NL2022962B1

NL2022962B1 - Detectielabel

Info

Publication number: NL2022962B1
Application number: NL2022962A
Authority: NL
Inventors: Martin Van Dijk Jeroen
Original assignee: Nedap Nv
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-10-26
Also published as: EP3955732B1; WO2020214030A1; EP3955732A1; US11955702B2; EP3955732C0; US20220142122A1

Abstract

UITTREKSEL De uitvinding heeft betrekking op een detectielabel voorzien van een passief resonant circuit dat is ingericht om een identificatiecode uit te zenden wanneer het passief resonant circuit in een eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht waarbij het label verder is voorzien van een geheugen en een actief circuit omvattende een zender en een ontvanger waarbij het actieve circuit is ingericht om informatie die is opgeslagen in het geheugen uit te zenden met de zender wanneer het actieve circuit in een tweede elektromagnetisch ondervraagveld omvattende een eerste vooraf bepaalde code wordt gebracht dat wordt ontvangen met de ontvanger, met het kenmerk, dat het label is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld een tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit niet de identificatiecode uitzendt wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

Description

P118574NL00 Titel: Detectielabel De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een detectielabel voorzien van een passief resonant circuit dat is ingericht om een identificatiecode uit te zenden wanneer het passief resonant circuit in een eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht waarbij het label verder is voorzien van een geheugen en een actief circuit omvattende een zender en een ontvanger waarbij het actieve circuit is ingericht om informatie die is opgeslagen in het geheugen uit te zenden met de zender wanneer het actieve circuit in een tweede elektromagnetisch ondervraagveld omvattende een eerste vooraf bepaalde code wordt gebracht dat wordt ontvangen met de ontvanger.

Een detectielabel zoals hierboven beschreven is ondermeer bekend voor gebruik in de veehouderij, en meer in het algemeen voor andere vormen van lifestock management. Het detectielabel bestaat uit een actief deel en een passief deel, waarbij het passieve deel wordt gebruikt voor herkenning van het betreffende dier. Het actieve deel vormt bijvoorbeeld een smarttag, een label waarmee verschillende veebeheer functies kunnen worden uitgevoerd, zoals bijvoorbeeld bewakingsfuncties, registratiefuncties, of besturingsfuncties. Een dergelijk detectielabel maakt verregaande automatisering van veebeheer mogelijk.

Systemen voor de implementatie en uitvoering van verschillende veebeheerfuncties zijn bij voorkeur aangepast aan de behoeften van het veebedrijf. Dergelijke systemen zijn bijvoorbeeld in verschillende versies beschikbaar, of kunnen eventueel modulair of op een andere manier later worden uitgebreid. Het is echter niet gewenst om de detectielabels te moeten vervangen wanneer een systeem geupdate wordt, en evenmin is het wenselijk om de detectielabels in verschillende versies te produceren.

Het is daarom een doel van de onderhavige uitvinding om bovenstaand probleem op te lossen en een detectielabel te verschaffen dat past bij verschillende versies van een veebeheersysteem, of dat eenvoudig aan de vereisten van het systeem kan worden aangepast.

Hiertoe verschaft de uitvinding overeenkomstig een eerste aspect daarvan een detectielabel voorzien van een passief resonant circuit dat is mgericht om een identificatiecode uit te zenden wanneer het passief resonant circuit in een eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht, waarbij het label verder is voorzien van een geheugen en een actief circuit omvattende een zender en een ontvanger, waarbij het actieve circuit is ingericht om informatie die is opgeslagen in het geheugen uit te zenden met de zender wanneer het actieve circuit in een tweede elektromagnetisch ondervraagveld omvattende een eerste vooraf bepaalde code wordt gebracht dat wordt ontvangen met de ontvanger, met het kenmerk, dat het label is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld, wanneer het tweede ondervraagveld een tweede vooraf bepaalde code omvat, een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit niet de identificatiecode uitzendt wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

Door via het actieve circuit een signaal te sturen aan het passieve resonantiecircut, kan het passieve resonantiecircuit overeenkomstig de uitvinding selectief in een gewenste toestand (actief of inactief) worden gebracht en zich op een bepaalde manier gaan gedragen.

Zo kan het detectielabel worden aangepast aan de benodigde functionaliteit van het systeem, door de detecteerbaarheid via het passieve resonantiecircuit uit- of in te schakelen.

Dit kan overeenkomstig de uitvinding zelfs op afstand gebeuren, zodat bij een eventuele systeem update de detectielabels aan te passen zijn aan een nieuwe functionaliteit.

