FI126720B - Menetelmä, järjestelmä ja laitteet datan keräämiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ, JÄRJESTELMÄ JA LAITTEET DATAN KERÄÄMISEKSI

KEKSINNÖN ALA

Kyseinen keksintö liittyy yleisesti datan keräämiseen RFID-laitteilta, kuten esimerkiksi sensoridatan. Tarkemmin keksintö liittyy siihen, mikä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osassa.

TAUSTA RFID-teknologia kohdistuu identifiointitekniikoihin mahdollistaen etädatan haun radiotaajuuksien kautta RFID-laitteilta, joihin tästä eteenpäin viitataan myös ”ta-geina” (”tunnisteina”). Tagit voidaan sisällyttää tai liittää kohdeobjektiin, kuten esimerkiksi erilaisiin tuotteisiin tai ihmisiin/eläimiin, joita tunnistetaan. Lisäksi pelkkään tunnistamiseen tag voi sisältää tai se voi vähintään olla toiminnallisesti liitetty yhteen tai useampaan sensoriin aikaansaaden mittausdataa siirrettäväksi eteenpäin tagin viestintävälineillä. Laite nimeltä RFID-lukija sisältää RF-lähetin-vastaanottimen tai vähintään vastaanottimen alempana kuvattujen aktiivisten tagi-en tapauksessa, mitä voidaan käyttää hankkimaan etänä dataa tageilta, minkä mukaan fyysinen etäisyys lukijan ja tagin välillä voi vaihdella muutamasta senttimetristä satoihin metreihin riippuen tagin luonteesta ja sen hetkisistä tiloista, kuten esimerkiksi esteiden läsnäolosta tai häiriöistä radiopolulla.

Passiiviset tagit sisältävät lähetinpiirin, joka tuottaa energiaa absorboimalla lukija-laitteelta säteillyttä energiaa lähettääkseen ID:n ja valinnaiset muut tiedot lukijalle paikallisen antennin kautta, kun sitä vastoin aktiiviset tagit sisältävät oman teholähteen tai ovat vähintään liitettyjä omaan teholähteeseen, joka tuottaa tarvittavan energian sisäiselle sirulle (chip)/ sisäisille siruille ja datanlähetykselle. Kyseinen teholähde voi olla esimerkiksi kertakäyttöinen tai ladattava akku. On olemassa niin kutsuttuja semipassiivisia tageja, joissa tosiaan on teholähde suppeaa käyttöä varten, mutta myös vastaanotettua säteilyä hyödynnetään tuottamaan energiaa paikallisille toiminnoille. Aktiivisilla tageilla voi olla satojen metrien kantama, kun taas passiiviset tagit on rajoitettu paljon lyhyemmille viestintäetäisyyksille. Tässä patenttihakemuksessa käsitellään pääasiassa aktiivisia tageja, mutta keksintö ei rajoitu aktiivisiin tageihin tai mihinkään erityiseen muotoon toimintaenergian aikaansaamiseksi tagille.

Tageilla voi olla prosessointi- ja muistivälineitä prosessointia sekä käskyjen ja muun datan tallennusta varten. Tageilla voi myös olla datansiirtämisvälineitä sisältäen antennin datan lähettämistä varten ulkoisille laitteille, kuten esimerkiksi lukijoille. Erilaiset välineet voivat olla esimerkiksi integroituina yhteen tai useampaan siruun. Lisäksi tagit voivat sisältää tai olla vähintään toiminnallisesti liitettävissä yhteen tai useampaan sensoriin, jotka on konfiguroitu välittämään edellä mainittua mittausdataa edelleen, jos tarpeellista. RFID-teknologiaa on käytetty usein erilaisissa tuotteissa tai ihmisten/eläinten jäljittämisessä ja/tai ohjaussovelluksissa. Esimerkiksi logistiikkasovelluksissa liikuteltaviin tavaroihin liitetyt tagit helpottavat tuotetilan reaaliaikaista tarkkailua ja paikantamista tavaroita uudelleen sijoiteltaessa tai varastoinnin aikana. RFID-tagien tulee edullisesti olla kevyitä, pienikokoisia, edullisia, kestäviä ja monikäyttöisiä. Tällaisia vaatimuksia ei ole erityisen helppo toteuttaa yksittäiseen geneeriseen tuotteeseen ja tuotekehitystyö alalla on hajaantunut useaan suuntaan riippuen kunkin sovelluksen sanelemista omista vaatimuksistaan ja preferensseistään.

On usean tyyppisiä langattomia RF-viestintäyhteyksiä, jotka ovat käytettävissä datansiirtoon RFID-tagien ja järjestelmän muiden osien välillä. Erityisesti langattoman datansiirron muotoja on kehitetty lyhyen kantaman viestintäyhteyksille tietokoneiden ja muiden dataprosessointi- ja viestintäyhteysvälineistön välillä. Tällaisissa sovelluksissa on usein tarpeellista siirtää suuria määriä dataa ja datansiirto-nopeuden on vaadittu olevan suuri. Vastausviiveen on myös vaadittu olevan missä tahansa tällaisessa viestintäyhteydessä erittäin lyhyt. Kuitenkin tällaiset vaatimukset tarkoittavat myös, että laitteiden RF-lähetin-vastaanotinosilla on suuri virranku-lutus. Tämä ei ole ongelma datanprosessointivälineissä, jos ne voidaan varustaa suuren kapasiteetin akuilla tai ne voivat käyttää verkkovirtaa. RFID-sovelluksissa virrankulutus on kuitenkin tärkeä asia ja siksi suuren nopeuden viestintäyhteys-kanavat eivät yleensä ole sopivia viestintään RFID-tagien ja päälaitteen välillä.

On myös olemassa taajuuskanavia, joissa datansiirron muotoa ei ole rajoitettu ja joita käytetään hitaan nopeuden viestintäyhteyksiin. Esimerkkejä tämänkaltaisista kanavista on sijoitettu esimerkiksi 433,92 MHz tai 868-915 MHz taajuusalueille. Langattomien sensorijärjestelmien tunnetussa tekniikassa päälaite ohjaa kanavan käyttöä. Päälaite voi siten aloittaa datansiirron yhden RFID-laitteen kanssa kerrallaan. On myös mahdollista, että päälaite allokoi tietyt aikavälit (time slots) kullekin järjestelmän RFID-laitteelle. RFID-laitteet voivat sitten kuunnella päälaitteen lähettämiä ajoitussignaaleja ja käyttää niiden allokoituja aikavälejä datan lähettämiseksi päälähteelle. Kuitenkin tämä tekniikan tason ratkaisu sisältää myös RFID-laitteiden virrankulutukseen liittyvän ongelman. Jos päälaite aloittaa datansiirron RFID-laitteen kanssa, RFID-laitteen täytyy vastaanottaa keskeytyksettä ja tarkkailla RF-kanavaa vastaanottaakseen datanlähetyspyynnöt päälaitteelta. Toisaalta jos päälaite allokoi tietyn aikavälin RFID-laitteille, RFID-laitteiden täytyy kuunnella ajoitus-signaaleja päälaitteelta ja odottaa vuoroaan voidakseen lähettää dataa. Siis myös tässä tapauksessa RFID-lähetin-vastaanottimen täytyy toimia lähes koko ajan.

On toivottavaa, että RFID-laitteet voitaisiin asentaa esimerkiksi mobiilikohteisiin ja että RFID-laitteet säilyisivät toimivina pitkiä aikoja ilman huollon tarvetta. On myös toivottavaa, että RFID-laitteet ovat pieniä ja halpoja valmistaa. RF-lähetin-vastaanottimella on kuitenkin oleellinen tehonkulutus aktiivisessa tilassaan ja siksi pitkät toiminta-ajat vaatisivat suuren koon akkuja ja korkeita kustannuksia RFID-laitteissa.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Kyseisen keksinnön tavoite on aikaansaada datankeräysmenetelmä, -järjestelmä ja -laitteet, missä kuvatun tekniikan tason epäkohdat on vältetty tai niitä on vähennetty.

Kyseisen keksinnön tavoite on siksi aikaansaada teknologia, jossa luotettava datansiirto ja pitkät toimintasyklit on saavutettu ilman tiheää tarvetta RFID-laitteiden akkujen lataamiseksi tai vaihtamiseksi.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan uudella ratkaisulla, missä RFID-laitteella on te-honsäästötila, jossa RFID-laitteen vastaanottimella on alentunut kyky vastaanot-taa/tutkia RF-signaaleja. RFID-laitteella voi olla ajastin, joka on toimiva tehonsääs-tötilan aikana ja RFID-laitteen vastaanotin voi vaihtaa aktiiviseen tilaan ajan hetkellä perustuen ajastimen aika-arvoon. RF-signaalinvoimakkuutta on myös indikoitu vastaanottimella ja datan lähettäminen on riippuvainen signaalinvoimakkuuden indikaatiosta.

Keksinnöllisessä ratkaisussa on mahdollista pitää vastaanotin aktiivisena lyhyitä ajanjaksoja, koska ei ole tarpeellista havaita ja prosessoida päälaitteelta lähetettyä dataa datan lähettämisen aloittamiseksi RFID-laitteelta. Järjestelmä datan keräämiseksi, missä järjestelmässä on: - useita prosessorin käsittäviä RFID-laitteita, - ainakin yksi toinen laite, kuten esimerkiksi reititin tai päälaite, - välineet datan siirtämiseksi RF-kanavalla yhdeltä mainituista RFID-laitteista mainitulle toiselle laitteelle, jolloin siirrettävä data sisältää ainakin lähettävän RFID-laitteen identifiointitiedon, - välineet kuittausviestin siirtämiseksi RF-kanavalla mainitulta toiselta laitteelta mainitulle yhdelle RFID-laitteelle, on tunnettu siitä, että - eräällä RFID-laitteella mainituista RFID-laitteista on aktiivinen tila ja tehonsäästö-tila, - mainitun erään RFID-laitteen tehonsäästötilassa sen kyky vastaanottaa dataa RF-kanavalla on alempi kuin aktiivisen tilan tarkkailu-ja/tai vastaanottojaksossa, - mainitussa RFID-laitteessa on mainitusta prosessorista erillinen ajastinpiiri, joka on järjestetty sammuttamaan käyttöjännitteen mainitun RFID-laitteen muilta komponenteilta ja erityisesti mainitun RFID-laitteen mainitulta prosessorilta mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilassa, - järjestelmässä on välineet RF-signaalinvoimakkuuden mittaamiseksi RF-kanavalla, ja - mainitun datan ja/tai kuittausviestin siirtäminen on riippuvainen mitatun signaalin-voimakkuuden arvosta. RFID-laite datan langattomaan lähettämiseen, missä data sisältää ainakin lähettävän RFID-laitteen identifiointitiedon, missä RFID-laite sisältää - prosessorin, - välineet datan lähettämiseksi RF-kanavalla ja - välineet kuittausviestin vastaanottamiseksi RF-kanavalla on tunnettu siitä, että - mainitulla RFID-laitteella on aktiivinen tila ja tehonsäästötila, - mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilassa sen kyky vastaanottaa viestejä on alempi kuin aktiivisen tilan tarkkailu-ja/tai vastaanottojaksossa, - mainitussa RFID-laitteessa on prosessorista erillinen ajastinpiiri, joka on järjestetty sammuttamaan käyttöjännitteen mainitun RFID-laitteen muilta komponenteilta ja erityisesti mainitun RFID-laitteen mainitulta prosessorilta mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilassa, - mainitulla RFID-laitteella on välineet RF-signaalinvoimakkuuden mittaamiseksi RF-kanavalla aktiivisen tilan aikana ja - mainitun datan siirtäminen on riippuvainen mitatun signaalinvoimakkuuden arvosta.

