FI119304B - Komponentin epäsovituksen havaitseminen RFID-lukijassa - Google Patents

Description

119304

Komponentin epäsovituksen havaitseminen RFID-lukijassa Ala

Keksintö liittyy radiotaajuisiin etätunnistelukijoihin ja erityisesti radiotaajuisen etätunnistelukijan komponenttien epäsovitusten tunnistamiseen.

5 Tausta

Radiotaajuinen etätunnistus (RFID) on teknologia, joka käyttää ra-diotaajuusspektrin elektromagneettista tai elektrostaattista sovitusta tunnistettaessa kohteita, joihin on kiinnitetty RFID-tunnisteita. Yleisesti ottaen RFID-järjestelmät tarjoavat sen edun, että ei tarvita suoraa kontaktia tai näköakseli-10 skannausta. Tyypillinen RFID-järjestelmä sisältää RFID-lukijan ja useita RFID-tunnisteita, jotka on kiinnitetty mielenkiinnon kohteina oleviin kohteisiin. RFID-lukija sisältää antennin ja lähetin-vastaanottimen. RFID-lukija käyttää antennia ja lähetin-vastaanotinta lähettämään radiotaajuussignaaleita RFID-tunnisteelle. Vasteena RFID-lukijalta vastaanotetuille radiotaajuussignaaleille tunniste lä-15 hettää dataa takaisin lukijalle moduloimalla signaalin, joka vastaanotetaan RFID-lukijan antennissa. Yhtenä esimerkkinä jotkin tunnisteet käyttävät antenniin sovitettua muuttuvaa impedanssia, jota voidaan käyttää muuttamaan tunnisteesta heijastuvan energian määrää. Nämä tunnisteet voivat lähettää lukijalle dataa vaihtelemalla impedanssia valikoivasti moduloidakseen takaisin si- . 20 ronneita signaaleita. RFID-tunnisteita voidaan käyttää sellaisenaan useiden • · · kohteiden identifioinnissa ja seurannassa. Lisäksi koska RFID-tunnisteet ovat *· *· suhteellisen halpoja komponentteja, niiden avulla voidaan seurata suurta lu- • ♦ : kumäärää kohteita suhteellisen edullisesti.

:.· ♦ Kuvio 1 esittää esimerkin RFID-lukijasta 100. RFID-lukija 100 käsitti*: 25 tää lähetyspiirin 102 mahdollistamaan radiosignaalien lähettäminen RFID-tun- :***: nisteelle 108. RFID-lukija 100 käsittää lisäksi vastaanottopiirin 106 mahdollis- ·»· tamaan RFID-tunnisteelta 122 lähetettyjen radiosignaalien vastaanotto. RFID-lukija käsittää edullisesti yhden antennin 110 käytettäväksi sekä lähetyksessä • ·* että vastaanotossa lukijan fyysisen koon pienentämiseksi. Lähetettävät sig-“* 30 naalit ohjataan lukijan lähetyspiiriltä 102 antenniin 110 kiertoelimen 104 kautta.

·φ·

Toisaalta sama kiertoelin 104 välittää antennin 110 kautta vastaanotetut sig-*:**: naalit RFID-lukijan 100 vastaanotinpiirille 106. Käytännön toteutuksissa lukijan antenni voi mennä rikki tai irrota antenniportista. Tämä johtaa pahaan kompo-m nenttien epäsovitukseen antenniportissa ja lähes koko lähetetyn signaalin ta- **** 35 kaisinheijastumiseen. Lukijan vastaanotinpiiriin heijastuva suuritehoinen lähe- 2 119304 tesignaali rikkoo tavallisesti vastaanotinpiirin. Tällaisissa tapauksissa olisi edullista löytää ratkaisu vastaanotinpiirin rikkoutumisen estämiseksi.

Lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa ratkaisu komponentin vian tun-5 nistamiseksi radiotaajuisessa etätunnistelukijassa.

Keksinnön erään puolen mukaisesti esitetään menetelmä suoritettavaksi radiotaajuisessa etätunnistelukijassa (RFID-lukijassa), joka käsittää yhden tai useampia antenniportteja. Menetelmä käsittää: lähetetään testausvaiheen aikana testisignaali yhteen tai useampaan RFID-lukijan antenniporteista 10 ja vastaanotetaan RFID-lukijan vastaanotinpuolelle vuotavat lähetetyn testisig-naalin komponentit. Menetelmä käsittää lisäksi: määritetään testisignaalin vastaanotettujen komponenttien perusteella, onko yhteen tai useampaan an-tenniporttiin kytketty oikealla tavalla toimiva antenni.

Keksinnön erään toisen puolen mukaisesti esitetään radiotaajuinen 15 etätunnistelukija (RFID-lukija), joka käsittää lähetyspiirin, vastaanottopiirin, yhden tai useampia antenniportteja toiminnallisesti sovitettuina lähetys- ja vas-taanottopiireihin ja prosessointiyksikön, joka on konfiguroitu ohjaamaan lähe-tyspiiriä lähettämään testisignaali ainakin yhteen RFID-lukijan antenniporteista ja vastaanottamaan vastaanottopiirin kautta vastaanottopiiriin vuotavat tes-20 tisignaalin komponentit. Prosessointiyksikkö on lisäksi konfiguroitu määrittä- . .·. mään testisignaalin vastaanotettujen komponenttien perusteella, onko yhteen • · · ."*· tai useampaan antenniporttiin kytketty oikealla tavalla toimiva antenni.

