FR2870411A1 - Procede de transmission de donnees sans contact - Google Patents
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Abstract
Dans ce procédé de transmission de données sans contact entre un appareil d'écriture/lecture et un transpondeur, l'appareil d'écriture/lecture transmet pour l'affichage d'une transmission de données (fD) modulées une impulsion de déclenchement ; le transpondeur produit à la réception de données au moins un signal (FTA) d'horloge ; et le transpondeur évalue pour l'émission de données modulées un signal (Ss) de synchronisation transmis par l'appareil.
Description
2870411 PROCÉDÉ DE TRANSMISSION DE DONNÉES SANS CONTACT
L'invention concerne un procédé de transmission de données sans contact entre un appareil d'écriture/lecture et un transpondeur actionné par cet appareil d'écriture/lecture.
Ce que l'on appelle des systèmes RFID (Radio frequency identification) se répandent de plus en plus. Ils sont constitués essentiellement de deux composants, à savoir un transpondeur et un appareil de détection ou de lecture/écriture. Le transpondeur est attaché à un io objet qui doit être identifié, tandis que l'appareil de détection effectue cette identification par une voie sans contact. L'appareil de lecture comporte typiquement un module de haute fréquence (émetteur et récepteur), une unité de contrôle ainsi qu'un élément de couplage au transpondeur. Le transpondeur, qui constitue le support de données proprement dit d'un système RFID, est constitué habituellement d'un élément de couplage ainsi que d'un composant électronique, ce que l'on appelle une puce.
À l'extérieur du domaine de réponse de l'appareil de lecture, le transpondeur qui, en règle générale, n'a pas d'alimentation en tension propre se comporte d'une manière entièrement passive. L'énergie nécessaire au fonctionnement du transpondeur est transmise au transpondeur sans contact par l'unité de couplage.
Comme il est habituel dans la transmission de données sans fil, un signal haute fréquence est modulé aussi dans un système RFID par les données à transmettre. Un procédé de ce genre est décrit, par exemple, dans Finkenzeller, Klaus; RFID-Handbuch, 2e édition 2000, Éditions Karl- Hansa, Munich, chapitre 2 et 6 . La transmission de données, tant dans le sens de l'émission que dans le sens de la réception, est commandée en utilisant un générateur de cadences qui donne une fréquence supérieure ou égale à la fréquence des données. Un standard valant, à cet effet, de nos jours pour des supports de données sans contact ou des cartes à puce est l'ISO 14443 ou l'ISO 15693.
Des transpondeurs, comme par exemple ce que l'on appelle les cartes à puce, ont de plus en plus dans leurs composants électroniques des composants de circuits numériques qui ont besoin de la présence d'un signal d'horloge. Les solutions actuelles prévoient fondamentalement deux procédés différents de production de cadences pour les circuits numériques. D'une part, la cadence peut être dérivée directement du champ électromagnétique. D'autre part, il est produit une cadence dans le support de données lui-même, par exemple dans une puce à semi-conducteur à incorporer dans le support de données.
L'inconvénient des deux procédés est que la fréquence d'horloge dérivée ou produite entraîne une grande consommation de courant dans les composants de circuits numériques et, en outre, des imprécisions de cadences entraînent un comportement de communication asynchrone entre l'émetteur et le transpondeur.
L'invention vise un procédé de transmission de données sans contact dans lequel la consommation de courant de circuit numérique du transpondeur est réduite considérablement.
L'invention a donc pour objet un procédé de transmission de données sans contact entre un appareil d'écriture/lecture et un transpondeur actionné par cet appareil d'écriture/lecture, caractérisé en ce que - l'appareil d'écriture/lecture transmet pour l'affichage d'une transmission de données fD modulées dans le sens de l'émission et/ou de la réception une impulsion de déclenchement; - le transpondeur produit à la réception de données au moins un signal FTA d'horloge; et - le transpondeur exploite pour l'émission de données modulées un signal Ss de synchronisation transmis par l'appareil d'écriture/lecture, la transmission de données s'effectuant dans le sens de l'émission et/ou de la réception sans utilisation d'une cadence synchrone de système.