Menetelmä datan siirtämiseksi RFID-laitteelta datankeräysjärjestelmän toiselle laitteelle, jolloin siirrettävä data sisältää ainakin lähettävän RFID-laitteen identifiointi-tiedon, on tunnettu siitä, että - mainitulla RFID-laitteella on aktiivinen tila ja tehonsäästötila, missä tehonsäästötilassa mainitulla RFID-laitteella on alentunut kyky tai ei ollenkaan kykyä vastaanottaa informaatiota RF-kanavalta verrattuna aktiivisen tilan kykyyn tarkkailu- ja/tai vastaanottotilassa, - mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilaa varten mainitun RFID-laitteen prosessorista erillinen ajastinpiiri sammuttaa käyttöjännitteen mainitun RFID-laitteen muilta komponenteilta ja erityisesti mainitun RFID-laitteen mainitulta prosessorilta, - mainittu RFID-laite aktivoidaan tehonsäästötilasta aktiiviseen tilaan, - RF-kanavan signaalinvoimakkuus mitataan aktiivisessa tilassa, - mitattua signaalinvoimakkuutta verrataan ennalta määrättyyn arvoon, - data lähetetään mainitulta RFID-laitteelta vertailun tuloksen perusteella, mainittu RFID-laite asetetaan tehonsäästötilaan.

Keksinnön yhdessä suoritusmuodossa sensorisignaali vastaanotetaan sensorilta RFID-laitteelle ja lähetetty data sisältää vastaanotettuun sensorisignaaliin liittyvää tietoa.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa RF-kanavan signaalinvoimakkuutta indikoidaan vähintään kahdessa peräkkäisessä jaksossa ennen datan lähettämistä. Kek- sinnän lisäsuoritusmuodossa datan lähettäminen RF-kanavalla käynnistetään, jos RF-kanavalla indikoitu signaalinvoimakkuus ei ylitä ennalta määriteltyä tasoa.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuittausviesti siirretään toiselta laitteelta RFID-laitteelle ja RFID-laite vaihdetaan tehonsäästötilaan kuittausviestin vastaanottamisen jälkeen. Eräässä lisäsuoritusmuodossa kuittausviesti sisältää ohjaustietoa ja RFID-laitetta ohjataan siirretyn ohjausinformaation mukaan.

Keksinnön muussa suoritusmuodossa tehonsäästötilan aikajakson pituutta mitataan ja verrataan ennalta määrättyyn ajan arvoon ja datansiirtosekvenssi aloitetaan, kun ennalta määrätty ajan jakso on kulunut.

Keksinnön lisäsuoritusmuodossa datansiirtosekvenssi sisältää signaalinvoimak-kuutta tarkkailevan jakson, datanlähetysjakson ja jakson kuittausviestin vastaanottamiseksi.

Keksinnön yhdessä suoritusmuodossa sensorilta vastaanotettu signaali vastaa mitattua lämpötilaa, kosteutta, painetta, voimaa, valoa, akustisen äänen intensiteettiä, kiihtyvyyttä ja/tai päällä/pois-informaatiota.

Jotkut keksinnön lisäsuoritusmuodot on kuvattu epäitsenäisissä vaatimuksissa ja seuraavassa yksityiskohtaisessa kuvauksessa.

Kyseinen keksintö tarjoaa tärkeitä etuja tekniikan tasoon nähden. RFID-laitteen ei vaadita vastaanottavan dataa jatkuvasti RF-kanavalta, joten vastaanotin voi jäädä tehonsäästötilaan suureksi osaksi aikaa. Tällä tavalla saavutetaan alhainen keskimääräinen tehonkulutus. Tuloksena on mahdollista käyttää suhteellisen alhaisen kapasiteetin, koon ja kustannusten akkuja. Ei-tiheiden huoltovaatimusten johdosta on myös mahdollista saavuttaa korkea RFID-laitteen toimivuusluotettavuus. Pitkän toiminta-ajan ja pienen tagin koon johdosta on myös mahdollista asentaa RFID-laitteita paikkoihin, joissa tagien huolto olisi hankalaa. Myös akkujen pieni koko, kuten myös ei-tiheä akkujen vaihdon tarve alentaa mahdollisia ympäristövaikutuksia.

Etuna on myös se, että datan lähettäminen RFID-laitteelta ei tarvitse olla riippuvainen viestintäyhteyksistä toiselta laitteelta RF-laitteelle. Esimerkiksi jos lähetys-toiminnossa tai salaustoiminnossa toisessa laitteessa on jokin virhe tai RFID-laitteen vastaanottotoiminnoissa on virhe, on silti mahdollista siirtää hankittu data RFID-laitteelta toiselle laitteelle. Ei myöskään ole tarpeellista aikaansaada mitään RFID-laitteen rekisteröintiä järjestelmän verkkoon. Siten kaikki kyseisiin toimintoihin liittyvät tehonkulutukset voidaan välttää. Tässä patenttihakemuksessa käsite ”RFID-laite” tarkoittaa laitetta, jolla on kyky lähettää dataa, kuten esimerkiksi identiteettidataa tai sensoridataa, toiselle laitteelle langattomien radiotaajuuskanavien kautta. Käsitettä RFID-laite käytetään pääasiassa indikoimaan RFID-tag, mutta sen määritelmän mukaisesti RFID-laite voi myös olla päälaite tai reititin. Tässä patenttihakemuksessa käsite ”RFID-tag” tarkoittaa RFID-laitetta, jolla on päätarkoituksenaan lähettää informaatiota omasta identifioinnistaan ja/tai RFID-tagin muistiin tallennettua muuta dataa ja/tai siirtää signaalia tai muuta sisään-menosta/menoista vastaanotettua dataa. Tässä patenttihakemuksessa käsite ”RF-kanava” tarkoittaa RF-taajuuskaistaa, jossa käsiteltävää dataa siirretään. Termi RF-kanava ei merkitse mitään tiettyjä modulaation välineitä tai siirrettyjen signaalien koodausta. Tässä patenttihakemuksessa käsite ”järjestelmän RF-kanava(t)” tarkoittaa RF-kanavia, joita käytetään datansiirrossa RFID-laitteiden ja järjestelmän muiden laitteiden välillä, kuten myös vastaavia RF-kanavia, joita järjestelmän mitkä tahansa laitteet käyttävät.

KUVIOIDEN LYHYT KUVAUS

Keksinnön kuvatut ja muut edut käyvät esille seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta ja viitaten piirustuksiin, joissa: kuvio 1 havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista esimerkinomaista datan-keräysjärjestelmää; kuvio 2a havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista esimerkinomaista logis-tiikkasovellusta datan keräämiseksi. kuvio 2b havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista esimerkinomaista logis-tiikkasovelluksen lisäsuoritusmuotoa datan keräämiseksi. kuvio 3 havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista vuokaaviota esimerkinomaiselle RFID-laitteelle. kuvio 4a havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaisen vuokaavion ensimmäistä osaa esimerkinomaiselle menetelmälle. kuvio 4b havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaisen vuokaavion toista osaa esimerkinomaiselle menetelmälle. kuvio 5 havainnollistaa ajoituskaavioita esimerkinomaiselle datansiirtose-kvenssille kyseisen keksinnön mukaisessa menetelmässä ja järjestelmässä.

SUORITUSMUOTOJEN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

Kuvio 1 havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista esimerkinomaista datanke-räysjärjestelmää. Järjestelmässä on useita RFID-laitteita, kuten esimerkiksi RFID-laitteet 132-136. RFID-laitteet viestivät järjestelmän päälaitteen 140 ja/tai reitittimen 150 kanssa. Järjestelmällä on ensimmäinen joukko 132 RFID-laitteita, jotka on sijoitettu sellaiselle etäisyydelle päälaitteesta, että RFID-laitteiden normaali lähetysteho on riittävä viestintäyhteyteen päälaitteen kanssa. Järjestelmällä on myös toinen joukko 134 RFID-laitteita, jotka on sijoitettu sellaiselle etäisyydelle, että RFID-laitteiden normaali lähetysteho ei ole riittävä viestintäyhteyteen päälaitteen 140 kanssa. Viestintäyhteyttä varten järjestelmällä on myös reititinlaite 150, joka on sijoitettu joukon 134 ja päälaitteen 140 sijaintien väliin. Reitittimen tarkoitus on kerätä data RFID-laitteiden joukolta 134 ja lähettää data edelleen päälähteelle. Etäisyys RFID-laitteiden joukon 134 ja reitittimen 150 välissä on sellainen, että RFID-laitteiden normaali lähetysteho on riittävä suoraan viestintäyhteyteen reitittimen kanssa. Myös etäisyys reitittimen 150 ja päälaitteen 140 välillä on sellainen, että keskinäinen radioviestintä on mahdollista laitteiden lähetysteholla. On myös mahdollista asentaa enemmän kuin yksi reititin RFID-laitteiden ja päälaitteen väliin niin, että data siirretään useiden reitittimien kautta. Tällä tavalla on mahdollista laajentaa järjestelmän toimintapeittoa. Järjestelmällä on myös lisä-RFID-laite 136, joka on sijoitettu pitkän etäisyyden päähän päälaitteesta. Tässä tapauksessa RFID-laite on varustettu RF-lähettimellä, jolla on korkeampi lähetystehon kuin esimerkiksi RFID-laitteilla 132-134. Siten on mahdollista viestiä suoraan päälaitteen 140 kanssa. Yksittäisen, pitkän etäisyyden päähän sijoitetun RFID-laitteen tapauksessa voi olla edullista käyttää RFID-laitetta korkeamman lähetystehon kera yhden tai useamman reitittimen RFID-laitteen ja päälaitteen väliin asentamisen sijaan. RFID-laitteet 132-136 edullisesti lähettävät säännöllisesti dataa päälähteelle. Tämä data voi sisältää identifiointitietoa lähettävästä RFID-laitteesta, mittausdataa RFID-laitteeseen liitetyiltä sensoreilta, RFID-laitteeseen liitetyillä sensoreilla olevaa identifiointi- ja/tai muuta informaatiota, muuta RFID-laitteiden viestintäyhteydestä vastaanotettua sisäänmenodataa ja/tai RFID-laitteen toimintatilaan liittyvää informaatiota, kuten esimerkiksi RFID-laitteen akkujen varaustaso. RFID-laitteisiin voidaan tuottaa energiaa akuilla ja sellaisilla RFID-laitteilla edullisesti on tehonsäästötila ja aktiivinen tila. RFID-laitteen tehonsäästötilan aikana RFID-laitteen vastaanotin on sammutettu tai sillä on alempi kyky vastaanottaa sig-naaleja/informaatiota RF-kanavalta. Tehonsäästötilan aikana RFID-laitteella on aktiivinen piiri, joka tarkkailee aikaa ja/tai joitain RFID-laitteen sisäänmenoja. Tällä piirillä on kyky herättää vastaanotin aktiiviseen tilaan tehonsäästötilan ennalta määrätyn ajanjakson kuluttua tai jos jokin toinen aktivointitila on täytetty.

