DE69931300T2

DE69931300T2 - Verfahren und System zum mehrmals Lesen einer dynamischen Sammlung von Etiketten

Info

Publication number: DE69931300T2
Application number: DE69931300T
Authority: DE
Inventors: Francois Vacherand; Elisabeth Crochon
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: JP2000076396A; EP0942387B1; FR2776095B1; EP0942387A1; FR2776095A1; DE69931300D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Multi-Leseverfahren einer dynamischen Etikettenmenge mit Synchronisation der Kommunikationen zwischen der Abfragvorrichtung (auch Leser genannt) und den Etiketten, die auf zufällige Weise in das von der Abfragvorrichtung ausgestrahlte elektromagnetische Feld eindringen oder dieses verlassen können.
Die Erfindung betrifft auch ein System zur Anwendung dieses Verfahrens.
Die Erfindung betrifft jede Transaktion zwischen einem Abfragsystem und Antwortsystemen, deren Anzahl man a priori nicht kennt. Insbesondere findet die Erfindung Anwendungen auf dem Gebiet der Erkennung der Träger von Ansteckausweisen oder den Gebieten der Buchung und der Kontrolle von etikettentragenden Gegenständen wie etwa Koffern in Flughäfen, Waren in einem Kaufhaus oder auch Produkten einer Produktionskette.
Stand der Technik
Der Fachmann kennt zahlreiche existierende Systeme und Verfahren zur Identifizierung von etikettentragenden Gegenständen. Die meisten von ihnen betreffen das Multietikettenlesen, auch "Multilesen" genannt.
Einige dieser Verfahren schlagen eine Wiederaussendung des Etikettencodes nach einer für jedes Etikett typischen Zufallszeit vor, wenn es eine Detektion von Kollisionen zwischen von den Etiketten simultan gesendeten Mitteilungen gibt.
Es gibt auch Verfahren, die darin bestehen, für die Antwort eines Etiketts eine spezielle Zeitscheibe auszusparen. Jede Zeitscheibe wird durch den Identifikationscode jedes Etiketts eindeutig festgelegt. Jedoch optimieren diese Verfahren nicht die Transaktionszeit zwischen der Abfragvorrichtung und der Gesamtheit der Etiketten.
Ein anderes Verfahren, das nur an einmal zu lesende statische Etikettenmenge angepasst ist, wird in der Patentanmeldung FR-A-2 677 135 beschrieben. Diese Patentanmeldung erläutert, wie die in dem Abfragfeld der Abfragvorrichtung präsenten Etiketten durch die Vorrichtung veranlasst werden, nacheinander jedes Bit ihres Identifikationscodes zu liefern, bis dieser ganz identifiziert ist. Dazu antworten die Etiketten auf ein Befehlssignal der Abfragvorrichtung; wenn ein Etikett detektiert, dass der momentan identifizierte Code sich von seinem unterscheidet, sperrt es sich momentan (das heißt, dass es stumm wird) und der Identifizierungszyklus wird mit den anderen Etiketten solange fortgesetzt, bis nur noch ein einziges Etikett nicht gesperrt ist. Der Code dieses Etiketts wird dann Identifiziert. Am Ende des Identifizierungszyklus und aufgrund eines einzigen Befehls der Abfragvorrichtung, sperrt sich das identifizierte Etikett definitiv und die anderen Etiketten heben ihre Sperre sofort auf. Das Identifizierungsverfahren wird dann reinitialisiert, um ein anderes Etikett zu identifizieren. Diese Operationen werden so oft wie notwendig wiederholt, bis alle Etiketten separat identifiziert worden sind.
Jedoch kann diese Technik nur bei einer statischen Etikettenmenge angewendet werden, die nur ein einziges Mal gelesen werden kann. Sie kann also nicht bei einer dynamischen Etikettenmenge angewendet werden, das heißt Etiketten, auf zufällige Weise in das von der Abfragvorrichtung ausgestrahlte elektromagnetische Feld eindringen oder dieses verlassen können.
In der 1 ist halbkugelförmig das elektromagnetische Feld C einer Abfragvorrichtung L dargestellt, die gerade eine Absuch- bzw. Abtastsequenz durchführt, das heißt mit einem Etikett E1 binäre Daten austauscht, das in dem elektromagnetischen Feld schon präsent ist. Man sieht auch ein Etikett E2, das gerade in dieses elektromagnetische Feld eindringt.
In dieser 1 symbolisieren mehrere Pfeile die Informationsaustausche zwischen der Abfragvorrichtung L und den Etiketten E1 und E2. Insbesondere sieht man in dieser Figur, dass im Moment des Eindringens des Etiketts E2 in das elektromagnetische Feld Datenaustausche zwischen der Abfragvorrichtung und dem Etikett E1 stattfinden; das Etikett E2 empfängt also auch die durch die Abfragvorrichtung L ausgesendeten und für das in dem elektromagnetischen Feld schon präsente Etikett E1 bestimmten Mitteilungen. In diesem Fall kann das Etikett E2 ebenso wie das Etikett E1 auf diese Mitteilungen antworten; dies kann zu einer Konfusion bei den Mitteilungen führen, die die Abfragvorrichtung empfängt.
Das Dokument US 5 339 073 beschreibt Zugangskontrollausrüstung mit einer Abfrageinheit, die ein Abfragsignal aussendet, und einer Vielzahl von Empfängern, wobei jeder Empfänger einen eigenen Identifikationscode hat, der sich von dem der anderen Empfänger unterscheidet. Das Abfragsignal wird simultan an alle Empfänger übertragen. Eine Antwort auf dieses Signal erhält die Abfrageinheit von irgend einem der Empfänger ohne jegliche Synchronisation.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht genau darin, die Nachteile der oben genannten Techniken zu beseitigen und jede Konfusion zu vermeiden, wenn während eines Lesezyklus ein Etikett in das Abfragfeld eindringt.
Zu diesem Zweck schlägt sie ein Verfahren und ein System zum Lesen einer dynamischen Menge von Etiketten vor, die auf zufällige Weise in das elektromagnetische Feld einer Abfragvorrichtung eindringen oder dieses verlassen können, während diese Abfragvorrichtung binäre Daten aussendet, die für ein vorher identifiziertes Etikett bestimmt sind; mit anderen Worten ermöglichen das Verfahren und das System der Erfindung, die asynchronen Ankünfte von Etiketten während eines Lesezyklus (oder Absuch- bzw. Abtastzyklus) oder während jeglichen Austausches von Daten zwischen der Abfragvorrichtung und den schon in dem Abfragfeld präsenten Etiketten zu verwalten.
Noch genauer betrifft die Erfindung ein Hochfrequenz-Multileseverfahren einer dynamischen Etikettenmenge, von denen jede einen anderen Identifizierungscode hat, wobei jedes Etikett auf zufällige Weise während einer Lesesequenz der Identifikationscodes in das elektromagnetische Feld einer Abfragvorrichtung eindringen oder dieses verlassen kann. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Etikett (E2), das während einer Lesesequenz der Codes in das elektromagnetische Feld eindringt, erst nach dem Empfang einer durch die Abfragevorrichtung ausgesandten Synchronisationsinformation die Erlaubnis hat, Daten auszusenden.
Nach der Erfindung umfasst jedes Etikett einen Code eines für das Etikett charakteristischen Typs, den das Etikett der Abfragevorrichtung sendet, wenn das genannte Etikett die Erlaubnis hat, Daten auszusenden.
In Abhängigkeit von dem durch die Abfragvorrichtung empfangenen Typencode des Etiketts startet die Abfragvorrichtung ein Protokoll der speziellen Austausche mit dem Etikett. Dieser Typencode muss ein Einsbit umfassen, um der Abfragvorrichtung die Präsenz des entsprechenden Etiketts mitzuteilen.
Nach einer ersten Realisierungsart der Erfindung besteht die Synchronisationsinformation aus wenigstens einer spezifischen Mitteilung, welche die Abfragevorrichtung aussendet, um dem neuen Etikett mitzuteilen, dass es nach dem Empfang dieser Mitteilung Daten senden kann.
Die Abfragvorrichtung verfügt nämlich über einen Bestand an codierten Mitteilungen, der auch diese spezifische Mitteilung umfasst. Diese Mitteilungen entsprechen Befehlen oder Daten, die ohne Konfusionsrisiko an die Etiketten übertragen werden können.
Nach einer zweiten Realisierungsart der Erfindung ist das in das elektromagnetische Feld eindringende Etikett in einem inaktiven Zustand; die Synchronisationsinformation wird dann durch ein Signal gebildet, das durch die Abfragevorrichtung ausgesendet wird und dazu dient, das Etikett in einen aktiven Zustand zu versetzen, in dem es fähig ist, Daten zu empfangen und zu senden.
Die Erfindung betrifft auch ein Multi-Lesesystem nach Anspruch 5.
Die Etiketten des Systems können umfassen:

– eine momentane Invalidierungskippschaltung, un
– eine zyklische Sperrkippschaltung.

Nach der Erfindung kann jedes Etikett eine Etikettenselektions-Kippschaltung umfassen, die einen Dialog nur zwischen dem selektierten Etikett und der Abfragevorrichtung ermöglicht.
Nach einer ersten Realisierungsart der Erfindung umfasst die Abfragevorrichtung zusätzliche Modulationseinrichtungen, die zum Senden von Mitteilungen dienen, und alle Etiketten umfassen Demodulationseinrichtungen dieser Mitteilungen. Diese Mitteilungen sind die vorhergehend definierten.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die 1 stellt schematisch ein Beispiel eines elektromagnetischen Felds dar, in das soeben ein neues Etikett eindringt;
die 2 zeigt schematisch das Ablaufdiagramm einer Lesesequenz mit Aktualisierung der Informationen;
die 3 zeigt schematisch die Architektur eines Etiketts; und
die 4 zeigt schematisch die Architektur der Abfragvorrichtung.
Detaillierte Beschreibung von Realisierungsarten
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht das Lesen der identifikationscodes einer Vielzahl von Etiketten, die auf asynchrone Weise in das elektromagnetische Feld des Lesers eindringen oder dieses verlassen, wobei es die Kommunikationen zwischen dem Leser und den Etiketten synchronisiert.
Um die Konfusionsrisiken im Moment des Eindringens eines neuen Etiketts in das elektromagnetische Feld zu vermeiden, darf dieses neu in das elektromagnetische Feld eindringende Etikett nicht reagieren. Das Verfahren schlägt zwei Realisierungsarten vor:

– erste Realisierungsart: die durch die Abfragvorrichtung ausgesendeten binären Daten sind mit Mitteilungsmustern codiert, die nie mit den Befehlen der Abfragvorrichtung interferieren;
– zweite Realisierungsart: die Etiketten erwarten, nachdem sie unter Spannung gesetzt wurden, ein spezielles Signal der Abfragvorrichtung, um ihre Fähigkeit zur Interpretation der durch die Abfragvorrichtung ausgesendeten Mitteilungen zu aktivieren.