.* .* Keksinnön erään toisen puolen mukaisesti esitetään tietokoneoh- • · · "V jelmistotuote, joka koodaa tietokoneohjelmiston komentoja suorittamaan tieto- • ♦ · :·γ 25 koneprosessi komponentin epäsovituksen identifioimiseksi radiotaajuisessa etätunnistelukijassa (RFID-lukijassa). Prosessi käsittää: ohjataan RFID-lukijan • · · lähetyspiiriä lähettämään testisignaali ainakin yhteen RFID-lukijan antenniporteista, vastaanotetaan RFID-lukijan vastaanottopiirin kautta vastaanottopiiriin vuotavat lähetetyn testisignaalin komponentit. Prosessi käsittää lisäksi: määri-30 tetään testisignaalin vastaanotettujen komponenttien perusteella, onko yhteen • · · tai useampaan antenniporttiin kytketty oikealla tavalla toimiva antenni.

• · *···] Keksintö estää RFID-lukijan vastaanotinpiirin rikkoutumisen, jos RFID-lukijan antenni menee rikki tai irtoaa lukijan antenniportista. Keksintö ··· mahdollistaa lisäksi antennin vaihtamisen lennosta ilman tarvetta kytkeä lukija *··· .···. 35 pois päältä. Tämä parantaa lukijan käytettävyyttä huomattavasti.

··· 3 119304

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää lohkokaavion RFID-lukijasta ja RFID-tunnisteesta; 5 kuvio 2 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen RFID-lu- kijan rakenteen; kuvio 3 esittää yksityiskohtaisen lohkokaavion RFID-lukijasta, joka käsittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen kompensointipiirin; kuvio 4 esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisen 10 RFID-lukijan lohkokaavion, ja kuvio 5 on vuokaavio, joka kuvaa prosessia komponentin epäsovi-tuksen kompensoimiseksi keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa RFID-lukijassa.

Suoritusmuotojen kuvaus 15 Viitaten kuvioon 2 tarkastellaan radiotaajuisen etätunnistelukijan (RFID-lukijan) 200, jossa keksinnön suoritusmuotoja voidaan toteuttaa, yleistä rakennetta. Lisäksi kuvataan RFID-lukijan 200 kanssa kommunikoivan RFID-tunnisteen 220 yleistä rakennetta.

RFID-lukija 200 käsittää lähetys-/vastaanottopiirin 208, joka mah- 20 dollistaa radiosignaalien lähetyksen ja vastaanoton. Lähetys-/vastaanottopiiri ;208 voi olla jaettu toiminnallisesti lähetyspiiriin ja vastaanottopiiriin. Lähetyspiiri : suorittaa toiminnot, jotka ovat tarpeellisia lähetettävien signaalien muuntami- **.·! seksi lähetystä varten sopivaan muotoon. Lähetyspiiri voi tehdä lähetettävälle • · · !‘V signaalille ylössekoitus-, vahvistus- ja suodatusproseduurit. Vastaanottopiiri :*V 25 puolestaan suorittaa toiminnot, jotka ovat tarpeellisia vastaanotettujen signaa- • · · **j·* lien muuntamiseksi datan ilmaisuun soveltuvaan muotoon. Vastaanottopiiri voi tehdä vastaanotetulle signaalille alassekoitus-, vahvistus- ja suodatusproseduurit ja syöttää se sitten analogia-digitaalimuuntimelle lisäprosessointia var-• *♦· ten. Lähetys-/vastaanottopiiri 208 voi käyttää yhtä antennia radiosignaalien 30 sekä lähetystä että vastaanottoa varten.

RFID-lukija 200 käsittää lisäksi prosessointiyksikön 204, joka ohjaa RFID-lukijassa suoritettuja toimintoja. Prosessointiyksikkö 204 voi ohjata lähe-tys-/vastaanottopiirin 208 kautta lähetettyjen tai vastaanotettujen signaalien lähetystä ja vastaanottoa. Prosessointiyksikkö 204 voi myös ohjata RFID-luki-:"]· 35 jän 204 muiden komponenttien toimintaa. Prosessointiyksikkö voi olla toteu- 4 119304 tettu digitaalisella signaaliprosessorilla sekä tietokoneella luettavissa olevalle tallennusmedlalle tallennetulla sopivalla ohjelmistolla tai erillisillä logiikkapiireillä, esimerkiksi ASIC:lla (Application Specific Integrated Circuit).

RFID-lukija 200 käsittää lisäksi muistiyksikön 206 RFID-lukijan 200 5 toimintaa varten tarpeellisten parametrien ja informaation tallentamista varten. Muistiyksikkö 206 voi tallentaa prosessointiyksikön 204 komennot ja parametrit, joita tarvitaan RFID-lukijasta/lukijaan lähetettävien signaalien lähettämisessä ja/tai vastaanottamisessa.

RFID-lukija 200 voi lisäksi käsittää käyttöliittymän 202 RFID-lukijan 10 200 ja RFID-lukijan 200 käyttäjän välistä kommunikointia varten. Käyttöliittymä 202 voi käsittää esimerkiksi näyttöyksikön ja syötelaitteen.

RFID-lukija 200 kommunikoi RFID-tunnisteen 220 kanssa langattomalla radioyhteydellä. RFID-tunniste käsittää lähetys-/vastaanottopiirin 222 ja muistiyksikön 224. Lähetys-/vastaanottopiiri on konfiguroitu vastaanottamaan 15 RFID-lukijalta 200 lähetetty radiosignaali, moduloimaan vastaanotettu radiosignaali muistiyksikköön 224 tallennetulla informaatiolla ja lähettämään moduloitu signaali takaisin RFID-lukijalle 200 radiotaajuisen tunnistamisen tekemiseksi. RFID-tunniste 220 voi vastata vain tietyn tyyppiseen RFID-lukijalta vastaanotettuun aktivointisignaaliin. Jos RFID-tunniste 220 vastaanottaa muun-20 tyyppisiä signaaleja, se voi olla konfiguroitu olemaan vastaamatta niihin. RFID-tunniste ei tyypillisesti käsitä energialähdettä, ja niinpä RFID-tunnisteen 220 : toimintaan tarvittava energia otetaan vastaanotetusta signaalista. RFID-lukija • tl ;*.j 200 voi myös lähettää ylimääräisiä energiapurskeita tarjotakseen RFID-tun- :*.*] nisteelle 220 riittävästi energiaa.