Kun RFID-laite vaihdetaan aktiiviseen tilaan, datansiirtosekvenssi aloitetaan. RFID-vastaanotin tarkkailee signaalinvoimakkuutta yhdellä tai useammalla RF-kanavalla. Mitattua signaalinvoimakkuutta verrataan ennalta määrättyyn arvoon ja vertailun tulos määrää onko kanava varattu vai vapaa datanlähetykselle. Jos RF-kanava on vapaa, RFID-laite lähettää datan sisältäen esim. identifiointi-, mittausta! tiladataa, kuten yllä on kuvattu. RF-datanlähetys vastaanotetaan järjestelmän toisen laitteen toimesta, kuten esimerkiksi päälaitteen 140, reititinlaitteen 150 tai jonkin muun laitteen, joka on edullisesti jatkuvasti aktiivisessa tilassa ja jolla on kyky tarkkailla tai vastaanottaa dataa jatkuvasti yhdellä tai mahdollisesti useammalla RF-kanavalla. Vastaanottava laite edullisesti tutkii suojatun datan vastaanotetusta signaalista ja tarkistaa vastaanotetussa viestissä olevat identiteettitiedot tarkistaakseen, että datanlähetys on tarkoitettu kyseessä olevalle laitteelle ja että data on vastaanotettu ilman virheitä. Datan vastaanottamisen, tutkimisen ja tarkistamisen jälkeen reititin tai päälaite lähettää kuittausviestin RFID-laitteelle. Kuittausviesti on edullisesti lähetetty samalla RF-kanavalla, jolla data on vastaanotettu. Ennen kuin kuittausviesti on lähetetty, pää-laite/reititin voi tarkkailla RF-kanavan signaalinvoimakkuutta tarkistaakseen, että RF-kanava on vapaa lähetykseen.

Kuittausviestin vastaanottamisen jälkeen RFID-laitteessa, se voi palata tehonsääs-tötilaan. Voi kuitenkin olla, että kuittausviestisignaalia ei ole vastaanotettu tai että se sisältää tilatietoa tarkoittaen, että alkuperäistä lähetettyä dataa ei ole onnistuneesti vastaanotettu päälaitteessa/reitittimessä. RFID-laitteella on edullisesti toiminto datan uudelleenlähetiäniiseksi niissä tapauksissa käyttäen samanlaista datanlähetyssekvenssiä kuin ensimmäinenkin. On myös mahdollista, että toinen lähetys on tehty käyttäen korkeampaa lähetystehoa kuin ensimmäinen lähetys. RFID-laite tai päälaite/reititin voi myös tarkkailla ja/tai pitää tilastoa onnistuneiden ja epäonnistuneiden datanlähetyksen luvuista ja ohjata lähetystehoa ja/tai lähetykseen valittua RF-kanavaa perustuen kerättyyn informaatioon.

Jos datanlähetys on vastaanotettu reitittimen toimesta, reititin lähettää vastaanotetun datan edelleen päälähteelle tai seuraavalle reitittimelle. Edelleen lähetetty datanlähetys voidaan suorittaa käyttäen samanlaista datansiirtosekvenssiä kuin oli käytetty datan lähettämisessä RFID-laitteelta reitittimelle.

Kun päälaite 140 vastaanottaa dataa RFID-laitteilta 132-136, se tallentaa datan muistiinsa. Valinnaisesti päälaite 140 voi myös prosessoida dataa suorittamalla esimerkiksi suodatusta, koodausta tai analysointitoimenpiteitä. Kerätty data siirretään edelleen päälaitteelta ohjauskeskukseen 180. Ohjauskeskus voi sisältää palvelimen 182 tietokannalla RFID-laitteilta/päälaitteelta kerätyn datan tallentamiseksi ja prosessoimiseksi. Ohjauskeskuksella voi myös olla päätelaite 184, kuten esimerkiksi pc-tietokone, käyttöliittymän aikaansaamiseksi datan prosessointia varten ja aikaansaaden tarvittavaa tietoa ohjauskeskuksen käyttäjälle.

On mahdollista käyttää useita vaihtoehtoisia viestintäyhteyden tyyppejä kerätyn datan siirtämiseksi päälaitteelta ohjauskeskukseen. On mahdollista käyttää langoi-tettua datansiirtoa tai vastaavaa langatonta datansiirtoa RF-kanavalla kuin on käytetty RFID-laitteiden ja päälähteen välillä 114. Nämä viestintäyhteyden tyypit voivat olla hyödyllisiä niissä tapauksissa, joissa päälaite on sijoitettu ohjauskeskuksen lähelle dataa siirrettäessä. On myös mahdollista käyttää langoitettua Internetiä 116 datansiirtoon. Lisämahdollisuudet sisältävät langattoman solukkoverkon 112, kuten esimerkiksi verkot, jotka käyttävät GSM-, GPRS- tai UMTS-viestintäyhteysstandardeja ilmaliittymässä. Edelleen on mahdollista käyttää langatonta lähiverkkoa datan keräämiseksi langattomalla tavalla tukiasemaan 118, josta data voidaan lähettää edelleen ohjauskeskukseen langoitetun, Internet-, solukko-tai jonkin muun verkon kautta. On myös mahdollista käyttää PSTN-verkkoa datan siirtämiseksi. Yllämainitut viestintäyhteystyypit voivat myös olla liitetty datansiirron reitin sisään.

On myös mahdollista, että datansiirto päälaitteen ja ohjauskeskuksen välillä on ohjauskeskuksen aktivoima, tai on myös mahdollista, että datansiirto on päälaitteen aktivoima. Datansiirto voidaan aktivoida säännöllisillä aikaväleillä, se voidaan aktivoida sillä hetkellä käytettävissä olevien viestintäyhteyspalveluiden/kanavien perusteella, sen hetkisen päälaitteessa olevan muistikapasiteetin tilan perusteella tai jonkin muun kriteerin perusteella. Kuitenkin jos päälaite on kerännyt hälytystilan RFID-laitteelta, reitittimeltä tai päälaitteelta itseltään, päälaite voi aktivoida datansiirron ohjauskeskukseen heti kun viestintäpalvelu on käytettävissä. Järjestelmän RF-kanavaa voidaan käyttää aktivoimaan datansiirto. Aloittaakseen viestintäyhteyden päälaitteen ja ohjauskeskuksen välillä on mahdollista, että päälaite lähettää pyyntöviestit määritetyllä aikaväleillä. Nämä pyyntöviestit voidaan lähettää järjestelmän RF-kanavalla. Päälaitteen tullessa ohjauskeskuksen viestintä-etäisyydelle ohjauskeskus vastaanottaa päälaitteen pyyntöviestin. Ohjauskeskus lähettää sen jälkeen viestintäparametrit ja muut vaaditut käskyt edullisesti järjestelmän RF-kanavan kautta. Datansiirto voi sen jälkeen alkaa esimerkiksi WLAN-yhteydellä. Kerätyn datan siirtäminen voi silti tapahtua ajan hetkellä, joka on ohjauskeskuksen määrittelemä.

On myös mahdollista, että ohjauskeskus lähettää aktivointiviestit yleislähetysvies-teinä määritellyillä aikaväleillä. Aktivointiviestit on myös edullisesti lähetetty järjestelmän RF-kanavalla. Päälaitteen tullessa ohjauskeskuksen viestintäetäisyydelle päälaite vastaanottaa aktivointiviestin ja aloittaa viestinnän ohjauskeskuksen kanssa. Kerätyn datan siirto voidaan sen jälkeen aloittaa sopivalla ajan hetkellä. Tässä suoritusmuodossa aktivointiviestit ovat ohjauskeskuksen tai niiden tukiasemien lähettämiä ja näiden RF-lähetyksien peittoalue on siten rajoitettu ohjauskeskuksien tai niiden tukiasemien läheisyyteen. Toisaalta jos pyyntöviestit säännönmukaisesti ovat päälaitteen lähettämiä, RF-lähetys leviää mille tahansa alueelle, minne päälaite saattaa liikkua. Siksi suoritusmuoto, jossa ohjauskeskus lähettää aktivointiviestejä, aiheuttaa kuorman RF-kanavalla, joka on paikallisempi kuin suoritusmuoto, jossa pyyntöviestit ovat päälaitteen lähettämiä.

Keksinnön yhdessä suoritusmuodossa sekä datansiirto RFID-laitteilta päälähteelle kuten myös datansiirto päälaitteelta ohjauskeskukseen on aktivoitu päälaitteen ulkopuolelta. Tässä suoritusmuodossa datansiirtosekvenssi RFID-laitteelta (tai reitittimeltä) päälähteelle aloitetaan RFID-laitteelta/reitittimeltä eli RFID-laite/reititin aikaansaa sekvenssin ensimmäisen lähetyksen. Suoritusmuodossa datansiirto päälähteeltä ohjauskeskukseen on aloitettu ohjauskeskuksesta tai muusta pisteestä päälaitteen ja ohjauskeskuksen välillä. Ohjauskeskus voi ensin lähettää aktivointi- viestin sallien päälaitteen aloittaa datansiirto välittömästi tai määrätyllä ajan hetkellä. Kun datansiirto on aloitettu lähetyksellä päälaitteen ulkopuolelta, on mahdollista saavuttaa dataviestintäyhteyskapasiteetin tehokas käyttö, kuten myös teholähteiden tehokas käyttö.

Keksinnön eräässä muussa suoritusmuodossa päälaite 140, reitittimet 150 ja RFID-laitteet 132-136 ovat samanlaisia moduuleita tai ne on tehty samanlaisista moduulikomponenteista. Laitteiden varsinaiset toiminnot voidaan saavuttaa ohjelmalla eli eri ohjelmistojen tai ohjelmiston toimintaa ohjaavien eri parametrien kautta. Toiminnot on edullisesti ohjattavissa laitteiden langattoman tai langallisen viestintäyhteyden kautta.

