ITBO940266A1 - Transponder passivo, particolarmente per un sistema di identificazione automatica a radiofrequenza. - Google Patents

Transponder passivo, particolarmente per un sistema di identificazione automatica a radiofrequenza. Download PDF

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Abstract

Transponder passivo, particolarmente per un sistema di identificazione automatica a radiofrequenza, che comprende mezzi di ricezione/trasmissione di un segnale radio trasmesso da un lettore, mezzi di alimentazione associati a detti mezzi di ricezione/trasmissione ed atti ad estrarre l'energia elettrica da detto segnale radio, mezzi generatori un segnale di sincronismo rilevato da detto segnale radio ed associati a detti mezzi di ricezione/trasmissione, mezzi di generazione di un segnale codificato atti a trasmettere detto codice, mediante detti mezzi di ricezione/trasmissione, a detto lettore, la cui peculiarità consiste nel fatto che comprende mezzi di configurazione atti a selezionare nel segnale generato da detti mezzi generatori almeno un parametro caratteristico di trasmissione. Tale parametro di trasmissione può essere la frequenza della portante di detto segnale codificato, la frequenza di codice (bitrate) di detto segnale codificato o la lunghezza del codice stesso.

Description

Titolo: "TRANSPONDER PASSIVO, PARTICOLARMENTE PER UN SISTEMA
DI IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA A RADIOFREQUENZA"
DESCRIZIONE
Il presente trovato riguarda un transponder passivo, particolarmente per un sistenta di identificazione automatica a radiofrequenza (meglio noto come sistema RF ID) .
E' noto che i sistemi RF ID passivi consistono di un lettore e di un transponder. Il lettore genera un campo elettromagnetico (e.m. ) sinusoidale ad una frequenza costante che è comunemente nota come frequenza di eccitazione e che, nei sistemi noti, può variare da un centinaio di KHz fino a diversi MHz. Tale campo e.m. alimenta il transponder, il quale, una volta entrato in tale campo, trasmette verso il lettore un segnale contenente il codice memorizzato nel transponder stesso. Il lettore è quindi in grado di ricevere ed acquisire tale segnale proveniente dal transponder.
Nei sistemi noti, il segnale trasmesso dal transponder al lettore consiste di una portante di frequenza diversa da quella di eccitazione, modulata dal codice. Tale codice è memorizzato in una memoria non volatile del transponder, la quale può essere programmabile una sola volta (ad esempio memoria a fusibili) oppure riprogrammata più volte (memoria EEPROM) .
Si noti che i transponder passivi, per tutto il tempo in cui sono alimentati dal campo e.m. , trasmettono continuamente il codice senza soluzione di continuità. Per permettere al lettore di sincronizzarsi con l'inizio del codice, è nota la tecnica di trasmettere prima di ogni codice una sequenza di bit unica e non replicabile all' internò del codice stesso. Tale sequenza è comunemente detta preambolo oppure sequenza di s incronizzazione .
Un esempio di un sistema RF ID è descritto nella domanda PCT WD 85/03831, pubblicata il 29 Agosto 1985.
I transponder dei sistemi esistenti sono basati su circuiti integrati realizzati ad hoc, in generale detti ASIC (Application Specif ic Integra ted Circuit) , che integrano la maggior parte dell'elettronica del transponder. Questa tecnica comporta ingenti investimenti iniziali e nessuna flessibilità nella circuì teria dopo la realizzazione, ma garantisce anche un basso costo per ogni ocmpcnente.
Ne consegue in particolare che, nei sistemi noti, il transponder trasmette un numero di bit di codice fisso, ad una frequenza di bit (bitrate) fissa ed utilizza una portante di frequenza anch'essa fissa ed inalterabile.
La lunghezza di codice fissa ha l'inconveniente di impedire al transponder di adattarsi a diverse applicazioni di identificazione automatica: infatti esistono appl icazioni in cui si richiede alta velocità, di lettura e applicazioni in cui invece è più importante un notevole numero di bit di codice. E* ovvio che, diminuendo il numero di bit, il codice è trasmesso in un tarpo minore, e quindi la velocità di lettura è maggiore.
Anche la bitrate fissa ha un inconveniente analogo: infatti tipicamente l'aumento di bitrate comporta la diminuzione della distanza massima di lettura fra lettore e transponder e viceversa. Quindi, i transponder con bitrate bassa avranno distanza di lettura elevata, ma non si adatteranno alle applicazioni in cui è importante, anche a di scapito delle prestazioni in distanza, la velocità di trasmissione.