• · · “Y 25 Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisen lohkokaavion keksinnön erään :*Y suoritusmuodon mukaisesta RFID-lukijasta 200. Prosessointiyksikkö 204 on ♦ · · sama kuin yllä kuvioon 2 viitaten kuvattu. Prosessointiyksikkö 204 lähettää *···: signaaleja lähetyspiirin 302 kautta antenniporttiin 330. Prosessointiyksikön 204 ja lähetyspiirin 302 väliin voi olla jäljestetty digitaali-analogiamuunnin (D/A-• *·· 30 muunnin) 322. Lähetyspiiri 302 prosessoi lähetettävän informaatiosignaalin radiotaajuussignaaliksi. Lähetyspiiri 302 voi suorittaa samat toiminnot kuin yllä kuvattu lähetyspiiri. Lähetyspiiri syöttää sitten radiotaajuussignaalin antenni-porttiin 330 kiertoelimen 306 kautta.

Kiertoelin 306 välittää lähetyspiiriltä 302 vastaanotetut signaalit an-35 tenniporttiin 330 kytkettyyn antenniin ja antenniportista 330 vastaanotetut sig-naalit vastaanottopiiriin 310. Vastaanottopiiri 310 voi tehdä samat toimenpiteet 5 119304 kuin yllä kuvattu vastaanottopiiri. Vastaanottopiiri 310 syöttää sitten signaalit prosessointiyksikölle 204 analogia-digitaalimuuntimen (A/D-muuntimen) 320 kautta.

Kuten yllä mainittiin, kiertoelin 306 ei välttämättä ole ideaalinen 5 komponentti, ja lähetettyjen signaalien komponentteja voi vuotaa vastaanotto-piiriin 310 huonontaen datan ilmaisun suorituskykyä. RFID-lukija 200 voi ensin lähettää RFID-tunnisteelle 220 datasignaalin ja sitten energiapurskeita antaakseen RFID-tunnisteelle 220 energiaa, jotta RFID-tunniste 220 voi muodostaa vastaussignaalin lukijalta 200 vastaanotetulle datasignaalille. Näin ollen RFID-10 lukija 200 vastaanottaa RFID-tunnisteelta 220 vastaussignaalia lähettäessään energiapurskeita, ja lähetetyn signaalin (energiapurskeiden) komponentit vuotavat lukijan 200 vastaanotinpuolelle vastaanotettaessa vastaussignaalia tunnisteelta 220. Tämä voi olla ongelma erityisesti RFID-lukijoissa, jotka käyttävät samaa antennia samanaikaiseen lähetykseen ja vastaanottoon. Jos signaalia 15 lähetetään vastaanotettaessa toista signaalia, lähetettyjen signaalien komponentit vuotavat vastaanottopiiriin 310 huonontaen vastaanotetun signaalin ilmaisun suorituskykyä. Lisäksi antenniportin ja antennin välillä voi olla antennin epäsovituksia, mikä johtaa lähetetyn signaalin osittaiseen heijastumiseen antenniportista. Nämä signaalikomponentit välitetään myös vastaanottopiiriin 20 310 kiertoelimen 306 kautta.

Vastaanottopiiriin 310 vuotavien lähetetyn signaalin komponenttien . vaimentamiseksi keksinnön erään suoritusmuodon mukainen RFID-lukija 200 .·]*: sisältää kompensointipiirin 340. Lähetyspiiristä 302 tuotettu signaali voidaan • « · .*,/ välittää kiertoelimeen 306 kytkentäyksikön 304 kautta. Kytkentäyksikkö 304 voi i*],: 25 olla suuntakytkin, joka on konfiguroitu välittämään lähetyspiiriltä 302 vastaan- :,:t: otettu signaali kiertoelimen 306 lisäksi kompensointipiiriin 340.

• · ·

Kompensointipiiri 340 käsittää amplitudinsäätöyksikön 312 ja vai-heensäätöyksikön 314, jotka muokkaavat syötesignaalin (lähetyspiiriltä 302 kytkentäyksikön 304 kautta vastaanotetun signaalin) amplitudia ja vaihetta. 30 Amplitudinsäätöyksikkö 312 ja vaiheensäätöyksikkö 314 voi olla toteutettu esimerkiksi vektorimodulaattorilla. Kompensointipiirin 340 toimintaa ohjaa pro-sessointiyksikkö 204, joka antaa amplitudinsäätöyksikölle 312 amplitudipara-**’\ metriarvon ja vaiheensäätöyksikölle 314 vaiheparametriarvon. Parametrit mää räävät syötesignaalin amplitudin ja vaiheen suuruuden. Prosessointiyksikkö 35 204 voi syöttää säätöyksiköille 312 ja 314 parametriarvot D/A-muuntimien 316 ja 318 kautta. Kompensointipiirin 340 tarkoitus on muodostaa kompensoin- 6 119304 tisignaali, joka vaimentaa vastaanottopiiriin vuotavan lähetetyn signaalin, kun nämä signaalit yhdistetään. Kompensointipa 340 käsittää myös yhdistehän 308, joka yhdistelee antenniportista 330 kiertoelimen 306 kautta vastaanotetun signaalin kompensointisignaalin kanssa, ja syöttää näin saatavan signaalin 5 vastaanottopiiriin 310. Niinpä yhdistelijä 308 voi olla sijoitettu kiertoelimen 306 ja vastaanottopiirin 310 väliin.

