NO338992B1 - Reading data source from mobile terminal - Google Patents
Reading data source from mobile terminal Download PDFInfo
- Publication number
- NO338992B1 NO338992B1 NO20141464A NO20141464A NO338992B1 NO 338992 B1 NO338992 B1 NO 338992B1 NO 20141464 A NO20141464 A NO 20141464A NO 20141464 A NO20141464 A NO 20141464A NO 338992 B1 NO338992 B1 NO 338992B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- data source
- frequency range
- antenna
- mobile terminal
- data
- Prior art date
Links
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims description 22
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 239000003708 ampul Substances 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000012549 training Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 4
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 101150048216 tag-131 gene Proteins 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K11/00—Marking of animals
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
- G06K19/0724—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs the arrangement being a circuit for communicating at a plurality of frequencies, e.g. for managing time multiplexed communication over at least two antennas of different types
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Birds (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
[0001] Den foreliggende oppfinnelsen angår et system for avlesing av en datakilde fra en mobilterminal. [0001] The present invention relates to a system for reading a data source from a mobile terminal.
[0002] Bruk av RFID-merker på varer, eiendeler og dyr er vanlig, og bruk av slike merker øker etter hvert som pris og størrelse reduseres. RFID-brikkene leses i dag av med egne lesere, for eksempel i bagasjehåndteringsanlegg eller hos en veterinær. Det ville i noen tilfeller være en fordel å kunne lese av RFID-brikker med sin egen smarttelefon, f eks hvis man ønsker å avgjøre om en koffert tilhører en annen eller en selv, eller hvis man kommer over et rømt kjæledyr og vil finne eieren. [0002] The use of RFID tags on goods, assets and animals is common, and the use of such tags increases as price and size decrease. Today, the RFID tags are read with their own readers, for example in baggage handling facilities or at a vet. In some cases, it would be an advantage to be able to read RFID tags with your own smartphone, for example if you want to determine whether a suitcase belongs to someone else or yourself, or if you come across an escaped pet and want to find the owner.
[0003] Automatiserte sensorer og målere blir også stadig vanligere, f eks til hjemautomatisering der de f eks kan måle romtemperatur, energiforbruk osv, og i treningsapplikasjoner der de kan måle puls, kroppstemperatur eller andre parametere. Også slike enheter krever i dag egne lesere, og det ville i mange tilfeller være fordelaktig å kunne avlese sensoren eller måleren med sin egen smarttelefon, for eksempel for å slippe å kjøpe og installere separate lesere. [0003] Automated sensors and meters are also becoming increasingly common, e.g. for home automation where they can e.g. measure room temperature, energy consumption, etc., and in training applications where they can measure pulse, body temperature or other parameters. Even such devices today require their own readers, and it would in many cases be advantageous to be able to read the sensor or meter with your own smartphone, for example to avoid having to buy and install separate readers.
[0004] Felles for de nevnte RFID- og sensorapplikasjonen er at en liten datamengde skal leses fra en identitetsbrikke, sensor eller måler, i det følgende kalt datakilde. Smarttelefon er ett eksempel på en mobilterminal, her definert som en datamaskin med mulighet for radiokommunikasjon. Andre eksempler er nettbrett og bærbare PCer med radiosender(e) og radiomottaker(e). Som kjent er det mulig å laste ned programvareapplikasjoner, såkalte "apper", og installere dem på en mobilterminal som definert ovenfor. Dette gjør det mulig å etterinstallere funksjoner på en mobilterminal folk allerede har. [0004] Common to the aforementioned RFID and sensor applications is that a small amount of data must be read from an identity tag, sensor or meter, hereinafter called a data source. A smartphone is one example of a mobile terminal, here defined as a computer with the possibility of radio communication. Other examples are tablets and notebook PCs with radio transmitter(s) and radio receiver(s). As is known, it is possible to download software applications, so-called "apps", and install them on a mobile terminal as defined above. This makes it possible to retrofit functions on a mobile terminal people already have.
[0005] Med disse definisjonene kan det skisserte behovet uttrykkes mer presist som at en datakilde bør kunne levere en liten datamengde, for eksempel en unik ID eller en måleverdi, som respons på en anmodning fra en mobilterminal. Mobilterminaler er egnet til formålet fordi en eller flere apper kan installeres ved behov, og brukes til å avlese forskjellige sensorer eller brikker, og eventuelt kommunisere over et mobilnett for å videreformidle data til en database, f eks strømavlesing eller finne eieren til et rømt kjæledyr uten å dra til veterinær. Fordi datamengden som sendes fra datakilden til mobilterminalen er liten, trengs ikke høy overføringskapasitet. Fordi data kun sendes på forespørsel, trenger ikke datakilden være synkronisert med et nettverk til enhver tid. [0005] With these definitions, the outlined need can be expressed more precisely as a data source should be able to deliver a small amount of data, for example a unique ID or a measurement value, in response to a request from a mobile terminal. Mobile terminals are suitable for the purpose because one or more apps can be installed if needed, and used to read different sensors or chips, and possibly communicate over a mobile network to pass on data to a database, e.g. reading electricity or finding the owner of an escaped pet without to go to the vet. Because the amount of data sent from the data source to the mobile terminal is small, a high transmission capacity is not needed. Because data is only sent on demand, the data source does not need to be synchronized with a network at all times.
[0006] Publisert patentsøknad US 2006293085 omhandler et system som omfatter en mobilenhet som er i stand til å samtidig kommunisere over et mobilnett og et system for avlesning av en datakilde ved å anvende RFID kommunikasjonsteknologi. Den kinesiske publikasjonen CN 201733439 beskriver trådløs mobilkommunikasjon kombinert med en RFID-transceiver. Data kan avleses fra en RFID-kode via kommunikasjonsenhetens RFID-transceiver og sendes videre til en fjerntliggende database ved bruk av mobilnettet. Internasjonal patentsøknad med publikasjonsnummer WO 2011041849 angir en RFID-transceiver og en RFID-datakilde som kan implementeres i en halv-dupleks eller full-dupleks-transponder. En pulsstyrt bryter kan velge en første eller en andre resonansfrekvens basert på en kvalitetsfaktor. [0006] Published patent application US 2006293085 deals with a system comprising a mobile device which is able to simultaneously communicate over a mobile network and a system for reading a data source by using RFID communication technology. The Chinese publication CN 201733439 describes wireless mobile communication combined with an RFID transceiver. Data can be read from an RFID code via the communication unit's RFID transceiver and forwarded to a remote database using the mobile network. International patent application with publication number WO 2011041849 discloses an RFID transceiver and an RFID data source that can be implemented in a half-duplex or full-duplex transponder. A pulse-controlled switch can select a first or a second resonant frequency based on a quality factor.