Kuten yllä on mainittu, RFID-laitteilla on edullisesti yksilöllinen identifiointikoodi, joka on tallennettu RFID-laitteen muistiin. Yksilöllisen identifiointikoodin pituus voi riippua järjestelmään sisällytettyjen laitteiden lukumäärästä. On kuitenkin mahdollista, että eri käyttäjät käyttävät samanlaisia järjestelmiä ja että kahden järjestelmän laitteet sijaitsevat joskus lähellä toisiaan. Siksi on edullista muodostaa identifiointikoodi sisältämään yksilökoodin ja ryhmä/järjestelmäkoodin. RFID-laitteilla, jotka kuuluvat samaan ryhmään/järjestelmään, siten on sama ryh-mä/järjestelmäkoodi, mutta erilaiset yksilökoodit. Erilaisten ryhmien/järjestelmien RFID-laitteilla on erilaiset ryhmä/järjestelmäkoodit. Jos esimerkiksi eri järjestelmiin kuuluvissa kahdessa ajoneuvossa on RFID-laitteet, vain oikea vastaanottolaite, jolla on sama järjestelmäidentifiointikoodi, voi ottaa vastaan lähetettyä dataa.

On hyödyllistä, että identifiointitieto tallennetaan paitsi koodina myös lyhyenä do-main-nimenä (kohdealuenimenä), joka on linkitetty kyseisen koodin kanssa. Tällainen lyhyt domain-nimi on kuvaa nimi, jossa identifiointikoodi on tavallisesti merkkien jonona ilman mitään merkitystä sanana. Esimerkiksi lyhyt domain-nimi voisi olla ”container 455”, jonka voi ymmärtää joku, joka käsittelee astioita ja lukee astioiden RFID-tagien tiedot. Tallennettu lyhyt domain-nimi voidaan muuttaa, jos RFID-tagin sijainti muuttuu. Toisaalta RFID-tageilla voi silti olla tallennettu identifiointikoodi, jota käytetään laitteiden identifiointiin datankeräysjärjestelmän viestin-täproseduureissa.

Lisävälineet lähetetyn datan luvattoman vastaanottamisen estämiseksi on salaus. Lähetettävä data on edullisesti salattu käyttäen salausavainta, joka on uniikki jokaiselle järjestelmälle ja alijärjestelmälle. Sinänsä alan ammattilainen tuntee useita salausmenetelmiä ja kyseinen henkilö voi toteuttaa salauksen ilman lisäkuvausta.

Kuvio 2a havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista esimerkinomaista logistiik-kasovellusta datan keräämiseksi. Useita RFID-laitteita 231-240 on sijoitettu ajoneuvoon, kuten esimerkiksi kuorma-autoon 220. RFID-laitteet 231-236 toimivat kuten tagit ja ne voivat olla suoraan liitettyinä kohdeobjektiin, esimerkiksi tuotteisiin, joita ollaan kuljettamassa kuorma-autolla 220, tai lastiruumaan itseensä. Lastiruumassa RFID-tagit voidaan liittää esimerkiksi kattoon, lattiaan tai niiden seiniin siten, että ne tuottavat tietoa kuljetettavien tavaroiden ympärillä vallitsevista olosuhteista kuljetuksen aikana. Päälaite 240 vastaanottaa dataa useilta RFID-tageilta 231-236 ja tallentaa sen muistiinsa. Valinnaisesti päälaite 220 voi myös prosessoida dataa suorittamalla esimerkiksi suodatusta, koodausta, analysointitoimenpiteitä. Päälaite 240 viestii useiden RFID-tagien 231-236 kanssa radiotaajuuden kautta kyseisen keksinnön mukaisesti. RFID-tagit edullisesti lähettävät dataa päälähteelle säännöllisesti. Tämä data voi sisältää lähettävän RFID-laitteen identifiointitietoa, RFID-laitteeseen liitetyiltä sensoreilta mittausdataa, RFID-laitteeseen liitetyillä sensoreilla olevaa identifiointi ja/tai muuta tietoa, muuta RFID-laitteiden viestintäyhteydestä vastaanotettua sisäänmenodataa ja/tai RFID-laitteen toimintatilaan liittyvää tietoa, kuten esimerkiksi RFID-laitteen akun varaustaso. Päälaite 240 sisältää RF-vastaanottimen kaappaamaan RFID-tagien 231-236 lähetyksen ja lähettimen, jotta kuittaus- ja mahdolliset ohjausviestit voidaan myös siirtää kohti RFID-tageja 231-236. RF-datansiirtosekvenssia kuvaillaan enemmän kuvioiden 1, 4a ja 4b kuvauksissa. Päälaite 220 lähettää kerätyn datan ohjauskeskuksen palvelintietokoneelle 282. Viestinnän eri tyyppejä voidaan käyttää datansiirtoon päälaitteelta ohjauskeskukseen, kuten kuvattiin yläpuolella kuvion 1 kuvaksen yhteydessä. On esimerkiksi mahdollista käyttää VVLAN-datansiirtoa päälaitteen 240 ja VVLAN-tukiaseman 215 välillä ja data voidaan edelleen siirtää ohjauskeskukseen 282 Internetin, johon tukiasema on liitetty, kautta.

Kuvio 2b havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista esimerkinomaista logistiik-kasovelluksen lisäsuoritusmuotoa datan keräämiseksi. Tämä suoritusmuoto on lisäkehitelmä suhteessa kuvion 2a suoritusmuotoon suhteessa viestintäyhteyteen päälaitteen ja ohjauskeskuksen välillä. Päälaite 240 useita RFID-tageja 231-236 on sijoitettu ajoneuvoon 220. Viestintä päälaitteen ja RFID-tagien välillä voidaan toteuttaa keksinnön mukaisesti, kuten yllä on kuvattu. Päälaite 240 vastaanottaa dataa useilta RFID-tageilta 231-236 ja tallentaa sen muistiinsa. Valinnaisesti päälaite 240 voi myös prosessoida dataa. Päälaite 240 sisältää RF-vastaanottimen kaappaamaan RFID-tagien 231-236 lähetyksen ja lähettimen, jotta kuittaus- ja mahdolliset ohjausviestit voidaan myös siirtää kohti tageja 231-236. RF-lähetin ja vastaanotin voivat olla yhdistetty muodostaen lähetin-vastaanottimen.

Lisäksi päälaite 240 sisältää toisen lähetin-vastaanottimen, edullisesti halutun standardin mukaisesti, jotta tullessaan sopivaan ajanhetkeen tageista 231-236 vastaanotettu data voidaan lähettää sellaisenaan tai prosessoidussa muodossa etäkokonaisuuteen 218. Etäkokonaisuus voi olla esimerkiksi etäinen WLAN-lähetin-vastaanotin, kuten esimerkiksi access point tai WLAN-reititin. Data on edelleen ohjattu logistiikkakeskukseen/terminaaliin 208 ja/tai edelleen ohjauskeskukseen analysointi- ja/tai ohjaustarkoituksissa. Etäinen VVLAN-lähetin-vastaanotin 218 voi olla logistiikkakeskuksen 208 terminaalin sisällä tai olla ainakin toiminnallisesti liitetty logistiikkakeskuksen 208 terminaaliin. Jälkimmäisessä tapauksessa se voi olla esimerkiksi liitettynä Internetiin (huomioi esimerkinomainen pisteviivalla esitetty verkkokokonaisuus kuviossa). WLAN:in yli aikaansaatu data voidaan myös tallentaa yhteen tai useampaan tietokantaa ja relevanttien kokonaisuuksien informaatiojärjestelmiin, kuten esimerkiksi logistiikkakeskukseen 208 tai lisäohjauskes-kukseen. Esimerkiksi IEEE:n (Institute of Electrical and Electronics Engineers) käyttämä WLAN-standardi voidaan valita ryhmästä koostuen: 802.11, 802.11a, 802,11b, 802,11g ja 802.11η. Lisäksi yhtä tai useampaa lisäystä: 802.11 e, 802.11 F, 802.11 d, 802.11 h, 802.11 i ja 802.11s voidaan käyttää. Vaihtoehtoisesti voidaan soveltaa ETSI (Europen Telecomunications Standards Istitute) Hiperlan 1 tai 2 standardeja tai muuta sopivaa WLAN-spesifikaatiota. Lähetin-vastaanottimet voivat tukea yhtä tai useampaa WLAN-spesifikaatiota, joten yksi tietty voidaan valita käyttöön RF-yhteyden yli viestittäen.

On mahdollista, että datansiirto päälaitteen ja ohjauskeskuksen välillä on ohjaus-keskuksen aktivoima, tai on myös mahdollista, että datansiirto on päälaitteen aktivoima. Kuvion 2b järjestelmässä datansiirto on ohjauskeskuksen aktivoima käyttäen järjestelmän RF-kanavaa. Aloittaakseen viestintäyhteyden päälaitteen ja ohjauskeskuksen välillä ohjauskeskus lähettää aktivointiviestit yleisviesteinä määritellyillä aikaväleillä. Aktivointiviestit lähetetään järjestelmän RF-kanavalla. Kun päälaite tulee ohjauskeskuksen viestintäkantaman sisäpuolelle, päälaite vastaanottaa aktivointiviestin ja aloittaa yhteyden ohjauskeskuksen kanssa. Kerätyn datan siirto voidaan siten aloittaa sopivalla ajan hetkellä.

Yhdessä suoritusmuodossa sopiva ajanhetki voi olla yksinomaan tai ainakin osittain määritelty kokonaisuuden, joka ohjaa aktivointiviestin lähettämistä radiotaa-juuslähetin-vastaanottimen tai -lähettimen 213 kautta, toimesta. Kokonaisuus voi olla tai ainakin osittain sijaita logistiikkakeskuksen/terminaalin 208 sisällä tai olla toiminnallisesti liitetty logistiikkakeskukseen/terminaaliin 208 niin, että se edullisesti hankkii tietoa sopivasta ajanhetkestä (esimerkiksi vapaasta ajanjaksosta, joka ei ole jo käytössä tai ole allokoitu muulle päälähteelle) ja valinnaisesti esimerkiksi sopivista viestintäparametreista VVLAN-viestintää varten VVLAN-infrastruktuurista tai lähetin-vastaanottimesta 218. Sama kokonaisuus, esimerkiksi keskuksen 208 lo-gistiikkaohjausjärjestelmä, voi lopulta ohjata sekä RF- että WLAN-viestintäyhteyksiä päälaitteiden ja keskuksen välillä sekä myös vastaanottaa päälähteen lähettämää dataa.

Eräässä suoritusmuodossa aktivointisignaali on viesti tai esimerkiksi komento tai parametriarvo viestissä, joka on konfiguroitu välittömästi laukaisemaan datanlähe-tys päälaitteen 104 ja VVLAN-lähetin-vastaanottimen 218 välillä. Eräässä toisessa suoritusmuodossa aktivointisignaali määrittelee aikavälin tai ajanhetken tulevaisuudessa, jolloin lähetys WLAN:in yli pitäisi tapahtua. Päälaite 240 voi siten sisältää kellon tai ajastintoiminnon kytkeäkseen lähetyksen aloituksen paikallisesti vastaanotettujen ohjeiden mukaisesti.