Kytkentäyksikön 304 kautta vastaanotetun signaalin amplitudia voidaan muokata ennen vaiheen säätöä tai päinvastoin. Vaihtoehtoisesti kytkentäyksikön 304 kautta vastaanotettu signaali voidaan jakaa kahdeksi signaaliksi. 10 Yksi näistä kahdesta signaaleista voidaan syöttää amplitudinsäätöyksikölle 312 ja toinen vaiheensäätöyksikölle 314. Amplitudinsäätöyksikön 312 ja vai-heensäätöyksikön 314 vasteet voidaan sitten yhdistellä esimerkiksi summaa-malle ne yhteen.

Prosessointiyksikkö 204 antaa amplitudinsäätöyksikölle 312 ja vai-15 heensäätöyksikölle parametriarvot vastaanottopiiriin 310 vuotavia lähetetyn signaalien signaalikomponentteja koskevan tiedon perusteella. Tämän tiedon perusteella prosessointiyksikkö 204 voi valita optimaalisen parametriarvoyh-distelmän lähetetyn signaalin vuotavien komponenttien vaimentamiseksi.

Vastaanottopiiriin 310 vuotavia lähetetyn signaalien signaalikom-20 ponentteja koskeva tieto voidaan saada lähettämällä testisignaali antenniport-tiin 330 testausvaiheen aikana, jolloin ei suoriteta datan lähetystä eikä vas-: taanottoa. Prosessointiyksikkö 204 lähettää testisignaalin antenniporttiin 330 lähetyspiirin 302, kytkentäyksikön 304 ja kiertoelimen 306 kautta. Kytkentäyk-: .·. sikkö 304 ohjaa testisignaalin myös kompensointipiirille 340. Testisignaalin •*V 25 komponentit vuotavat kiertoelimen 306 kautta ja heijastuvat antenniportista "V kompensointipiirin 340 yhdistelijään 308.

*;!;* Testausvaiheen aikana prosessointiyksikkö 204 antaa amplitudin- * · *··’’ säätöyksikölle 312 ja vaiheensäätöyksikölle eri amplitudi- ja vaiheensiirtopa- rametriarvoyhdistelmiä ja tarkkailee vastaanottopiirin 310 ja A/D-muuntimen • · : *·· 30 320 kautta vastaanottamansa signaalin tasoa. Ajatus on muodostaa kompen- ϊ sointisignaali, joka vaimentaa vuotavat signaalikomponentit kokonaan, eli että .···, yhdistelijän 308 ulostulosta saadun signaalin taso on mahdollisimman pieni.

• · m['\ Amplitudin- ja vaiheensäätöparametriarvoyhdistelmät voivat olla ennalta mää rättyjä ja tallennetut RFID-lukijan muistiyksikköön 206. Testisignaalin muok-35 kaus kompensointipiirissä 340 eri amplitudi- ja vaiheensiirtoparametriarvoyh-distelmillä johtaa erilaisiin testisignaalin muokkauksiin ja erilaiseen jäännössig- 7 119304 naaliin, kun muokattu testisignaali yhdistellään kiertoelimeltä vastaanotetun signaalin kanssa. Yhdistely suoritetaan yhdistelmässä 308, joka voi olla esimerkiksi summausyksikkö. Yhdistelmän vasteena saatu jäännössignaali syötetään prosessointiyksikölle 204 vastaanottopiirin 310 ja A/D-muuntimen 320 kautta.

5 Prosessointiyksikkö 204 mittaa jäännössignaalin tason, syöttää kompensointi-piirille 340 eri amplitudi- ja vaiheensiirtoparametriarvoyhdistelmän ja mittaa näin saatavan jäännössignaalin (tai yhdistellyn signaalin) tason. Vaihtoehtoisesti prosessointiyksikkö 204 voi mitata jäännössignaalin muun ominaisuuden, kuten tehon. Prosessointiyksikkö 204 mittaa siis testisignaalin muokkauksesta 10 eri amplitudi- ja vaiheensiirtoparametriarvoyhdistelmillä saatavien jäännössig-naalien tasot ja valitsee parametriyhdistetmän, jolla saadaan matalin jäännös-signaalin taso. Matalin taso osoittaa, että matalimman tason antava kompen-sointisignaali on optimaalisin kiertoelimen kautta vuotavien ja/tai antennipor-tista 330 heijastuvien signaalikomponenttien vaimentamiseksi. Ideaalisessa 15 tapauksessa kompensointisignaalilla on sama amplitudi ja vastakkainen vaihe kuin lähetyspuolelta vastaanottopuolelle vuotavalla testisignaalilla. Prosessointiyksikkö 204 valitsee sitten amplitudi- ja vaiheensiirtoparametriarvoyhdistel-män, joka antaa optimaalisimman kompensointisignaalin, käytettäväksi lähetettäessä ja vastaanotettaessa informaatiosignaaleja RFID-lukijassa 200.

20 Jos RFID-lukija 200 käsittää useita antenniportteja, testausvaihe voidaan suorittaa jokaiselle antenniporteista. Näin ollen testisignaali voidaan lähettää jokaiseen antenniporttiin, ja kompensointisignaali voidaan generoida jokaiselle antenniportille yllä kuvatun proseduurin mukaisesti. Kuhunkin anten- • · : niporttiin yhdistetyn kompensointisignaalin parametrit voidaan tallentaa muis- 25 tiyksikköön 206 ja ladata muistiyksiköstä datan lähetyksen alkaessa. Ladatut • · · ]*V parametrit määräävät sitten datan lähetyksessä käytettävän kompensointisig- naalin. Vaikka antenniporteilla voi olla samanlainen rakenne ja samanlaiset **··’ komponentit, antenniporttien epäsovitukset voivat vaihdella. Näin ollen voi olla edullista muodostaa kullekin antenniportille yksilöllinen kompensointisignaali.