[0007] For å lette forståelsen av oppfinnelsen, beskrives først noen kjente radiobaserte teknikker overfladisk. [0007] In order to facilitate the understanding of the invention, some known radio-based techniques are first described superficially.
[0008] Systemer for radiofrekvent identifisering (RFID) omfatter generelt et merke på et objekt som skal identifiseres og en leser til å avlese en unik ID i merket ved hjelp av radiosignaler. Den avleste IDen kan så brukes videre, f eks i et databaseoppslag for å finne eieren av en koffert eller telefonnummeret til en dyreeier. [0008] Systems for radio frequency identification (RFID) generally comprise a tag on an object to be identified and a reader to read a unique ID in the tag using radio signals. The read ID can then be used further, for example in a database lookup to find the owner of a suitcase or the telephone number of an animal owner.
[0009] Såkalt aktiv RFID har en effektkilde, f eks et batteri, i merket, og rekkevidde typisk over 10 m. I noen anvendelser, f eks i merker som skal settes inn i en glassampulle under huden på et dyr eller i klebemerker brukt til tyverisikring av varer, er det for liten plass og/eller for dyrt å sette inn et batteri. [0009] So-called active RFID has a power source, e.g. a battery, in the tag, and range typically over 10 m. In some applications, e.g. in tags to be inserted into a glass ampoule under the skin of an animal or in adhesive tags used for theft protection of goods, there is too little space and/or too expensive to insert a battery.
[0010] Passiv RFID har ingen effektkilde i merket, men samler opp energi fra radiosignalet fra leseren, og bruker den oppsamlede energien til å returnere et signal med en unik ID og eventuelle andre opplysninger lagret i merket. Rekkevidden for passiv RFID varierer typisk fra noen centimeter til noen meter avhengig av feltstyrken i signalet fra senderen. På noen områder er bruk av passiv RFID standardisert. [0010] Passive RFID has no power source in the tag, but collects energy from the radio signal from the reader, and uses the collected energy to return a signal with a unique ID and any other information stored in the tag. The range for passive RFID typically varies from a few centimeters to a few meters depending on the field strength of the signal from the transmitter. In some areas, the use of passive RFID is standardized.
[0011] For eksempel er ISO 11784/11785, som definerer 134,2 kHz bærefrekvens, vanlige standarder for dyremerking utenfor USA. I USA dominerer i dag tilsvarende standarder og systemer med 125 kHz bærefrekvens. De nevnte ISO-standardene definerer halv duplex, som er vanlig i øremerker for sau, gris, storfe og andre store dyr unntatt hester, og full duplex, som er vanlig i glassampuller implantert under huden på hest, hund, katt og andre kjæledyr. RFIDlesere til å lese merkene finnes relativt få steder, f eks hos veterinærer, politiet osv. [0011] For example, ISO 11784/11785, which defines the 134.2 kHz carrier frequency, are common animal tagging standards outside the United States. In the USA, corresponding standards and systems with a 125 kHz carrier frequency dominate today. The mentioned ISO standards define half duplex, which is common in ear tags for sheep, pigs, cattle and other large animals except horses, and full duplex, which is common in glass ampoules implanted under the skin of horses, dogs, cats and other pets. RFID readers to read the tags are found in relatively few places, e.g. at vets, the police etc.
[0012] I det daglige har folk flest relativt lite behov for avlesing av ID-merker på dyr, så det er lite trolig at store deler av publikum vil betale for eller ta med seg en egen enhet for radioavlesing av dyreidentitet i tilfelle de skulle treffe på et rømt kjæledyr eller en bortkommet sau. Som nevnt, ville det derfor være fordelaktig å kunne lese av RFID-merket med smarttelefonen man har fra før. På grunn av det relativt små behovet, er det imidlertid også usannsynlig at produsenter av mobilterminaler vil bygge inn RFID-lesere for 125 kHz og/eller 134,2 kHz RFID merker i en smarttelefon eller annen mobilterminal. [0012] On a day-to-day basis, most people have relatively little need for reading ID tags on animals, so it is unlikely that large sections of the public will pay for or bring their own device for radio reading of animal identity in the event that they encounter on an escaped pet or a stray sheep. As mentioned, it would therefore be advantageous to be able to read the RFID tag with the smartphone you already have. Due to the relatively small need, however, it is also unlikely that manufacturers of mobile terminals will build RFID readers for 125 kHz and/or 134.2 kHz RFID tags into a smartphone or other mobile terminal.
[0013] Et annet eksempel er nærfeltkommunikasjon (NFC - Near Field Communication) til bruk som kontaktfritt betalingsmiddel og nøkkelkort. For å redusere problemer med autentisering i miljø med mange brukere, f eks ved betaling på buss eller T-bane, er rekkevidden med hensikt begrenset til under 20 cm. Begrepet "nærfelt" i navnet skyldes at en mottakespole må føres inn i et radiofrekvent nærfelt fra en sendespole slik at de to spolene danner en transformator med luftkjerne før signaler kan overføres mellom spolene, som er antenner i RF-komunikasjonen. En aktiv NFC-brikke kan lese et passivt merke på samme måte som i passiv RFID. NFC kan også kommunisere med andre aktive NFC-brikker. I begge tilfeller har radiosignalene senterfrekvens 13,56 MHz, som ligger i et såkalt ISM-bånd (Industrial, Scientific, Medical) tilgjengelig for radiobaserte applikasjoner med kort rekkevidde. NFC kan betraktes som avansert RFID med muligheter for autentisering og kryptering, og er nærmere beskrevet i f eks ISO/IEC 18000-3 og ISO/IEC 18092:2013. [0013] Another example is near field communication (NFC - Near Field Communication) for use as contactless means of payment and key cards. In order to reduce problems with authentication in an environment with many users, for example when paying on a bus or subway, the range is intentionally limited to less than 20 cm. The term "near field" in the name is due to the fact that a receiving coil must be brought into a radio frequency near field from a transmitting coil so that the two coils form a transformer with an air core before signals can be transmitted between the coils, which are antennas in RF communication. An active NFC chip can read a passive tag in the same way as in passive RFID. NFC can also communicate with other active NFC chips. In both cases, the radio signals have a center frequency of 13.56 MHz, which lies in a so-called ISM band (Industrial, Scientific, Medical) available for short-range radio-based applications. NFC can be considered advanced RFID with options for authentication and encryption, and is described in more detail in e.g. ISO/IEC 18000-3 and ISO/IEC 18092:2013.