Yhdessä suoritusmuodossa aktivointisignaali määrittelee WLAN-viestintäparametrien lukumäärän välittömän laukaisu- / viivästetyn laukaisutoiminnon sijaan tai lisäksi. Aloittavat viestintäparametrit, esimerkiksi käytetty WLAN-versiotieto, salasana, sisäänkirjautumis-ID tai salaustieto, voivat mahdollistaa viestintäjärjestelyn WLAN-verkkoon, jonne viestinnänvahvistaminen ilman annettuja parametreja olisi päälähteelle 240 joko mahdotonta tai hankalaa. RF-siirtomenetelmä (esimerkiksi viestintäparametrit, kuten taajuus ja modulaatio tai muut asetukset), jota käytetään viestintään lähetin-vastaanottimen 213 ja päälaitteen 240 välillä, voi olla samanlainen kuin teknologia, jota käytetään viestintään RFID-tagien 231-236 ja päälaitteen 240 välillä. Vaihtoehtoisesti nämä lähetyksien kaksi tyyppiä voivat seurata erilaista kaaviota ja vaatia erilaisen ohjelmiston, oh-jelmistoparametrit, laitteiston (lähetin-vastaanottimessa/ vastaanottimessa 204) tai molemmat. Yhdessä suoritusmuodossa esimerkiksi radiotaajuusviestintä lähetti-meltä 213 hyödyntää suhteellisen laajakantamaista, universaalia solukkostandar-dia, kuten GSM (Global System for Mobile Communications), GPRS (General Packet Radio Service) tai UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), kun taas RFID-tagien lähetykset seuraavat patentoitua, lyhyemmän kantaman ja alemman tehonkulutuksen viestintätekniikkaa. Eräässä toisessa suoritusmuodossa molemmat lähetystyypit hyödyntävät samaa RF-viestintämenetelmää, esimerkiksi patentoitua.

Kuvio 3 havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista vuokaaviota esimerkinomaiselle RFID-tagille 30. Laitteella on prosessori 32 ohjaamaan laitteen toiminnallisuutta. Prosessori ohjaa esimerkiksi datansiirtosekvenssiä ja mittauksia senso-risisäänmenoista ja muista laitteen sisäänmenoista. Muisti 35 on liitetty prosessoriin, minkä mukaan muisti tallentaa esimerkiksi ohjelman prosessorille, tagin identi-fiointitietoa ja kerättyä mittausdataa. Laitteella on myös ajastinlaite 36 laitteen toiminnallisten tilojen ajastamiseksi. Muisti ja ajastin voi olla sisällytetty prosessoriin tai ne voivat olla erillisiä piirejä.

Jos ajastin on sisällytetty prosessoriin, prosessorin ajastintoiminto säilyy aktiivisena tehonsäästötilan aikana. Siksi prosessorin virrankulutus ei vähene kovin alas. On myös mahdollista, että ajastin on piiri, joka on erillään laitteen muista komponenteista tai se on integroituna johonkin muuhun komponenttiin, kuten sensoriin. Ajastin voi olla toteutettuna analogisilla tai digitaalisilla komponenteilla. Jos kyseistä ajastinpiiriä käytetään, on mahdollista asettaa prosessori ja muita komponentteja tilaan, jossa niiden virrankulutus on minimaalinen tai nolla. Itse asiassa on mahdollista sammuttaa käyttöjännite prosessorilta ja muilta komponenteilta ja siten saavuttaa olematon virrankulutus. Samanlainen vaikutus voidaan saavuttaa pysäyttämällä prosessorin koko prosessointiaktiviteetti jollain muulla ohjauksella. Tämä sallii hyvin pienen RFID-laitteen keksimääräisen tehonkulutuksen. On huomattava, että ajastimen sijaan RFID-laite voidaan aktivoida aktiiviseen tilaan myös esimerkiksi sensorilta tai kytkimeltä vastaanotetulla signaalilla.

Jos prosessoripohjaista tai muuta digitaalista ajastinta käytetään, on yleensä myös mahdollista säätää tehonsäästötilan ajanjakson pituutta tallennetulla parametrilla. On mahdollista, että parametri on järjestelmän ohjaama. Jos ajastin perustuu analogiseen piiriin, ajanjakson pituus on edullisesti kiinnitetty. On hyödyllistä jos ajanjakson pituus on säädetty olemaan ainakin hieman erilainen yksittäisten RFID-laitteiden välillä. Tällä tavoin on mahdollista välttää tilanteet, jossa lukuisat RFID-laitteet aloittaisivat lähetyksen oleellisesti samaan aikaan useissa peräkkäisissä lähetyssekvensseissä. Edelleen jos pääyksikkö tai muu toinen laite lähettää yleis-lähetyspyyntöviestin useille aktiivisille RFID-laitteille samanaikaisesti, on hyödyllistä, että RFID-laitteet lähettävät vastauksen hieman eri ajanhetkillä välttääkseen lähetyksien päällekkäin menon.

On mahdollista saavuttaa yksittäiset ajanviiveet RFID-laitteille määrittelemällä viiveen pituus RFID-laitteen identifiointikoodin perusteella. Esimerkiksi ajanviive voidaan laskea vakioviiveenä lisättynä viiveellä, joka on esimerkiksi lineaarisesti riippuvainen identiteettikoodin numerojonosta. Käyttämällä yksilöllisiä viiveitä lähetyksessä on mahdollista välttää uudelleenlähetykset ja siten säästää energiankulutusta RF-laitteissa, kuten RF-tageissa.

Kuvion 3 laitteella on käyttöliittymä 37 sensoreille 38 ja muille mahdollisille si-säänmenoille 39. Laite voi sisältää yhden tai useamman sisäänrakennetun sensorin ja/tai sensori(t) voi/voivat olla liitetty ulkoisesti laitteeseen. Sisäänmenot voivat myös palvella viestintäyhteytenä kytkimille tai päällä/pois-sensoreille. Prosessori mittaa signaalinarvoja sisäänmenoissa ja tallentaa arvot muistiin. Lähetettäessä dataa RFID-tageilta prosessori lukee mittaustulokset muistista ja sisällyttää datan RF-kanavalla lähetettävään signaaliin. Prosessori voi vaihtoehtoisesti lähettää mittausdatan suoraan ilman datan tallennusta muistiin.

Jos digitaalisia sensoreita on liitetty RFID-tagin sisäänmenoihin, prosessorin voi olla mahdollista lukea sisäänmenot ilman konversiota. Jos sensorit kuitenkin aikaansaavat analogisen ulostulon, RFID-tag edullisesti sisällyttää A/D-konvertterin RFID-tagin sisäänmenoon konvertoidakseen analogisen sensorisignaalin digitaaliseksi signaaliksi prosessorin sisäänmenoa varten.

Laite edelleen sisältää RF-lähetin-vastaanottimen 34 aikaansaamaan langattoman viestintäyhteyden järjestelmän muiden osien kanssa, kuten esimerkiksi päälaitteen tai reititinlaitteen. Lähetin-vastaanottimella on lähetin 34a ja vastaanotin 34b. Lä-hetin-vastaanotin on liitetty RF-antenniin 34c, joka voi olla sisäänrakennettu laitteen osa tai se voi olla ulkoinen antenni liitettynä lähetin-vastaanottimeen. RF-lähetin-vastaanottimella on kaksi toiminallista tilaa; aktiivisessa tilassa lähetin-vastaanottimella on kyky vastaanottaa signaaleja/dataa RF-kanavalta ja tehon-säästötilassa lähetin-vastaanottimella ei ole kykyä vastaanottaa dataa RF-kanavalta tai kyky on alempi kuin sen aktiivisessa tilassa. Lähettimellä on myös edullisesti aktiivinen tila ja tehonsäästötila. Lähtein voi olla esimerkiksi ohjattu aktiiviseen tilaan lähetyksen aikana ja tehonsäästötilaan muiden jaksojen aikana.

Vastaanottimen ja lähettimen toimintatilat voivat olla esimerkiksi prosessorin ohjaamia. Prosessori on kuitenkin myös asetettu tehonsäästötilaan datansiirtose-kvenssien ja sisäänmenojen mittauksien välillä. Siksi RFID-tagin ajastinpiiri voi aloittaa muutoksen tehonsäästötilasta aktiiviseen tilaan. Vaihtoehtoisesti tilan muutos voi olla RFID-tagin sisäänmenon, kuten sensorisisäänmenon tai pääl-lä/pois-sisäänmenon, aloittama. Tätä tarkoitusta varten RFID-tag voi sisältää tark-kailupiirin, joka toimii prosessorin tehonsäästötilan aikana ja joka mittaa yhtä tai useampaa RFID-tagin sisäänmenoa tehonsäästötilan aikana. Tarkkailupiiri on sitten järjestetty muuttamaan RFID-tagin yksikön/yksiköiden ohjausta aktiiviseen ti laan, kun signaalinarvo sisäänmenossa ylittää ennalta määrätyn arvon tai vaihtoehtoisesti kun signaalinarvo menee alle ennalta määrätyn arvon.

Laitteelle tuotetaan energiaa akulla 31, joka voi olla ladattava tai kertakäyttöinen.

Kuviot 4a ja 4b havainnollistavat kyseisen keksinnön mukaista vuokaaviota esimerkinomaiselle menetelmälle. Tässä menetelmässä datankeräys suoritetaan RFID-tagilta, 410. Järjestelmän muu laite, kuten päälaite, reititinlaite tai jokin muu laite, joka on pysyvästi aktiivisessa tilassa ja vastaanottaa jatkuvasti dataa RF-kanavalta/kanavilta, vastaanottaa datanlähetyksen. RFID-tagin tehonsäästötilan aikana se tarkkailee kuinka pitkä aika on kulunut te-honsäästötilan alusta, vaihe 412. Ennalta määrätty ajan arvo, joka on tallennettu RFID-tagiin, määrittää tehonsäästöjakson pituuden. Ajan tarkkailu jatkuu kunnes ennalta määrätty ajan pituus on kulunut, 414, jonka jälkeen RFID-vastaanotin aktivoidaan, 416. Vaihtoehtoisesti RFID-vastaanotin voidaan aktivoida tarkkailupiirin herättämänä, kuten yllä on kuvattu.

Aktiiviseen tilaan vaihtamisen jälkeen RFID-tag voi ensin mitata signaaleja sensoreilta, jotka on sisällytetty tai liitetty RFID-tagiin, ja se voi myös kysellä mahdollisten RFID-tagin kytkimien tiloja. Tämän signaalidatan mahdollisen prosessoinnin jälkeen se voi tallentaa datan toiselle laitteelle lähetystä varten.

Seuraavaksi RFID-vastaanotin tarkkailee yhden tai useamman RF-kanavan sig-naalinvoimakkuutta vaiheessa 418. Jos signaalinvoimakkuudenintensiteetin arvo ylittää ennalta määrätyn tason, kanavan katsotaan olevan toisen, lähellä sijaitsevan laitteen varaama lähetystä varten. RFID-tag tarkistaa onko maksimimäärä lä-hetysvarausyrityksiä käytetty vaiheessa 425. Voi olla määritelty vastaavalla parametrilla, että RFID-tag tekee ennalta määrätyn määrän varausyrityksiä tarkkailemalla RF-kanavaa, mutta kun maksimimäärä lähetysyrityksiä on tehty, RFID-tag palaa tehonsäästötilaan, 466. Maksimimäärä yrityksiä aktiivisen tilan aikana voi olla esimerkiksi 5 yritystä. Jos lähetysyrityksiä ei ole käytetty vaiheessa 425, RFID-tag tekee uusia varausyrityksiä tarkkailemalla RF-kanavaa vaiheessa 418. Jos enemmän kuin yksi RF-kanava on käytettävissä, on myös mahdollista, että peräkkäiset varausyritykset tehdään tarkkailemalla eri RF-kanavia. Tällä tavoin on mahdollista löytää vapaa kanava useista RF-kanavista datan lähetystä varten. Va-rausyritysten lukumäärä on edullisesti RFID-tagin prosessorin laskema.