: *" 30 Datan lähetyksen aikana RFID-lukija 200 voi vielä optimoida kom- • · pensointisignaalin parametreja (amplitudi- ja/tai vaiheparametria). Prosessoin- .··*. tiyksikkö 204 voi aloittaa parametrien optimointiproseduurin ennalta määrätyn kriteerin mukaisesti. Parametrien optimointiproseduuri voidaan suorittaa esi- • · . merkiksi ennalta määrätyillä ajanhetkiilä datan lähetyksen aikana. Prosessoin- 35 tiyksikkö 204 voi syöttää parametrien optimointiproseduurissa kompensointipii-rille 340 eri parametreja kuin testausvaiheen aikana määritetyt ja tarkkailla uu- 8 119304 sien parametrien vaikutusta datan vastaanottoon. Uusien parametrien arvot voivat olla lähellä testausvaiheen aikana määritettyjä. Vaikutusten tarkkailu voi käsittää peräkkäin onnistuneiden lukutapahtumien tarkkailua. Jos onnistuneiden lukutapahtumien lukumäärä on suurempi uusilla parametreillä kuin tes-5 tausvaiheen aikana määritetyillä, prosessointiyksikkö 204 voi pitää uudet parametrit. Jos taas onnistuneiden lukutapahtumien lukumäärä on pienempi uusilla parametreillä, prosessointiyksikkö 204 voi hylätä uudet parametrit ja palata vanhoihin parametreihin. Kompensointisignaalin parametrien datan lähetyksen aikaisen optimoinnin etu on esimerkiksi lämpötilan muutosten aiheutta-10 mien komponenttiominaisuuksien muutosten kompensointi.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen kompensointipiirin 340 käyttäminen on erityisen edullista tilanteissa, missä signaalin lähetystä ja vastaanottoa suoritetaan samanaikaisesti. Kompensointipiirillä 340 saatavat edut eivät kuitenkaan rajoitu tähän. Mikäli on olemassa ulkoinen häiriösignaali, joka 15 on voimakkaampi kuin vastaanottopuolelle vuotava lähetetty signaali, yllä kuvattua proseduuria voidaan käyttää vaimentamaan tämä ulkoinen häiriösig-naalikomponentti. Yllä kuvattua proseduuria kompensointisignaalin muodostamiseksi voidaan näin ollen käyttää vaimentamaan halutun datasignaalin vastaanottoa häiritsevä voimakkain signaali. Jos häiriösignaaleja on useita, voi-20 daan ketjuttaa useita amplitudin- ja vaiheensäätöyksikköpareja, jolloin jokainen pari vaimentaa yhden häiriösignaalin.

: Testisignaali voidaan lähettää antenniporttiin pienemmällä tehota- :*·,· solia kuin datasignaalin lähettämiseen käytetty tehotaso. Niinpä testausvai- : .·. hetta voidaan käyttää myös määritettäessä, onko antenniporttiin kytketty oike- .·’ V 25 alla tavalla toimiva antenni. Kun antenniporttiin ei ole kytketty antennia tai kun • · · " V antenni on rikki, antenniportissa on paha epäsovitus ja testisignaali heijastuu rh’ lähes kokonaan takaisin. Toisaalta jos antenniporttiin on kytketty oikealla ta- • « ***** valla toimiva antenni, vain pieni osa lähetetystä testisignaalista heijastuu takai sin antenniportista.

«· : *** 30 Kuvio 4 esittää rakenteen sen määrittämiseksi, onko keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen RFID-lukijan useisiin antenniportteihin 330, .···. 332 ja 334 kytketty oikealla tavalla toimiva antenni. Samat viitenumerot tar- .“*· koittavat samoja komponentteja kuin kuviossa 3. Kuvio 4 on yksinkertaistettu . lohkokaavio, joka esittää vain ne komponentit, jotka ovat selostuksen kannalta ..'.V 35 olennaisia. Prosessointiyksikön 204 ohjaama kytkinmekanismi 400 on jäijes- tetty kiertoelimen 306 ja antenniporttien 330-334 väliin. Prosessointiyksikkö 9 119304 204 ohjaa kytkinmekanismia 400 valitakseen antenniportin 330, 332 tai 334, mihin signaali lähetetään. Prosessointiyksikkö 204 ohjaa siis kytkinmekanismia kytkemään lähetyspiiri 302 (kiertoelimen 306 kautta) valittuun antenniporttiin 330, 332 tai 334.

5 Prosessointiyksikkö 204 voi lähettää jokaiseen antenniporttiin 330, 332 ja 334 testisignaalin, ja tarkkailee antenniporteista 330, 332 ja 334 kiertoelimen 306 ja vastaanottopiirin 310 kautta heijastuvan signaalin tasoa määrittääkseen, mihin antenniporteista 330, 332 ja 334 on kytketty oikealla tavalla toimiva antenni. Prosessointiyksikkö 204 voi ohjata kytkinmekanismia 400 kyt-10 kemään lähetyspiiri 302 jokaiseen antenniporteista 330, 332 ja 334 vuorollaan niin, että jokainen antenniportti testataan erikseen. Prosessointiyksikkö 204 voi ensin ohjata kytkinmekanismia 400 kytkemään lähetyspiiri 302 ensimmäiseen antenniporttiin 330, lähettää testisignaali ensimmäiseen antenniporttiin 330 lähetyspiirin 302 kautta, vastaanottaa heijastuneen signaalikomponentin vas-15 taanottopiirin 310 kautta ja mitata vastaanotetun signaalin taso. Testisignaali voi olla sama testisignaali kuin yllä viitaten kuvioon 3 kuvattu. Jos vastaanotetun signaalin mitattu taso ylittää ennalta määrätyn kynnyksen, prosessointiyksikkö 204 määrittää, että ensimmäiseen antenniporttiin 330 ei ole kytketty oikealla tavalla toimivaa antennia. Toisaalta jos vastaanotetun signaalin mitattu 20 taso on pienempi kuin kynnys, prosessointiyksikkö 204 määrittää, että ensimmäiseen antenniporttiin 330 on kytketty oikealla tavalla toimiva antenni. Muille : antenniporteille 332 ja 334 voidaan suorittaa sama proseduuri. Nyt kun pro- sessointiyksikkö 204 on määrittänyt, mihin antenniporteista 330, 332 ja 334 on • · : .\ kytketty oikealla tavalla toimiva antenni, se voi valita antenniportin (tai portit) •*V 25 datan lähetystä varten. Näin ollen prosessointiyksikkö 204 voi lähettää lähe- • · · "V tyspiirin 302 kautta datasignaalin antenniporttiin (-portteihin), joihin on kytketty oikealla tavalla toimiva antenni, ja estää datasignaalin lähetys antenniporttei- • · *···* hin, joihin ei ole kytketty oikealla tavalla toimivaa antennia. Jos yhteenkään antenniporttiin ei ole määritetty kytketyn oikealla tavalla toimivaa antennia, : *·· 30 prosessointiyksikkö 204 voi estää datasignaalin lähetyksen kaikkiin antenni- ··· portteihin.