[0014] NFC-brikker er bygget inn i en rekke smarttelefoner, og kan i tillegg til kontaktfri betaling og autentisering også brukes til andre formål. For eksempel brukes passiv NFC i såkalte SmartTags for Samsung SUI, Sony Experia eller Blackberry Z10, og aktiv NFC i noen tilfeller til å utføre synkronisering, såkalt "handshaking", i en raskere og mer komplisert protokoll som Bluetooth. [0014] NFC chips are built into a number of smartphones, and in addition to contactless payment and authentication can also be used for other purposes. For example, passive NFC is used in so-called SmartTags for Samsung SUI, Sony Experia or Blackberry Z10, and active NFC in some cases to perform synchronization, so-called "handshaking", in a faster and more complicated protocol such as Bluetooth.
[0015] I forbindelse med den foreliggende oppfinnelsen krever den korte rekkevidden at mobilterminalen må holdes nær datakilden for at NFC skal virke. Selv om støtte for NFC bygges inn i et identitetsmerke, kan det altså være vanskelig å få avlest merket med NFCbrikkene i en mobilenhet. For eksempel kan det være vanskelig å lese av merket på en koffert på en rotunde noen meter unna eller å fange inn et rømt kjæledyr eller en sau som skal hentes fra sommerbeite. Det ville altså være fordelaktig å kunne avlese en datakilde på lengre avstand, for eksempel 10-100 m, og deretter kunne kontakte eier uten at man trenger å fange dyret eller spesialutstyr for å lese av et merke. [0015] In connection with the present invention, the short range requires that the mobile terminal must be kept close to the data source for NFC to work. Even if support for NFC is built into an identity tag, it can therefore be difficult to read the tag with the NFC chips in a mobile device. For example, it can be difficult to read the tag on a suitcase on a roundabout a few meters away or to capture an escaped pet or a sheep to be collected from summer pasture. It would therefore be advantageous to be able to read a data source at a longer distance, for example 10-100 m, and then be able to contact the owner without the need to capture the animal or special equipment to read a tag.
[0016] En mobilterminal har en sender og mottaker for kommunikasjon med mobilnettet. Disse radioenhetene utveksler regelmessig synkroniseringsmeldinger med basestasjoner i mobilnettet og overfører ved behov nyttetrafikk mellom seg selv og mobilnettet over kanaler i reserverte frekvensområder. Med "mobilnett" forstås her generelt nett for overføring tale og data til/fra en mobilterminal med kjent teknikk, f eks 2G, 3G og/eller 4G-teknikk, og med "basestasjon" tilsvarende utstyr i nettet for direkte radiokommunikasjon med mobilenheten uavhengig av hva komponenten kalles i de ulike teknikkene. I sammenheng med den foreliggende oppfinnelsen er detaljer ved mobilnettet mindre viktig, men det skal forstås at kommunikasjonsprotokoller for mobilnett generelt krever at nettelementene synkroniseres regelmessig mot mobilnettet. Dette krever energi, og vil raskt tappe et batteri i f eks et halsbånd eller en strømmåler. Protokollene for mobilkommunikasjon er altså lite egnet i sensorer som kun skal sende en liten datamengde på forespørsel og ellers bruke minst mulig energi for å vare lengst mulig. [0016] A mobile terminal has a transmitter and receiver for communication with the mobile network. These radio units regularly exchange synchronization messages with base stations in the mobile network and, if necessary, transmit useful traffic between themselves and the mobile network over channels in reserved frequency ranges. By "mobile network" is generally understood here a network for transmitting voice and data to/from a mobile terminal using known technology, e.g. 2G, 3G and/or 4G technology, and by "base station" corresponding equipment in the network for direct radio communication with the mobile device regardless of what the component is called in the various techniques. In the context of the present invention, details of the mobile network are less important, but it should be understood that communication protocols for mobile networks generally require that the network elements are regularly synchronized with the mobile network. This requires energy, and will quickly drain a battery in, for example, a collar or a power meter. The protocols for mobile communication are therefore not very suitable for sensors that should only send a small amount of data on request and otherwise use the least possible energy to last as long as possible.
[0017] Bluetooth og/eller Bluetooth Low Energy (BLE), inkludert Apples iBeacon, er andre eksempler på radioteknikker som finnes i en typisk smarttelefon. Disse kommuniserer over et ISM-bånd ved 2,4GHz, har typisk rekkevidde inntil 50-100m og brukes typisk til rask overføring av data, f eks mellom en PC og en smarttelefon tilknyttet et mobilnett eller tale mellom en trådløs mikrofon og en smarttelefon. Bluetooth og BLE krever synkronisering før data kan overføres, og er som antydet beregnet for rask overføring av større mengder informasjon, inkludert synkrone data som tale. Med andre ord bruker også disse protokollene relativt mye energi på å tilby en ytelse som ikke kreves i den foreliggende oppfinnelsen. I applikasjoner der det overføres lite data asynkront og energibehovet er bør være minst mulig, er derfor også disse Bluetooth og BLE mindre egnet. [0017] Bluetooth and/or Bluetooth Low Energy (BLE), including Apple's iBeacon, are other examples of radio techniques found in a typical smartphone. These communicate over an ISM band at 2.4GHz, typically have a range of up to 50-100m and are typically used for fast data transfer, for example between a PC and a smartphone connected to a mobile network or speech between a wireless microphone and a smartphone. Bluetooth and BLE require synchronization before data can be transferred, and as indicated are intended for the rapid transfer of large amounts of information, including synchronous data such as speech. In other words, these protocols also use a relatively large amount of energy to offer a performance that is not required in the present invention. In applications where little data is transferred asynchronously and the energy requirement should be as low as possible, these Bluetooth and BLE are therefore also less suitable.