Infine, anche la frequenza di portante fissa, tipicamente legata a quella di eccitazione, ha un inconveniente . in base alle diverse regolamentazioni riguardanti la trasmissione RF in vigore nei diversi paesi, che impongono limiti di frequenza ben definiti e diversi, i sistemi RF possono essere caratterizzati da frequenze di eccitazione che vanno da un centinaio di KHz fino a qualche MHz. In tali diverse situazioni, il rapporto ottimale fra frequenza di eccitazione e frequenza della portante di risposta, derivato dal compromesso fra semplicità del ricevitore ed efficienza della trasmissione, non è costante.
Un ulteriore inconveniente dei transponder noti è la caratteristica di essere dotati o di una memoria riprogrammabile indefinite volte, utile, dal punto di vista della flessibilità, oppure di una memoria programmabile un'unica volta, necessaria invece per applicazioni di sicurezza. Uh transpodi tore, basato su uno di questi due tipi di memoria, non è in grado di soddisfare sia le esigenze di flessibilità che di sicurezza.
Nei sistemi noti, in cui l'elettronica del transponder è tipicamente integrata in un ASIC, la possibilità di adattarsi ai suddetti svariati campi di applicazione può essere risolta solo dalla realizzazione di più ASIC, uno per ogni particolare esigenza. Questa soluzione è in pratica inaccettabile per i costi in termine di denaro e di tempo che ne conseguono.
Compito del presente trovato è quello di realizzare un transponder passivo, particolarmente per un sistema di identificazione automatica a radiofrequenza, che sia in grado di trasmettere un segnale informativo i cui parametri di trasmissione siano variabili a seconda delle esigenze di applicazione.
Nell'ambito del compito accennato, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un transponder, in grado di trasmettere un segnale informativo la cui frequenza di portante sia selezionabile tra una o più frequenze.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un transponder che sia in grado di trasmettere un segnale informativo con un bitrate selezionabile fra uno più bitrate diversi.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un transponder che sia in grado di trasmettere un segnale informativo la cui lunghezza di codice sia selezionabile fra una o più lunghezze diverse.
Uh altro scopo del presente trovato è quello realizzare un transponder provvisto dei mezzi di memorizzazione che siano in grado di soddisfare le esigenze di flessibilità e sicurezza.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un transponder con una sequenza di sincronizzazione (preambolo) costituita da una sequenza di bit definita.
Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione ed a costi competitivi .
Il campito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito vengono raggiunti da un transponder passivo, particolarmente per un sistema di identificazione automatica a radiofrequenza, che comprende mezzi di ricezione/ trasmissione di un segnale radio trasmesso da un lettore, mezzi di alimentazione associati a detti mezzi di ricezione/trasmissione ed atti ad estrarre l'energia elettrica da detto segnale radio, mezzi generatori un segnale di sincronismo rilevato da detto segnale radio ed associati a detti mezzi di ricezione/trasmissione, mezzi di generazione di un segnale codificato atti a tramettere detto codice, mediante detti mezzi di ricezione/trasmissione, a detto lettore, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di configurazione atti a selezionare nel segnale generato da detti mezzi generatori almeno un parametro caratteristico di trasmissione .
Le caratteristiche e i vantaggi dell ' invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo negli uniti disegni, nei quali:
la figura 1 e lo schema a blocchi del transponder secondo il presente trovato;
la figura 2 è lo schema circuitale del raddrizzatore del transponder secondo il presente trovato;
la figura 3 è lo schema circuitale dell'estrattore di segnale di sincronizzazione (clock) del transponder secondo il presente trovato;
la figura 3a sono le relative forme d'onda dell'estrattore della figura 3;
la figura 4 è lo schema circuitale dell'interfaccia di trasmissione del transponder secondo il presente travato;
la figura 5 è lo schema circuitale del serializzatore e generatore della sequenza di sincronizzazione (preambolo) del transponder secondo il presente trovato;
la figura 6 è lo schema circuitale del modulatore del transponder secondo il presente trovato;
la figura 6a sono le forme d'onda relative al modulatore delle figura 6;
la figura 7 sono le forme d'onda relative alla programmaz ione del transponder secondo il presente trovato; la figura 8 è la tabella delle possibili configurazioni del transponder secando il presente travato;
la figura 9 è lo schema circuitale della logica di controllo del transponder secondo il presente trovato;
la figura 9a è lo schema circuitale del multiplexer duea-uno della logica di controllo della figura 9.