De uitvinding kan op verschillende manieren worden geimplementeerd, zodat het resonantiecircuit op verschillende manieren werkzaam kan zijn en bijvoorbeeld ofwel geheel uitgeschakeld kan worden of slechts gedeeltelijk.

Sommige uitvoeringsvormen verschaffen een detectielabel dat 1s ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld de tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit niet de identificatiecode uitzendt maar wel een draaggolf wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

In deze uitvoeringsvormen is nog wel detecteerbaar dat er een detectielabel aanwezig is, maar wordt er geen identificatiecode of andere informatie verzonden.

Slechts de terugkomende draaggolf kan worden ontvangen.

Een ander voordeel is dat in deze modus het resonantiecircuit in de inactieve toestand nog wel een resonantiesignaal produceert waarmee eenvoudige functies van het resonantiecircuit nog steeds beschikbaar blijven.

Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een detectielabel verschaft dat is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld de tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit in het geheel niets uitzendt wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

Deze variant schakelt het passieve resonantiecircuit van het detectielabel in het geheel uit, zodat deze in het geheel niet meer detecteerbaar is.

Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt, overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen, doordat een detectielabel wordt verschaft dat is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld de tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit wordt kortgesloten en daardoor in het geheel niets uitzendt wanneer het passieve resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

Het kortsluiten van het passieve resonantie circuit kan relatief eenvoudig worden geimplementeerd met behulp van passieve elektronische componenten, zoals transistoren of een flip-flop schakeling.

Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een detectielabel verschaft waarin het actieve circuit is voorzien van tenminste een sensor voor het verkrijgen van informatie die al dan niet in bewerkte vorm 1n het geheugen wordt opgeslagen. Bijvoorbeeld, overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen, verschaft de uitvinding een detectielabel waarin de ten minste ene sensor tenminste een van: een bewegingssensor, geluidssensor en temperatuursensor 15. Dergelijke detectielabels worden met voordeel toegepast voor het bewaken van vee, bijvoorbeeld lifestock monitoring en health monitoring. De gegevens kunnen over een langere tijd worden verzameld en vervolgens worden verzonden aan een centraal systeem wanneer het detectielabel zich in de nabijheid van een datacommunicatienetwerk bevind (bijvoorbeeld een wifi netwerk of ander netwerk voor gegevensoverdracht).

Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een detectielabel verschaft dat is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld een derde vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit de identificatiecode uitzendt wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht. Met deze uitvoeringsvormen kan het passieve resonantie circuit tevens weer ingeschakeld worden, zodat volledige controle over de detecteerbaarheid wordt verkregen.

Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een detectielabel verschaft dat is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld de derde vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit de identificatiecode uitzendt gemoduleerd op een draaggolf wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht. Het passieve resonantie circuit kan in deze uitvoeringsvorm de identificatiecode op een gewenste frequentieband uitzenden. Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een 5 detectielabel verschaft dat is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld, wanneer het tweede ondervraagveld een derde vooraf bepaalde code omvat, een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit niet langer wordt kortgesloten en daardoor de identificatiecode uitzendt wanneer het passieve resonant circuit 1n het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht. Met deze uitvoeringsvormen kan het passieve resonantie circuit, na kortsluiting daarvan, tevens weer ingeschakeld worden zodat volledige controle over de detecteerbaarheid wordt verkregen.

Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een detectielabel verschaft waarin de status van het label onveranderd blijft wanneer een energiebron voor het actieve circuit is uitgeput. Voordeel van een dergelijke utvoeringsvorm is dat de detecteerbaarheid van het label niet afhankelijk is van de batterijstatus, en een eerder ingestelde toestand van het passieve resonantiecircuit onvegewijzigd blijft.

Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een detectielabel verschaft waarin de zender en de ontvanger elk op de UHF- band werken. Bijvoorbeeld, overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen wordt een detectielabel verschaft waarin het resonant circuit werkt in het frequentiebereik tussen 300 tot 3000 megahertz (MHz), bijvoorbeeld tussen 800 en 1000 MHz, in het bijzonder tussen 850 en 970 MHz. De witvinding is hier echter niet tot beperkt, amdere frequenties zijn ook mogelijk.