[0018] Det finnes en rekke såkalte PAN-protokoller (Personal Area Network), som brukes til ulike formål, f eks hjemmeautomatisering eller avlesing av biometriske data som puls, kroppstemperatur osv fra sensorer i hjemmet eller på kroppen til bruk ved trening. Kjente eksempler omfatter Zigbee og Z-wave. Her nevnes spesielt DASH7, etter ISO/IEC 18000-7, som en teknikk som ville være egnet for avlesing av et elektronisk merke, fordi protokollen er tilpasset asynkron overføring av små datamengder, typisk én pakke på 256 B, kun på forespørsel og som dermed krever lite energi. DASH7 bruker et ISM-bånd fra 433 MHz, dvs 25= 32 ganger 13,56 MHz som brukes i NFC og tilsvarende RFID-teknikker. DASH7 og NFC kan derfor relativt enkelt bruke samme antenne. Verken Zigbee, Z-wave eller DASH7 er imidlertid bygget inn i dagens smarttelefoner. Avlesing av sensorer eller brikker med disse protokollene krever derfor egne lesere, som i sin tur kan overføre data over WiFi, et mobilnett eller et annet nett til en mobilterminal eller en annen datamaskin. [0018] There are a number of so-called PAN protocols (Personal Area Network), which are used for various purposes, for example home automation or reading biometric data such as pulse, body temperature, etc. from sensors in the home or on the body for use during training. Well-known examples include Zigbee and Z-wave. DASH7, according to ISO/IEC 18000-7, is particularly mentioned here as a technique that would be suitable for reading an electronic tag, because the protocol is adapted to the asynchronous transfer of small amounts of data, typically one packet of 256 B, only on request and which thus requires little energy. DASH7 uses an ISM band from 433 MHz, i.e. 25= 32 times 13.56 MHz which is used in NFC and corresponding RFID techniques. DASH7 and NFC can therefore relatively easily use the same antenna. However, neither Zigbee, Z-wave nor DASH7 are built into today's smartphones. Reading sensors or tags with these protocols therefore requires separate readers, which in turn can transfer data via WiFi, a mobile network or another network to a mobile terminal or another computer.
[0019] Oppsummert er RFID som definert i ISO 11784/11785 for dyremerking og tilsvarende protokoller enkle, og har kort rekkevidde. NFC og kompatible protokoller med 13,56 MHz senterfrekvens er neste trinn opp, med mulighet for autentisering og kryptering. NFC i smarttelefoner har fortsatt kort rekkevidde. Bluetooth og BLE, er neste trinn opp med raskere dataoverføring og lenger rekkevidde enn NFC. Bluetooth og BLE krever imidlertid mer energi, og gir dermed lavere batterilevetid, enn lettere protokoller som DASH7, dvs protokoller kompatible med ISO/IEC 18000-7. DASH7 er imidlertid ikke innebygget i dagens mobilterminaler. [0019] In summary, RFID as defined in ISO 11784/11785 for animal marking and corresponding protocols is simple and has a short range. NFC and compatible protocols with a 13.56 MHz center frequency are the next step up, with the possibility of authentication and encryption. NFC in smartphones still has a short range. Bluetooth and BLE are the next step up with faster data transfer and longer range than NFC. However, Bluetooth and BLE require more energy, and thus give a lower battery life, than lighter protocols such as DASH7, i.e. protocols compatible with ISO/IEC 18000-7. However, DASH7 is not built into today's mobile terminals.
[0020] Formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å frembringe et system som løser minst ett av problemene nevnt ovenfor, og som samtidig utnytter fordelene ved kjent teknikk. Nærmere bestemt er det ønskelig å frembringe et system som gjør det mulig å avlese en mindre mengde data fra datakilde med en mobilterminal, f eks en smarttelefon. Videre bør datakilden kunne avleses på avstander over 20cm både i de nevnte anvendelsene der det er ønskelig å identifisere et dyr, og i anvendelser der det er ønskelig å kunne avlese f eks en strømmåler eller pulssensor i en treningsapplikasjon. Systemet bør i størst mulig grad kunne etterinstalleres, og kunne fremstilles til en kostnad som kan konkurrere med eksisterende systemer med egne lesere. [0020] The purpose of the present invention is to produce a system which solves at least one of the problems mentioned above, and which at the same time utilizes the advantages of known technology. More specifically, it is desirable to produce a system which makes it possible to read a small amount of data from a data source with a mobile terminal, for example a smartphone. Furthermore, the data source should be able to be read at distances over 20 cm both in the aforementioned applications where it is desirable to identify an animal, and in applications where it is desirable to be able to read, for example, a current meter or pulse sensor in a training application. The system should be able to be retrofitted to the greatest extent possible, and can be manufactured at a cost that can compete with existing systems with their own readers.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION
[0021] Disse formålene oppnås ifølge oppfinnelsen med et system for avlesing av en datakilde fra en mobilterminal, hvor mobilterminalen er utformet for å kunne sende en forhåndsdefinert pulssekvens mot en basestasjon i et mobilnett, og datakilden omfatter en første antenne utformet for å motta effekt i et første frekvensområde allokert til mobiltrafikk, en pulsstyrt bryter, en styreenhet og senderkretser omfattende en andre antenne tilpasset til å returnere nyttedata i et andre frekvensområde, idet den pulsstyrte bryteren er utformet for å integrere et signal mottatt over den første antennen og for å lukkes når den i det integrerte signalet detekterer mottak av den forhåndsdefinert pulssekvensen , og for i lukket tilstand å aktivere styreenheten til å trekke ut nyttedata og levere disse til senderkretsene omfattende den andre antennen for slik å returnere en datapakke tilbake til mobilterminalen ved hjelp av radiosignaler over et andre frekvensområde forskjellig fra det første frekvensområdet. [0021] These objectives are achieved according to the invention with a system for reading a data source from a mobile terminal, where the mobile terminal is designed to be able to send a predefined pulse sequence towards a base station in a mobile network, and the data source comprises a first antenna designed to receive power in a first frequency range allocated to mobile traffic, a pulse-controlled switch, a control unit and transmitter circuits comprising a second antenna adapted to return useful data in a second frequency range, the pulse-controlled switch being designed to integrate a signal received over the first antenna and to close when it in the integrated signal detects reception of the predefined pulse sequence, and in the closed state to activate the control unit to extract useful data and deliver these to the transmitter circuits comprising the second antenna in order to return a data packet back to the mobile terminal by means of radio signals over a second frequency range different from the first frequency the area.
[0022] Systemet kan omfatte en resonanskrets koblet til den første antennen og utformet for kun å motta effekt i et relativt bredt frekvensområde tilsvarende det første frekvensområdet allokert til mobiltrafikk. [0022] The system may comprise a resonant circuit connected to the first antenna and designed to only receive power in a relatively wide frequency range corresponding to the first frequency range allocated to mobile traffic.