La figura 1 mostra lo schema a blocchi generale del transponder con evidenziata mediante tratteggio, l'elettronica eventualmente integrabile in un ASIC. A tale parte, mediante i terminali COIL 1 e COIL 2, vengono connessi, in parallelo, il condensatore 2 e la bobina 1.
la. bobina 1 si accoppia induttivamente con il segnale trasmesso dal lettore e trasferisce energia al circuito. La capacità 2 ottimizza il trasferimento di energia al transponder alla frequenza di eccitazione del segnale trasmesso dal lettore.
Cerne risulta dalla figura 1, ai due terminali COIL1 e COIL2 della bobina fanno capo i tre blocchi 3, 4 e 5 di interfaccia con la parte digitale del transponder.
Il blocco 3 è il raddrizzatore che fornisce la tensione continua necessaria all 'alimentazione attraverso il raddrizzamento del segnale sinusoidale generato dal lettore e catturato dall'accoppiamento induttivo, costituita dalla bobina 1 e dalla capacità 2. Tale operazione è realizzata con un semplice ponte a diodi 21 ed una capacità di filtro 22 come risulta da figura 2. L'uscita del raddrizzatore 3 è costituita da due terminali di alimentazione VDD e VSS che provvedono ad alimentare l’intero transponder .
Il blocco 4 è l'estrattore di clock che estrae il segnale di sincronismo CLOCK con frequenza uguale a quella di eccitazione del lettore, ed è realizzato con un flip-flop set/reset 31, illustrato nella figura 3.
Il blocco 5 è l'interfaccia di trasmissione, la quale è pilotata dal segnale modulato MODOUT generato dalla parte digitale, e provvede a drenare corrente alternativamente dai due lati della bobina 1, in maniera tale da sommare alla corrente d’eccitazione generata dal lettore un segnale in corrente proporzionale al segnale MODOUT.
La realizzazione dell ' interfaccia 5 è illustrata nella figura 4. I terminali COIL1 e COIL 2 sono rispettivamente collegati, mediante le resistenze 43 e 44, al terminale di drain di un primo 41 ed un secondo 42 transistore MOSFET a canale N. I terminali di souroe dei transistori 41 e 42 sano collegati a terra. Il segnale MODOUT viene inviato direttamente al gate del transistore 41, mentre tale segnale viene invertito da un invertitore 45 prima di essere inviato al gate del transistore 42.
Il lettore, attraverso l’accoppiamento induttivo, può a sua volta rilevare il segnale risultante dalla somma della corrente d'eccitazione generata dal lettore e del segnale in corrente proporzionale a MODOUT, e quindi acquisire il codice trasmesso dal transponder.
La logica di controllo del blocco 6 di figura 1 genera tre segnali: la portante di trasmissione CARRIER, il segnale di sincronismo BITRATE di frequenza uguale alla bitrate di trasmissione, il comando di disabilitazione della riprogrammazione (INHIBIT), ed infine il segnale di caricamento (LOAD)del serializzatore 10.
La descrizione dettagliata di questa parte sarà affrontata più avanti.
Il serializzatore 10 è uno shift register di 144 bit che, oltre all'ingresso SERIAL IN ed all’uscita seriale SERIAL OUT, possiede degli ingressi 10-1143 ed delle uscite parallele D0-D143, nonché il comando di caricamento sincrono LOAD.
Il serializzatore 10 può essere realizzato come in figura 5 con 36 shift register tipo 74HC195 in cascata ed è sincronizzato dal segnale BITRATE emesso dalla logica di controllo 6. Con riferimento alla figura 5, ove sono illustrati solo il primo SRI, il secondo SR2 e l'ultimo SR36 shift register, gli ingressi di ciascuno dei singoli shift register SR1-SR36 costituiscono quattro linee di ingresso parallele del serial izzatore 10. In questo modo, il primo shift register SRI presenta i primi quattro ingressi 10-13 del serializza tore 10, il secondo shift register SR2 presenta i successivi quattro ingressi 14-17, mentre l'ultimo shift register SR36 presenta gli ultimi quattro ingressi 1140-1143 del serializzatore 10. Similmente, le uscite (D0-D3; D4-D7 ; . . .D140-D143) dei singoli shift register SR1-SR36 costituiscono l'uscite parallele del serializzatore 10.