Jos signaalinvoimakkuus ei ylitä ennalta määrättyä tasoa, kanavan katsotaan olevan vapaa sillä hetkellä, 420. On kuitenkin edullista tässä tapauksessa aikaansaa da toinen tarkkailujakso, 422. Toisaalta jos signaalinvoimakkuuden arvo ylittää ennalta määrätyn tason, kanavan katsotaan olevan varattu toisen laitteen lähetystä varten ja tarkistetaan onko kaikki varausyritykset käytetty vaiheessa 425. Mutta jos signaalinvoimakkuus ei ylitä ennalta määrättyä tasoa, kanavan katsotaan olevan vapaa lähetystä varten, 424. RFID-tag aloittaa siis datan lähetyksen, vaihe 426. Kun data on lähetetty, RFID-tag aloittaa kuittausajastimen, 428. Kulunutta aikaa tarkkaillaan, kunnes RFID-tag-vastaanotin vastaanottaa kuittausviestin tai kunnes ennalta määrätty ajan määrä on kulunut ajastimen alusta. Jos esimerkiksi mikään toinen laite, jolle data on tarkoitettu, ei vastaanota lähetettyä dataa, 432, RFID-tag ei vastaanota kuittaussig-naalia kuittausajastimen kuluessa, 430.

Jos toinen laite vastaanottaa RFID-tagin lähettämän datan, 432, data tutkitaan, ja jos tutkittu data sisältää oikean osoitteen, lopun datan salaus puretaan. Datan identiteettitieto sisältää edullisesti ensimmäisen, viestin lähettäneen laitteen identi-teettikoodin ja se voi myös sisältää identiteettitietoa koskien tarkoitettua, viestin vastaanottavaa laitetta. Jos vastaanottava laite on ohjelmoitu prosessoimaan viestejä tutkitulla identiteettitiedolla, se tallentaa ja/tai lähettää edelleen viestidatan ja lähettää kuittausviestin RFID-tagille. Vastaanottava laite tarkistaa myös vastaanotetun datan tarkistussumman varmistaakseen, että data on oikein vastaanotettu. Nämä proseduurit sisältyvät kuvion 4b vaiheeseen 432. Lähettääkseen kuittausviestin signaalinvoimakkuutta RF-kanavalla voidaan ensin tarkkailla toisen laitteen, joka vastaanotti dataviestin RFID-tagilta, toimesta, vaihe 434. RSSI-taso tarkkailu voi olla tarpeellista, jos toinen laite on reititin. On mahdollista, että lopullinen määränpää tai lisäreititin on myös vastaanottanut datan RFID-tagilta ja kyseinen laite voi myös lähettää kuittausviestin. Siksi on hyödyllistä, että reititin tarkkailee ensin, että RF-kanava on vapaa ennen kuittausviestin lähettämistä. On myös mahdollista, että toinen laite tutkii mahdollisen vastaanotetun kuittausviestin tietoa toiselta laitteelta ja jos ilmenee, että lopullinen tai lisämääränpää datansiirtolinkissä on vastaanottanut datan RFID-tagilta, niin toinen laite voi olla lähettämättä dataa tai kuittausviestiänsä edelleen. Edelleen välttääkseen kuittaus-viestien samanaikaista lähetystä voi olla hyödyllistä, että kuittausviestin lähetyksen ajastus on laitteille yksilöllinen. Ajastus voi olla esimerkiksi yksilöllisen laitteiden identifiointikoodien funktio.

Jos on todennäköistä, että vain yksi toinen laite, kuten päälaite, vastaanottaa lähetetyn datan, voi olla tarpeetonta tarkkailla RF-kanavaa ennen kuittausviestin lähet tämistä. Jos kuittaussignaali lähetetään pienellä viiveellä tai ilman viivettä datan vastaanottamisen jälkeen RFID-tagilta, järjestelmän muut laitteet/tagit eivät ole aloittaneet lähetystä RF-kanavalla, koska niiden RF-kanavan tarkkailun mukaan kanava on varattu.

Kuvion 4b vuokaavio esittää signaalinvoimakkuuden tarkkailua RF-kanavalla. Jos signaalinvoimakkuus ylittää ennalta määrätyn tason, RF-kanavan katsotaan olevan varattu vaiheessa 436 ja kuittausviestin lähetystä viivästetään sekä tarkkailua jatketaan vaiheessa 436. Jos kanava pysyy varattuna pitkän aikaa, on mahdollista, että kuittausajastin kuluu, 437.

Jos signaalinvoimakkuuden arvo on alle ennalta määrätyn tason, RF-kanavan katsotaan olevan vapaa lähetykseen, 436, ja kuittausviesti lähetetään siis RFID-tagiin, vaihe 438. Jos RFID-tag ei vastaanota kuittausviestiä, 440, se odottaa kunnes kuittausajastin on kulunut, 422. Jos kuittausajastin kuluu ennen kuin RFID-tag on vastaanottanut mitään kuittausviestiä, vaiheet 430, 437 tai 442, RFID-tag tarkistaa onko datanlähetysyrityksien maksimimäärä käytetty vaiheessa 445. Voi olla määritelty vastaavalla parametrilla, että RFID-tag tekee ennalta määrätyn lähetyksien määrän, mutta kun maksimimäärä lähetysyrityksiä on tehty, RFID-tag palaa tehonsäästötilaan, 446. Yrityksien maksimimäärä aktiivisen tilan aikana voi olla esimerkiksi 3 yritystä. Jos kaikkia lähetysyrityksiä ei ole käytetty vaiheessa 445, RFID-tag aloittaa uuden datanlähetyssekvenssin vaiheessa 418. Lähetysyritysten lukumäärä on edullisesti RFID-tagin prosessorin laskema.

Jos RFID-tag vastaanottaa kuittausviestin vaiheessa 440, se tarkistaa viestin datan. Jos kuittausviestin data näyttää, että toinen laite on onnistuneesti vastaanottanut alkuperäisen dataviestin, RFID-tag lopettaa kuittausajastimen, vaihtaa tehonsäästötilaan, 446, ja aloittaa valmiustila-ajastimen, 448. Datankeräys on siten suoritettu, 450.

Tehonsäästötilan aikana RFID-tagin ajastinpiiri säilyttää toimivuuden ja ajastin herättää RFID-tagin vaihtumisen aktiiviseen tilaan uudelleen, kun ennalta määrätty ajanjakso on kulunut. Vaihtoehtoisesti on myös mahdollista, että RFID-tag vaihdetaan aktiiviseen tilaan aktivointisignaalin laukaisemana, joka aktivointisignaali voi olla vastaanotettu esimerkiksi sensoripiiriltä tai kytkimeltä. Sen kaltainen aktivointisignaali voi olla analoginen signaali tai digitaalinen signaali.

Kuvio 5 havainnollistaa kyseisen keksinnön mukaista datansiirron ajoituskaavioita esimerkinomaisen järjestelmä laitteiden välillä. Tässä kaaviossa ensimmäinen laite on RFID-tag, jolle toimii akulla ja joka vaihtelee aktiivisen tilan ja tehonsäästötilan välillä. Toinen laite on reititin tai päälaite, joka on pysyvästi aktiivisessa tilassa ja vastaanottaa jatkuvasti dataa RF-kanavalta/kanavilta.

Kun ensimmäinen laite vaihtaa aktiiviseen tilaan, se voi ensin suorittaa sensorimit-tauksia (ei esitetty kuviossa 5). Ensimmäinen laite tarkkailee RF-kanavan signaa-linvoimakkuutta vastaanotinpiirillä, 51. Tämä tarkkailu voi olla samanaikaista tai peräkkäistä sensorimittauksien kanssa. Jos signaalinvoimakkuusintensiteetin arvo ylittää ennalta määrätyn tason, kanavan katsotaan olevan varattu jonkin toisen, lähellä sijaitsevan laitteen lähetykseen. Jos signaalinvoimakkuus ei ylitä ennalta määrättyä tasoa, kanavan katsotaan olevan vapaa sillä hetkellä. On kuitenkin edullista tässä tapauksessa aikaansaada toinen tarkkailujakso, 52. Jos signaalin-voimakkuuden arvo taas ylittää ennalta määrätyn tason, kanavan katsotaan olevan varattu jonkin toisen laitteen lähetykseen. Mutta jos signaalinvoimakkuus ei ylitä ennalta määrättyä tasoa, kanavan katsotaan olevan vapaa lähetystä varten.

Kun ensimmäinen laite tarkkailee RF-kanavaa, on mahdollista, että siellä on viestintää järjestelmän kahden laitteen välillä, mutta sellaisessa viestintäyhteydessä voi olla lyhyitä jaksoja ilman lähetystä. Siksi ensimmäisen tarkkailujakson aikana voidaan mitata alhaista signaalinvoimakkuutta, vaikka RF-kanavalla on käynnissä oleva viestintäyhteyssekvenssi. Siksi on edullista käyttää kahta tai useampaa peräkkäistä tarkkailujaksoa. Ajanväli kahden peräkkäisen tarkkailujakson välillä on edullisesti valittu sillä tavalla, että normaalin viestintäsekvenssin aikana kahden laitteen välillä, kuten RFID-tagin ja päälaitteen, ainakin toinen kahdesta tarkkailu-jaksosta menisi päällekkäin kyseisen viestintäyhteyssekvenssin kanssa, jos tark-kailujaksot ovat viestintäyhteyssekvenssin sisällä. Kun senkaltaista valintaa käytetään, todennäköisyys on alhainen kahden laitteen lähetyksen päällekkäin menemisen kanssa samalla RF-kanavalla. Kahden erillisen tarkkailujakson sijaan on mahdollista käyttää yhtä tarkkailujaksoa, jonka pituus vastaa mainittua kahta peräkkäistä tarkkailujaksoa sisältäen ajanvälin ajanjaksojen välissä. Kahden pitkän tarkkailujakson on tapana kuitenkin vaatia suurempaa määrää käyttöenergiaa kuin kahden lyhyen tarkkailujakson.

