kann so zeitgesteuert sein, dass sie nach einer Verzögerung zu
dem vorherigen Signal der Abfrageeinrichtung beginnt. Sie kann aus
einer Vorläufer-Reaktion bestehen,
in welcher eine Standardmodulation, die unten noch definiert werden
soll, verwendet wird, gefolgt von einer Lücke in der Signalgebung, wobei
dieser Lücke
das Hauptantwortsegment folgt. Die Antwort-Mitteilung kann eine
ID enthalten oder eine andere anwendungsspezifische Information.
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Die
Vorläufer-Reaktion
kann aus einem Signaturfeld, einem Modulationsfeld und einem Technologie-Vorboten
bestehen. Eine Darstellung all dieser Felder ist in 6 vorgesehen.
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Das
Signal von dem Etikett kann durch eine Amplitudenmodulation der
Oszillation in der auf das Etikett abgestimmten Schaltung erhalten
werden. Die hohen und niedrigen Anteile der Signalform in 6 korrespondieren
jeweils mit hohen und niedrigen Amplitudenoszillationen in der Schaltung.
Wenn das Etikett stark oszilliert, bevor die Modulation beginnt,
ist das Anfangsniveau der Signalform in 6 hoch.
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6 zeigt
ein Beispiel einer einzelnen Etiketten-Signatursequenz. Alle solche
Sequenzen belegen sechszehn Zeiteinheiten und werden von einer festgelegten
Terminatorsequenz unter Verwendung von sechs Zeiteinheiten gefolgt,
wobei der letzteren ein fünf
Bit Manchester-Code folgt, der zehn Zeiteinheiten belegt, und ein
weiterer vier Bit Manchester-Code, der acht Zeiteinheiten belegt.
Die Regeln, welche die Struktur der drei Felder definieren, lauten
wie folgt.
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Der
Start der Signalgebung in dem Signaturfeld wird durch einen Hoch/Niedrig-Übergang markiert. Nach diesem Übergang
gibt es sechzehn Zeitspannen, in welchen die Niveaus zufällig gewählt werden,
vorbehaltlich des Zustandes, dass es einzelne, das heißt, isolierte,
Hochniveau-Dauern und entweder einzelne oder doppelte Niedrigniveau-Dauern
gibt, bis sechzehn Zeiteinheiten abgelaufen sind.
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Das
Signaturfeld kann für
die Beschleunigung des gesamten Abfrageprozesses verwendet werden,
indem ein Mechanismus für
eine ungefähre
Kollisionsdetektion bereit gestellt wird. Eine rigorose Kollisionsdetektion
kann auch im Rahmen weiterer Betriebsweisen des Systems durchgeführt werden.
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In
einer alternativen Ausführungsform
können
die Vorläuferdaten
auf einem Sub-Träger amplitudenmoduliert
sein, und zwar unter Verwendung für jede binäre Stelle einer Modulationsdauer
dieses Sub-Trägers, vor
oder nach einer Dauer ohne Sub-Träger, wobei
das Vorausgehen oder Nachfolgen von dem Inhalt dieses Datenbits
bestimmt wird.
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Die
Regeln, welche die Struktur definierten, werden verletzt, wenn Vorläufersignale
mit unterschiedlichem Informationsinhalt übereinander gelagert sind,
insbesondere nach einer Verstärkung,
Klemmung und Begrenzung, um die Auslenkungen auszugleichen, welche Übergängen folgen.
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Der
Fünf-Bit-Manchester-Code
wird durch das Etikett dekodiert, um festzustellen, welche seiner
zulässigen
Modulationen in dem Rest der Antwort verwendet werden.
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Der
Technologie-Vorbote gibt den Technologie-Vorboten in der Aufwärtsstrecken
wider oder identifiziert die Etiketten-Technologie im Falle von
Wake-up-Mitteilungen
mit unspezifizierten Technologien.
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Der
Vorläufer
kann auch so strukturiert sein, dass dieser eine Information enthält, welche
ein Etiketten-Erregungsniveau beschreibt, wodurch Kollisionen zwischen
Antworten von Etiketten, welche unterschiedliche Erregungsniveaus
zeigen, deutlicher machen.
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Dem
Antwort-Vorläufer
folgt, wie in 5 gezeigt ist, eine Lücke in der
Signalgebung vom Etikett. Diese Lücke, die als Hörfenster
bekannt ist, erlaubt dem Eti kett, sehr genau auf Signale zu achten,
für die
sich die Abfrageeinrichtung entschieden hat, diese Beim Prüfen der
Etiketten-Vorläuferreaktion
an das Etikett zu senden.