L'ingresso SERIAL IN viene collegato ai due ingressi J e K del primo shift register SRI, mentre nel caso dei successivi shift register, agli ingressi J e K viene collegata l'uscita del bit più alto del precedente shift register, per esanopio l'uscita D3 del primo shift register SRI viene col legata agli ingressi J e K del secondo shift register SR2. Nel caso dell'ultimo shift register SR36, l'uscita del bit più alto D143 costituisce l 'uscita seriale SERIAL OUT del serializzatore 10.
Il segnale BITRATE proveniente dalla logica di controllo 6, viene applicato agli ingressi di scorrimento SHIFT di ciascuno degli shift register SR1-SR36, mentre il segnale di caricamento IOftD, proveniente dalla logica di controllo viene applicato a ciascuno degli ingresso di caricamento L degli shift register SR1-SR36.
I primi 16 ingressi 10-115 del serializzatore 10 vengono collegati ad un generatore di preambolo 9, maitre i rimanenti ingressi 116-1143, relativi ai bit più alti vengono collegati ad una prima memoria di dati 8 che provvede a trasmettere i 128 bit di codice del segnale trasmesso dal transponder.
Le cinque uscite D0-D4 del serializzatore 10 relativi ai cinque bit più bassi, vengono collegate ad una memoria di configurazione 7, che a sua volta, al momento opportuno, trasmette un segnale di configurazione alla logica di controllo 6, composto da cinque segnali logici di configurazione C0-C4 corrispondenti ai segnali in uscita dalle uscite D0-D4.
L'uscita SERIAL OUT del serializzatore 10 viene collegata ad un modulatore 11, tipicamente del tipo 2-PSK (Phase Shift Keying), al quale viene trasmesso un' segnale DATA. Al modulatore 11 viene inoltre trasmesso il segnale della portante di trasmissione CARRIER generato dalla logica di controllo 6.
Il modulatore 11 può essere realizzato a seconda dello schema della figura 6, dove agli ingressi della porta logica XOR 61 sono collegati i segnali DATA e CARRIER, mentre all'uscita è presente il segnale MODOUT che viene inviato all'interfaccia di trasmissione 5.
La memoria di dati 8, tipicamente un memoria non volatile, è caratterizzata da ingressi paralleli DIN0-DIN127 per il dato da programmare proveniente dalle uscite seriali D5-D132 del serializzatore 10. Come è stato detto in precedenza i 128 bit di uscita della memoria di dati 8 valgono inviati agli ingressi 116-1128 del serializzatore 10.
la memoria di dati 8, è realizzata con tecnologia EEPROM, in modo da rendere possibile la riprogrammazione del codice stesso per mezzo di segnali elettrici applicati agli ingressi del transponder.
Inoltre, la memoria 8 e la memoria di configurazione 7 sono ciascuna provviste di un ingresso per il comando di scrittura 81 e 71 rispettivamente, ed un ingresso 82 e 72 rispettivamente, per la sovratensione di programmazione VFP.
La sovratensione di programmazione VFP viene fornita alle memorie 7 e 8 mediante un transistor MOSFET a canale P 12, il cui gate ed il cui terminale di drain sono collegati con una resistenza 13. Il transistor 12 è pilotato dal segnale INHIBIT generato dalla logica di controllo 6.
Il transponder presenta un ingresso per il segnale di programmazione PROG collegato agli ingressi per i comandi di scrittura 71 e 81 delle memorie 7 e 8. L’ingresso PROG è inoltre collegato alla logica di controllo 6.
Un altro ingresso del transponder DATAIN viene utilizzato per inviare i dati per la programmazione ed è collegato all'ingresso SERIAL IN del serializzatore 10.
Infine, la logica di controllo 6 è realizzata come nella figura 9.
La prima sezione della logica i controllo 6 provvede a generare la portante di trasmissione CARRIER ed il segnale di sincronismo BITRATE.
Il segnale di CLOCK viene collegato ad un primo divisore 91 per la divisione del segnale CLOCK per 4 e per 8. I due segnali di uscita (CLOCK/4 e CLOCK/8) del divisore 91 vengono inviati ad un primo multiplexer 92 per la selezione della portante di trasmissione CARRIER, detto multiplexer essendo atto a selezionare le due uscite del divisore 91 per mezzo del bit di configurazione C2.