Kun ensimmäinen laite on tarkkaillut RF-kanavan olevan vapaa lähetystä varten, ensimmäinen laite alkaa seuraavaksi datan lähetyksen, 53. Toisella laitteella on pysyvästi aktiivinen vastaanotto, 57, joten se on kykenevä vastaanottamaan lähetettyä dataa ensimmäiseltä laitteelta. On hyödyllistä datan vastaanoton aikana ensimmäiseltä laitteelta, että toinen laite mittaa signaalinvoimakkuutta vastaanoton RF-kanavalla. Tällä tavoin on mahdollista arvioida, onko ensimmäisen laitteen lä hetysteho sopivalla alueella. Toinen laite voi sitten informoida signaalinvoimak-kuuden arvon ensimmäiselle laitteelle myöhemmässä viestissä, kuten kuittaus-viestissä tai erillisessä viestissä. Käyttäen tätä tietoa ensimmäinen laite voi säätää lähetystehoa sopivalle alueelle sen seuraavissa lähetyksissä toiselle laitteelle.

Toinen laite tarkistaa vastaanotetun viestin identiteettitiedon. Identiteettitieto sisältää viestin lähettäneen ensimmäisen laitteen identiteettikoodin ja se voi myös sisältää identiteettitietoa koskien viestissä tarkoitettua vastaanottavaa laitetta. Jos toinen laite on ohjelmoitu prosessoimaan viestejä tutkitulla identiteettitiedolla, se tallentaa ja/tai lähettää edelleen viestidatan ja lähettää kuittausviestin ensimmäiselle laitteelle.

Kun ensimmäinen laite on lähettänyt dataviestin, se vaihtaa vastaanottimensa aktiiviseksi, 54a, kuittausviestin vastaanottoa varten. Vastaanotettuaan dataviestin ensimmäiseltä laitteelta toinen laite voi mahdollisesti tarkkailla signaalinvoimak-kuutta RF-kanavalla, 55, ennen kuittausviestin lähettämistä, kuten on kuvattu kuvion 4b kuvauksessa. Jos signaalinvoimakkuus mitataan ja signaalinvoimakkuus ylittää ennalta määrätyn tason, RF-kanavan katsotaan olevan varattu ja toinen laite viivästää kuittausviestin lähetystä. Jos signaalinvoimakkuus on alle ennalta määrätyn tason, toinen laite katsoo RF-kanavan olevan vapaa lähetystä varten ja lähettää kuittausviestin ensimmäiselle laitteelle, 56. Ensimmäinen laite tarkistaa vastaanotetun kuittausviestin datan. Jos data näyttää, että toinen laite on onnistuneesti vastaanottanut alkuperäisen dataviestin, ensimmäinen laite vaihtaa te-honsäästötilaan, 54b.

Tehonsäästötilan aikana ensimmäisen laitteen ajastinpiiri säilyy toimivana ja ajastin aiheuttaa ensimmäisen laitteen vaihtamisen aktiiviseen tilaan jälleen, kun ennalta määrätty ajanjakso on kulunut.

On mahdollista, että kuittausviesti sisältää vain sellaista tietoa, jota vaaditaan ensimmäisen laitteen informoimiseksi. Kyseinen tieto voi sisältää kuittaustilatavun ja osoitedatan, joka identifioi viestin lähettäjän ja vastaanottajan. On kuitenkin myös mahdollista, että kuittausviesti sisältää myös muuta dataa. Sen kaltainen muu data voi olla esimerkiksi parametreja, jotka ohjaavat ensimmäistä laitetta. Nämä parametrit voivat sisältää esimerkiksi tehonsäästöaikajakson pituuden, seuraavan aktiivisen jakson tai datan siirron ajastuksen, sensorimittauksien ajastuksen, tietoa, millä sensoreilla mitataan tai lyhyen domain-nimen. Nämä parametrit voivat myös sisältää RF-kanavan varausyritysten maksimimäärän yhdessä aktiivisessa jaksossa ja toistettujen datanlähetysten maksimimäärän, jos ensimmäinen laite ei vas taanota kuittausviestiä. Edelleen toinen laite voi lähettää tietoa signaalinvoimak-kuusmittauksista koskien datanlähetystä ensimmäiseltä laitteelta.

On myös mahdollista, että parametrit tai muut lisätiedot siirretään ensimmäiselle laitteelle erillisessä viestissä. Sellaisessa tapauksessa on hyödyllistä sisällyttää kuittausviesti pyyntöön, että ensimmäisen laitteen tulisi pysyä aktiivisessa tilassa vastaanottaakseen muita erillisiä viestejä. Pyyntö voidaan sisällyttää kuittausviestiin esimerkiksi ohjausbitin/bittien muodossa. Ensimmäinen laite voi sitten pysyä aktiivisessa tilassa ennalta määrätyn ajan, kuten esimerkiksi 10 sekuntia, tai kunnes se on vastaanottanut ja mahdollisesti prosessoidun erillisen viestin. Kyseinen erillinen viesti, joka sisältää parametreja/muita lisätietoja, siirretään toiselta laitteelta ensimmäiselle kuittausviestin siirron jälkeen. Tällä tavalla on mahdollista ensimmäisen laitteen päivittää parametrit, kuten RFID-tag, normaalin jaksottaisen datansiirtosekvenssin yhteydessä. Tällä tavalla on myös mahdollista siirtää parametrit / muut ohjaustiedot RFID-tageihin datankeräysjärjestelmää asennettaessa.

On hyödyllistä, että kuittausviestin tai muun viestin vastaanoton aikana toiselta laitteelta ensimmäinen laite mittaa signaalinvoimakkuutta vastaanoton RF-kanavalla. Tällä tavalla on mahdollista arvioida onko toisen laitteen lähetysteho sopivalla alueella. Ensimmäinen laite voi sitten informoida signaalinvoimakkuuden arvon toiselle laitteelle myöhemmässä datansiirrossa. Käyttäen tätä tietoa toinen laite voi säätää lähetystehoa sopivalle alueelle sen seuraavissa lähetyksissä ensimmäiselle laitteelle.

Kuten esitettiin kuvion 5 kuvaksessa, on mahdollista, että RF-laitteen RF-vastaanotin, kuten RF-tag, on aktiivisessa tilassa vain osan datansiirtosekvenssin aikana. Laitteen lähetin voi myös olla aktiivisessa tilassa vain RF-lähetyksen aikana. Prosessori on kuitenkin hyödyllisesti aktiivisessa tilassa koko datansiirtosekvenssin aikana, mukaan lukien mahdollisten sensorien mittauksien aikana. Siksi tehonsäästötilan aikana kaikki nämä yksiköt, prosessori, RF-vastaanotin, RF-lähetin, ovat tehonsäästötilassa, ne voivat kaikki olla aktiivisessa tilassa koko datansiirtosekvenssin aikana. On siten mahdollista määrittää alijaksoja RF-laitteen aktiivisen tilan sisällä, kuten esimerkiksi RF-tarkkailu/vastaanottoalijakso ja RF-lähetysalijakso.

Tehonsäästötilan aikana on mahdollista, että RF-vastaanotin voi vastaanot-taa/tarkkailla RF-signaaleja, mutta alemmalla herkkyydellä kuin RF-vastaanottimen aktiivisessa tilassa. Siten RF-vastaanottimen tehonkulutus olisi pienempi kuin aktiivisessa tilassa, mutta tehonsäästötilan aikana olisi mahdollista herättää RF-laite aktiiviseen tilaan RF-signaalilla, jonka intensiteetti ylittäisi ennalta määrätyn kynnysarvon. Kuitenkin saavuttaakseen minimaalisen tehonkulutuksen tehonsäästötilan aikana on hyödyllistä, että RF-vastaanotin on pois-tilassa, ilman kykyä tarkkailla tai vastaanottaa RF-signaaleja.

Tulee myös huomata, että datansiirtoa kuvioiden 4a ja 4b vuokaavioiden mukaan tai kuvion 5 ajoituskaavion mukaan voidaan myös käyttää muussa datansiirrossa järjestelmän sisällä. Sitä voidaan käyttää esimerkiksi päälaitteen ja reititinlaitteen välillä tai kahden peräkkäisen tai rinnakkaisen reititinlaitteen välillä. Sitä voidaan myös käyttää kahden RFID-tagin välillä, jos toisena laitteena palvelevalla RFID-tagilla on jatkuvasti toimiva/aktivoitu vastaanotin. Edelleen datansiirtoa voidaan käyttää päälaitteen ja ohjauskeskuksen välillä. Tässä patenttiselityksessä järjestelmän ja laitteiden eri komponenttien rakennetta ei ole kuvattu yksityiskohtaisemmin, sillä ne voidaan toteuttaa käyttäen yllä olevaa kuvausta ja alan ammattilaisen yleistä tekniikan tason tietämystä.

Toimintojen ohjaus laitteissa tapahtuu yleensä prosessointikapasiteetin laitteissa mikroprosessorin/prosessoreiden muodossa ja muisti muistipiirien muodossa. Konvertoidakseen tunnetun laitteen tai järjestelmän keksinnön mukaiseksi laitteistoksi voi olla tarpeellista, laitteistomodifikaatioiden lisäksi, tallentaa muistivälineisiin joukon koneluettavia ohjeita, jotka opettavat mikroprosessoria/prosessoreita suorittamaan yllä kuvatut toiminnot. Kyseisten ohjeiden ladonta ja tallennus muistiin liittyy tunnettuun teknologiaan, joka, liitettynä tämän patenttihakemuksen opetuksiin, kuuluu alan ammattilaisen taitoihin.

Yllä on kuvattu kyseiseen keksinnön ratkaisun vain jotkut suoritusmuodot. Keksinnön mukaista periaatetta voi luonnollisesti modifioida vaatimusten määrittelemän laajuuden puitteissa, esimerkiksi toteutuksen yksityiskohtien modifioinnilla ja käytön laajuudella.

Vastaanotin voi esimerkiksi sisältää useita vastaanotinpiirejä, jotka voivat toimia itsenäisesti samalla tai eri RF-kanavilla. Vastaavalla tavalla lähetin voi sisältää useita lähetinpiirejä.

Yllä on pääasiassa käsitelty sovelluksia, joissa RFID-laitteita käytetään identifioimaan ja tarkkailemaan tavaroita ja niiden ympäristöä ajoneuvoissa. On kuitenkin ymmärrettävä, että kyseistä keksintöä voidaan yhtä hyvin soveltaa useissa muissa sovelluksissa. Sen kaltaiset sovellukset sisältävät esimerkiksi työntekijöiden, potilaiden jne. läsnäolon ja sijainnin tarkkailun laitoksissa ja muissa tiloissa. Ympäris tön ja muiden erilaisten mitattavien muuttujien tarkkailu tehtaissa ja koneistoissa on myös mahdollista. Mitattavat muuttujat sisältävät lämpötilan, tärinän, akustisen melun ja kosteuden muutamina esimerkkeinä. Muuttujat voivat myös sisältää optisia, sähköisiä tai kemiallisia muuttujia, kuten esimerkiksi koneiston tehonkulutus tai erilaisten aineiden konsentraatio ympäristössä tai teollisissa prosesseissa.