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In
den Abschnitten der Etiketten-Reaktion, die dem Hörfenster
voraus gehen, kann eine Standardmodulation verwendet werden. In
dem Haupt-Antwortsegment ist die verwendete Modulation eine aus
einem zugelassenen Satz von Modulationen für dieses Etikett und kann in
dem Modulationsfeld spezifiziert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann das Hörfenster
150 μs ± 25 μs betragen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Etikettenschaltung so ausgelegt sein, dass
sie sich entweder in einem potentiellen Antwort-Erzeugungsmodus, oder während der
oben beschriebenen Hörzeiten,
in einem Hörmodus
befindet, in welchem seine Schaltungen zur Erfassung der möglicherweise flachen
Modulation optimiert sind, die in der Abwärtstrecke-Signalgebung verwendet
wird. In einem solchen Etikett kann der Gleichrichterabschnitt der
Etikettenschaltung mit einer Reservoirkapazitanz versehen sein,
deren Wert durch einen Schaltvorgang innerhalb des Etiketts verändert werden
kann, so dass, wenn das Etikett antwortet, ein großer Wert
in der Schaltung ist, und wenn sich das Etikett in einem Hörmodus befindet,
ein wesentlich kleinerer Wert in der Schaltung ist.
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Es
gibt einen wichtigen Vorteil, der von der Bereitstellung eines Hörfensters
in dem Signalgebungsschema herrührt,
dessen Position sowohl der Abfrageeinrichtung als auch den Etiketten
bekannt ist. Eines der Probleme bei der Signalgebung an Etiketten
mithilfe einer Breitband-Signalgebung mit einer solchen flachen Modulationstiefe
von 20%, wie dies in der Signalgebung berücksichtigt wird, die wir in
der Offenbarung als Breitband 20-Signalgebung bezeichnet haben,
besteht darin, dass benachbarte Etiketten, wenn sie antworten, hinreichend
stark aneinander gekoppelt sein können, so dass die Antwort eines
Etiketts von einem anderen Etikett als ein Abwärtsstrecken-Signal von der
Abfrageeinrichtung missinterpretiert werden kann.
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Die
Bereitstellung eines solchen Signalgebungsfensters liefert zwei
Vorteile. An erster Stelle wird das Etikett keine Signale empfangen,
während
des selbst versucht, eine Antwort zu erzeugen, und es müssen keine
Signale erfasst werden im Falle einer Störung von Seiten des den Etiketten
eigenen Antwort-Erzeugungsmechanismus.
An zweiter Stelle wird in einem mit Zeitschlitzen arbeitenden Antwortsystem,
wie dies in dieser Offenbarung beschrieben ist, selbst in einem,
in welchem die Etiketten selbst unter Verwendung analoger Schaltungen
die Position eines Hörfensters
berechnen, die Position dieses Fensters mit ausreichender Genauigkeit
für alle
Etiketten berechnet, um während
aller Hörfenster
still zu bleiben, so dass die oben beschriebene Inter-Etikettenstörung ohne
Folgen bleibt.
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Vorausgesetzt,
die Abfrageeinrichtung gibt während
des Hörfensters
kein Signal ab, wird der Antwortprozess fortgesetzt, um durch das
Etikett das in 6 gezeigte Haupt-Antwortsegment
abzugeben.
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Es
ist richtig, eine weitere Aktivität in dem Antwortprozess in
einem sogenannten Protokoll-Niveau zu berücksichtigen.
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Die
Offenbarung identifiziert unterschiedliche Technologien, welche
die verschiedenen Protokolle verwenden, in welchen Etiketten antworten:
(i) Reaktionen in Zeitschlitzen und nicht in Zeitschlitzen; (ii)
begrenzte und nicht begrenzte Reaktionen, mit Dezimaldarstellungen,
welche so aussehen können,
wie unten in Tabelle 5.
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Detaillierte
Beschreibungen des Protokolls gibt es unten.
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In
einem nicht mit Zeitschlitzen arbeitenden, nicht-begrenzenden Aloah-Protokoll
antworten Etiketten, sobald sie aufgewacht sind, in zufälligen,
selbst bestimmten Intervallen, solange sie sich in dem Feld befinden. Betriebsparameter
können
nicht verwendet werden. Details einer Modulation, einer Mitteilungsstruktur
und einer Programmierschnittstelle können so sein, wie in den genannten
Offenbarungen, oder die Programmierschnittstelle kann so sein, wie
bei dem unten beschrieben ein Etikett mit Zeitschlitzen begrenzenden
Protokoll.
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In
dem ein Etikett mit Zeitschlitzen begrenzenden Protokoll gibt es
nur Gelegenheiten, an denen Etiketten-Betriebsparameter benötigt werden,
wenn ein Etikett oder eine Gruppe von Etiketten unmittelbar beim Aufwachen
benötigt
werden, damit ihre Antwortdaten oder Etikettenverhalten-Kontrollparameter
temporär
gesetzt oder permanenter re-programmiert werden.
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In
diesem Fall können
die Etiketten-Betriebsparameter aus fünf oder sechs Bits bestehen
und können die
Struktur und Zwecke haben, die in der Besprechung mit Bezug auf
die Tabellen 7 und 8 unten für
Bestätigungssignale
vollständig
definiert werden, aber so verstanden werden sollen, dass der Stärkeparameter,
der auch in der Besprechung von Tabelle 8 definiert wird, den Wert
Null hat.