[0023] Pulssekvensen kan for eksempel frembringes ved at mobilterminalen, f eks en smarttelefon, vekselvis sender og ikke sender over en mobilkanal i det første frekvensområdet. Pulsbredden kan være i størrelsesorden ms, dvs vesentlig lenger enn perioden til mobilbæreren i det første frekvensområdet. Datakilden, f eks et merke for radioidentifisering eller en sensor for enkel telemetri, trenger dermed ikke mottaker eller logikk for oppkobling mot eller kommunikasjon med mobilnettet. Det er tilsvarende likegyldig hva leseren faktisk sender, så fremt sendingen gir en pulssekvens som kan gjenkjennes av den pulsstyrte bryteren i datakilden. Så snart den forhåndsdefinerte pulssekvensen er gjenkjent, aktiveres logikk og senderkretser i datakilden ved at de tilføres elektrisk strøm og spenning. Senderkretsene er tilpasset til å returnere nyttedata, f eks en unik ID eller en måleverdi, i et andre frekvensområde, f eks i ISM-bånd med frekvens 13,56 MHz eller 433 MHz og protokoller som kan gjenkjennes av mobilterminalen. [0023] The pulse sequence can, for example, be produced by the mobile terminal, e.g. a smartphone, alternately transmitting and not transmitting over a mobile channel in the first frequency range. The pulse width can be in the order of ms, i.e. significantly longer than the period of the mobile carrier in the first frequency range. The data source, e.g. a tag for radio identification or a sensor for simple telemetry, therefore does not need a receiver or logic for connection to or communication with the mobile network. It is similarly indifferent what the reader actually sends, as long as the transmission produces a pulse sequence that can be recognized by the pulse-controlled switch in the data source. Once the predefined pulse sequence is recognized, logic and transmitter circuitry in the data source is activated by applying electrical current and voltage. The transmitter circuits are adapted to return useful data, e.g. a unique ID or a measurement value, in a different frequency range, e.g. in the ISM band with frequency 13.56 MHz or 433 MHz and protocols that can be recognized by the mobile terminal.
[0024] Mobilterminaler med NFC kan motta signaler med senterfrekvens 13,56 MHz, men oppfinnelsen er ikke begrenset til en bestemt returkanal. For eksempel kan det tenkes at behovet for sensorapplikasjoner til hjemautomatisering, treningsapplikasjoner eller andre forhold gjør det kommersielt interessant å utstyre smarttelefoner med eksempelvis DASH7 eller tilsvarende PAN-teknikker med lavere effektforbruk og lavere overføringskapasitet enn BLE. I så fall kan oppfinnelsen benyttes med en slik PAN-teknikk. [0024] Mobile terminals with NFC can receive signals with a center frequency of 13.56 MHz, but the invention is not limited to a specific return channel. For example, it is conceivable that the need for sensor applications for home automation, training applications or other conditions makes it commercially interesting to equip smartphones with, for example, DASH7 or equivalent PAN techniques with lower power consumption and lower transmission capacity than BLE. In that case, the invention can be used with such a PAN technique.
[0025] I en foretrukket utførelsesform omfatter systemet videre en programvareapplikasjon til installering på mobilterminalen, hvor programvareapplikasjonen er tilpasset til å sende den forhåndsdefinerte pulssekvensen over et mobilnett, motta nyttedata fra datakilden og viderebehandle de nevnte nyttedata. [0025] In a preferred embodiment, the system further comprises a software application for installation on the mobile terminal, where the software application is adapted to send the predefined pulse sequence over a mobile network, receive user data from the data source and further process the said user data.
[0026] Med en installerbar programvareapplikasjon er det mulig å laste ned applikasjonen på kjent måte og etterinstallere systemet på eksisterende og fremtidige mobilterminaler, for eksempel på en smarttelefon, et nettbrett eller en bærbar PC. Applikasjonen kan motta nyttedata fra datakilden over f eks NFC-brikken eller en fremtidig DASH7-brikke, og viderebehandle de mottatte nyttedata. Viderebehandlingen avhenger av hvilke data som mottas. Sensordata fra en pulsmåler, temperaturmåler eller lignende kan eksempelvis fremstilles grafisk og/eller logges i en applikasjon for trening eller en applikasjon for hjemautomatisering. [0026] With an installable software application, it is possible to download the application in a known manner and retrofit the system on existing and future mobile terminals, for example on a smartphone, a tablet or a laptop. The application can receive useful data from the data source via, for example, the NFC chip or a future DASH7 chip, and further process the received useful data. The further processing depends on which data is received. Sensor data from a heart rate monitor, temperature meter or the like can, for example, be produced graphically and/or logged in an application for training or an application for home automation.
[0027] I noen utførelsesformer omfatter viderebehandlingen å sende de mottatte nyttedata til en database. For eksempel kan data fra en strøm- eller gassmåler sendes automatisk til energileverandøren for avregning, eller en unik ID fra en RFID-enhet i et øremerke, halsbånd eller en glassampulle på eller i et dyr kan brukes til oppslag i en database, for eksempel for å finne et telefonnummer til dyrets eier. [0027] In some embodiments, the further processing comprises sending the received useful data to a database. For example, data from an electricity or gas meter can be sent automatically to the energy supplier for settlement, or a unique ID from an RFID device in an ear tag, collar or a glass ampoule on or in an animal can be used for lookup in a database, for example for to find a telephone number for the animal's owner.
[0028] Den pulsstyrte bryteren kan være asynkron, dvs at den virker uten klokkesignal. Dette sparer energi til å drive klokkekretsen, men gjør det vanskelig å måle pulsbredde. Alternativt kan den pulsstyrte bryteren benytte en klokkekrets. Det er også mulig å kombinere asynkrone og synkrone kretser, for eksempel ved at klokken startes først etter at en vekkesekvens mottas asynkront. [0028] The pulse-controlled switch can be asynchronous, i.e. it works without a clock signal. This saves energy to drive the clock circuit, but makes it difficult to measure pulse width. Alternatively, the pulse-controlled switch can use a clock circuit. It is also possible to combine asynchronous and synchronous circuits, for example by starting the clock only after a wake-up sequence is received asynchronously.
[0029] I noen utførelsesformer lader strøm indusert i en mottakerantenne en lagerkondensator når den pulsstyrte bryteren er i åpen tilstand. Lagerkondensatoren kan erstatte et batteri i noen utførelsesformer, f eks i en glassampulle til injeksjon under huden på et dyr. [0029] In some embodiments, current induced in a receiving antenna charges a storage capacitor when the pulsed switch is in the open state. The storage capacitor can replace a battery in some embodiments, for example in a glass ampoule for injection under the skin of an animal.