Il segnale di portante CARRIER viene anch'esso inviato al primo divisore 91 per la divisione per 4 e per 8 mentre i segnali di uscita del divisore vengono inviati ad un seconda divisore 93 per la divisione del segnale CARRIER anche per 16 e per 32. I quattro segnali relativi al segnale CARRIER (CARRIER/4, CARRIER/8, CARRIER/16, CARRIER/32) vengono inviati ad un secondo multiplexer 94 del tipo quattro-a-uno, per la selezione della frequenza della portante di trasmissione. La selezione avviene mediante i bit di selezione C0 e C1. L'uscita del secondo multiplexer 94 è collegata, insieme con il segnale CLOCK, ad un secondo mutliplexer due-a-uno 95, il quale è controllato dal segnale di programmazione PROG.
I multiplexer due-a-uno 92 e 95 possono essere realizzati come illustrato nella figura 9a. Gli ingressi 110 e 111 del multiplexer sono costituiti da uno degli ingressi di due porte AND 106 e 107 rispettivamente. La linea di controllo 109 è co llegata all'ingresso invertente della prima porta AND 106 e all'ingresso non invertente della seconda porta AND 107. 'Le uscite delle porte 106 e 107 sono col legate agli ingressi di una porta OR 108, la cui uscita costituisce l'uscita del multiplexer.
La seconda sezione della logica di controllo provvede a generare il segnale di caricamento LOAD. Tale sezione comprende un divisore 98 a 8 bit composto da due contatori 96 e 97 posti in cascata. I primi tre bit del contatore (i bit più "bassi") del divisore 98 (e di conseguenza anche del contatore 96) sono collegati agli ingressi di una prilla porta logica AND 99, la cui uscita è collegata al primo ingresso di un multiplexer due-a-uno 100. All'altro ingresso del multiplexer 100 viene collegato il quarto bit del divisore 98 (e del contatore 96). Il multiplexer 100 viene controllato dal bit di configurazione C4.
I quattro bit più alti del divisore 98 (i quattro bit del contatore 97) vengano inviati agli ingressi di una seconda porta AND 101. Le uscite della porta AND 101 e del multiplexer 100 sono collegate agli ingressi di una porta NAND 102. L'uscita della porta NAND 102 è collegata, insieme con il segnale BITRATE generato dalla prima sezione, ad una porta OR 103. All'uscita della porta OR 103 è presente il segnale di caricamento LOAD (invertito).
II quarto bit di configurazione C3 viene inviato ad un invertitore 104, il quale, attraverso una resistenza 105, pilota il transistore 106. Il collettore del transistore 106 provvede a fornire il segnale INHIBIT della logica di controllo 6.
I divisori 91 e 93 possono essere realizzato con dei circuiti integrati 74HC393, il multiplexer 94 con un circuito integrato 74HC153 ed i contatori 96 e 97 con dei circuiti 74HC163.
II funzionamento del transponder secondo il presente trovato è il seguente.
la bobina 1 si accoppia induttivamente con il lettore e trasferisce energia al circuito. La capacità ottimizza il trasferimento di energia al transponder alla frequenza di eccitazione del lettore.
Il raddrizzatore 3 fornisce la tensione continua necessaria all'alimentazione del transponder ai capi dei terminali VDD e VSS.
L'estrattore di clock 4 estrae il segnale di sincronismo CLOCK e lo invia alla logica di controllo 6. L'andamento del segnale CLOCK e i segnali presenti ai terminali COIL1 e COIL2 con riferimento a VSS è illustrato nella figura 3a.
L'interfaccia 5, come è stato menzionato in precedenza, provvede a drenare corrente alternativamente dai due lati della bobina 1, in maniera tale da sommare alla corrente d'eccitazione generata dal lettore un segnale in corrente proporzionale al segnale MODOUT.
La logica di controllo 6 genera il segnale della portante di trasmissione CARRIER che viale inviato al modulatore 11; il segnale di caricamento LOAD che viene inviato all'ingresso LOAD del serializzatore 10; il segnale BITRATE che viene inviato all'ingresso SHIFT del serializzatore 10 ed il segnale INHIBIT che al momento opportuno viene inviato al gate del transistore 12. Il funzionamento dettagliato della logica di controllo 6 verrà spiegato meglio in seguito.
Il segnale LOAD carica, dal generatore di preambolo 9, nel serializzatore 10 i 16 bit del preambolo fisso nelle posizioni "basse" 10-115 ed i 128 bit di codice, dalla memoria di dati 8, nelle posizioni "alte" 116-1143 dell'ingresso parallelo .
Una volta caricati i 144 bit, il serializzatore 10 serializza tali bit sull'uscita SERIAL OUT alla frequenza impostata da BITRATE, e genera così il segnale DATA.
