DE602004003633T2 - RFID-System mit Sensor und Verfahren zum Senden von Zusatzsignalen - Google Patents

RFID-System mit Sensor und Verfahren zum Senden von Zusatzsignalen Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Hochfrequenzidentifikations- bzw. RFID-System und ein Verfahren, das dazu in der Lage ist, Daten zu bestätigen, die durch einen Sensor zusätzlich zu den für die Zertifizierung erforderlichen Basisdaten ermittelt werden.
  • Mit der Entwicklung von Hochfrequenztechnologien als Ersatz für die existierende Barcodetechnologie wurde eine Vielzahl von RFID-Systemen vorgeschlagen. Die Systeme wurden auf vielfache Weise verwendet, z.B. für das Vorabbezahlen eines Busfahrscheins oder einer Parkgebühr und dem Zutrittgewähren zu einem gesperrten Bereich, wie beispielsweise einem Labor. Die Basiskonfiguration dieser RFID-Systeme enthält eine Markierung mit integrierter Schaltung (IC) und eine Antenne, sowie ein Lesegerät. Die Antenne der Markierung gibt eine Information über das markierte Objekt von der integrierten Schaltung in Form des Hochfrequenzsignals aus, und das Lesegerät empfängt und bestätigt die Information.
  • RFID-Systeme werden vornehmlich in aktive und passive eingeteilt, abhängig davon, wie Strom in die integrierte Schaltung in der Markierung eingespeist wird. Bei den aktiven Systemen wird der integrierten Schaltung Strom von einer in der Markie rung enthaltenen Batterie zugeführt. Bei dem passiven System wird der integrierten Schaltung Strom durch einen induktiven Strom in Reaktion auf eine Magnetwelle zugeführt, die von dem Lesegerät übertragen wird. Der passive Typ gestattet die Verwendung einer dünnen, leichtgewichtigen Karte als Markierung. Die Markierung für ein passives System enthält eine Spule, die Strom über eine empfangene Magnetwelle induziert und die als Antenne dient, um die von der integrierten Schaltung ausgegeben Daten zu übertragen.
  • 1A ist ein schematisches Diagramm einer Struktur eines im Allgemeinen passiven RFID-Systems. Wie darin gezeigt, enthält das System eine Markierung 10 mit einer Spule 30 und einer integrierten Schaltung 20, eine äußere Antenne 40 und ein Lesegerät 50. 1B ist ein Blockdiagramm, das die Arbeitsweise des RFID-Systems erklärt.
  • Unter Bezugnahme auf die 1A und 1B, wenn sich der Kartenleser 50 der Markierung 10 nähert, empfängt die Spule 30 in der Markierung 10 ein Magnetwelle, die von der äußeren Antenne 40 ausgestrahlt wird (S110). Die Spule 30 erzeugt einen induktiven Strom aus der Magnetwelle gemäß dem Faradayschen Gesetz (S120).
  • Wenn die durch den induktiven Strom erzeugte Spannung die integrierte Schaltung 20 antreibt, greift die integrierte Schaltung auf in einem internen Speicher (nicht dargestellt) gespeicherte Daten zu (S130). Derartige Daten können enthalten: Name des Markierungsbesitzers, Mitgliedsnummer, Meldenummer, ob oder ob nicht Zugang und Ausgang gestattet ist, Herstelldatum und Hersteller des markierten Produkts oder jede andere nützliche Information. Die Spule 30 dient als interne Antenne für die Markierung 10 und gibt die Daten in Hochfrequenzsignalformat aus (S140).
  • Das RFID-Lesegerät 50 empfängt die Daten durch die äußere Antenne 40 (S150) und wandelt die empfangenen Daten um (S160). Somit kann die Markierungsinformation bestätigt werden (S170).
  • Bei solchen vorhandenen RFID- oder anderen Identifikationssystemen kann es wünschenswert sein, auch zusätzliche Echtzeitdaten zu übertragen. Solche Echtzeitdaten können durch Messen des gegenwärtigen Status des markierten Objekts oder einer Umgebung des markierten Objekts ermittelt werden. Bei Barcodes beispielsweise, die gegenwärtig bei Industrieprodukten am weitesten verbreitet sind, werden nur die Basisinformationen über Herstellungsnummer und Preis des Produkts ausgegeben. Beim Lagern empfindlicher Waren, wie Wein, ist es jedoch erforderlich, die Waren unter bestimmten Bedingungen aufzubewahren, z.B. innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs, um die Waren effizient zu handhaben.