[0030] Flere trekk og fordeler fremgår av de uselvstendige patentkravene og den detaljerte beskrivelsen nedenfor. [0030] Several features and advantages appear from the independent patent claims and the detailed description below.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Oppfinnelsen beskrives nærmere i den følgende detaljerte beskrivelsen ved hjelp av eksempler og med henvisning til de vedføyde tegningene, hvor: The invention is described in more detail in the following detailed description by means of examples and with reference to the attached drawings, where:
Fig. 1 er en skjematisk fremstilling av et system ifølge oppfinnelsen, Fig. 1 is a schematic representation of a system according to the invention,
Fig. 2 viser skjematisk en datakilde med batteri, Fig. 2 schematically shows a data source with battery,
Fig. 3 viser skjematisk en datakilde med kontinuerlig ladet lagerkondensator, Fig. 3 schematically shows a data source with continuously charged storage capacitor,
Fig. 4 er en skjematisk fremstilling av en pulsstyrt bryter, og Fig. 4 is a schematic representation of a pulse-controlled switch, and
Fig. 5 viser en kjent, grunnleggende minnecelle i CMOS-versjon. Fig. 5 shows a known, basic memory cell in CMOS version.
DETALJERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION
[0031] Figur 1 er en skjematisk fremstilling av et system ifølge oppfinnelsen. Systemet omfatter en datakilde 100 som på anmodning sender en liten datamengde 135, for eksempel en måleverdi eller en unik ID, til en mobilterminal 200. [0031] Figure 1 is a schematic representation of a system according to the invention. The system comprises a data source 100 which, on request, sends a small amount of data 135, for example a measurement value or a unique ID, to a mobile terminal 200.
[0032] Mobilterminalen 200, f eks en smarttelefon, et nettbrett eller en PC tilknyttet et mobilnett, kommuniserer regelmessig med en basestasjon 300 eller tilsvarende. Mobilnettet omfatter på fysisk nivå radiosignaler 250 som sendes fra mobilterminalen 200, basestasjonen 300 og andre sendere i frekvensområder reservert for mobil tale- og datakommunikasjon. Med "første frekvensområde" forstås mengden av alle bånd reservert for mobil kommunikasjon. Kommunikasjonen mellom mobilterminalen 200 og basestasjonen 300 kan hoppe fra frekvens til frekvens, men den vil alltid foregå på en av kanalene i det første frekvensområdet. [0032] The mobile terminal 200, for example a smartphone, a tablet or a PC connected to a mobile network, communicates regularly with a base station 300 or equivalent. On a physical level, the mobile network includes radio signals 250 which are sent from the mobile terminal 200, the base station 300 and other transmitters in frequency ranges reserved for mobile voice and data communication. "First frequency range" means the amount of all bands reserved for mobile communication. The communication between the mobile terminal 200 and the base station 300 can jump from frequency to frequency, but it will always take place on one of the channels in the first frequency range.
[0033] På figur 1 sender mobilterminalen en pulssekvens 210 mot basestasjonen 300. Radiosignalet som bærer pulsen utbres i en kuleflate fra mobilterminalen 200, slik at flukstettheten avtar som l/n, der r er radius i kuleflaten. Videre er antennen 110 vesentlig mindre enn antennen i basestasjonen 300, og mottar følgelig en vesentlig mindre signalfluks enn basestasjonen 300. Det er imidlertid mulig å integrere signalfluksen over tid, f eks i ett eller flere millisekunder, og oppnå lesbare verdier 0 eller 1 ved antennen 110. For å oppnå praktisk lesbare verdier ved antennen 110 må altså avstanden mellom mobilterminalen 200 og datakilden 100 ikke være for stor, f eks under lOOm, og effektpulsene som sendes ut fra mobilterminalen 200 må ha en viss lengde, f eks større eller lik 1 ms. [0033] In Figure 1, the mobile terminal sends a pulse sequence 210 towards the base station 300. The radio signal carrying the pulse is propagated in a spherical surface from the mobile terminal 200, so that the flux density decreases as l/n, where r is the radius of the spherical surface. Furthermore, the antenna 110 is significantly smaller than the antenna in the base station 300, and consequently receives a significantly smaller signal flux than the base station 300. However, it is possible to integrate the signal flux over time, for example for one or more milliseconds, and obtain readable values 0 or 1 at the antenna 110. In order to obtain practically readable values at the antenna 110, the distance between the mobile terminal 200 and the data source 100 must not be too large, e.g. below lOOm, and the power pulses sent out from the mobile terminal 200 must have a certain length, e.g. greater than or equal to 1 etc.
[0034] Når datakilden 100 gjenkjenner en forhåndsbestemt pulssekvens, skal den sende nyttedata 135 tilbake til mobilenheten 200, illustrert ved antenne 150 og returkanal 151. Dette skjer ved at en pulsstyrt bryter 120 holdes åpen inntil en logisk krets kjenner igjen den forhåndsdefinerte pulssekvensen 210 og lukker bryteren 120. Når bryteren 120 er lukket, føres elektrisk effekt fra en energikilde 140 gjennom en eller flere kretser 130, som trekker ut nyttedata 13 5 og sender dem over antennen 15 0 og datalinken 151 til mobilterminalen 200. [0034] When the data source 100 recognizes a predetermined pulse sequence, it must send useful data 135 back to the mobile unit 200, illustrated by antenna 150 and return channel 151. This happens by keeping a pulse-controlled switch 120 open until a logic circuit recognizes the predefined pulse sequence 210 and closes the switch 120. When the switch 120 is closed, electrical power from an energy source 140 is passed through one or more circuits 130, which extract useful data 13 5 and send them over the antenna 15 0 and the data link 151 to the mobile terminal 200.
[0035] Fig. 2 viser datakilden 100 mer detaljert. Antennen 110 er vist som en skjematisk spole, som kan én eller flere vindinger. Antennespolen 110 fører til en resonanskrets 112, som kun skal kunne motta effekt i et relativt bredt frekvensområde reservert for mobil kommunikasjon, og derfor ikke trenger å ta hensyn til signalkvalitet. Slike kretser er velkjente. Resonanskretsen 112 trenger ikke å tolke innholdet i det som sendes fra mobilterminalen 200 for å levere en pulssekvens 210 på signallinjen 113. [0035] Fig. 2 shows the data source 100 in more detail. The antenna 110 is shown as a schematic coil, which may have one or more turns. The antenna coil 110 leads to a resonant circuit 112, which should only be able to receive power in a relatively wide frequency range reserved for mobile communication, and therefore need not take signal quality into account. Such circuits are well known. The resonant circuit 112 does not need to interpret the content of what is sent from the mobile terminal 200 in order to deliver a pulse sequence 210 on the signal line 113.