A questo punto, il modulatore 11 modula la portante CARRIER con il segnale DATA secondo lo schema di modulazione 2-PSK (Phase Shift Keying) . Con riferimento alla figura 6, dove la porta XOR 61, in presenza di uno zero logico su DATA, presenta in uscita su MODOUT il segnale CARRIER, mentre in presenza di un uno logico presenta in uscita il negato di CARRIER, cioè CARRIER sfasato di 180 gradi.
La nodulazione è quindi di fase a due livelli, dove al livello alto del segnale modulante (DATA) corrisponde in uscita alla portante stessa (CARRIER) , mentre il livello basso della modulante corrisponde alla portante sfasata di 180 gradi. Si vedano per maggior comprensione le forme d'onda di figura 6a.
Come descritto precedentemente, il segnale MODOUT viene poi riportato sull'accoppiamento induttivo attraverso l'interfaccia di trasmissione 5.
La programmazione del transponder avviene applicando adeguati stimoli sui ingressi del transponder, come illustrato nella figura 7. In particolare, occorre alimentare il circuito tramite VDD e VSS, pilotare COIL1 e COIL2 con due clock in opposizione di fase, tenere il segnale PROG a VDD e, contemporaneamente, presentare un nuovo bit di dato o di configurazione ad ogni fronte del segnale COIL1. I dati vengono serializzati sull'ingresso DATAIN per primi, seguiti poi dai bit di configurazione.
Gli ingressi COIL1 e COIL2 sono gli unici ingressi necessari per il funzionamento operativo, i quali in programmazione forniscono il segnale di sincronismo per il funzionamento della logica.
I segnale PROG deve essere mantenuto logicamente alto durante la programmazione del transponder.
Dopo 132 colpi di clock su COIL1, tutto il codice di 128 bit e tutti i 5 bit di configurazione sono all'interno del serializzatore e presenti sull'uscita parallela di esso. Un'adeguata sovratensione in VPP permette la programmzione della memoria dati e di configurazione.
Ogni cella EEPROM 7 e 8 è caratterizzata dall'ingresso per il dato da programmare, dall'uscita del dato memorizzato, dal comando di scrittura 71 e 81, e dall' ingresso per la sovratensione di programmazione 72 e 82 rispettivamente. Per programmare ogni cella occorre presentare il dato da programmare sull'ingresso dalle memorie, alzare il segnale PROG e forzare sugli ingressi 72 e 82 un impulso di tensione elevata (circa 12-13 V) per una durata di circa 1 ms. Al termine la cella sarà programmata con il nuovo valore.
Il segnale PROG alto garantisce che il segnale di sincronismo BITRATE sia identico al segnale CLOCK: la programmazione avviene così con tempistica veloce ed indipendente dalla configurazione presente. In programmazione, i primi 133 bit dell'uscita parallela dello shift register sono usati per riprogrammare i 5 bit di configurazione, mentre gli altri 128 per il codice.
La programmaz ione del transponder prevede necessariamente anche la riscrittura di 5 ulteriori bit C0-C4 di EEPROM contenuti nella memoria 7: tali bit, detti di configurazione, consentono la scelta dei parametri variàbili del transponder.
In particolare, i bit di configurazione C0-C4 vengono utilizzati per controllare la logica di controllo 6.
Nella logica di controllo 6 (figura 9) il segnale CLOCK viene diviso per 4 e per 8 dal divisore 91, mentre il multiplexer 92 seleziona una della due divisioni per mezzo del bit di configurazione C2. In base al valore di tale bit, la frequenza della portante di trasmissione del transponder può essere quindi 1/4 oppure 1/8 della frequenza di eccitazione.
Il segnale CARRIER viene a sua volta diviso per 4, 8, 16 e 32 dal primo 91 e dal secando divisore 93. I quattro segnali ottenuti dalla divisione entrano negli ingressi del multiplexer 94, da cui viene selezionata la frequenza di bit per la trasmissione, attraverso i due bit di configurazione C0 e C1. Infatti, in funzionamento operativo, PROG è scollegato e quindi portato basso dalla resistenza di pull-down 112, e di conseguenza all’uscita BITRATE del multiplexer 95 si ritrova l'uscita di divisore 94. In base al valore dei bit C0 e C1 , la bitrate di trasmissione del transponder può essere 1/4, 1/8, 1/16 oppure 1/32 della frequenza di portante.