  • Um den gegenwärtigen Status zu messen, muss das Zertifizierungssystem einen Sensor enthalten. Bei einem RFID-System sollte die Markierung einen Sensor zusätzlich zur Spule und der integrierten Schaltung enthalten. Bei der logischsten Herangehensweise würde eine integrierte Schaltung so ausgestaltet sein, dass sie die Information vom Sensor in digitale Daten umwandelt, damit die Zusatzdaten zusammen mit den Basisdaten ausgegeben werden. Dies kann mit der jüngst entwickelten SOC-(System on Chip)Technologie implementiert werden.
  • Zusätzlich zu dem Erfordernis eines neuen Designs für die integrierte Schaltung ergeben sich jedoch andere praktische Probleme, wenn das RFID-System durch ein solches Hinzufügen des Sensors implementiert wird. Erstens, da ein Analog-Digital(A/D-)Wandler zum Umwandeln der Sensorinformation in digitale Daten benötigt wird, schließt der gestiegene Stromverbrauch aufgrund des A/D-Wandlers die Verwendung des passiven Typs aus. Zweitens werden bei Verwendung einer komplizierteren integrierten Schaltung die Kosten je Markierung unweigerlich steigen. Die gestiegenen Kosten würden eine umfassende Nutzung eines solchen Systems verhindern.
  • Die WP 00/45331 (gegen die die unabhängigen Ansprüche abgegrenzt sind) betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Melden einer dynamischen Eigenschaft eines Produkts, das die RFID-Technologie verwendet. Eine elektronische Markierung ist mit einer RFID-Vorrichtung und einem Sensor zur Bestimmung der dynamischen Eigenschaft ausgestattet. Die Markierung überträgt die Eigenschaft zusammen mit einer Einheitsidentifikation.
  • Die US 6,255,959 B1 offenbart eine elektronische Sensorvorrichtung, aufweisend passive RFID-Schaltkreise auf einem ersten Substrat und einen Sensor auf einem zweiten Substrat. Eine Identifikationsnummer, die von einer Ausgabe des Sensors abhängige Ziffern enthält, wird von der Sensorvorrichtung übertragen.
  • Die GB 2,308,947 A offenbart eine RFID-Markierung, die einen Sensor enthält, der auf einen Umgebungsparameter anspricht. Wenn die Markierung von einem Lesegerät erregt wird, überträgt sie ein Hochfrequenzsignal einschließlich eines Codes, der einem Messwert gemäß einer Ausgabe des Sensors entspricht. Die Markierung überträgt auch einen Code, der die Markierung identifiziert.
  • Die US 6,297,734 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Umrechnen bzw. Randomisieren der Übertragungszeit in einem RFID-System. Die randomisierten Zeiten sind von den Ausgaben der Temperatur- und Bewegungsmonitore zur Überwachung der Umgebungsbedingungen abhängig.
  • Die US 2002/0021216 A1 offenbart eine Vorrichtung mit einem nicht linearen Element zur Erzeugung eines Hochfrequenzsignals. Dieses Signal ist mit Informationen kodiert, wie beispielsweise dem Wert eines Umgebungsparameters.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung ist ein Markierungsabschnitt vorgesehen, zur Verwendung in einem Hochfrequenzidentifikations-(RF-ID)-Leseabschnitt in einem RFID-System, aufweisend: eine Spule, die zum Erzeugen von Strom in Reaktion auf eine Magnetwelle eingerichtet ist und als Antenne dient; eine integrierte Schaltung (IC), die dazu eingerichtet ist, von der Spule angetrieben zu werden, um in einem Speicher gespeicherte Basisdaten abzurufen; einen Sensor, der dazu eingerichtet ist, von der Spule angetrieben zu werden, um Zusatzdaten zu erfassen, die einem momentanen Status eines Objekts entsprechen, das zu dem Markierungsabschnitt gehört; und eine Ausgabeeinheit für ein zusammengesetztes Signal, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit für ein zusammengesetztes Signal dazu eingerichtet ist, der Spule zur Übertragung ein zusammengesetztes Signal, das die Basisdaten in digitalem Format und die Zusatzdaten in analogem Format enthält, zuzuführen.