Die Erfindung betrifft nur die zweite Realisierungsart.
In der 2 ist schematisch das Ablaufdiagramm einer Lesesequenz dargestellt – mit Aktualisierung einer Vielzahl von Etiketten. Dieses Ablaufdiagramm umfasst zunächst eine Phase 30 zur Initialisierung des gesamten Lesesystems. Ein Schritt 32 besteht anschließend darin, den Lesealgorithmus mit Zuteilung einer Ordnungsnummer anzuwenden, wie dies genauer beschrieben wird in der dieser Tage durch die Anmelderin eingereichten französischen Patentanmeldung mit dem Titel "Procédé et systeme de lecture d'un ensemble dynamique d'étiquettes portant des Codes d'identification distincts (Verfahren und System zum Lesen einer dynamischen Menge von Etiketten mit unterschiedlichen Identifikationscodes)". Die Ordnungsnummern werden in Form einer liste aufgezeichnet.
Das Verfahren wird anschließend mit einem Schritt 34 zur Verifizierung der Ordnungsnummern der laufenden Liste und der Verwaltung dieser Ordnungsnummern fortgesetzt.
Ein Test 36 besteht anschließend darin, zu verifizieren, ob vor kurzem neue, noch nicht gelistete Etiketten in das elektromagnetische Feld eingedrungen sind. Wenn dies der Fall ist, dann wird im Schritt 38 ein Algorithmus mit Zuteilung einer Ordnungsnummer angewendet, wobei dieser Algorithmus mit dem des Schritts 32 identisch ist. Am Ende dieses Schritts 38 ist die Anzahl N4 der am Ende des Aktualisierungszyklus präsenten Etiketen gleich der Anzahl N2 der nach der Verifikation präsenten Etiketten plus der Anzahl N3 der neu eingetretenen Etiketten, minus die vor kurzem ausgetretenen Etiketten.
Wenn sich heraussteht, dass keine neuen Etiketten detektiert worden sind, dann ist die Anzahl N4 der am Ende des Aktualisierungszyklus präsenten Etiketten gleich der Anzahl N2 der nach der Verifizierung präsenten Etiketten.
Das Verfahren setzt sich anschließend durch einen Test 40 fort, der darin besteht, zu verifizieren, ob die Liste, die alle identifizierten Etiketten mit ihrer Ordnungsnummer enthält, leer ist. Wenn diese Liste leer ist, ist die Anzahl N4 der am Ende des Aktualisierungszyklus präsenten Etiketten null und das Verfahren wird am Anfang des Schritts 32 wieder aufgenommen. Wenn diese Liste nicht leer ist, dann ist die Anzahl N4 der am Ende des Aktualisierungszyklus präsenten Etiketten höher als null und man führt einen Schritt 42 zur Aktualisierung der Informationen in den Etiketten durch, mit Initialisierung der Liste (N1 = N4). Die Verarbeitung wird am Anfang von Schritt 34 wieder aufgenommen.
Die Liste der in dem elektromagnetischen Feld präsenten Etiketten, erstellt gemäß der schon weiter oben genannten französischen Patentanmeldung mit dem Titel "Procédé et systeme de lecture d'un ensemble dynamique d'étiquettes portant des codes d'identification distincts (Verfahren und System zum Lesen einer dynamischen Menge von Etiketten mit unterschiedlichen Identifikationscodes)", ermöglicht der Abfragvorrichtung, eine aus den N präsenten Etiketten auszuwählen und mit ihr einen Dialog zu führen. Sie ermöglicht auch eine Modifizierung der in dem nichtflüchtigen Speicher jedes Etiketts gespeicherten Daten, oder eine Aktualisierung der Status- oder Typeninformationen bezüglich dieses Etiketts. Das Diagramm der 2 zeigt den Fall, wo die Modifikation der Informationen erfolgt, sobald die Aktualisierung der Liste der präsenten Etiketten beendet ist und vor dem Ende des Aktualisierungszyklus, wie dies beschrieben wird in der französischen Patentanmeldung Nr. 96-15434, eingereicht im Namen der Anmelderin.
Nach einer ersten Realisierungsart beruht das Selektionsprotokoll eines Etiketts aus N Etiketten, so wie beschrieben in der schon vorher genannten französischen Patentanmeldung mit dem Titel "Procédé et systeme de lecture d'un ensemble dynamique d'étiquettes portant des codes d'identification distincts (Verfahren und System zum Lesen einer dynamischen Menge von Etiketten mit unterschiedlichen Identifikationscodes)", auf der Öffnung eines Übertragungskanals zwischen der Abfragvorrichtung und einem Etikett aus N in dem elektromagnetischen Feld präsenten Etiketten. Mit dem Kanalöffnungsbefehl sendet die Abfragvorrichtung die Adresse des Etiketts aus. Diese Adresse kann zum Beispiel der Identifikationscode oder die Ordnungsnummer des Etiketts sein. Die Sequenzbeginn-Mitteilung wird also mit den zu übertragenden binären Daten verschlüsselt (das heißt dem Identifikationscode oder der Ordnungsnummer).
Beim Empfang dieser Nachricht antwortet das so selektierte Etikett mit "1" und schaltet auf "Hören".
Die Kommunikation zwischen der Abfragvorrichtung und dem Etikett endet mit einem Transaktionsende-Befehl; das Etikett versetzt sich dann wieder in den Zyklussperrmodus (oder die zyklische Sperrung), was darauf hinausläuft, den Übertragungskanal zu schließen.
In der Folge der Beschreibung geht man davon aus, dass alle Etiketten die Basischarakteristika besitzen wie beschrieben in der Patentanmeldung FR-A-2 677 135 und in der dieser Tage im Namen der Anmelderin eingereichten französischen Patentanmeldung mit dem Titel "Procédé et systéme de lecture d'un ensemble dynamique d'étiquettes portant des codes d'identification distincts (Verfahren und System zum Lesen einer dynamischen Menge von Etiketten mit unterschiedlichen Identifikationscodes)"; ebenso sind die Befehle zwischen den Etiketten und der Abfragvorrichtung dieselben wie diejenigen, die in diesen Anmeldungen beschrieben werden.
Man benutzt also die "0"-Lektüre- und die "1"-Lektüre-Befehle, um das durch die Abfragvorrichtung auszusendende binäre Wort Bit für Bit zu codieren.
Um zum Beispiel den Befehl bezüglich der Selektion des Etiketts mit der Ordnungsnummer 5 mit einer Ordnungsnummernregisterlänge von 4 Bits zu senden, benützt man die folgende Sequenz, wobei man mit dem wertniedrigsten Bit beginnt: SE L1 L0 L1 L0.
Ein weiteres Beispiel einer binäre Daten umfassenden codierten Mitteilung ist das folgende:
EMM L1 L0 L0 L1 ESP L1 L1 L0 L0 L1 L0 L0 L1, bei dem das erste Bit das wertniedrigste ist und wo der Befehl EMM "Aussendung eines Speicherworts" bedeutet und der Befehl ESP "Aussendung eines Parmeterseparators". Dieses Beispiel ist ein Schreibbefehl in dem Speicherwort 9 des Datenelements C9h.
Eine solche Sequenz ist selbstverständlich länger als ein einfaches, rein binäres Wort; jedoch kann man eine pertinente bzw. passende Codierung der durch die Abfragvorrichtung ausgesendeten Instruktionen benutzen, was die Dauer der Codes L0 und L1 minimiert.
Durch diese Sequenz und andere Sequenzen identischen Typs verwaltet man die Synchronisation der Etiketten der in dem Sendebereich des elektromagnetischen Feld eintreffenden Etiketten. Insbesondere kann man schon bekannte Befehle benutzen, wie etwa Absuch- bzw. Abtastzyklusanfang DC und Absuch- bzw. Abtastzyklusende FC.
Die bei dieser Realisierungsart benutzten Mitteilungen und Befehle ermöglichen, die beiden Hauptfunktionen der Abfragvorrichtung zu realisieren, nämlich:

– Lesen der in den Etiketten enthaltenen Identifikationscodes; und
– permanentes Aktualisieren der Liste der in dem elektromagnetischen Feld präsenten Etiketten.

Die bei dieser Realisierungsart benutzten Basisbefehle, die dazu dienen, mit den zu übertragenden binären Daten codiert zu werden, sind die folgenden:

* Multilesesequenzanfang (DSLM): dieser Lesesequenzanfangsbefehl hat die Aufgabe, die Lesesequenz eines Codes unter n noch nicht gelesenen Codes zu starten, mit n ≤ N, wo N Gesamtzahl der Etiketten ist. Im vorliegenden Fall beendet die Abfragvorrichtung diese Lesesequenz entweder durch eine Multi-Lesesequenzanfangsmitteilung oder durch eine Falschcodelektüre-Mitteilung. Diese beiden Quittierungen ermöglichen, die automatische Aktualisierung der Ordnungsnummer zu verwalten. In Bezug auf das Etikett wird diese Ordnungsnummer berücksichtigt, wenn es einen "Zählungsbeginn-Befehl" empfangen hat und wenn es nicht momentan bis zum Ende des Zyklus gesperrt ist. Das Etikett beendet den Zyklus entweder, indem es sich momentan sperrt, wenn gerade ein Etikett mit einer höheren Ordnungsnummer gelesen wird, oder indem es prüft, ob die vollständige Übertragung seines Identifikationscodes an die Abfragvorrichtung korrekt gewesen ist oder nicht.
* Falschcodelektüre (LCD): diese Falschcodelektüre-Mitteilung wird durch die Abfragvorrichtung in dem Fall an die Etiketten gesendet, wo etwa eine schlechte Übertragung das Lesen eines Codes gestört hat. Diese Mitteilung ermöglicht, die Sperrkippschaltungen der Etiketten sowie die Ordnungsnummernzähler richtig zu verwalten.
* Lesen einer "0" (L0): diese Mitteilung einer "0"-Lektüre wird retourniert, wenn das letzte durch das Etikett gesendete Bit eine Null ist, während der Ausführung von zwei speziellen Befehlen. Diese Mitteilung wird durch das Multileseprotokoll sowie das Verifizierungsprotokoll der Liste benutzt.
* Lesen einer "1" (L1): diese Mitteilung einer "1"-Lektüre wird retourniert, wenn das letzte durch das Etikett gesendete Bit eine Eins ist, während der Ausführung von zwei speziellen Befehlen. Diese Mitteilung wird durch das Zyklusleseprotokoll sowie das Verifizierungsprotokoll der Liste benutzt.
* Zählungsbeginn (DC): der Zählungsbeginnbefehl ermöglicht den Etiketten, ihre automatischen Ordnungsnummernverwaltungszähler zu initialisieren, dann bestimmte Mitteilungen zu berücksichtigen, um diese Ordnungsnummernzähler zu inkrementieren. Dieser Befehl versetzt das Etikett in einen permanent aktiven Zustand, bis zur zyklischen Sperrung des besagten Etiketts.
* Zählungsende (FC): der Zählungsende-Befehl beendet den Zählzyklus. Die Ordnungsnummern bleiben dann bis zum nächsten Zählzyklus "eingefroren".
* Einfachlektüre (LS): der Einfachlektürebefehl aktiviert ein Etikett, damit es der Abfragvorrichtung seinen Identifikationscode rücksendet. Diese Aussendung erfolgt unter der Bedingung, dass das zyklische Sperrbit nicht aktiviert ist, das heißt, wenn das Etikett während des laufenden Lesezyklus nicht schon gelesen oder verifiziert worden ist. Wenn dies für mehrere Etiketten der Fall ist, senden sie simultan aus und die Abfragvorrichtung stellt durch zyklische Redundanzprüfung CRC (Cyclic Redundancy Checking) fest, einen falschen Code gelesen zu haben. Sie kann entsprechend reagieren.
* Präsenztest (TP): der Präsenztest-Befehl wird durch die Etiketten berücksichtigt, deren zyklisches Sperrbit noch nicht aktiv ist. In diesem Fall sendet das Etikett eine Mitteilung des Einsbit-Typs zurück, um seine Präsenz anzuzeigen. Die Abfragvorrichtung kann also zu jedem Zeitpunkt des Zählungszyklus wissen, ob es in ihrem elektromagnetischen Feld noch ungelesene Etiketten gibt. Um mehrere Etikettentypen zu verwalten, sendet das Etikett einen Typencode aus (zum Beispiel auf vier Bits), mit zum Beispiel dem ersten Bit immer auf 1, um seine Präsenz anzuzeigen. Die Abfragvorrichtung reagiert entsprechend dem gelesenen Typencode.
* Verifizierungsbeginn der Liste (DVL): dieser Befehl verlangt von den Etiketten, die schon mindestens einmal gelesen worden sind und immer noch in dem elektromagnetischen Feld präsent sind, den Aufruf ihrer Ordnungsnummer mit "präsent" zu beantworten. Dieser Befehl tastet die Ordnungsnummern ab, wobei er eine "0"-Lektüremitteilung aussendet oder eine "1"-Lektüremitteilung, je nach dem, ob das der laufenden Ordnungsnummer entsprechende Etikett nicht geantwortet hat oder durch das Aussenden einer "1" geantwortet hat. Diese Mitteilungen takten die automatische Inkrementierung der Ordnungsnummer während der Verifizierung des Zählers jedes Etiketts, das noch nicht geantwortet hat. Wenn ein Etikett geantwortet hat, sperrt es sein Zählzyklusbit und speichert die laufende Ordnungsnummer, die seine eigene Ordnungsnummer wird.
* Verifizierungsende der Liste (FVL): die Listenverifizierungsende-Mitteilung bedeutet, dass Ordnungsnummernzähler und -register "eingefroren" werden.
* Korrektcodelektüre (LCC): diese Mitteilung zeigt dem Etikett, das seinen Code gesendet hat, an, dass dieser durch die Abfragvorrichtung korrekt empfangen worden ist. Sie ermöglicht, das Grenzproblem des elektromagnetischen Feldes der Abfragvorrchtung zu verwalten; sie ermöglicht auch den anderen, noch nicht gelesenen oder verifizierten Etiketten, die Inkrementierung ihrer Ordnungsnummernzähler zu verwalten.