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Diese
Korrespondenz in der Form zwischen Etikett-Betriebsparametern und
Parametern von Bestätigungssignalen
erlauben eine einfachere Gestaltung interner Etikettenschaltungen.
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In
der Antwortphase basiert das ein Etikett mit Zeitschlitzen begrenzende
Protokoll, nachdem die Etiketten aufgebracht sind und zu antworten
beginnen, auf einem sich fortsetzenden Dialog zwischen der Abfrageeinrichtung
und den Etiketten. Dieser Dialog zwischen der Abfrageeinrichtung
und dem Etikett ist in 7 dargestellt und wird weiter
unten erläutert.
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Beim
Aufwachen müssen
die Etiketten nicht zwingend sofort antworten, sondern beginnen
damit, eine Anzahl von Antwortumläufen und zufällig gewählte Antwort-Zeitschlitze innerhalb
dieser Umläufe
selbst zu steuern.
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Die
Zeitdauer eines Antwort-Zeitschlitzes ist abhängig von dem Modell des Etiketts,
und die Anzahl von Zeitschlitzen innerhalb eines Antwort-Umlaufes
ist abhängig
von einer ursprünglichen
Etikettenprogrammierung, kann aber durch Anweisungen der Abfrageeinrichtung
modifiziert werden.
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Wenn
ein Etikett mit dem Antworten beginnt, beginnt seine Antwort, wie
dies in 7 gezeigt ist, mit einer speziellen
Verzögerungszeit
nach dem letzten Abfragesignal. Wie bereits am ursprünglichen
Reaktionsniveau erläutert
worden ist, muss die erste Aktion eines Etiketts sein, die bereits
besprochene Etiketten-Vorläuferreaktion
abzugeben.
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Es
sollte realisiert werden, dass, wenn Etiketten ihre Antwortpositionen
in einem Umlauf auf zufälliger Basis
bestimmten, es keinen, einen oder mehr als einen Antwort-Vorläufer gibt,
der nach der Anfangsverzögerung
auftritt. Der Fall, in welchem keine Antwort auftritt, ist von der
Abfrageeinrichtung ohne Weiteres erfassbar. Es wurden Merkmale in
den Antwort-Vorläufer
eingebaut, um das Auftreten von mehr als einer Antwort in den meisten
Fällen
ohne Weiteres für
die Abfrageeinrichtung erfassbar zu machen.
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In
dem Falle, in welchem keine Antwort auftritt, ist es für die Abfrageeinrichtung
unproduktiv, damit fortzufahren, länger auf eine Antwort zu achten,
als die Zeit, die von dem Etikett benötigt wird, um den Vorläufer abzugeben,
und es ist auch für
die Anfrageeinrichtung unproduktiv, damit fortzufahren, eine Antwort
zu empfangen, wenn Kollisionen auftreten.
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Aus
solchen Gründen
kann die Abfrageeinrichtung während
oder nach dem Vorliegen des Vorläufers ein
Nächster-Zeitschlitz-Signal
an die Etiketten abgeben. Das Nächster-Zeitschlitz-Signal
kann die Form eines einzelnen Modulationsabfalls des in 3 definiert
Typs annehmen. Es ist deutlich von dem Wake-up-Befehl und von den
Bestätigungssignalen,
die später
definiert werden sollen, unterscheidbar.
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Bei
der Erfassung des Nächster-Zeitschlitz-Signals
können
alle Etiketten mit ihrer Zeitsteuerung eines Antwort-Zeitschlitzes
aufhören
und mit der Zeitsteuerung eines neuen beginnen, innerhalb welchem
andere Etiketten antworten können. 7 hat
einen einzelnen Auftritt eines solchen Ergebnisses gezeigt, nach
welchem eine Antwort von einem anderen Etikett bis zum Abschluss
erlaubt wurde.
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Wichtig
für den
Abfrageprozess ist das Vorhandensein von speziellen Daten, in 8 gezeigt,
in dem Haupt-Etiketten-Antwortsegment.
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Die
speziell zu nennenden Daten sind ein Bericht, der durch das Etikett
erzeugt wird, des Erregungsfeldes, in welchem sich das Etikett selbst
befindet. Dieser Bericht ist im mit Stärke bezeichneten fünften Abschnitt
des in 8 gezeigten Haupt-Antwortsegments vorhanden.
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Bei
dem Abschluss der in 7 gezeigten Antwort kann ein
Antwort-Bestätigungssignal
durch die Abfrageeinrichtung abgegeben werden. Die Struktur des
Antwort-Bestätigungssignals
ist unten in 9 gezeigt.
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Wie
in 9 gezeigt ist, beginnt das Etiketten-Antwort-Bestätigungssignal
mit einem Vorboten, welcher so gewählt sein kann, dass dieser
von dem Vorboten des Wake-up-Befehls und dem Nächster-Zeitschlitz-Signal unterschiedlich
ist.