  • Bei dieser Vorrichtung können die von einem Sensor ermittelten analogen Daten durch einen Markierungsabschnitt zusätzlich zu den Basisdaten ausgegeben werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass lediglich minimale Hardware den vorhandenen Systemen hinzugefügt wird. Die Zusatzdaten können durch Verwendung eines frequenzverschobenen oder amplitudenveränderten Signals zugeführt werden.
  • Der Markierungsabschnitt kann eine Schaltung zum Bereitstellen von Konstantspannung enthalten, die den von der Spule erzeugten induktiven Strom in eine Konstantspannung zur Versorgung der integrierten Schaltung und des Sensors umwandelt. Der Markierungsabschnitt kann ein Aufkleber sein, und die Spule, die integrierte Schaltung und der Sensor können auf einer haftenden Seite des Aufklebers befestigt sein.
  • Der Markierungsabschnitt kann eine Eingabedatenerkennungseinheit enthalten, um Eingabedaten zusätzlich zu der von dem RFID-Lesegerät empfangenen Magnetwelle zu erkennen, um die integrierte Schaltung anzutreiben, damit Daten in Reaktion auf die Eingabedaten abgerufen werden, wobei der Markierungsabschnitt und das RFID-Lesegerät eine wechselseitige drahtlose Zertifizierung durchführen.
  • Die Ausgabeeinheit für ein zusammengesetztes Signal kann einen Sensorsignalgeber enthalten, der die Trägerfrequenz der Basisdaten entsprechend den Zusatzdaten aus dem Sensor verschieben kann. Der Sensorsignalgeber kann einen variablen Kondensator enthalten, der mit der Spule verbunden ist. Der variable Kondensator kann parallel zur Spule sein.
  • Der Sensorsignalgeber kann die Amplitude des Basisdatenträgers, entsprechend den Zusatzdaten aus dem Sensor, variieren. Der Sensorsignalgeber kann einen mit der Spule verbundenen variablen Widerstand enthalten. Der variable Widerstand kann parallel zur Spule sein.
  • Die Erfindung stellt auch ein RFID-System bereit, aufweisend: den oben beschriebenen Markierungsabschnitt, eine Antenne, um das von dem Markierungsabschnitt ausgegebene zusammengesetzte Signal zu empfangen, und einen RFID-Leseabschnitt, um das von der Antenne empfangene zusammengesetzte Signal abzurufen und um die Basisdaten und die Zusatzdaten zu dekodieren.
  • Die Erfindung stellt auch ein Verfahren bereit zum Bestätigen von Messinformationen in einem RFID-System, das einen Markierungsabschnitt und einen RFID-Leseabschnitt enthält, wobei das Verfahren umfasst: Messen von Daten mit einem Sensor des Markierungsabschnitts, Abrufen von Basisdaten, die in dem Markierungsabschnitt gespeichert sind, Bilden eines zusammengesetzten Signals, das die Basisdaten in digitalem Format und die Messdaten in analogem Format enthält, Ausgeben des zusammengesetzten Signals von dem Markierungsabschnitt, Empfangen des zusammengesetzten Signals in dem RFID-Leseabschnitt und Dekodieren der Basisdaten und der Messdaten in dem RFID-Leseabschnitt.
  • Das Verfahren kann ferner enthalten: Ausgeben einer Magnetwelle von dem RFID-Leseabschnitt, Erzeugen eines Stroms aus der Magnetwelle, die von dem Markierungsabschnitt empfangen wird, und Antreiben der Mess- und Abrufschritte durch Verwenden des Stroms. Der Strom kann vor der Verwendung in eine konstante Spannung umgewandelt werden.