.·*·. Jos suuritehoinen datasignaali lähetettäisiin antenniporttiin, johon ei • · ole kytketty oikealla tavalla toimivaa antennia, signaali heijastuisi antennipor-. tista lähes kokonaan takaisin vastaanottopiiriin ja todennäköisesti rikkoisi vas- 35 taanottopiirin. Yllä kuvattu keksinnön suoritusmuoto lähettää matalatehoisen antenniportteihin testausvaiheen aikana havaitakseen antenniportit, joihin ei 10 119304 ole kytketty oikealla tavalla toimivaa antennia, ja estääkseen suuritehoisen da-tasignaalin lähettämisen näihin antenniportteihin. Testausvaihe voidaan suorittaa jaksoittain datasignaalilähetysten välissä. Tämä ratkaisu estää vas-taanottopiirin rikkoutumisen, jos antenni poistetaan vahingossa antenniportista 5 tai jos se on mennyt rikki. RFID-lukija voi lisäksi ilmoittaa lukijan käyttäjälle toimintahäiriöstä antenniportissa RFID-lukijan käyttöliittymän kautta. Vaihtoehtoisesti RFID-lukija voi ilmoittaa toimintahäiriön toiselle taholle, esimerkiksi RFID-lukijan kanssa kommunikoivalle keskusjärjestelmälle.

Esillä oleva ratkaisu mahdollistaa lisäksi antennin vaihtamisen len-10 nosta. Esimerkiksi jos RFID-lukijan antenniporttiin kytketty antenni vaihdetaan toiseen antenniin, vaihto voidaan suorittaa RFID-lukijan ollessa päällä tai jopa lähettämässä. Yhdessä yllä kuvatun kompensointipiirin 340 kanssa tämä automatisoitu antenniporttikytkentöjen tarkastus mahdollistaa lisäksi sen, että yhdentyyppinen antenni voidaan vaihtaa toisentyyppiseen antenniin huonon-15 tamatta vastaanotettujen signaalien ilmaisun suorituskykyä. Jos antenni korvataan toisentyyppisellä antennilla, antenniportin ja uudentyyppisen antennin välillä voi olla epäsovitus, joka johtaa voimakkaampiin antenniporttiin lähetetyn signaalin heijastuskomponentteihin. Kompensointipiiriä 340 käytetään nyt vaimentamaan nämä vastaanottopiiriin takaisinheijastuvat komponentit, ja näin 20 eliminoidaan datan vastaanottoa huonontavat vaikutukset. Näin ollen keksinnön suoritusmuodon mukainen RFID-lukija mukautuu automaattisesti uuden- : tyyppiseen antenniin, eikä erillisiä testaus-ja antenniviritysjärjestelyjä tarvita.

• · · ;\j Tässä vaiheessa on huomautettava, että yllä kuvioon 4 viitaten ku- vattu suoritusmuoto voidaan toteuttaa ilman kuvion 3 kompensointipiiriin liitty- • · · |‘V 25 viä rajoituksia. Alan ammattilaiselle on kuitenkin ilmeistä, että kuvioiden 3 ja 4 • · py suoritusmuodot voidaan toteuttaa samassa RFID-lukijassa, kuten on osoitettu yllä sekä seuraavassa selostuksessa.

• · *···' Kuvio 5 on vuokaavio, joka kuvaa prosessin komponentin epäsovi- tuksen kompensointia varten keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa • · : ’·* 30 RFID-lukijassa. RFID-lukija voi käyttää yhtä antennia samanaikaista lähetystä ja vastaanottoa varten. Näin ollen lähetetyt ja vastaanotetut signaalit välitetään .*··. kiertoelimen kautta. Prosessi alkaa lohkossa 500.

• · pp. Lohkossa 502 yhteen tai useampaan RFID-lukijan antenniporteista lähetetään testisignaali testausvaiheen aikana. Koska RFID-lukijan komponen-35 tit eivät ole ideaalisia ja koska yhdessä tai useammassa antenniportissa voi olla epäsovitus, lähetetyn signaalin komponentteja vuotaa RFID-lukijan vas- 11 119304 taanottopiiriin. Nämä lähetetyn testisignaalin vuotavat komponentit vastaanotetaan lohkossa 504.

Lohkossa 506 määritetään, onko kuhunkin yhdestä tai useammasta antenniportista kytketty oikealla tavalla toimiva antenni. Tämä voidaan määrit-5 tää mittaamalla yhdestä tai useammasta antenniportista vastaanotettujen sig-naalikomponenttien taso. Oikealla tavalla toimivaan antenniin kytketty antenni-portti voidaan sitten valita käytettäväksi datan lähetyksessä.