Zu den oben beschriebenen Instruktionen kommen komplementäre Befehls- bzw. Steuermitteilungen, die das Einschreiben binärer Informationen in die Speicher der in dem elektromagnetischen Feld präsenten Etiketten ermöglichen oder die das Lesen von Parametern wie Etikettenstatus oder -typ ermöglichen. Diese Mitteilungen können die folgenden sein:

* Selektion eines Etiketts (SE): diese Mitteilung gibt einem präsenten Etikett an, dass die Abfragvorrichtung mit ihr Daten austauschen will. Seine Ordnungsnummer dient als Adresse. Die Abfragvorrichtung sendet diesen Befehlt SE gefolgt von Ordnungsnummer des zu kontaktierenden Etiketts. Dies entspricht dem Öffnen eines Kanals. Jeder spätere Schreib- und Lesebefehl wird nur durch dieses Etikett interpretiert, und dies bis zum Ende der Selektion (oder Schließung des Kanals). Die gesendete Mitteilung ist dann SE NO, wo NO die Ordnungsnummer des zu kontaktierenden Etiketts ist.
* Selektionsende eines Etiketts (DE): diese Mitteilung des Endes der Selektion eines Etiketts ermöglicht, dem Etikett, mit dem die Abfragvorrichtung kommuniziert, mitzuteilen, dass der Kommunikationskanal geschlossen wird. Auf diese Weise reagiert das Etikett nicht mehr auf neue Lese-Schreib-Befehle wie oben definiert (zum Beispiel LMM, EMM, LME usw.). Die ausgesendete Mitteilung ist dann DE NO.
* Lesen eines Speicherworts (LMM): dieser Befehl ermöglicht der Abfragvorrichtung, ein in dem selektierten Etikett enthaltenes Speicherwort zu lesen. Auf ihn folgt die Nummer des Speicherwort, das die Abfragvorrichtung lesen will. Die ausgesendete Mitteilung ist dann LMM NMM, wo NMM die Nummer des Speicherworts ist.
* Schreiben eines Speicherworts (EMM): dieser Befehl ermöglicht der Abfragvorrichtung, ein in dem selektierten Etikett enthaltenes Speicherwort zu schreiben. Auf ihn folgt die Nummer des Speicherwort, das die Abfragvorrichtung lesen will, sowie der Wert des Speicherworts. Die ausgesendete Mitteilung kann die folgende sein: EMM NMM ESP DATA, wo ESP eine Separationsmitteilung ist und DATA der Wert der binären Daten ist.
* Statuswortlektüre (LME): diese Instruktion ermöglicht, das Statuswort zu lesen. Dieses Statuswort des Etiketts wird durch die Status- und Ordnungsnummernregister-Bits gebildet.
* Identifikationscode-Lektüre (LCI): die Instruktion zur Identifikationscodelektüre ermöglicht, den Identifikationscode des Etiketts zu lesen.
* Etikettentyp-Lektüre (LTE): die Instruktion zum Lesen des Etikettentyps ermöglicht, den Typ des momentan identifizierten Etiketts zu lesen. Der Etikettentyp wird zum Beispiel durch ein Wort mit 32 Bits und durch die folgenden Felder definiert: die Bitlänge des Identifikationscodes hoch 2; die Betriebsart nur "Lesen" oder "Lesen/Schreiben" auf einem Bit; die Länge des Ordnungsnummernregisters hoch zwei auf vier Bits; die Anzahl der Lese-Schreib-Speicherwörter auf 8 Bits; die Länge des Speicherworts als Bitzahl auf 8 Bits; und 3 Reservebits, oder noch die Spannung des Protokolls, usw.
* Zähler/Rückwärtszähler-Lektüre (LCD): diese Instruktion ermöglicht, die Inhalte der Zähler und der Rückwärtszähler hinsichtlich eines Tests zu lesen.
* Aussendung eines Parameter-Separators (ESP): diese Instruktion ermöglicht, die verschiedenen in der Folge eines Befehls gesendeten Parameter zu trennen, denn es sind Fortsetzungen der Mitteilungen L0 und L1.
* Definitive Schreibsperre (IEM): der definitive Schreibsperrebefehl in einer Speicherzone ermöglicht, in der Folge dieses Befehls jegliches Schreiben in der angegebenen Speicherzone definitiv zu verbieten. Die gesendete Mitteilung kann dann IEM NMM sein.