  • Das Bilden des zusammengesetzten Signals kann das Frequenzverschieben einer Trägerfrequenz enthalten, wobei die Amplitude eines Trägerfrequenzsignals, das die Basisdaten trägt, variiert wird. Das Dekodieren kann enthalten: Empfangen eines zusammengesetzten Signals aus den Basisdaten und den Messdaten, Demodulieren der Basisdaten, Erfassen der Messdaten und Bestätigen der Basisdaten und der Messdaten. Das Erfassen der Messdaten kann das Erfassen von wenigstens einem, der Frequenzverschiebung oder der Amplitudenabweichung in einer Trägerfrequenz, die die Basisdaten trägt, enthalten.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben genannten und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die ausführliche, veranschaulichende Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele hiervon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
  • 1A ein schematisches Diagramm der Konfiguration eines herkömmlichen RFID-Systems,
  • 1B ein Blockdiagramm, das den Betrieb eines herkömmlichen RFID-Systems erklärt,
  • 2 ein schematisches Diagramm der Konfiguration eines RFID-Systems, das einen Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung hat,
  • 3 ein Blockdiagramm, das den Betrieb des RFID-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt,
  • 4 ein Blockdiagramm eines Markierungsabschnitts des RFID-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 5A und 5B schematische Schaltungsdiagramme von Ausführungsformen der Signalausgabeeinheit, die in dem Markierungsabschnitt des vorliegenden RFID-Systems verwendet wird,
  • 6A bis 6C Verläufe von Basisdaten und Zusatzdaten, die von dem RFID-Lesegerät erfasst werden gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und
  • 7A7B schematische Diagramme verschiedener Konfigurationen der Markierungen des vorliegenden RFID-Systems.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen anschauliche Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Die Erfindung kann jedoch auf verschiedene Arten verkörpert werden und sollte nicht als auf die hierin angegebenen Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Diese Ausführungsformen werden vielmehr angegebenen, damit diese Offenbarung genau und vollständig ist und das Konzept dieser Erfindung dem Fachmann vollständig vermittelt wird.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm der Konfiguration eines RFID-Systems, das einen Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung hat. Das in 2 dargestellte RFID-System enthält einen Markierungsabschnitt 200 mit einer Spule 230, einer integrierten Schaltung 210 und einem Sensor 220. Eine außerhalb des Markierungsabschnitts 200 angeordnete Antenne 240 empfängt einen Hochfrequenzausgang vom Markierungsabschnitt 200. Ein RFID-Lesegerät 250 verarbeitet die Basisdaten und die Zusatzdaten, die es von der Antenne 240 empfängt.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das einen Betrieb des RFID-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt. Links von der gestrichelten Linie ist eine Betriebsweise des Markierungsabschnitts 200 aufgezeigt und rechts von dieser eine Betriebsweise des RFID-Lesegeräts 250.
  • Um die Zertifizierung durchzuführen, wenn sich das RFID-Lesegerät 250 dem Markierungsabschnitt 200 nähert, wird eine Magnetwelle, die vom RFID-Lesegerät 250 ausgegeben wird, an den Markierungsabschnitt 200 übertragen (S300). Wenn der Markierungsabschnitt 200 die Magnetwelle empfängt, fließt der gemäß dem Faradayschen Gesetz erzeugte induktive Strom durch die Spule 230, wobei der Markierungsabschnitt mit Strom versorgt wird (S310). Der zugeführte Strom gestattet es der integrierten Schaltung 210 in dem Markierungsabschnitt auf Basisdaten zuzugreifen, die in einem internen Speicher gespeichert sind (S320). Der zugeführte Strom gestattet es auch, dass der Sensor (220) dabei gemessene Daten den Basisdaten hinzufügt (S330). Der Aufbau des Sensors wird abhängig von der Art der zu messenden Informationen festgelegt. Beispielsweise kann ein Sensor verwendet werden, der Temperatur, Feuchtigkeit, Einwirkung, Beleuchtung oder jede gewünschte Eigenschaft misst.
  • Die Zusatzdaten und die Basisdaten werden durch die Spule 220 in den Markierungsabschnitt 200 übertragen (S340). Die Basisdaten werden auf einer Trägerfrequenz mit digitalem Datenformat übertragen. Die Zusatzdaten aus dem Sensor werden in einem analogen Datenformat ohne separate Umwandlung in digitale Daten übertragen. Dieses analoge Format kann in die Basisdaten mittels Frequenzverschiebung oder Amplitudenabweichung der Trägerfrequenz eingebettet werden, um ein zusammengesetztes Signal zu bilden.