I contatori 96 e 97 del contatore 98 e le porte logiche 99, 100, 101, 102 e 103 decodificano lo stato 127 (7Fh) e 143 (8Fh) del contatore stesso. Il bit di configurazione C4 seleziona una delle due decodifiche, per forzare il serializzatore 10 a trasmettere o meno il preambolo fisso generato nel generatore di preambolo 9. Infatti, in un caso il segnale LOAD si attiva ogni 133 colpi del clock BITRATE ed il serializzatore è ricaricato dopo la trasmissione del solo codice, mentre nell'altro caso si attiva solo ogni 144 colpi e lo shift register è ricaricato dopo la trasmissione sia del codice che del preambolo.
Infine, il bit C3 di configurazione pilota, attraverso l' inverter 104 e il transistore a open-collector 106 che genera il segnale INHIBIT, il MOSFET 12, il quale apre fisicamente la connessione fra il contatto accessibile dall'esterno VFP e gli ingressi di sovratensione 72 e 82 delle celle EEPROM 7 e 8. In base al valore del bit C3, si può quindi disabilitare in modo irreversibile la riprogrammaziane sia del codice che della configurazione del transponder. L'operazione di disabilitazione è irreversibile perché impedisce la modifica successiva anche dello stesso bit C3.
Da prove pratiche eseguite si è constatato che il transponder secondo il presente trovato raggiunge pienamente gli scopi ed i vantaggi sopraelencati.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
Per esempio, con il traspondi tore secondo il presente travato, è possibile fornire un maggior numero di valori della frequenza della portante (CARRIER) e della frequenza di codice (ΒITRATE) da quelle descritte.
Infine tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri tecnicamente equivalenti.
In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze, senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni .

Claims (28)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Transponder passivo, particolarmente per un sistema di identificazione automatica a radiofrequenza, che comprende mezzi di ricezione/trasmissione di un segnale radio trasmesso da un lettore, mezzi di alimentazione associati a detti mezzi di ricezione/trasmissione ed atti ad estrarre l' energia elettrica da detto segnale radio, mezzi generatori un segnale di sincronismo rilevato da detto segnale radio ed associati a detti mezzi di ricezione/trasmissione , mezzi di generazione di un segnale codificato atti a tramettere detto codice, mediante detti mezzi di ricezione/trasmissione, a detto lettore, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di configurazione atti a selezionare nel segnale generato da detti mezzi generatori almeno un parametro caratteristico di trasmissione .
  2. 2. Transponder, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto parametro di trasmissione è la frequenza della portante di detto segnale codificato.
  3. 3. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto parametro di trasmissione è la frequenza di codice (bitrate) di detto segnale codificato.
  4. 4. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto parametro di trasmissione è la lunghezza del codice.
  5. 5. Transponder, secondo ima o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto detti mezzi di configurazione comprendono una logica di controllo atta a generare segnali corrispondenti a detti parametri di trasmissione.
  6. 6. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di configurazione comprendono un serializza tore sincronizzato con un segnale corrispondente a detta frequenza di codice ed atto a trasmettere detto codice a mezzi di modulazione, i quali provvedono a modulare detto codice su un segnale di frequenza portante generato da detti mezzi di generazione del segnale codificato ed avente la frequenza di detta frequenza di portante.
  7. 7. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto serializzatore è atto a trasmettere un segnale di configurazione a detta logica di controllo.
  8. 8. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto serializzatore è atto a trasmettere detto segnale di configurazione a detta logica di controllo mediante una memoria di configurazione.
  9. 9. Transponder, secondo una i più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di configurazione comprendono una memoria di dati associata a detto serial izzatore atta a memorizzare e trasmettere a detto serializzato re detto codice di detto segnale codificato.
  10. 10. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di configurazione comprendono un generatore di preambolo atto a trasmettere una sequenza di sincronizzazione del segnale codificato a detto serializza tore .
  11. 11. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta logica di controllo comprende almeno un divisore frequenza atto generare almeno due di detti segnali di frequenza portante mediante la divisione di detto segnale di sincronismo.
  12. 12. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta logica di controllo comprende almeno un divisore frequenza atto generare almeno due di detti segnali corrispondenti a detta frequenza di codice mediante la divisione di detto segnale di frequenza portante.
  13. 13. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta logica di controllo comprende mezzi di selezione di detti almeno due segnali frequenza portante, detti mezzi di selezione essendo controllati da detto segnale di configurazione.
  14. 14. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta logica di controllo comprende mezzi di selezione di detti almeno due segnali corrispondenti a dette frequenza di codice, detti mezzi di selezione essendo controllati da detto segnale di configurazione .