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Dann
kann in einem Stärkefeld
ein Echo des Erregungsniveaus folgen, über das von dem Etikett in
der Antwort berichtet wurde. Dann kann in einem Befehlsfeld ein
Befehl von der Abfrageeinrichtung folgen. Dann kann auch in einem
Fehlerfeld ein Bericht über
einen Fehler beim Dekodieren des Antwortsignals folgen. Schließlich kann
in einem Parameterfeld ein Satz von Parametern folgen, der für den vorher
gehenden Befehl relevant war. Verschiedene Regeln können die
Größe und die
Verfügbarkeit
der Felder steuern, so dass eine kompakte Signalgebung üblicherweise
möglich
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Stärkefeldes
gibt es entweder eine oder drei binäre Stellen. Die erste Stelle
gibt an (durch eine binäre
Eins bzw. Null), ob die Etikettenantwort einen Hinweis auf seine
intern gemessene Erregungsstärke
enthält
oder nicht. Falls die erste Stelle Null ist, gibt es keine weiteren
Stellen. Falls die erste Stelle nicht Null ist, repräsentieren
die folgenden zwei Stellen die intern gemessene Erregungsstärke, wobei
00 das geringste Erregungsniveau repräsentiert.
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In
dieser bevorzugten Ausführungsform
besteht die Reaktion eines Etiketts auf das Empfangs- und Bestätigungssignal
mit einem Stärkefeld
darin, dass das Etikett mit dem Antworten aufhören wird, wenn das von dem
Etikett empfangene Stärkefeld
mit dem Stärkefeld
zusammenpasst, über
das in seiner gerade beendeten Antwort berichtet wurde. Diese Aktion
kann durchgeführt
werden, bevor die Abfrageeinrichtung bestimmt hat, ob die gerade
empfangene Antwort korrekt dekodiert werden kann oder nicht.
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Das
Befehlsfeld kann eine Länge
von drei, fünf
oder sechs binären
Stellen haben. In dieser Ausführungsform
betreffen die Drei-Stellen-Befehle die Handhabung des Abfrageprozesses
ohne Änderungen
bei der Etikettenauswahl, dem Etiketten-Dateninhalt oder dem Verfahren zum Kodieren
von Antworten durchzuführen. Die
Fünf-Stellen-Befehle
betreffen Änderungen
der in dem Haupt-Antwortsegment verwendeten Modulation. Die Sechs-Bit-Stellen-Befehle
betreffen die Auswahl von Etiketten oder von Etikettendaten zum
Antworten oder zum Programmieren.
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Die
Funktionen der Dreibit-Befehle können
so sein, wie unten in Tabelle 6 angegeben sind.
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Die "Befehle ausbreiten" und "einengen" können alle
Etiketten veranlassen, die Anzahl von Zeitschlitzen in einem Antwort-Umlauf
um einen Faktor Zwei zu steigern oder zu vermindern. Nach dem Empfang
dieses Befehls können
Etiketten ihre Zufallspositionen in dem neuen ausgedehnten oder
verminderten Umlauf neu berechnen. Effektiv wird ein neuer Umlauf
begonnen.
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-
"Kein Befehl" erlaubt Etiketten,
mit den Antworten unter Verwendung der bestehenden Umlaufgröße und den
geplanten Antwortpositionen fortzufahren und gibt Zeit die letzte
zu dekodierende Antwort, so dass die Korrektheit des Codes geprüft werden
kann.
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Der
Befehl "nächster Umlauf' erzwingt eine Neuberechnung
der Antwortpositionen durch alle Etiketten, ohne Änderung
einer Antwort-Umlaufgröße.
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Der
Befehl "Antwort
jetzt" ist dazu
gedacht, jedes Etikett, welches noch mit den Antworten wartet, zu veranlassen,
in dem nächsten
Zeitschlitz zu antworten. Falls dann keine Antworten empfangen werden,
ist klar, dass alle Etiketten gelesen wurden.
-
Alternativ
kann, falls die Etiketten so ausgelegt sind, dass sie merken, wie
lange sie in dem Feld gewesen sind, dieser Befehl für eine solche
Gestaltung von Etiketten nur Etiketten ansprechen, welche eine vorbestimmte
und vorher programmierte Zeitdauer in dem Feld gewesen sind, um
sofort zu antworten. Effektiv setzen wir für solche Etiketten temporär eine Umlaufgröße von einem
Zeitschlitz. Diese letzte Variation wird vorgezogen, da sie nützliche
Gelegenheiten für
eine verbesserte Systemleistung erzeugt, nämlich durch eine Etikettengestaltung,
ohne die Signalgebung zu verkomplizieren.
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Der
Befehl "vollständiges Reset" veranlasst alle
Etiketten, das Antworten wieder aufzunehmen, falls keines ausgelesen
wurde. Es ist nützlich,
wenn aus Gründen
der Widerstandsfähigkeit
der Datensammlung wollen, dass eine vollständige Daten-Sammelprozedur wiederholt wird.
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Die
Funktion der Fünf-Bit-Befehle
innerhalb des Bestätigungssignals
besteht darin, zu spezifizieren, dass alle Etiketten von nun an
ein neues Modulationsschema nutzen sollten, das aus den unten in
Tabelle 7 gezeigten möglichen
Kandidaten ausgewählt
wird.