  • Wenn das zusammengesetzte Signal, das die Zusatzdaten und die Basisdaten enthält, von dem Markierungsabschnitt 200 übertragen wird, empfängt das RFID-Lesegerät 250 die Zusatzdaten und die Basisdaten durch die Antenne 240 (S350). Da die Basisdaten, die die für die Zertifizierung notwendige Basisinformation enthalten, in digitalem Format vorliegen, werden die Basisdaten von dem RFID-Lesegerät 250 durch ein Demodulationsverfahren bestätigt (S360, S370). Da die Zusatzdaten in analogem Format vorliegen, kann das RFID-Lesegerät 250 diese Daten abrufen, indem eine Frequenzverschiebung oder Amplitudenabweichung in der Trägerfrequenz ermittelt wird (S380, S390).
  • 4 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Markierungsabschnitts 200 des RFID-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Markierungsabschnitt enthält eine Signalausgabeeinheit 500, eine integrierte Schaltung 510, einen Spannungswandler 410 und einen Sensor 450. Die Signalausgabeeinheit 500 enthält eine Spule 400 und einen Sensorsignalgeber 460. Obwohl die vorliegende Ausführungsform die integrierte Schaltung 510 mit einer Steuerung 420, einem elektrisch löschbaren programmierbaren Lesespeicher (EEPROM) 430 und einem Sender 440 darstellt, dient dies nur der Verdeutlichung und nicht der Einschränkung der vorliegenden Ausführungsform.
  • Die Spule 400 wirkt als induktiver Stromerzeuger, der ein externes Magnetfeld empfängt, und dient als Antenne, die ein Hochfrequenzsignal aus dem Markierungsabschnitt ausgibt. Wenn die Spule 400 den induktiven Strom erzeugt, wandelt der Spannungswandler 410 den induktiven Strom in eine Konstantspannung um. Da der induktive Strom abhängig von der Abweichung der magnetischen Feldstärke erzeugt wird, ist er instabil. Folglich ist es notwendig, den induktiven Strom in die Konstantspannung umzuwandeln, um die integrierte Schaltung 510 und den Sensor 450 anzutreiben. Die durch den Spannungswandler 410 umgewandelte Spannung wird der integrierten Schaltung 510 und dem Sensor 450 zugeführt.
  • Wird die oben beschriebene Ausführungsform mit einem Einrichtungs-RFID-System (wie zum Beispiel bei einem Vorabzahlungssystem für einen Busfahrschein) ausgeführt, gibt das RFID-Lesegerät nur eine einfache Magnetwelle aus, um den Markierungsabschnitt anzutreiben. Ein Zweirichtungs-RFID-System mit einer schwierigeren Struktur kann dort verwendet werden, wo das RFID-Lesegerät Daten zusätzlich zur Magnetwelle ausgibt. Diese Daten werden dann in dem Markierungsabschnitt entnommen. Beispielsweise können die Daten entnommen werden, indem eine optionale Datenerfassungseinheit 415 zwischen dem Spannungswandler 410 und der integrierten Schaltung 510 gegeben ist. Die entnommenen Daten werden in die Steuerung 420 eingegeben, die Steuerung 420 kann die gewünschte Information aus dem EEPROM 430 gemäß den Eingabedaten abrufen, wodurch ein Informationsaustausch zwischen dem RFID-Lesegerät 250 und dem Markierungsabschnitt 200 gestattet wird.
  • Wenn die Steuerung 420 innerhalb der integrierten Schaltung 510 mit der Konstantspannung versorgt wird, werden die im EEPROM 430 gespeicherten Basisdaten abgerufen und an den Sender 440 ausgegeben. Der Sender 440 gibt die Basisdaten aus, die auf der Trägerfrequenz in digitalem Datenformat getragen werden.
  • Zur selben Zeit wird die Spannung aus dem Spannungswandler 410 dem Sensor 450 zugeführt, der eine gewünschte Eigenschaft erfasst und das erfasste Signal in einen Sensorsignalgeber 460 in analogem Datenformat eingibt. Der Sensor 450 kann durch einen einfachen Schaltungsaufbau realisiert werden. Der Sensorsignalgeber 460 verschiebt die Trägerfrequenz und/oder variiert die Amplitude der Trägerfrequenz, die von dem Sender 440 ausgegeben wird, wodurch vom Sensor ermittelte Zusatzdaten in Analogformat ausgegeben werden.