  15. 15. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta logica comprende mezzi di generazione di un segnale di caricamento di detto serializzatore atti a pilotare detto serializzato re in modo che detto serializzatore carichi, in funzione di detto segnale di codificazione, detto codice da detta memoria di dati.
  16. 16. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta logica ccmprende mezzi di generazione di un segnale di caricamento di detto serializzatore atti a pilotare detto serializzatore in modo che detto serializzatore carichi, in funzione di detto segnale di codificazione, detta sequenza di sincronizzazione generata da detto generatore di preambolo.
  17. 17. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratteri zzato dal fatto che detto serializzatore è atto a caricare i dati di detto codice e detto segnale di configurazione rispettivamente in detta memoria di dati ed in detta memoria di configurazione durante la programmazione del transponder.
  18. 18. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta memoria di dati e detta memoria di configurazione sono delle memorie non volatili il cui stato di non scrivibilità è determinato in maniera irreversibile da detto segnale di configurazione.
  19. 19. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sequenza di sincronizzazione è costituita da una pluralità di bit consecutivi aventi lo stesso valore logico, seguiti da un bit avente il valore logico opposto.
  20. 20. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta memoria di dati e detta memoria di configurazione sono del tipo scrivibile una sola volta.
  21. 21. Transponder, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto transponder è realizzato in tecnologia ASIC.
  22. 22. Transponder, secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche illustrate e/o descritte.
  23. 23. Circuito integrato LSI, particolarmente per transponditori del tipo adatti a trasmettere un segnale codificato, in corrispondenza di un segnale interrogatore alimentatore proveniente da un dispositivo interrogatore, caratterizzato dal fatto di comprendere: due ingressi ai quali è col legata un bobina antenna atta a ricevere detto segnale interrogatore/alimentatore ed a trasmettere un segnale codificato di identificazione; un ponte raddrizzatore ed un filtro collegati a detti ingressi ed atti a fornire l’alimentazione a detto transponditore; un circuito generatore di un segnale di clock ricavato dalla frequenza del segnale di interrogazione presente su detti ingressi; un circuito di modulazione collegato a detti due ingressi atto a trasmettere detto segnale codificato di identificazione; una memoria di configurazione del tipo scrivibile e non volatile; una memoria di dati del tipo scrivibile e non volatile; un circuito generatore della frequenza portante (carrier) atto a generare almeno due segnali aventi una frequenza sottomultipla della frequenza di detto segnale di clock; un circuito generatore della frequenza di codice (bitrate) atto a generare almeno due frequenze avente un valore sottomultiplo del valore di detta frequenza portante (carrier); un generatore di preambolo, consistente in una configurazione fissa di N bit, che non può essere contenuta nella successione dei bit di detto codice; un serializzatore comprendente un registro di scorrimento, con ingresso parallelo e uscita uscita seriale, il cui segnale clock è costituito da detto segnale de detta frequenza di codice (bitrate) e la cui uscita è collegata a detto circuito di nodulazione ed è rappresentativa del dato codificato trasmesso da detto transponditore a detto interrogatore, detta memoria di configurazione essendo composta da n bit; almeno uno di detti n bit essendo in grado di abilitare, in funzione del suo stato, detta frequenza portante (carrier) ; almeno uno di detti n bit essendo in grado di determinare, in funzione del suo stato, la frequenza di codice (bitrate) .
  24. 24. Circuito, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che almeno un detti bit di detta memoria di configurazione è in grado di selezionare se detto codice di identificazione sia composto dal solo contenuto di detta memoria di dati, in cui è codificato anche la configurazione del preambolo, o se detto codice di identificazione sia costituito da un preambolo generato da detto generatore di preambolo seguito dal contenuto di detta memoria di dati che è tutta destinata a dati identificativi.
  25. 25. Circuito, secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che lo stato di uno di detti bit e di detta memoria di configurazione è in grado di determinare, in modo irreversibile lo stato di non scrivibilità di dette memorie di dati e di configurazione.
  26. 26. Circuito, secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che detta memoria di dati e detta memoria di configurazione sono del tipo scrivibile una sola volta.
  27. 27. Circuito, secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che la sequenza di bit di detto generatore di preambolo ha la lunghezza di 16 bit, detta sequenza essendo costituita da 15 bit consecutivi aventi lo stesso valore logico, seguiti da un bit avente valore logico opposto.
  28. 28. Circuito, secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche illustrate e/o descritte.
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