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Die
Sechs-Bit-Befehle können
die Auswahl von Etiketten- oder Antwortdaten entweder für das Antworten
oder für
die Programmierung betreffen.
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In
den Sechs-Bit-Befehlen ist das vordere Bit immer Eins. Fortschreitend
von Rechts nach Links spezifiziert das nächste Bit, das Null bzw. Eins
angibt, ob die Etiketten-Reihennummer in den Antworten enthalten ist
oder nicht.
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Das
nächste
Bit gibt durch eine Null bzw. eine Eins an, ob Etiketten oder Etikettendaten
zum Antworten oder zum Programmieren spezifiziert sind.
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-
Die
letzten drei Bits können
für Befehlsfeldwerte
0 bis 6 den Adressiermodus spezifizieren, der ausgewählt ist,
oder für
einen Befehlsfeldwert 7, die Funktion, die ausgewählt ist,
und zwar in Übereinstimmung
mit den Einträgen
in der unten stehenden Tabelle 8.
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Wenn
ein Sechs-Bit-Befehl abgegeben wird, welcher ein zu programmierendes
Etikett bzw. zu programmierende Etiketten angibt, wird dieser das
Etiketten (oder die Etiketten) veranlassen, für welche das Stärkefeld
des Befehls mit der den Etiketten eigenen, jüngsten Erregungsstärke zusammenpasst,
abzuschätzen, um
sich für
einen Programmiervorgang zu präparieren.
Alle Etiketten können
in einen Modus eintreten, in welchem Antworten temporär unterdrückt werden.
Es ist dann möglich,
zu jeder Zeit an Etiketten Signale zu sehen, und man muss nicht
auf Zeitschlitze warten, um zum Ende zu kommen.
-
-
Falls
anschließend
in dem folgenden Feld des Bestätigungssignals
kein Fehler signalisiert wird, werden die gerade beschriebenen Effekte
weiterhin im Betrieb fortgeführt.
Falls jedoch ein Fehler signalisiert wird, hat der Programmierbefehl
keine Auswirkung, das heißt,
er wird so angesehen, als wenn kein Befehl eingegeben worden wäre, und
zudem setzen die Etiketten, für
welche ein Zusammenpassen der Signalstärken vorlag, den Antwortvorgang
fort.
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Wenn
ein Programmier-Befehl abgegeben wird, werden die Programmierdaten
aus den optionalen Parametern gezogen, welche am Ende des Wake-up-Befehls
oder des Bestätigungs-Befehls,
je nachdem, auftreten.
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Am
Ende des Programmierens werden das vorher ausgewählte Etikett oder die vorher
ausgewählten Etiketten
mit dem Antworten beginnen.
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Falls
ein Programmier-Befehl nur ein Etikett betrifft, dadurch, dass es
ein Stärkefeld
von Nicht-Null aufweist, erfolgt die Antwort sofort. Falls der Programmier-Befehl
mehr als ein Etikett betrifft, dadurch, dass dieses ein Stärkefeld
von Null aufweist, erfolgt die Antwort in zufälligen Intervallen unter Verwendung
der vorher in Kraft gesetzten Umlaufgröße. Dies wird sich fortsetzen,
bis entweder ein Wake-up-Befehl oder ein Bestätigungssignal durch das Ende
des Programmier-Befehls eine breitere Gruppe von Etiketten zum Antworten
auswählt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Effekt dieses Befehls von dem Vorhandensein oder andernfalls
eines unmittelbar folgenden Fehlerberichts. Falls kein unmittelbar
folgende Fehlerbericht vorliegt, besteht der Effekt darin, das gerade
programmierte Etikett und alle anderen Etiketten, welche während des Programmierens
temporär
ausgesetzt waren, anzuweisen, mit dem Antworten fortzufahren. Falls
es einen unmittelbar folgenden Fehlerbericht gibt, besteht der Effekt
darin, einen weiteren Programmierzyklus für das Etikett (oder die Etiketten)
zu initiieren, für
welches/welche ein Programmierversuch gerade durchgeführt wurde. Eine
solche Aktion wäre
geeignet, wenn der Fehlerbericht die Folge eines Rauschens in dem
Aufwärts-
oder Abwärts-Signalisierungsprozess
wäre.
-
Die
Abfrageeinrichtung muss einen solchen Bericht nicht abgeben. Sie
hat die Möglichkeit,
einen Fehlerbericht nicht abzugeben, sondern statt dessen einen
Hinweis zu geben, dass ein Etikett nicht korrekt programmiert erscheint,
zusammen mit einem Hinweis über
die früheren
Daten und einen Hinweis des Details der laufenden, nicht erfüllten Reaktion.
Natürlich
wird dies nur getan, nachdem mehrere Programmierungsversuche für ein Etikett
unternommen worden sind. Worauf wird uns hier einstellen, ist ein
wiederholtes Etiketten-Programmierungsversagen und wir der Ansicht
sind, alles Mögliche
getan zu haben. Es sein angemerkt, dass das Etikett nicht still
gesetzt wurde. Es scheint besser zu sein, weiterhin von einem nicht-arbeitenden
Etiketten zu hören
als dieses aus den Augen zu verlieren.