Lohkossa 508 muodostetaan kompensointisignaali valitusta antenniportista vastaanotettujen signaalikomponenttien perusteella. Kompensoin-10 tisignaali voidaan muodostaa ohjaamalla valittuun antenniporttiin lähetetty tes-tisignaali myös kompensointipiiriin, joka muokkaa testisignaalia muodostaakseen kompensointisignaalin vastaanotinpuolelle vuotavien testisignaalin komponenttien vaimentamiseksi. Kompensointisignaali voidaan muodostaa muokkaamalla testisignaalin amplitudia ja vaihetta kompensointipiirissä, yhdistele-15 mällä muokattu testisignaali vastaanotinpuolelle vuotavien testisignaalin komponenttien kanssa ja mittaamalla yhdistellyn jäännössignaalin taso. Tämä voidaan suorittaa erilaisilla amplitudi- ja vaiheensiirtomuokkauksilla, ja vastaanotinpuolelle vuotavien testisignaalin komponentit parhaiten vaimentavan kompensointisignaalin amplitudi- ja vaiheensiirtoparametrit voidaan valita.

20 Datan lähetys- ja vastaanottovaiheen aikana valittuun antenniport tiin ja myös kompensointipiiriin voidaan lähettää ensimmäinen datasignaali ja :,:\* energiapurskeita kohdassa 510. Lähetettäessä energiapurskeita voidaan RFID-tunnisteelta, johon ensimmäinen datasignaali lähetettiin kohdassa 510, • · j .*. vastaanottaa toinen data signaali. Vastaanotinpuolelle vuotavat signaalikom- : .·. 25 ponentit voidaan vaimentaa kompensointisignaalilla, joka on muodostettu "V muokkaamalla kompensointipiiriin ohjattua signaalia valituilla amplitudi- ja vai- • · heensiirtoparametreilla lohkossa 512. Kompensointisignaali ja vastaanotettu ***** toinen datasignaali voidaan sitten yhdistellä lohkossa 514 vuotavien kompo nenttien poistamiseksi vastaanotetusta toisesta signaalista. Vastaanotettu toi-i 1 30 nen datasignaali voidaan sitten ilmaista lohkossa 516.

• •e

Lohkossa 518 optimoidaan kompensointisignaalin (tai -signaalien) .1. parametreja. Optimointi voidaan suorittaa muuttamalla parametreja ja tarkkai- lemalla vaikutusta datan vastaanoton laatuun. Uudet parametrit voivat olla tes- • · • tausvaiheessa määritettyjen parametrien läheisyydestä. Jos uusien para- 35 metrien käyttö johtaa parempaan vastaanoton laatuun, uudet parametrit pide- ··· tään. Muussa tapauksessa uudet parametrit hylätään ja testausvaiheessa 12 119304 määritetyt parametrit palautetaan. Optimointi voidaan suorittaa RFID-lukijan jokaiselle antenniportille määrättyjen optimointiaikavälien aikana.

Lohkossa 520 määritetään, suoritetaanko toinen testausvaihe kom-pensointisignaalin muodostamisessa käytettyjen parametrien muokkaamiseksi 5 ja antenniporttien uudelleentarkastamiseksi. Jos määritetään, että testausvaihe suoritetaan, prosessi palaa lohkoon 502 toista testausvaihetta varten. Muussa tapauksessa prosessi palaa lohkoon 510 toisen datasignaalin lähettämistä varten.

Keksinnön suoritusmuodot voidaan toteuttaa RFID-lukijassa, joka 10 käsittää lähetyspiirin, vastaanottopiirin ja prosessointiyksikön, joka on kytketty toiminnallisesti lähetys- ja vastaanottopiireihin. Prosessointiyksikkö voi olla konfiguroitu suorittamaan ainakin osa kuvion 5 vuokaavion ja kuvion 4 yhteydessä kuvatuista vaiheista. Suoritusmuodot voidaan toteuttaa tietokoneohjelmistona, joka käsittää komennot komponentin epäsovituksen kompensoimi-15 seen RFID-lukijassa tarkoitetun tietokoneprosessin suorittamiseksi.

Tietokoneohjelmisto voi olla tallennettu tietokoneohjelmiston jakelu-välineelle, joka on luettavissa tietokoneella tai prosessorilla. Tietokoneohjelmiston jakeluväline voi olla esimerkiksi sähköinen, magneettinen, optinen, inf-rapuna- tai puolijohdejärjestelmä, laite tai siirtoväline rajoittumatta kuitenkaan 20 näihin. Tietokoneohjelmiston jakeluväline voi sisältää ainakin yhden seuraa-vista välineistä: tietokoneella luettavissa oleva väline, ohjelmistontallennusvä-: ,·'· line, tallenneväline, tietokoneella luettavissa oleva muisti, käyttömuisti, pyyhit- • t · ;\j tävissä oleva ohjelmoitava lukumuisti, tietokoneella luettavissa oleva ohjel- : .·* mistonjakelupaketti, tietokoneella luettavissa oleva signaali, tietoliikennesig- • · · "V 25 naali, tietokoneella luettavissa oleva tulostettu aineisto ja tietokoneella luetta-• · · * “ Y vissa oleva pakattu ohjelmistopaketti.