  • Ausgestaltungen der Signalausgabeeinheit 500 sind in den 5A und 5B gezeigt. Beide Ausführungen benutzen eine Spule 400, die auch als Antenne in dem Markierungsabschnitt 200 verwendet wird. Obgleich die folgenden Ausgestaltungen spezifische, variable Elemente parallel zur Spule verwenden, können auch andere variable Elemente verwendet werden, und/oder das variable Element kann in Serie mit der Spule angeordnet sein.
  • 5A ist eine schematische Darstellung der Signalausgabeeinheit 500, die die Spule 400 enthält, dargestellt durch eine Induktivität L der Spule 400 parallel zu einem variablen Kondensator, dargestellt durch eine Kapazität C des variablen Kondensators. Die Kapazität C des Kondensators variiert in Ab hängigkeit von dem vom Sensor 450 gemessenen Wert, was das Verschieben der Trägerfrequenz bewirkt.
  • 5b ist eine schematische Darstellung der Signalausgabeeinheit 500, die die Spule 400 enthält, dargestellt durch eine Induktivität L der Spule 400 parallel zu einem variablen Widerstand, dargestellt durch einen Widerstandswert R des variablen Widerstands. Der Widerstandswert R des Widerstands variiert in Abhängigkeit von dem vom Sensor 450 gemessenen Wert, was das Abweichen der Amplitude der Trägerfrequenz bewirkt.
  • Das RFID-Lesegerät entnimmt die auf der Trägerfrequenz getragenen Basisdaten durch das Demodulationsverfahren und erfasst auch die Zusatzdaten durch Messen der verschobenen Frequenz oder abweichenden Amplitude.
  • 6A6C sind Graphen der Basisdaten und der Zusatzdaten, die von einem RFID-Lesegerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt werden. 6A zeigt ein Trägerfrequenz(Fc)-Signal 600 für die Basisdaten. 6B zeigt Zusatzdaten, die dadurch dargestellt werden, dass das Trägerfrequenzsignal 600 um einen bestimmten Betrag (Fd) verschoben ist, um ein verschobenes Signal 610 bei einer Frequenz (Fm) bereitzustellen, wenn die Signalausgabeeinheit 500 den variablen Kondensator benutzt, wie in 5A dargestellt. Wird die Trägerfrequenz (Fc) der Basisdaten um einen bestimmten Betrag (Fd) verschoben, misst das RFID-Lesegerät die Frequenz (Fm) des verschobenen Signals 610 und erfasst die Kapazität des variablen Kondensators gemäß der Formel |Fc – Fd| = Fm, was zu den ermittelten Zusatzdaten führt.
  • 6C zeigt Zusatzdaten, die dargestellt sind durch ein Variieren der Amplitude des Trägerfrequenzsignals 600 um einen Betrag Ad, um ein variiertes Signal 620 bereitzustellen, wenn die Signalausgabeeinheit 500 den variablen Widerstand aus 5B benutzt. Das RFID-Lesegerät ermittelt die Zusatzdaten durch Messen der Abweichung der Amplitude Ad des variierten Signals 620 und ermittelt den Widerstandswert des variablen Widerstands. Zusätzlich kann sowohl die Amplitude variiert als auch die Frequenz verschoben werden, um mehr als einen gemessenen Wert einzubetten.
  • Das RFID-System mit dem Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei einer großen Vielzahl verschiedener Anwendungen eingesetzt werden. 7A und 7B zeigen Markierungen jeweils als ein Klebeband oder einen Aufkleber. Diese Markierungen gestatten deren einfache Entfernung im Gegensatz zur oben angegebenen Kartenform in einem gängigen drahtlosen Zertifizierungssystem.
  • In den 7A und 7B sind die Spulen 710 und 750 jeweils auf der Markierung eines Klebebandes 700 oder eines Aufklebers 740 befestigt. Diese Markierungen enthalten auch eine integrierte Schaltung 720 und einen Sensor 760, angetrieben durch von den jeweiligen Spulen induzierten Strom. Die integrierte Schaltung 720 und der Sensor 760 werden so angetrieben, dass das vom Sensor ermittelte Signal in das Basissignal eingebettet wird mittels Frequenzverschiebung und/oder Amplitudenabweichung des Trägerfrequenzsignals, das von dem Sender in der integrierten Schaltung ausgegeben wird, wie oben beschrieben.