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Natürlich wird
die Abfrageeinrichtung nicht in einem Zyklus stecken bleiben wollen,
in welchen zwei Etiketten gleichzeitig programmiert werden und somit
kollidierende Antworten am Ende des Programmierungsvorgangs geben,
was zu einem weiteren Fehlersignal führen könnte, was ein Wiederholen des
Programmierungsvor ganges veranlassen wird. Das gleichzeitige Programmieren
von zwei Etiketten ist ein Fall, der theoretisch möglich ist,
wenn ein Programmieren nicht begonnen wird, bevor ein klares Anzeichen
dafür vorliegt, dass
nur ein einziges Etikett für
den Programmiervorgang identifiziert wurde. Dennoch gibt es, falls
dies auftritt, die Möglichkeit,
keinen Fehlerbericht abzugeben, nachdem, wie oben, eine Notiz zu
dem früheren
Dateninhalt der Etiketten und der gegenwärtigen nicht zugestimmten Reaktion
genommen wird. Das Etikett bzw. die Etiketten werden damit fortfahren,
zu antworten, und werden zukünftig
kaum kollidieren. Wenn sie separat antworten, können sie re-programmiert werden,
falls dies erwünscht
ist.
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Es
ergibt sich die Frage, was mit Etiketten passiert, die in dem Feld
neu ankommen und die nicht wissen, dass ein Programmiervorgang im
Gange ist. Falls sie nicht aufgewacht sind, läuft alles gut. Falls sie aufzuwecken
sein sollten, könnte
dies durch einen Parameter bestimmten Wake-up-Befehl erfolgen, welcher
sagt, dass sie mit dem Achtgeben beginnen sollten und auch ihre
Zeitsteuerung für
die Zeit in dem Feld starten sollten, aber noch nicht antworten
sollten. Sie können
mit dem Antworten beginnen, wenn ein Ende des Programmier-Befehls
empfangen wird. Eine solche Entwicklung kann die Hinzufügung weiterer
Parameter zu dem Wake-up-Signal
erforderlich machen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
können
in dem Fehlerfeld drei binäre
Stellen vorhanden sein. Die erste Stelle kann angeben, ob eine Fehlermitteilung
vorliegt oder nicht. Wenn kein Dekodierfehler oder anderer Fehler
gefunden wurde, wird eine Kein-Fehler-Mitteilung gegeben und wird
diese Tatsache berichtet, indem die erste Stelle des Fehlerfeldes
zu einer binären
Null gemacht wird. Da es jedoch wichtig ist, dass das Etikett sicherstellt,
dass ein Signalgebung während
der Dauer eines potentiellen Fehlers zuverlässig war, kann der zweiten
Stelle des Fehlerfeldes eine binäre
Eins gegeben werden. Die Korrektheit einer Signalgebung kann weiterhin
gewährleistet
werden, indem die dritte Stelle des Fehlerfeldes zu einem Prüfbit der
Unpaarigkeit, das heißt,
zu einer binären
Null, gemacht wird.
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Wenn
ein Dekodierfehler oder anderer Fehler gefunden wird, gibt es einen
Fehlerbericht und wird die erste Stelle des Fehlerfeldes deshalb
mit Eins gleich gesetzt. Die zweite Stelle berichtet über den
Fehler mit der Wertigkeit, dass eine binäre Eins über einen Fehler berichtet.
Die dritte Stelle des Fehlerfeldes ist wiederum eine Prüfstelle
und Unpaarigkeit und wird somit gleich Null gesetzt.
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Die
Folgen dieser Regeln ist, dass in dieser Ausführungsform der zulässige Satz
von Signalen für
das Fehlerfeld so ist, wie unten in Tabelle 9 angegeben.
-
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein Etikett, welches in Reaktion auf ein Bestätigungssignal in
der gleichen Signalisierungsdauer zu antworten aufgehört hat und
welches das Dekodierungsfehlersignal empfängt, seinen Antwortprozess
wieder aufnehmen. Ein solches Etikett wird bei einem unmittelbar
voraus gehenden Befehl nicht zum Programmiervorgang gehen und andere
Etiketten werden bei Vorhandensein eines solchen Dekodierungsfehlersignals
bei einem unmittelbar voraus gehenden Befehl nicht während des
Programmierens eines ausgewählten
Etiketts still bleiben.
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Ein
Etikett, welches mit dem Antworten aufgehört hat und welches kein Dekodierungsfehlersignal empfängt, wird
mit dem Aussetzen der Antwort fort fahren.