[0036] Den pulsstyrte bryteren 120 gjenkjenner pulssekvensen 210. Når pulssekvensen 210 gjenkjennes, lukkes bryteren 120 slik at det opprettes forbindelse fra en energikilde 140 gjennom én eller flere underkretser, f eks en styreenhet 130, et 13,56 MHz NFC merke 131 og en 134,2 kHz ISO-krets 132. Dagens dyreidentiteter for 134,2 eller 125 kHz kan om ønskelig kopieres til en NFC-brikke, slik at samme ID er lesbar både med en RFID-leser hos veterinær og med en mobilterminal, f eks en smarttelefon, med egnet programvare. [0036] The pulse-controlled switch 120 recognizes the pulse sequence 210. When the pulse sequence 210 is recognized, the switch 120 is closed so that a connection is established from an energy source 140 through one or more sub-circuits, e.g. a control unit 130, a 13.56 MHz NFC tag 131 and a 134.2 kHz ISO circuit 132. Today's animal identities for 134.2 or 125 kHz can, if desired, be copied to an NFC chip, so that the same ID can be read both with an RFID reader at a veterinarian and with a mobile terminal, e.g. a smartphone, with suitable software.
[0037] Energikilden 140 holder her en nedre skinne 141 på lavt potensial og en øvre skinne 142 på høyt potensial. Innkommende signat 113 måles i forhold til potensialet på skinne 141, og bryteren 120 åpner for en strøm gjennom en last representert ved én eller flere underkretser 130. 131, 132. Senderkretser for antennen 150 (se fig. 1) vises ikke i fig. 2, men er med i en virkelig utførelsesform. [0037] Here, the energy source 140 holds a lower rail 141 at low potential and an upper rail 142 at high potential. Incoming signal 113 is measured in relation to the potential on rail 141, and the switch 120 opens for a current through a load represented by one or more sub-circuits 130. 131, 132. Transmitter circuits for the antenna 150 (see fig. 1) are not shown in fig. 2, but is included in a real embodiment.
[0038] I figur 2 vises energikilden 140 som et batteri. Et batteri er hensiktsmessig hvis det er plass til det og batteriet er relativt enkelt å bytte, f eks i en sensor i et hus eller i halsbåndet til et dyr. Det anslås at en av dagens Li+-celler i myntstørrelse vil vare i "måneder og år" i en anvendelse som leverer en liten datamengde på forespørsel. Varigheten avhenger selvsagt av hvor ofte datakilden 100 anmodes om å sende nyttedata 135. Utviklingen i batteriteknikk gjør det også rimelig å anta at varigheten vil øke og den fysiske størrelsen avta i de nærmeste årene. En enhet med batteri kan ha nok energi til å drive flere underkretser enn de som er nevnt ovenfor, for eksempel en klokke og/eller en GPS-mottaker på kjent måte. [0038] In Figure 2, the energy source 140 is shown as a battery. A battery is appropriate if there is room for it and the battery is relatively easy to change, for example in a sensor in a house or in the collar of an animal. It is estimated that one of today's coin-sized Li+ cells will last for "months and years" in an application that delivers a small amount of data on demand. The duration obviously depends on how often the data source 100 is requested to send useful data 135. Developments in battery technology also make it reasonable to assume that the duration will increase and the physical size will decrease in the next few years. A device with a battery may have enough energy to power more sub-circuits than those mentioned above, such as a watch and/or a GPS receiver in a known manner.
[0039] Figur 3 viser en alternativ utførelsesform der energi samles i en lagerkondensator 144. Denne varianten utnytter at mobilenheter og basestasjoner i nærheten av datakilden 100 regelmessig sender signaler, slik at datakilden 100 befinner seg i et RF-felt som kan tappes inntil bryteren 120 lukkes av den forhåndsdefinerte pulssekvensen 210. Lagerkondensatoren 144 virker da på samme måte som batteriet i figur 2, dvs den sender en strøm gjennom lasten 130 når bryteren 120 lukkes. [0039] Figure 3 shows an alternative embodiment where energy is collected in a storage capacitor 144. This variant makes use of the fact that mobile units and base stations in the vicinity of the data source 100 regularly send signals, so that the data source 100 is located in an RF field that can be tapped up to the switch 120 is closed by the predefined pulse sequence 210. The storage capacitor 144 then acts in the same way as the battery in Figure 2, i.e. it sends a current through the load 130 when the switch 120 is closed.
[0040] Når bryteren 120 er åpen, lades lagerkondensatoren 144. Antennespolen 110 kan i denne utførelsesformen beregnes for implantering i et dyr, dvs være i størrelsesorden 1 mm x 5 mm, slik at fluksen gjennom antennespolen 110 blir relativt liten. Det betyr at ladetiden blir tilsvarende lang. Det er også viktig å implementere kretsene med teknikk som har små strømtap, for eksempel CMOS eller tilsvarende. Resistanser, kapasitanser og dioder vises i tegningene primært for illustrasjonens del, og trenger ikke nødvendigvis inngå i en virkelig implementasjon. [0040] When the switch 120 is open, the storage capacitor 144 is charged. In this embodiment, the antenna coil 110 can be calculated for implantation in an animal, i.e. be of the order of 1 mm x 5 mm, so that the flux through the antenna coil 110 is relatively small. This means that the charging time will be correspondingly long. It is also important to implement the circuits with technology that has low current losses, for example CMOS or similar. Resistances, capacitances and diodes are shown in the drawings primarily for the purpose of illustration, and do not necessarily need to be part of a real implementation.
[0041] Energikilden i figur 3 vises samlet som 140, og omfatter en likeretter 143 med inngang fra signalet fra resonanskretsen 112 og utgang til henholdsvis lavt potensial 141 og høyt potensial 142. Likeretteren 143 er illustrert som en diodebro, men kan fordelaktig implementeres med felteffekttransistorer på kjent måte. Formålet med likeretteren 143 er kun å lade lagerkondensatoren 144, som fordelaktig er en sammenrullet elektrolytt med størst mulig flate. I sammenrullet tilstand må kondensatoren få plass i en glassampulle for injeksjon, men spenningen over elektrolytten trenger ikke være stor. Kondensatoren 144 kan dermed lages av relativt tynne lag uten å bli for kostbar. For å unngå for stor spenning over elektrolytten, er et overspenningsvern illustrert med en zenerdiode 145. Siden signalkvaliteten ikke spiller noen rolle for lading av kondensatoren 144, er det unødvendig med elementer for å redusere rippel. Kapasitansen 144 og zenerdioden 145 trenger altså ikke å tilpasses for å øke signalkvaliteten på skinnene 141 og 142. [0041] The energy source in Figure 3 is shown collectively as 140, and comprises a rectifier 143 with input from the signal from the resonant circuit 112 and output to respectively low potential 141 and high potential 142. The rectifier 143 is illustrated as a diode bridge, but can advantageously be implemented with field effect transistors in a known manner. The purpose of the rectifier 143 is only to charge the storage capacitor 144, which is advantageously a rolled-up electrolyte with the largest possible surface area. In the rolled-up state, the capacitor must fit in a glass ampoule for injection, but the voltage across the electrolyte need not be large. The capacitor 144 can thus be made of relatively thin layers without being too expensive. To avoid excessive voltage across the electrolyte, a surge protector is illustrated with a zener diode 145. Since the signal quality does not play a role in charging the capacitor 144, ripple reduction elements are unnecessary. The capacitance 144 and the zener diode 145 therefore do not need to be adapted to increase the signal quality on the rails 141 and 142.