  • Somit ist es möglich, einen gegenwärtigen Status des markierten Objekts zusätzlich zu den für die Zertifizierung erforder lichen Basisdaten zu messen. Durch Ausgeben der Daten in Analogformat ist es nicht erforderlich, eine neue integrierte Schaltung zu entwickeln, wodurch die Kosten je Einheit des Markierungsabschnitts gesenkt werden. Folglich ist es möglich, eine Wegwerfmarkierung zur regelmäßigen Verwendung im täglichen Leben herzustellen. Der Markierungsabschnitt kann in Form eins Aufklebers oder Klebebandes vorliegen, die eine einfache Handhabung gestatten und wegwerfbar sind. Ist beispielsweise eine Aufklebermarkierung an einem Patienten befestigt, dessen Zustand einen Statuscheck einer Eigenschaft erfordert, wie beispielsweise der Temperatur, können, jederzeit wenn sich das RFID-Lesegerät dem Markierungsabschnitt nähert, diese Statusinformationsdaten zusätzlich zu den Basisdaten, wie Name, Alter und Geschlecht des Patienten, gesammelt werden.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind hierin offenbart und sie werden, trotz der benutzten spezifischen Begriffe, allgemein und beschreibend verwendet und sind auch so zu interpretieren, sie sind jedoch nicht als beschränkend auszulegen. Dementsprechend wird der Fachmann erkennen, dass zahlreiche Änderungen in Form und Detail durchgeführt werden können, ohne dabei vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie in den nachfolgenden Ansprüchen ausgeführt, abzuweichen.

Claims (19)

  1. Markierungsabschnitt (200) zur Verwendung in einem Hochfrequenzidentifikationsleseabschnitt (250) in einem Hochfrequenzidentifikationssystem, umfassend: eine Spule (230), die zum Erzeugen von Strom in Reaktion auf einen Magnetwelle eingerichtet ist und als Antenne dient; eine integrierte Schaltung (210), die dazu eingerichtet ist, von der Spule (230) angetrieben zu werden, um in einem Speicher gespeicherte Basisdaten abzurufen; einen Sensor (220), der dazu eingerichtet ist, von der Spule (230) angetrieben zu werden, um Zusatzdaten zu erfassen, die einem momentanen Status eines Objekts entsprechen, das zu dem Markierungsabschnitt (200) gehört; und eine Ausgabeeinheit (460) für ein zusammengesetztes Signal, die dazu eingerichtet ist, der Spule (230) ein zusammengesetztes Signal zur Übertragung zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das zusammengesetzte Signal die Basisdaten in digitalem Format und die Zusatzdaten in analogem Format enthält.
  2. Markierungsabschnitt (200) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Schaltung (410) zum Bereitstellen von Konstantspannung, die dazu eingerichtet ist, den von der Spule (230) erzeugten Strom in eine Konstantspannung zur Versorgung der integrierten Schaltung (10) und des Sensors (220) umzuwandeln.
  3. Markierungsabschnitt (200) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Eingabedatenerkennungseinheit (415), die dazu eingerichtet ist, Eingabedaten, die die Spule (230) zusätzlich zur Magnetwelle empfängt, zu erkennen, wobei die integrierte Schaltung (210) dazu eingerichtet ist, Daten in Reaktion auf die Eingabedaten abzurufen, wobei der Markierungsabschnitt (200) eine wechselseitige drahtlose Zertifizierung mit dem Hochfrequenzidentifikationsleseabschnitt (250) durchführt.
  4. Markierungsabschnitt (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die integrierte Schaltung (210) dazu eingerichtet ist, die Basisdaten als Hochfrequenzsignal auszugeben, und wobei die Ausgabeeinheit für das zusammengesetzte Signal einen Sensorsignalgeber (460) enthält, der dazu eingerichtet ist, die Zusatzdaten aus dem Sensor (220) in die Basisdaten aus der integrierten Schaltung (210) einzubetten, um das zusammengesetzte Signal zu bilden, wobei der Sensorsignalgeber (460) dazu eingerichtet ist, eine Trägerfrequenz der Basisdaten entsprechend den Zusatzdaten aus dem Sensor (220) zu verschieben.
  5. Markierungsabschnitt (200) nach Anspruch 4, wobei der Sensorsignalgeber (460) einen mit der Spule (230) verbun denen variablen Kondensator enthält.