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Ein
Etikett, welches in Reaktion auf ein Bestätigungssignal in der gleichen
Signalisierungsdauer mit dem Antworten aufgehört hat und welches ein Fehlerfeld
empfängt,
welches nicht mit diesen zulässigen
Signalen zusammenpasst, wird daraus schließen, dass ein Fehler beim Empfang
des Fehlerfeldes durch das Etikett vorliegt und wird aus Sicherheitsgründen seinen
Antwortvorgang wieder aufnehmen.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
wurde erkannt, dass für
den Erhalt einer verbesserten Funktionalität unter den bestehenden (seit
13. Februar 2000) FCC-Vorschriften die unten definierte Sparse-Signalgebung
verwendet werden kann.
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Die
Sparse-Signalgebung kann Daten bereit stellen, die durch Größen der
Lücken
zwischen Marken begrenzt sind, welche durch Abfälle geliefert werden, wie dies
in 3 definiert ist.
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Es
kann gezeigt werden, dass, falls jede Lücke zwei Datenbits begrenzt,
die Sparse-Signalgebung
um einen Faktor von etwa dem 2,7-fachen effizienter ist als die
in 2 definierte Signalgebung. Die
Bedeutung der Sparse-Signalgebung besteht darin, dass die elektromagnetischen
Kompatibilitätsgrenzen,
welche mit einer Breitband-Signalgebung verbunden sind, dahin gehend
arbeit, dass sie die Anzahl von Abfällen des in 3 definierten
Typs beschränkt,
welche pro Sekunde angeboten werden können. Da eine Spare-Signalgebung
weniger Abfälle
für eine
gegebene Informationsmenge verwendet, kann mehr Information innerhalb
der elektromagnetischen Kompatibilitätsgrenzen zu dem Etikett transportiert
werden.
-
Bei
der Sparse-Signalgebung kann am Ende einer abgeschlossenen Antwort
ein einzelner Signalabfall vorliegen. Dieser Abfall kann die gleiche
Form haben, wie bei einem Nächster-Schlitz-Signal,
kann aber von dem Etikett in dem unterschiedlichen Kontext unterschiedlich
interpretiert werden. Er wird als der Beginn eines Signalgebungsmarkers
für folgende
Abfragesignale und als ein Ende für Zeitschlitzmarker für alle Etiketten
dienen.
-
Es
kann einen Stärkebericht
geben oder nicht. Falls es einen gibt, benötigt dieser einen weiteren
Signalabfall, so dass ein Raum zwischen Signalabfallen erfasst werden
kann.
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Sofern
es nicht einen Befehls- oder Fehlerreport geben muss, ist dieses
Signal das einzige, das von einem Etikett empfangen werden muss.
-
Ein
Etikett (oder Etiketten), welches/welche gerade geantwortet hat/haben
werden ausgeschaltet, werden aber wieder eingeschaltet, falls ein
Dekodierfehler kurz zur beschreibenden Weise signalisiert wird.
-
Falls
ein Befehls- oder Fehlerbericht gegeben werden muss, kann es einen
weiteren Signalabfall nach einer Zeitverzögerung geben, welche den Befehl
spezifiziert. Ein Null-Befehl (vielleicht Null oder eine Zeitverzögerung)
kann für
den Fall benötigt
werden, dass nur ein Fehlerbericht gegeben werden muss.
-
Falls
es einen Fehlerbericht gibt, kann dieser in drei Varietäten vorkommen.
Einer kann einen Fehler für
das gerade gelesene Etikett berichten. Der Zweite kann einen Fehler
für das
in dem vorher gehenden Zeitschlitz gelesenen Etikett berichten.
Der Dritte kann einen Fehler in diesen beiden Zeitschlitzen berichten.
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So
kann es am Ende eines erfolgreichen Lesevorganges einen einzelnen
Puls geben, zwei Pulse, falls erwünscht ist, nach einem erfolgreichen
Lesevorgang einen Befehl zu geben, und drei Pulse, wenn gewollt
ist, über
einen Fehler, mit oder ohne Befehl, zu berichten. Dies ist eine
sehr ökonomische
Signalgebung und würde in
Verbindung mit Etikettenantworten der erwarteten Zeitdauer die existierenden
FCC-Vorschriften
erfüllen.
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Es
wird noch einmal angemerkt, dass, um eine sichere Kollisionserfassung
zu erreichen, während
des Antwort-Zeitschlitzes, welcher dem Empfang einer Antwort folgt,
beim Aufzeichnen der Daten, welche während der Antwort empfangen
wurden, unten beschriebene Signal-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden
können.
-
Diese
Vorgänge
umfassen die Schritte: (1) Konstruieren einer Abschätzung aus
der dekodierten Antwort eines analogen Signals, welches zu der Antwort
geführt
haben müsste;
(2) Subtrahieren einer auf Amplitude und Phase eingestellten Version
der Antwort von der tatsächlichen
Antwortaufzeichnung, und zwar mit so eingestelltem Parameter, dass
der Rest minimiert wird; und (3) Untersuchen des Restes hinsichtlich
eines zu großen
Geräuschpegels
oder eines Anzeichens einer zweiten Antwort.
-
Falls
ein zu großer
Rest gefunden wird, wird angenommen, dass das Anzeichen, dass nur
eine Antwort empfangen wurde, unzuverlässig ist, und es kann ein Fehler,
der mit dem Antwort-Zeitschlitz verbunden ist, welcher dem gerade
abgeschlossenen Antwort-Zeitschlitz voraus ging, signalisiert werden.