Dans le procédé suivant l'invention de transmission de données sans contact, il est prévu que le système de transmission de données réalise une transmission de données dans les deux sens sans utilisation d'une cadence synchrone du système. Un échange de données est initié essentiellement par l'appareil d'écriture/lecture par le fait que l'appareil d'écriture/lecture engendre pour la transmission ou pour la réception de données une impulsion de déclenchement. Si des données qui sont modulées, par exemple, sur une porteuse en haute fréquence sont transmises par l'appareil d'écriture/lecture au transpondeur, la fréquence porteuse n'est pas utilisée pour la production d'un signal d'horloge, mais le transpondeur produit la fréquence d'horloge à partir du signal de données. Comme la cadence de données à fréquence assez basse d'une manière significative est utilisée pour la production du signal d'horloge, on peut obtenir une diminution considérable de la consommation de courant numérique dans le transpondeur.
Pour l'émission de données sur l'appareil d'écriture/lecture par le transpondeur, le transpondeur exploite sans utiliser un signal d'horloge numérique un signal de synchronisation transmis par l'appareil d'écriture/lecture.
Un autre mode de réalisation prévoit d'utiliser les fronts du signal de données pour la production de la cadence. Si l'on détecte un front dans le io signal de données, celui-ci est acheminé en tant que front du signal d'horloge à un circuit intégré dans le transpondeur. Aux instants de la transmission où un signal de données n'est pas modulé sur la porteuse, une cadence n'est pas engendrée, ce qui fait que les circuits intégrés dans le transpondeur sont, à ces instants, sans cadence et ne consomment donc pas de courant.
D'une façon avantageuse, la production du signal d'horloge peut s'effectuer aussi de sorte qu'un front montant ou descendant du signal de données est exploité sous la forme d'une variation du front d'horloge et est transmis au circuit. La fréquence d'horloge produite peut être ainsi divisée par deux et il y a une consommation de courant seulement avec le front montant ou descendant du signal de données dans le circuit du transpondeur.
II est particulièrement avantageux que le transpondeur code ou décode lors de l'émission ou de la réception de données en s'aidant d'une donnée analogique de base de temps. Il s'effectue seulement une exploitation de la durée des impulsions du signal de données reçu ou à transmettre.
L'avantage réside, dans ce cas, dans la petite consommation de courant du circuit du transpondeur pendant l'émission ou la réception de données, puisque le circuit numérique n'est pas synchronisé de manière active.
De préférence: - le signal FTA d'horloge est produit à partir de la fréquence d'horloge du signal fD de données transmis; - on utilise un front montant ou descendant du signal fD de données pour la production du signal FTA d'horloge; - on utilise un front montant ou descendant du signal fD de données sous la forme d'une variante du front d'horloge pour la production du signal FTA d'horloge; - un front montant ou descendant du signal fo de données modulées transmis dans le transpondeur fait débuter une constante ZK de temps analogique correspondant à une longueur d'une durée d'impulsion du signal fD de données pour la réception des données; après écoulement de la constante ZK de temps analogique, on évalue si une variation du front de l'impulsion du signal de données a eu lieu; - le transpondeur fait débuter en présence d'un front montant du signal de synchronisation une constante ZK de temps analogique pour la transmission de données à l'appareil d'écriture/lecture.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: la Figure 1 représente un signal d'horloge produit à partir d'une courbe spectral d'un signal de données modulé ; la Figure 2 représente la courbe de constantes de temps analogiques initiées dans le transpondeur en fonction d'impulsions d'un signal 15 de données transmis sur le transpondeur; et la Figure 3 représente la courbe de constantes de temps analogiques initiées dans le transpondeur en fonction d'impulsions d'un signal de synchronisation pour la transmission d'un signal de données.
La Figure 1 représente un signal d'horloge qui est produit par un transpondeur et qui a été produit à partir d'un signal de données. Audessus d'un axe t du temps est représentée une courbe spectrale d'un signal fT de porteuse haute fréquence, sur lequel est modulé un signal f0 de données basse fréquence tant dans le sens de l'émission que dans le sens de la réception, pour ce qui concerne un poste de lecture. Tout d'abord, la porteuse fT oscille entre deux niveaux 1 de signal avec une amplitude AT. À l'instant t1, il y a une oscillation 2 de modulation, de sorte qu'à partir de l'instant t1, la porteuse fT prend un niveau 3 de signal plus élevé. À la fin de la première oscillation 2 de modulation à l'instant t2, le niveau 3 du signal de la porteuse fT revient au premier niveau 1 du signal.