Die Etiketten können nur zwei Mitteilungstypen aussenden:

– einen Bitblock, der den Identifikationscode des Etiketts enthält; und
– ein Einsbit, um seine Präsenz oder die Präsenz eines Einsbits in seinem Code anzuzeigen, oder keine Mitteilung, wenn sein Bit auf "0" ist (oder wenn es abwesend ist).

Die 3 und 4 zeigen schematisch die Vorrichtung zur Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens. Für die erste Realisierungsart, die oben beschrieben wurde, werden nur die mit Vollstrich dargestellten Elemente benützt.
Die 3 stellt die Architektur eines Etiketts dar.
Jedes Etikett besitzt elektromagnetische Übertragungseinrichtungen 14 sowie elektronische Modulationseinrichtungen 1 und Demodulationseinrichtungen 2, die ihm ermöglichen, mittels binärer Daten mit der Abfragvorrichtung zu kommunizieren.
Jedes Etikett kann zudem elektronische Einrichtungen 4 zur Energiegewinnung sowie elektronische Einrichtungen 3 zur Taktgewinnung umfassen. Diese Einrichtungen 1, 2, 3, 4, und 14 sind dem Fachmann bekannt und beschrieben in dem Patent FR-A-2 677 135; sie werden daher in der vorliegenden Anmeldung nicht mehr im Detail beschrieben.
Außerdem umfasst jedes Etikett elektronische Sequenzereinrichtungen 5, die ihm ermöglichen, den Ablauf einer Folge von Aktionen zu steuern, die in Abhängigkeit von Mitteilungen, erhalten von der Abfragvorrichtung, auszuführen sind. Es umfasst auch in zwei Zonen aufgeteilte Speichereinrichtungen 13: einer Speicherzone 13a, schreibgeschützt und reserviert für die Speicherung des Identifikationscodes, und eine Zone 13b zur Sicherung modifizierbarer Daten.
Die Sequenzereinrichtungen, zum Beispiel beschrieben in der schon genannten französischen Patentanmeldung mit dem Titel "Procédé et systeme de lecture d'un ensemble dynamique d'étiquettes portant des codes d'identification distincts (Verfahren und System zum Lesen einer dynamischen Menge von Etiketten mit unterschiedlichen Identifikationscodes)", in der Folge einfach Sequenzer genannt, ist mit verschiedenen Modulen verbunden. Einer dieser Module ist der mit 10 bezeichnete Ordnungsnummernzähler CNO, der sich jedes Mal inkrementiert, wenn sich ein neuer werthöherer Code präsentiert, das heißt jedes Mal, wenn wenigstens ein anderes Etikett bei der Abfrage durch die Abfragvorrichtung "präsent" meldet, und unter der Voraussetzung, dass das Etikett noch nicht abgefragt worden ist oder soeben mit der Angabe eines Nullbits geantwortet hat. Dieser Ordnungsnummernzähler CNO wird am Anfang der Lesesequenz auf Null gestellt.
Ein mit 11 bezeichnetes Ordnungsnummernregister RNO ist ebenfalls mit dem Sequenzer 5 verbunden. Dieses Register RNO ermöglicht, die Ordnungsnummer des Etiketts, so wie während der Lesesequenz berechnet, im Speicher zu sichern. Diese Ordnungsnummer ermöglicht eine schnellere Transaktion zwischen dem Etikett und der Abfragvorrichtung in der weiteren Folge des Verfahrens und insbesondere in der Verifizierungssequenz. Dieses Register CNO wird bei der Initialisierung des Etiketts oder im Fall eines Fehlers beim Lesen des Codes durch die Abfragvorrichtung auf Null gestellt.
Mit dem Sequenzer 5 ist auch ein mit 12 bezeichneter Ordnungsnummernrückwärtszähler DNO verbunden. Dieser Rückwärtszähler 12 wird währen der Code-Suchsequenz ebenso oft dekrementiert, wie es lesende Etiketten gibt. Diesem Rückwärtszähler 12 wird bei Beginn jedes Absuch- bzw. Abtastzyklus (oder Lesesequenz) der Wert des Zählers CNO zugewiesen. Wenn sein Wert 1 erreicht, versteht das Etikett, dass es Zeit ist, den laufenden Bitrangwert seines Identifikationscodes zu senden. Dieser Rückwärtszähler DNO bleibt bis zum Ende des Bitrangabtastzyklus auf "0".
Mit diesem Sequenzer 5 sind auch mehrere Kippschaltungen verbunden:

– eine Erstlektüre-Kippschaltung BPL, mit 9 bezeichnet, die der Logik des Etiketts angibt, ob sie auf einen Codelese- oder Präsenzverifizierungsbefehl reagieren soll;
– eine Momentaninvalidierungs- oder -sperrungskippschaltung BIM, mit 8 bezeichnet, die den Status des Etiketts im Laufe einer Multi-Lesesequenz angibt;
– eine Zyklussperrungskippschaltung CIC, mit 7 bezeichnet, die angibt, ob das Etikett schon vorher in dem laufenden Zyklus gelesen und identifiziert worden ist;
– eine Etikettenselektionskippschaltung BSE, mit 6 bezeichnet, die angibt, ob das Etikett selektiert worden ist, um mit der Abfragvorrichtung zu kommunizieren. Diese Kippschaltung ist aktiv zwischen den beiden Befehlen "Selektion eines Etiketts" (SE) und dem dieses Etikett betreffenden "Ende Selektion eines Etiketts" (DE). Sie ermöglicht dem Etikett, auch auf den Satz zusätzlicher Befehle zu reagierten, die weiter oben beschrieben worden sind.

Jeder dieser Module tauscht mit dem Sequenzer 5 Informationen aus. Insbesondere erhält jede der Kippschaltungen zwei Eingangssignale, um auf 0 zu stellen (R) und um auf 1 zu stellen (S); der Ordnungsnummernzähler erhält eine Inkrementierungsinstruktion (INC) und eine Nullstellungsinstruktion (RAZ); das Ordnungsnummernregister 11 und der Ordnungsnummernrückwärtszähler 12 erhalten jeder von dem Sequenzer eine Speicherungsinstruktion (STR) und eine Nullstellungsinstruktion (RAZ).
Die 4 zeigt schematisch die Architektur einer erfindungsgemäßen Abfragvorrichtung. Diese Abfragvorrichtung umfast elektromagnetische Übertragungseinrichtungen 15 sowie elektronische Modulationseinrichtungen 16 und Demodulationseinrichtungen 17, die ihr ermöglichen, mittels binärer Daten mit den Etiketten zu kommunizieren.
Diese Abfragvorrichtung umfasst außerdem elektronische Sequenzereinrichtungen 18, auch Sequenzer genannt, die die Aufgabe haben, den Ablauf einer Folge von auszuführenden Aktionen zu steuern, in Abhängigkeit von den von den Etiketten empfangenen Mitteilungen.
Sie umfasst zudem Einrichtungen 21 zum Speichern der Liste der in dem elektromagnetischen Feld präsenten Etiketten. Diese Datenspeichereinrichtungen 21 umfassen u.a. eine Liste der momentan gelesenen, schon gelesenen Codes. Diese Liste der momentan gelesenen, schon gelesenen Codes ist eine Speicherzone, wo die Abfragvorrichtung die momentan gelesenen oder schon gelesenen Codes einordnet. Diese Einordnung ist dynamisch in dem Sinne, dass ein Etikett das Abfragfeld zu jedem Zeitpunkt verlassen oder erreichen kann. Es ist also möglich, Elemente (das heißt Codes) in diese Liste einzufügen oder aus ihr zu entfernen.
Der Sequenzer 18 ist zudem mit einem Etikettennummernzähler CNE verbunden, mit 19 bezeichnet, sowie mit einem Etikettennummernregister RNE, mit 20 bezeichnet. Wie die 4 zeigt, tauscht der Sequenzer 18 mit dem Etikettennummernzähler 10 und dem Etikettennummernregister 20 Informationen aus: der Etikettennummernzähler 19 erhält von dem Sequenzer 18 Instruktionen zur Inkrementierung INC und zur Nullstellung RAZ; das Register 20 erhält von dem Sequenzer 18 eine Speicherungsinsttruktion STR und eine Nullsteliungsinstruktion RAZ.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach der zweiten Realisierungsart besteht aus der Aussendung eines Synchronisationssignals durch die Abfragvorrichtung, das für das soeben in das Abfragfeld (oder elektromagnetische Feld) eingedrungene Etikett bestimmt ist. Dieses Synchronisationssignal ermöglicht, die Fähigkeiten des Etiketts zur Interpretation der durch die Abfragvorrichtung ausgesendeten Mitteilungen zu aktivieren. Mit anderen Worten wird jedes Mal dann ein Synchronisationssignal ausgesendet, wenn ein Lesebefehl, ein Einfach- oder ein Multi-Lesebefehl, durch die Abfragvorrichtung ausgesendet wird. Dieses Signal ermöglicht, die Interpretation der von der Abfragvorrichtung stammenden Mitteilungen durch ein vor kurzem ferngespeistes Etikett, das heißt ein soeben in das elektromagnetische Feld eingedrungenes Etikett, zu entriegeln.
Bei dieser Realisierungsart ist der Synchronisationsprozess ein Signal, was einen Austausch – zwischen der Abfragvorrichtung und den Etiketten – von Mitteilungen ermöglicht, die auch rein binäre Daten enthalten. Dadurch wird die Effizienz der Austausche hinsichtlich der Übertragungszeit bzw. -verzögerung verbessert.
Vorteilhafterweise kann dieses Synchronisationssignal entsprechend den folgenden Beispielen moduliert werden:

* 00K: momentane Unterbrechung der Trägerwelle, ohne die Fernspeisung zu benachteiligen;
* PCM: Sendung einer speziellen Unterbrechung ("break" in angelsächsischer Terminologie);
* FM: Aussendung einer speziellen Unterträgerwelle;
* usw.