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Es
sei angemerkt, dass dieses Verfahren der Kollisionserfassung im
Verhältnis
zu anderen, welche ansonsten vorgeschlagen wurden, dahin gehend
effizient ist, dass es keine Last durch das Aufnehmen in der Antwort
eines hohen Grades an Redundanz in der signalisierten Antwortinformation,
wie dies andere Systeme machen, mit sich trägt,.
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Der
Minimal-Befehlssatz, der in dieser verkürzten Signalgebung benötigt wird,
ist: Ausbreiten; Einengen; Gehen zum Programmieren; Ende der Programmierung; Ändern der
Modulation und Beenden Reset, das heißt, sechs Befehle. Zwei Lücken zwischen
Pulsen, wobei jede Lücke
zwei Bits begrenzt, würden
sechzehn Befehle möglich
machen und würden
einen Bereich für
eine Vielzahl neuer Modulationen erzeugen.
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Wenn
einem Etikett ein Befehl "Gehe
zum Programmieren" gesandt
wird, könnte
dieser alle Etiketten betreffen, welche gerade gelesen wurden, oder
mehre Etiketten. Da viele Daten folgen werden müssen, könnte in den Daten spezifiziert
werden, um welches es sich handelt.
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Die
Daten sowie ein Programmiermodus können als eine Reihe von Bytes
mit einer Rate von 160 Bytes pro Sekunde spezifiziert sein, falls
fünf Signalabfälle verwendet
werden, die fünf
Lücken
zwischen sich haben, um vier Bitpaare zu signalisieren. Mit dieser
Rate können
unter den Vorschriften acht solcher Bytes in 50 ms signalisiert
werden. Das ist keine Übertreibung
hinsichtlich der Programmierungszeit.
-
Man
würde sicher
sein wollen, dass diese Gruppe von fünf Signalabfällen alle
gegenüber
einem Einschaltsignal unterscheidbar sind. Dies kann unter Verwendung
eines Vorboten vor diesen gemacht werden oder indem sie so ausgebildet
werden, dass sie immer unterschiedlich beginnen. Figurenbeschreibung Fig.
1
| Host-Computer | =
Host-Computer |
| Motion | =
Bewegung |
Fig.
4a
| Signifier | =
Vorbote |
| Terminator | =
Terminator |
| Gap | =
Lücke |
| Previous
signalling | =
voraus gehende Signalgebung |
| Mandated | =
zwingend |
Fig.
4b
| Signifier | =
Vorbote |
| Separators | =
Separatoren |
| Previous
signalling | =
vorausgehende Signalgebung |
| Gap | =
Lücke |
| Mandated | =
zwingend |
| Optional | =
optional |
| Technology | =
Technologie |
| Application | =
Anwendung |
| Parameter | =
Parameter |
| Further
data | =
weitere Daten |
| Terminator | =
Terminator |
Fig.
5
| Previous
interrogator signal | =
vorausgegangenes Abfragesignal |
| Delay | =
Verzögerung |
| Precursor | =
Vorläufer |
| Signature
Field | =
Signaturfeld |
| Modulation
field | =
Modulationsfeld |
| Technology
specifier | =
Technologie-Vorbote |
| Standard
modulation | =
Standardmodulation |
| Listening
window | =
Hörfenster |
| Main
reply segment | =
Hauptantwort-Segment |
| Programmed
modulation | =
programmierte Modulation |
Fig.
6
| Tag
signature sequenz (variable) | =
Schild-Signatursequenz (variabel) |
| Separtor
sequenz (fixed) | =
Separatorsequenz (festgelegt) |
| Modulationfield
(variable) | =
Modulationsfeld (variabel) |
| Technology
code | =
Technologie-Code |
Fig.
7
| Last
interrogator signal | =
letztes Abfragesignal |
| Gap | =
Lücke |
| Precursor | =
Vorläufer |
| Main
reply segment | =
Hauptantwort-Segment |
| Possible
next slot signal | =
mögliches
Nächster-Zeitschlitz-Signal |
| Reply
acknowledgment signal | =
Antwort-Bestätigungssignal |
| Optional
parameters | =
optionale Parameter |
Fig.
8
| Main
reply segment | =
Hauptantwort-Segment |
| Protocol | =
Protokoll |
| Application | =
Anwendung |
| Operating
Parameters | =
Betriebsparameter |
| Additional
capability | =
zusätzliche
Kapazität |
| Strength | =
Stärke |
| Reply
data | =
Antwortdaten |
| Double
bit signalling | =
Doppelbit-Signalgebung |
| Single
bit signalling | =
Einzelbit-Signalgebung |
Fig.
9
| Separators | =
Separatoren |
| Signifier | =
Vorbote |
| Strength | =
Stärke |
| Command | =
Befehl |
| Possible
error report | =
möglicher
Fehlerbericht |
| Optional
parameters | =
optionale Parameter |