Claims (36)

1. Järjestelmä datan keräämiseksi, missä järjestelmässä on: - useita prosessorin käsittäviä RFID-laitteita (132-136), -ainakin yksi toinen laite, kuten esimerkiksi reititin (150) tai päälaite (140), -välineet datan siirtämiseksi RF-kanavalla yhdeltä mainituista RFID-laitteista (132-136) mainitulle toiselle laitteelle (140. 150), jolloin siirrettävä data sisältää ainakin lähettävän RFID-laitteen identifiointitie-don, - välineet kuittausviestin siirtämiseksi RF-kanavalla mainitulta toiselta lait teelta (140, 150) mainitulle yhdelle RFID-laitteelle (321-136), tunnettu siitä, että - eräällä RFID-laitteella mainituista RFID-laitteista on aktiivinen tila ja te- honsäästötila, - mainitun erään RFID-laitteen tehonsäästötilassa sen kyky vastaanottaa dataa RF-kanavalla on alempi kuin aktiivisen tilan tarkkailu-ja/tai vas-taanottojaksossa, - mainitussa RFID-laitteessa on mainitusta prosessorista erillinen ajastin- piiri, joka on järjestetty sammuttamaan käyttöjännitteen mainitun RFID-laitteen muilta komponenteilta ja erityisesti mainitun RFID-laitteen mainitulta prosessorilta mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilassa, -järjestelmässä on välineet RF-signaalinvoimakkuuden mittaamiseksi RF-kanavalla, ja - mainitun datan ja/tai kuittausviestin siirtäminen on riippuvainen mitatun signaalinvoimakkuuden arvosta.

2. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite sisältää sisäänmenon signaalin vastaanottamiseksi sensorilta (38) ja välineet informaation sisällyttämiseksi mainittuun signaaliin datassa, joka tullaan siirtämään toiselle laitteelle.

3. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite ja/tai toinen laite sisältävät välineet (32, 34) RF-signaalin voimakkuuden tarkkailemiseksi RF-kanavalla.

4. Vaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että välineet RF-kanavan tarkkailemiseksi on sovitettu aikaansaamaan tarkkailun kahden peräkkäisen aikajakson aikana aktiivisessa tilajaksossa.

5. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite sisältää välineet signaalin voimakkuuden mittaamiseksi RF-kanavalla vastaanottimen ollessa aktiivisessa tilassa määrittelemään ylittääkö viestintäyhteys ennalta määrätyn tason.

6. Vaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite on sovitettu lähettämään dataa RF-kanavalla riippuen siitä ylittääkö viestin-täyhteysaktiivisuus RF-kanavalla ennalta määrätyn tason.

7. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite on sovitettu vastaanottamaan kuittausviestin (56) datan lähettämisen jälkeen ja RFID-laite on edelleen sovitettu vaihtamaan tehonsäästötilaan kuittaus-viestin vastaanottamisen jälkeen.

8. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitun RFID-laitteen sisältämä ajastinpiirin (36) toimii tehonsäästötilan aikajakson pituuden mittaamiseksi ja vaihtamiseksi aktiiviseen tilaan, kun ennalta määrätty aikajakso on kulunut.

9. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että aktiivisen tilan da-tansiirtosekvenssi sisältää tarkkailujakson (53), datanlähetysjakson (53) ja jakson (54a-54b) kuittausviestin vastaanottamiseksi.

10. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä sisältää ohjauskeskuksen (180) ja välineet kerätyn datan siirtämiseksi toiselta laitteelta ohjauskeskukseen.

11. Vaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että datansiirto toiselta laitteelta ohjauskeskukseen on käynnistetty ohjauskeskuksesta tai laitteen toimesta edelleen lähettäen datansiirron toisen laitteen ja ohjauskeskuksen välillä.

12. Vaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sekä RFID-datansiirto RFID-laitteelta toiselle laitteelle että kerätyn datan siirtäminen toiselta laitteelta ohjauskeskukseen on käynnistetty mainitun toisen laitteen ulkopuolelta.

13. Vaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sensori (38) on lämpötilasensori, kosteussensori, painesensori, voimasensori, valosensori, akustinen sensori kiihtyvyyssensori tai kytkin.

14. RFID-laite datan langattomaan lähettämiseen, missä data sisältää ainakin lähettävän RFID-laitteen identifiointitiedon, missä RFID-laite (30) sisältää - prosessorin, - välineet (32, 34a) datan lähettämiseksi RF-kanavalla ja - välineet (32, 34b) kuittausviestin vastaanottamiseksi RF-kanavalla - tunnettu siitä, että - mainitulla RFID-laitteella on aktiivinen tila ja tehonsäästötila, - mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilassa sen kyky vastaanottaa vies tejä on alempi kuin aktiivisen tilan tarkkailu-ja/tai vastaanottojaksossa, - mainitussa RFID-laitteessa on prosessorista erillinen ajastinpiiri, joka on järjestetty sammuttamaan käyttöjännitteen mainitun RFID-laitteen muilta komponenteilta ja erityisesti mainitun RFID-laitteen mainitulta prosessorilta mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilassa - mainitulla RFID-laitteella on välineet (32, 34a) RF- signaalinvoimakkuuden mittaamiseksi RF-kanavalla aktiivisen tilan aikana ja - mainitun datan siirtäminen on riippuvainen mitatun signaalinvoimakkuu- den arvosta.

15. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite sisältää sisäänmenon signaalin vastaanottamiseksi sensorilta ja välineet informaation sisällyttämiseksi mainittuun sensorisignaaliin lähetettäväksi tarkoitetussa datassa.

16. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että välineet RF-kanavan tarkkailemiseksi on sovitettu aikaansaamaan tarkkailun kahden peräkkäisen aikajakson aikana.

17. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite sisältää välineet (32, 34a) viestintäyhteyden tarkkailemiseksi RF-kanavalla vastaanottimen ollessa aktiivisessa tilassa määrittelemään ylittääkö viestintäyhteys ennalta määrätyn tason.

18. Vaatimuksen 17 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite on sovitettu lähettämään dataa RF-kanavalla riippuen siitä ylittääkö viestin-täyhteysaktiivisuus RF-kanavalla ennalta määrätyn tason.

19. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että mainittu RFID-laite on sovitettu vastaanottamaan kuittausviestin (56) datan lähettämisen jälkeen ja RFID-laite on edelleen sovitettu vaihtamaan tehonsäästötilaan kuittaus-viestin vastaanottamisen jälkeen.

20. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että mainitun RFID-laitteen sisältämä ajastinpiiri (36) toimii tehonsäästötilan aikajakson pituuden mittaamiseksi ja aktiiviseen tilaan vaihtamiseksi, kun ennalta määrätty aikajakso on kulunut.

21. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että aktiivisen tilan da-tansiirtosekvenssi sisältää tarkkailujakson (51, 52), datanlähetysjakson (53) ja jakson (54a-54b) kuittausviestin (56) vastaanottamiseksi.

22. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että prosessorilla on pois-tila ilman mitään prosessointiaktiivisuutta, missä prosessori (32) on järjestetty olemaan pois-tilassa tehonsäästötilan aikana.

23. Vaatimuksen 15 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että sensori (38) on lämpötilasensori, kosteussensori, painesensori, voimasensori, valosensori, akustinen sensori, kiihtyvyyssensori tai kytkin.

24. Vaatimuksen 14 mukainen RFID-laite, tunnettu siitä, että se sisältää kertakäyttöisen tai ladattavan akun (31) syöttämään tehoa.

25. Menetelmä datan siirtämiseksi RFID-laitteelta datankeräysjärjestelmän toiselle laitteelle, jolloin siirrettävä data sisältää ainakin lähettävän RFID-laitteen identifiointitiedon, tunnettu siitä, että - mainitulla RFID-laitteella on aktiivinen tila ja tehonsäästötila, missä te-honsäästötilassa mainitulla RFID-laitteella on alentunut kyky tai ei ollenkaan kykyä vastaanottaa informaatiota RF-kanavalta verrattuna aktiivisen tilan kykyyn tarkkailu-ja/tai vastaanottotilassa, - mainitun RFID-laitteen tehonsäästötilaa varten mainitun RFID-laitteen prosessorista erillinen ajastinpiiri sammuttaa käyttöjännitteen mainitun RFID-laitteen muilta komponenteilta ja erityisesti mainitun RFID-laitteen mainitulta prosessorilta, - mainittu RFID-laite aktivoidaan tehonsäästötilasta aktiiviseen tilaan (416), - RF-kanavan signaalinvoimakkuus mitataan aktiivisessa tilassa (418, 422), - mitattua signaalinvoimakkuutta verrataan ennalta määrättyyn arvoon (420, 424), - data lähetetään (426) mainitulta RFID-laitteelta vertailun tuloksen pe rusteella, - mainittu RFID-laite asetetaan tehonsäästötilaan (446).

26. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sensorisignaali vastaanotetaan sensorilta mainittuun RFID-laitteeseen ja mainittu lähetetty data sisältää informaatiota liittyen vastaanotettuun sensorisignaaliin.

27. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aktiiviseen tilaan vaihtamisen jälkeen RF-kanavan signaalinvoimakkuutta mitataanainakin kahdessa peräkkäisessä jaksossa (418, 422) ennen datan lähettämistä (426).

28. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että datan lähettäminen RF-kanavalla käynnistetään, jos RF-kanavalla mitattu signaalinvoimakkuus ei ylitä ennalta määrättyä tasoa.

29. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että datan vastaanottamisen jälkeen siirretään kuittausviesti toiselta laitteelta RFID-laitteelle ja RFID-laite vaihdetaan tehonsäästötilaan (446) kuittausviestin vastaanottamisen (440) jälkeen.

30. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tehonsäästötilan aikajakson pituutta mitataan (412) ja verrataan ennalta määrättyyn ajan arvoon (414) ja datansiirtosekvenssi aloitetaan sen jälkeen, kun ennalta määrätty ajan jakso on kulunut (416).

31. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aktiivisen tilan datansiirtosekvenssi sisältää signaalinvoimakkuustarkkailujakson, datanlähe-tysjakson ja jakson kuittausviestin vastaanottamista varten.

32. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tehonsäästötilas-sa mainitun RFID-laitteen prosessori vaihdetaan pois-tilaan, missä prosessori ei aikaansaa mitään prosessointiaktiivisuutta.

33. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sensorilta vastaanotettu signaali vastaa mitattua lämpötilaa, kosteutta, painetta, voimaa, valoa, äänen intensiteettiä, kiihtyvyyttä ja päällä/pois-informaatiota.

34. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuittausviestin siirretään RF-kanavalla mainitulta toiselta laitteelta mainitulle RFID-laitteelle, jolloin kuittausviesti sisältää ohjausinformaatiota ja RFID-laitetta ohjataan siirretyn ohjausinformaation mukaisesti.

35. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että datansiirto toiselta laitteelta ohjauskeskukseen käynnistetään ohjauskeskuksesta tai laitteen toimesta edelleen lähettäen datansiirron toisen laitteen ja ohjauskeskuksen välissä.

36. Vaatimuksen 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekä RFID-datansiirto RFID-laitteelta toiselle laitteelle että kerätyn datan siirtäminen toiselta laitteelta ohjauskeskukseen käynnistetään mainitun toisen laitteen ulkopuolelta. PATENKRAV