Diese zweite Realisierungsart erfordert zusätzliche Einrichtungen. Diese zusätzlichen Einrichtungen sind in den 3 und 4 gestrichelt dargestellt.
So umfasst jedes Etikett bei dieser zweiten Realisierungsart der Erfindung zusätzlich zu den Kippschaltungen 6 bis 9 eine Kippschaltung BSY zur Speicherung eines Synchronisationssignal. Diese Kippschaltung, mit 15 bezeichnet, dient der Abspeicherung des Status des Etiketts in Bezug auf die Befugnis, die es hat oder nicht hat, auf die durch die Abfragvorrichtung ausgesendete Befehle zu reagieren.
Diese Kippschaltung befindet sich im Moment des Unterspannungssetzens der Etikettenelektronik im inaktiven Zustand, das heißt wenn das Etikett in das elektromagnetische Feld eindringt. Sie geht in einen aktiven Zustand über, wenn das Etikett das Synchronisationssignal empfängt, das die Abfragvorrichtung aussendet.
Bei dieser Realisierungsart dauert dieser Zustand, bis in dem Etikett wieder Spannungslosigkeit eintritt, das heißt, wenn das Etikett das Fernspeisungsfeld verlassen hat. Bei dieser zweiten Realisierungsart der Erfindung umfasst jedes Etikett zudem eine in der 3 mit 16 bezeichnete Demodulationsschaltung des Synchronisationssignals.
Bei dieser zweiten Realisierungsart umfasst die Abfragvorrichtung eine Komplementärmodulationsfunktion, dazu bestimmt, das Synchronisationssignal auszusenden. Diese komplementäre Modulation wird in der 4 durch den Modul 22 repräsentiert.
Der Identifikationscode muss ausreichend lang sein, um die Einmaligkeit des jedem Etikett zugeteilten Code zu gewährleisten, wobei die Länge dieses Codes im Wesentlichen von der Anwendung abhängt.
Außerdem ist es möglich, Etiketten mit unterschiedlichen Codelängen zu registrieren: dazu muss das Etikett fortfahren, bei jeder durch die Abfragvorrichtung ausgesendeten "Lektüre einer Null"-Mitteilung Nullen zu senden, vor dem Empfang eines richtig oder nicht-richtig gelesenen Codes bzw. "Code richtig oder nicht-richtig gelesen". Um die Kompatibilität zwischen Kurzcode und Langcode zu wahren, genügt es, wenn die Etiketten mit längerem Code einen Index "1" in dem erweiterten Teil des Codes haben und dass die Unter- bzw. Teilgruppen getrennt die Einmaligkeitsregel respektieren.

Claims

Verfahren zum mehrmaligen Lesen einer dynamischen Menge von RF-Etiketten, jede versehen mit einem unterschiedlichen Identifikationscode, wobei jedes Etikett auf zufällige Weise in ein elektromagnetisches Feld (C) eindringen oder es verlassen kann, das von einer Abfragevorrichtung (L) während einer Lesesequenz der Identifikationscodes emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Etikett (E2), das während einer Lesesequenz der Codes in das elektromagnetische Feld eindringt, erst nach dem Empfang einer durch die Abfragevorrichtung ausgesandten Synchronisationsinformation die Erlaubnis hat, Daten zu senden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Etikett einen Code eines für das Etikett charakteristischen Typs umfasst, den das Etikett der Abfragevorrichtung sendet, wenn das genannte Etikett die Erlaubnis hat, Daten zu senden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationsinformation aus wenigstens einer spezifischen Mitteilung besteht, welche die Abfragevorrichtung aussendet, um dem neuen Etikett mitzuteilen, dass es nach dem Empfang dieser Mitteilung Daten senden kann.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das in das elektromagnetische Feld eindringende Etikett in einem inaktiven Zustand befindet und die Synchronisationsinformation durch ein Signal gebildet wird, das durch die Abfragevorrichtung gesendet wird und dazu dient, das Etikett in einen aktiven Zustand zu versetzen in dem es fähig ist, Mitteilungen zu empfangen und Daten zu senden.
System zum mehrmaligen Lesen von Etiketten, wobei dieses System umfasst: – eine Abfragevorrichtung mit einem Etikettenzahl-Zähler (19), einem Etikettenzahl-Speicherregister (20) und Sende-Empfangseinrichtungen (15, 16, 17), – Etiketten, von denen jedes einen Identifikationscode und Sende-Empfangseinrichtungen (1, 2, 14) umfasst, wobei die Etiketten auf zufällige Weise in ein elektromagnetisches Feld (C) eindringen oder es verlassen können, das von einer Abfragevorrichtung während einer Lesesequenz der Identifikationscodes emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Etikett eine Erstlektüre-Kippschaltung (9), die eine Aktualisierung der Etikettenzahl in dem genannten Etikettenzahl-Speicherregister ermöglicht, und eine Synchronisationskippschaltung (15) umfasst, die das Senden der Daten des Etiketts nur nach dem Empfang eines durch die Abfragevorrichtung gesendeten Synchronisationssignals zulässt.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Etiketten außerdem umfassen: – eine momentane Invalidierungskippschaltung (8), die dazu dient, den Zustand des Etiketts im Laufe einer Mehrmalslesesequenz anzugeben, – eine zyklische Sperrkippschaltung (7), die dazu dient, anzugeben, ob das Etikett in dem laufenden Zyklus schon vorher gelesen worden ist.
System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Etikett eine Etikettenselektions-Kippschaltung (6) umfasst, die einen Dialog nur zwischen dem selektierten Etikett und der Abfragevorrichtung ermöglicht.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfragevorrichtung zusätzliche Modulationseinrichtungen (22) umfasst, die zum Senden von Mitteilungen dienen, und dadurch, dass alle Etiketten Demodulationseinrichtungen (16) dieser codierten Mitteilungen umfassen.