• · ·

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

*« • · • ·· • · • · «·· ··* • · • · *·· « · • % • t· • ···· 1 • · • ♦ ···

Claims (13)

119304

1. Menetelmä suoritettavaksi radiotaajuisessa etätunnistelukijassa (RFID-iukijassa), joka käsittää yhden tai useampia antenniportteja, joka menetelmä käsittää: 5 lähetetään (502) testausvaiheen aikana testisignaali yhteen tai use ampaan RFID-lukijan antenniporteista; vastaanotetaan (504) RFID-lukijan vastaanotinpuölelle vuotavat lähetetyn testisignaalin komponentit, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi: 10 määritetään (506) testisignaalin vastaanotettujen komponenttien pe rusteella, onko yhteen tai useampaan antenniporttiin kytketty oikealla tavalla toimiva antenni.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi: 15 lähetetään (510) datasignaali antenniporttiin, joka on määritetty kyt ketyksi oikealla tavalla toimivaan antenniin, ja estetään datasignaalin lähettäminen antenniporttiin tai -portteihin, joka tai jotka on määritetty ei olevan kytkettyjä oikealla tavalla toimivaan antenniin.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään testisignaalin vastaanotettujen komponenttien tehotason pe- . .*. rusteellä, onko yhteen tai useampaan antenniporttiin kytketty oikealla tavalla .·.**: toimiva antenni. * ··

4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, Γ*.' 25 tunnettu siitä, että määrittäminen käsittää: • · · mitataan tietystä antenniportista vastaanotettujen lähetetyn testisig- • · · naalin komponenttien taso; verrataan mitattua tasoa ennalta määrättyyn kynnystasoon, ja määritetään, että datasignaali voidaan lähettää antenniporttiin, jos • *·· 30 mitattu taso on pienempi kuin kynnystaso, ja että data signaalia ei voida lä- hettää antenniporttiin, jos mitattu taso on suurempi kuin kynnystaso.

5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, *[".* tunnettu siitä, että suoritetaan testausvaihe jaksoittain datanlähetysaika- välien välissä. *·· ·*·· ··♦ • · • · • · · 119304

6. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään samaa antenniporttia radiosignaalien lähetystä ja vastaanottoa varten.

7. Radiotaajuinen etätunnistelukija (RFID-lukija) (200), joka käsittää: 5 lähetyspiirin (302); vastaanottopiirin (310); yhden tai useampia antenniportteja (330, 332, 334) toiminnallisesti sovitettuina lähetys- ja vastaanottopiireihin, ja prosessointiyksikön (204), joka on konfiguroitu ohjaamaan lähetys-10 piiriä lähettämään testisignaali ainakin yhteen RFID-lukijan antenniporteista ja vastaanottamaan vastaanottopiirin kautta vastaanottopiiriin vuotavat testisig-naalin komponentit, tunnettu siitä, että prosessointiyksikkö on lisäksi konfiguroitu määrittämään testisignaalin vastaanotettujen komponenttien perusteella, onko 15 yhteen tai useampaan antenniporttiin kytketty oikealla tavalla toimiva antenni.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen RFID-lukija, tunnettu siitä, että prosessointiyksikkö on konfiguroitu määrittämään testisignaalin vastaanotettujen komponenttien tehotason perusteella, onko yhteen tai useampaan antenniporttiin kytketty oikealla tavalla toimiva antenni.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen RFID-lukija, tunnettu siitä, että prosessointiyksikkö on konfiguroitu suorittamaan määrittäminen mit- : taamalla tietystä antenniportista vastaanotettujen lähetetyn testisignaalin yh- :*·.· den tai useamman komponentin taso, vertaamalla mitattua tasoa ennalta mää- • · : :*. rättyyn kynnystasoon ja määrittämällä, että antenniportti on kytketty oikealla 25 tavalla toimivaan antenniin, jos mitattu taso on pienempi kuin kynnystaso, ja • · · .’*V että antenniportti ei ole kytketty oikealla tavalla toimivaan antenniin, jos mitattu m,V.‘ taso on suurempi kuin kynnystaso. *···’ 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen RFID-lukija, tunnettu siitä, että prosessointiyksikkö on lisäksi konfiguroitu määrittämään, että lähetyspiiriä : *** 30 ei kytketä antenniporttiin, jos mitattu taso on suurempi kuin kynnystaso, ja että ··· :...i lähetyspiiri kytketään antenniporttiin, jos mitattu taso on pienempi kuin kynnys- .*··. taso. • ·

11. Jonkin patenttivaatimuksista 7-10 mukainen RFID-lukija, tu n - • · nettu siitä, että RFID-lukija käsittää lisäksi prosessointiyksikön ohjaaman 35 kytkinmekanismin, ja prosessointiyksikkö on lisäksi konfiguroitu ohjaamaan • · « :...ϊ kytkinmekanismia kytkemään lähetyspiiri antenniporttiin, joka on määritetty 119304 kytketyksi oikealla tavalla toimivaan antenniin, ja kytkemään lähetyspiiri irti an-tenniportista tai -porteista, joka tai jotka on määritetty ei olevan kytkettyjä oikealla tavalla toimivaan antenniin.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 7-11 mukainen RFID-lukija, tu n-5 n e 11 u siitä, että RFiD-lukija on konfiguroitu käyttämään samaa antenniporttia radiosignaalien lähetykseen ja vastaanottoon.

13. Tietokoneohjelmistotuote, joka koodaa tietokoneohjelmiston komentoja suorittamaan tietokoneprosessi komponentin epäsovituksen identifioimiseksi radiotaajuisessa etätunnistelukijassa (RFID-lukijassa), joka prosessi 10 käsittää: ohjataan RFID-lukijan lähetyspiiriä lähettämään testisignaali ainakin yhteen RFID-lukijan antenniporteista, vastaanotetaan RFID-lukijan vastaanottopiinn. kautta vastaanottopii-riin vuotavat lähetetyn testisignaalin komponentit, 15 tunnettu siitä, että prosessi käsittää lisäksi: määritetään tes tisignaalin vastaanotettujen komponenttien perusteella, onko yhteen tai useampaan antenniporttiin kytketty oikealla tavalla toimiva antenni. • 1 2 3 · • · · • · · * · < 1 · • i1 • · • I • · · • · · • M · • · • · « « · « ··1 · • · · • » · • · 1 · · • · • · • · · ·· • » • · · « · · * V • · • · · m • · · • · • 1 • •t * • 1 at 2 • · · · 3 • · • · « · · <β 1 1 9304