De uitvinding zal hieronder worden besproken aan de hand van niet als beperkend bedoelde specifieke uitvoeringsvormen daarvan, onder verwijzing naar de bijgevoegde figuren, waarin:

Figuur 1 een schematische weergave is van een detectielabel overeenkomstig een wtvoeringsvorm van de uitvinding; Figuur 2 een schematische weergave is van een passief resonantie circuit voor gebruik in een wtvoeringsvorm van de uitvinding; Figuur 3 een schematische weergave is van een passief resonantie circuit voor gebruik in een uitvoeringsvorm van de uitvinding; Figuur 4 een schematische weergave is van een passief resonantie circuit voor gebruik in een uitvoeringsvorm van de uitvinding; Figuur 1 is een schematische weergave van een detectielabel 1 overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Het detectielabel 1 is voorzien van een passief resonantie circuit 5 en een actieve schakeling 3. Het passieve resonantie circuit 5 bestaat uit een LC-kring gevormd door de condensator C, aangeduidt door verwijzingscijfer 23, en daaraan parallel geschakelde inductiespoel L, aangeduidt met verwijzingscijfer 20. Wanneer de LC-kring in een ondervragingsveld wordt gebracht en via de kring een ondervragingssignaal ontvangt met een karakteristieke frequentie die voldoende gelijk is aan de resonantiefrequemntie van de LC-kring, zal dit signaal in de kring resoneren. De kring omvat tevens een modulatieschakeling 22 waarmee het resonantiesignaal in de kring kan worden gemoduleerd zodat het signaal van de LC-kring zich uniek onderscheidt van dat van andere detectielabels. Op deze wijze is het signaal van het passieve resonantiecircuit bruikbaar als identificatiesignaal, en kan de schakeling worden toegepast voor het identificeren van dieren wanneer de schakeling is ingebouwd in een tag, zoals een oormerk of een halsband van een koe.

Het detectielabel 1 1s tevens voorzien van actieve schakeling 3, welke het smarttag-deel van het detectielabel vormt. Deze schakeling is voorzien van een microprocessor 10, en wordt gevoedt door een batterij 12. De schakeling 3 is tevens voorzien van een zend- en ontvangsteenheid 7 welke verbonden is met antenne 9. De zend- en ontvangsteenheid 7 kan bijvoorbeeld zijn ingericht om te zenden en onvangen m de UHF (ultra high frequency) band. Gegevens kunnen in de acieve schakeling 3 worden opgeslagen in geheugen 11. De actieve schakeling 3 kan bijvoorbeeld zijn ingericht om datasignalen te ontvangen van één of meer sensoren (niet getoond) die vervolgens in het geheugen 11 kunnen worden opgeslagen en periodiek naar een centrale server worden gestuurd via een draadloos netwerk. Ook kunnen dergelijke gegevens intern in de actieve schakeling 3 worden gebruikt voor het uitvoeren van bepaalde functies, zoals de bewaking van de gezondheidstoestand van het dier.

Overeenkomstig de uitvinding is de actieve schakeling 3 ingericht, via verbinding 15, om het passieve resonantiecircuit selectief te activeren en te deactiveren. Via de verbinding 15 kan de microprocessor 10 daartoe een schakeling 18 besturen waarmee de resonantiekring kan worden ingeschakeld en uitgeschakeld. De verbinding 15 kan een bedrade verbinding zijn, maar het is ook mogelijk dat de verbinding 15 een draadloze verbinding is met het passieve resonantiecircuit 5. Het activeren en deactiveren kan op verschillende manieren zijn geïmplementeerd, en in figuren 2, 3 en 4 worden enkele uitvoeringsvormen schematisch uitgewerkt. Voorts is de detectieschakeling bij voorkeur zodanig ingericht dat bij onvoldoende vermogen van de batterij 12, de schakeling 18 in de laatst ingestelde stand blijft staan. De schakeling 18 onthoudt dus zijn laatste toestand.

Figuur 2 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van het passieve resonantiecircuit 3 in een detectielabel 1 overeenkomstig een uitvoeringsvorm. In deze uitvoeringsvorm kan via de verbinding 15 een bistabiele schakelaar 18 worden bediend welke ten minste twee standen kent: actief (“1”) en inactief (“0”). In de actieve stand sluit de schakelaar 18 de LC-kring via de modulatieschakeling 22, en zal de LC-kring responsief zijn voor de ontvangst van een geschikt ondervragingssignaal. Bij ontvangst van een dergelijk signaal zal een gemoduleerd signaal worden voortgebracht met de grondfrequentie als dragerfrequentie, en gemoduleerd door modulatieschakeling 22 voor het voortbrengen van een uniek detectiesignaal. Wanneer via de verbinding 15 de schakelaar op inactief wordt gezet 1s de LC-kring onderbroken, en wordt er geen resonantiesignaal voortgebracht bij ontvangst van een ondervragingssignaal.