Pour la réception de données qu'envoie un poste de lecture, un transpondeur explore le signal fD de données modulées et produit exactement pour les instants où il y a une oscillation de modulation un signal fTA d'horloge représenté en dessous de l'axe t des temps, la longueur d'une impulsion 4 d'horloge produite correspondant à une longueur d'impulsion du signal fD de données à l'instant t1 jusqu'à t2. Dans l'exemple de réalisation concret, d'autres intervalles de temps t3 à t4, t5 à t6 et t7 à t8 sont représentés qui indiquent que, pour chaque impulsion reçue, il est produit une impulsion 4 d'horloge correspondante.
II est représenté à la Figure 2 la courbe de constantes de temps analogiques en fonction d'impulsions du signal de données à la réception d'un signal de données par le transpondeur. Il est représenté, entre autres, un signal SD de données codées et, en fonction d'une modification du front, un début et un arrêt d'une base de temps analogique intégrée dans le transpondeur. Des oscillations de modulations reçues par le transpondeur sont déclenchées par le transpondeur, de sorte qu'à partir de l'instant t1, il est io enregistré une modification du front du signal SD de données modulé. En même temps que cette modification du front, le transpondeur fait commencer une constante ZK de temps analogique, le transpondeur évaluant après écoulement de cette constante ZK de temps à nouveau, ici à titre d'exemple à l'instant t2, si le signal SD de données a effectué une autre modification de niveau. Il s'effectue enfin à l'instant t3 une modification du niveau du signal SD de données, de sorte qu'une autre constante ZK de temps commence, l'état du niveau étant évalué jusqu'au changement suivant de niveau. Dans le cas présent, le signal de données a, à l'instant t3, un niveau ayant la valeur 1 , de sorte que le transpondeur explore dans le laps de temps t3 jusqu'à un instant tx où a lieu à nouveau une modification du niveau son circuit interne pour ce laps de temps et lit ou décode les données.
La Figure 3 représente la courbe de constantes de temps analogiques qui sont initiées dans le transpondeur en fonction d'impulsions d'un signal de synchronisation pour la transmission d'un signal de données.
Pour l'émission de données par le transpondeur, l'appareil de lecture transmet un signal Ss de synchronisation. Dans cet exemple de réalisation, le transpondeur commence à émettre des données à l'instant t1, c'est-àdire avec un front descendant d'une impulsion 5 de synchronisation, une constante ZK de temps et envoie pendant la durée de cette constante ZK de temps des données à l'appareil de lecture.
Le procédé suivant l'invention permet d'économiser considérablement du courant lors de l'émission ou de la réception de données puisque l'horloge n'est plus dérivée d'une manière permanente d'une fréquence porteuse ou d'une source d'énergie, mais n'est présente qu'aux instants où un signal de données est transmis.
ÉNUMÉRATION DES SIGNES DE RÉFÉRENCE 1 Niveau de signal 2 Oscillation de modulation 3 Niveau de signal 4 Impulsion d'horloge Impulsion de synchronisation
Claims (7)
1. Procédé de transmission de données sans contact entre un appareil d'écriture/lecture et un transpondeur actionné par cet appareil d'écriture/lecture, caractérisé en ce que - l'appareil d'écriture/lecture transmet pour l'affichage d'une transmission de données (fD) modulées dans le sens de l'émission et/ou de la réception une impulsion de déclenchement; - le transpondeur produit à la réception de données au moins un signal (FTA) d'horloge; et io - le transpondeur exploite pour l'émission de données modulées un signal (Ss) de synchronisation transmis par l'appareil d'écriture/lecture, la transmission de données s'effectuant dans le sens de l'émission et/ou de la réception sans utilisation d'une cadence synchrone de système.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le is signal (FTA) d'horloge est produit à partir de la fréquence d'horloge du signal (fD) de données transmis.
3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un front montant ou descendant du signal (fD) de données pour la production du signal (FTA) d'horloge.
4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un front montant ou descendant du signal (fD) de données sous la forme d'une variation du front d'horloge pour la production du signal (FTA) d'horloge.
5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un front montant ou descendant du signal (f0) de données modulées transmis dans le transpondeur fait débuter une constante (ZK) de temps analogique correspondant à une longueur d'une durée d'impulsion du signal (fD) de données pour la réception des données.
6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'après écoulement de la constante (ZK) de temps analogique, on évalue si une variation du front de l'impulsion du signal de données a eu lieu.
7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le transpondeur fait débuter en présence d'un front montant du signal de synchronisation une constante (ZK) de temps analogique pour la transmission de données à l'appareil d'écriture/lecture.
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