  6. Markierungsabschnitt (200) nach Anspruch 5, wobei der variable Kondensator parallel zur Spule (230) ist.
  7. Markierungsabschnitt (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die integrierte Schaltung (210) dazu eingerichtet ist, die Basisdaten als ein Hochfrequenzsignal auszugeben, und wobei die Ausgabeeinheit für das zusammengesetzte Signal einen Sensorsignalgeber (560) umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Zusatzdaten aus dem Sensor (220) in die Basisdaten aus der integrierten Schaltung (210) einzubetten, um das zusammengesetzte Signal zu bilden, wobei der Sensorsignalgeber (460) dazu eingerichtet ist, die Amplitude eines Trägers der Basisdaten entsprechend den Zusatzdaten aus dem Sensor (220) zu variieren.
  8. Markierungsabschnitt (200) nach Anspruch 7, wobei der Sensorsignalgeber (460) einen mit der Spule (230) verbundenen veränderlichen Widerstand hat.
  9. Markierungsabschnitt (200) nach Anspruch 8, wobei der veränderliche Widerstand parallel zur Spule (230) ist.
  10. Markierungsabschnitt (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Markierungsabschnitt (200) ein Aufkleber ist, und die Spule (230), die integrierte Schaltung (210) und der Sensor (220) auf einer haftenden Seite des Aufklebers befestigt sind.
  11. Markierungsabschnitt (200) nach Anspruch 1, wobei die Ausgabeeinheit für das zusammengesetzte Signal dazu ein gerichtet ist, die Basisdaten auf einer Trägerfrequenz zu empfangen und die Trägerfrequenz entsprechend den Zusatzdaten umzuwandeln.
  12. Hochfrequenzidentifikationssystem, umfassend: den Markierungsabschnitt (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eine Antenne (240), um das von dem Markierungsabschnitt (200) ausgegebene zusammengesetzte Signal zu empfangen, und einen Hochfrequenzidentifikationsleseabschnitt (250), um das von der Antenne (240) empfangene zusammengesetzte Signal abzurufen und um die Basisdaten und die Zusatzdaten zu dekodieren.
  13. Verfahren zum Bestätigen von Messinformationen in einem Hochfrequenzidentifikationssystem, das einen Markierungsabschnitt (200) und einen Hochfrequenzidentifikationsleseabschnitt (250) enthält, wobei das Verfahren umfasst: Messen von Daten mit einem Sensor des Markierungsabschnitts (S330), Abrufen von Basisdaten, die in dem Markierungsabschnitt gespeichert sind (S320), Bilden eines zusammengesetzten Signals, das die Basisdaten und die Messdaten enthält (S330), Ausgeben des zusammengesetzten Signals von dem Markierungsabschnitt (S340), Empfangen des zusammengesetzten Signals in dem Hochfrequenzidentifikationsleseabschnitt (S350) und Dekodieren der Basisdaten und der Messdaten in dem Hochfrequenzidentifikationsleseabschnitt (S360, S380), dadurch gekennzeichnet, dass das zusammengesetzte Signal die Basisdaten in digitalem Format und die Messdaten in analogem Formal enthält (S330).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Ausgeben einer Magnetwelle von dem Hochfrequenzidentifikationsleseabschnitt (S300), Erzeugen eines Stroms aus der Magnetwelle, die von dem Markierungsabschnitt empfangen wird (S310), und Antreiben der Mess- und Abrufschritte durch Verwenden des erzeugten Stroms (S320, S330).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Umwandeln des erzeugten Stroms in eine konstante Spannung vor dem Antriebsschritt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Schritt des Bildens des zusammengesetzten Signals das Verschieben einer Trägerfrequenz der Basisdaten umfasst.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Schritt des Bildens des zusammengesetzten Signals das Variieren der Amplitude eines Trägers der Basisdaten umfasst.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der Schritt des Dekodierens der Basisdaten und der Messdaten umfasst: Empfangen des zusammengesetzten Signals, das die Basisdaten und die Messdaten enthält, Demodulieren der Basisdaten, Erfassen der Messdaten, und Bestätigen der Basisdaten und der Messdaten.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt der Messdatenerfassung das Erfassen von wenigstens einem, der Frequenzverschiebung oder der Amplitudenabweichung in einem Träger der Basisdaten, umfasst.
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