Figuur 3 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van het passieve resonantiecircuit 3. Dit circuit verschilt van dat van figuur 2 in die zin dat de schakeling 3 in figuur 3 in de inactieve stand van schakelaar 18, de LC- kring niet onderbreekt. In plaats daarvan wordt de kring gesloten zonder de modulatieschakeling 22 daarin op te nemen. Het passieve resonantiecircuit 3 zend in dat geval wel een resonantiesignaal uit met de grondfrequentie als dragergolf, echter dit signaal is niet gemoduleerd door modulatieschakeling 22 en is derhalve niet uniek onderscheidbaar. In de actieve stand van de schakelaar 18 werkt het passieve circuit op dezelfde wijze als de schakeling in figuur 2.

In figuur 4 wordt een alternatieve uitvoeringsvorm getoond waarin de passieve resonantieschakeling 3 in de inactieve stand van schakelaar 18, de LC-kring kort sluit via de inductiespoel 20. Het effect hiervan is dat de schakeling niet reageert op de ontvangst van een ondervragingssignaal, en er dus geen resonantiesignaal wordt voortgebracht.

Andere uitvoeringsvormen van de passieve resonantieschakeling zijn voorts voorzien van een in de LC-kring opgenomen eenvoudige chip, die afhankelijk van een ontvangen opdrachtsignaal een bepaald deel van de schakeling activeert of inactiveert. De vakman zal begrijpen dat de uitvinding overeenkomstig de onderhavige uitvinding op verschillende manieren kan worden geimplementeerd.

De hierboven beschreven specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn bedoeld ter illustratie van het uitvindingsprincipe. De uitvmding wordt slechts beperkt door de navolgende conclusies.

Claims

CONCLUSIES

1. Detectielabel voorzien van een passief resonant circuit dat is ingericht om een identificatiecode uit te zenden wanneer het passief resonant circuit in een eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht waarbij het label verder is voorzien van een geheugen en een actief circuit omvattende een zender en een ontvanger waarbij het actieve circuit is ingericht om informatie die is opgeslagen in het geheugen uit te zenden met de zender wanneer het actieve circuit in een tweede elektromagnetisch ondervraagveld omvattende een eerste vooraf bepaalde code wordt gebracht dat wordt ontvangen met de ontvanger, met het kenmerk, dat het label is mgericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld een tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit niet de identificatiecode uitzendt wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

2. Detectielabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het label is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld een tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit niet de identificatiecode uitzendt maar wel een draaggolf wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

3. Detectielabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het label is _imgericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld een tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit in het geheel niets uitzendt wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

4. Detectielabel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het label is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld een tweede vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit wordt kortgesloten en daardoor in het geheel niets uitzendt wanneer het passieve resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

5. Detectielabel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het actieve circuit is voorzien van tenminste een sensor voor het verkrijgen van informatie die al dan niet in bewerkte vorm in het geheugen wordt opgeslagen.

6. Detectielabel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de ten minste ene sensor tenminste een van een bewegingssensor, geluidssensor en temperatuursensor 1s.

7. Detectielabel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het label is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld een derde vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit de identificatiecode uitzendt wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

8. Detectielabel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het label is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld wanneer het tweede ondervraagveld de derde vooraf bepaalde code omvat een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit de identificatiecode uitzendt gemoduleerd op een draaggolf wanneer het passief resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

9. Detectielabel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het label is ingericht om in reactie op het ontvangen van het tweede ondervraagveld, wanneer het tweede ondervraagveld een derde vooraf bepaalde code omvat, een status van het label dusdanig aan te passen dat het passieve resonant circuit niet langer wordt kortgesloten en daardoor de identificatiecode uitzendt wanneer het passieve resonant circuit in het eerste elektromagnetisch ondervraagveld wordt gebracht.

10. Detectielabel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de status van het label onveranderd blijft wanneer een energiebron voor het actieve circuit is uitgeput.

11. Detectielabel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de zender en de ontvanger elk op de UHF-band werken.

12. Detectielabel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het resonant circuit werkzaam is in het frequentiebereik tussen 300 tot 3000 megahertz (MHz), bijvoorbeeld tussen 800 en 1000 MHz, in het bijzonder tussen 850 en 970 MHz.