[0042] Figur 4 illustrerer skjematisk en bryterkrets 120, der signallinjen 113 har en spenning U( t) over nedre skinne 141 og nullpunkt (referansespenning) definert av en spenningsdeler bestående av motstander RI og R2 mellom nedre skinne 141 og øvre skinne 142. En kapasitans Cl er parallellkoblet med R2 mellom signallinjen 113 og nedre skinne 141og danner et enkelt lavpassfilter 121. [0042] Figure 4 schematically illustrates a switch circuit 120, where the signal line 113 has a voltage U(t) across lower rail 141 and zero point (reference voltage) defined by a voltage divider consisting of resistors RI and R2 between lower rail 141 and upper rail 142. A capacitance Cl is connected in parallel with R2 between the signal line 113 and lower rail 141 and forms a simple low-pass filter 121.
[0043] Filteret 121 virker ved at innkommende signal U( t) lader Cl samtidig som Cl lades ut gjennom R2. Hvis U( t) er et sammenhengende høyt signal, lades Cl raskere enn den utlades gjennom R2 inntil spenningen er stor nok til å sette en port S i logisk krets 122. Når U( t) er liten, utlades overskuddsspenningen på Cl gjennom R2 og inngangen til port S blir lav. [0043] The filter 121 works in that the incoming signal U(t) charges Cl at the same time that Cl is discharged through R2. If U(t) is a continuous high signal, Cl is charged faster than it is discharged through R2 until the voltage is large enough to set a gate S in logic circuit 122. When U(t) is small, the excess voltage on Cl is discharged through R2 and the input to port S goes low.
[0044] For ordens skyld bemerkes at U( t) er en utspenning fra resonanskretsen 112 på figurene 2 og 3, og at kretsene 112 og 121 må ses i sammenheng. Utførelsesformen i figur 4 forutsetter at U( t) er forsterket i resonanskretsen 112 slik at den har omtrent samme verdiområde uavhengig av hvilken spenning som er indusert i antennespolen 110, dvs at pulser videreformidles uavhengig av avstanden mellom sender 200 og antenne 110. Motsatt, hvis U( t) var proporsjonal med spenningen indusert i antennespolen 110, ville kretsen 121 kreve større pulsbredde ved lenger avstand til senderen 200 for å samle nok energi til å sette porten S. Siden senderen 200 ikke kjenner avstanden til antennen 110, kan den ikke tilpasse pulsbredden. Kretsen 121 forutsetter altså at resonanskretsen 112 forsterker antennesignalet til et passende nivå uavhengig av avstanden mellom mobilterminalen 200 og antennen 110. [0044] For the sake of clarity, note that U(t) is a voltage from the resonant circuit 112 in figures 2 and 3, and that the circuits 112 and 121 must be seen in context. The embodiment in Figure 4 assumes that U(t) is amplified in the resonant circuit 112 so that it has roughly the same value range regardless of the voltage induced in the antenna coil 110, i.e. that pulses are relayed regardless of the distance between transmitter 200 and antenna 110. Conversely, if U(t) was proportional to the voltage induced in the antenna coil 110, the circuit 121 would require a larger pulse width at a longer distance to the transmitter 200 to collect enough energy to set the gate S. Since the transmitter 200 does not know the distance to the antenna 110, it cannot adapt the pulse width. The circuit 121 thus assumes that the resonant circuit 112 amplifies the antenna signal to a suitable level regardless of the distance between the mobile terminal 200 and the antenna 110.
[0045] Den logiske kretsen 122 er vist sterkt forenklet, og består av en inngang S (set), en utgang Ql og en nullstillingsinngang R (reset). En virkelig krets 122 er forbundet med skinnene 141 og 142, men disse forbindelsene er ikke vist i figur 4. Utgangen Ql er høy når en innkommende pulssekvens tilsvarer et forhåndsbestemt mønster, f eks 101010, og lav når pulssekvensen er forskjellig fra det forhåndsbestemte mønsteret. Kretsen 122 er fortrinnsvis implementert med CMOS-teknikk eller tilsvarende for minimalt strømforbruk, og kan implementeres med kjente elementer som låser, logiske porter, flip-floper av SR eller D-type og/eller et skiftregister. [0045] The logic circuit 122 is shown greatly simplified, and consists of an input S (set), an output Ql and a reset input R (reset). A real circuit 122 is connected to rails 141 and 142, but these connections are not shown in Figure 4. The output Q1 is high when an incoming pulse sequence corresponds to a predetermined pattern, eg 101010, and low when the pulse sequence is different from the predetermined pattern. The circuit 122 is preferably implemented with CMOS technology or equivalent for minimal power consumption, and can be implemented with known elements such as latches, logic gates, SR or D-type flip-flops and/or a shift register.
[0046] Den logiske kretsen 122 kan være asynkron, dvs mangle egen klokkeinngang. En asynkron krets kan ikke måle pulsbredder, men det er enkelt å koble en utgangslinje mot nedre skinne 141 over et resistivt nett, for eksempel R2, slik at det ønskede bitmønsteret må samles inn på en viss maksimaltid for at utgangen Ql skal gi en høy puls. Anta for eksempel at den forhåndsbestemte pulssekvensen er 10101010, der hver verdi 1 og 0 varer i 1 ms. Signalet U( t) kan føres til klokkeinngangen i et skiftregister der hver bit består av to D-flipfloper i mester slavekobling. Den første "klokkesyklusen" 10 setter en verdi, f eks 1, i bit 1. Neste innkommende 10-kombinasjon kopierer bit 1 til bit 2 og setter bit 1 til 1, osv. Etter sekvensen 10101010 vil skiftregisteret i dette eksempelet inneholde 1111 etter 8ms, slik at utgangen Ql gir en høy puls. Anta så at det kommer inn en annen tilfeldig pulssekvens med to eller flere høye pulser uten mellomrom. Kapasitansen Cl vil da holdes ladet, slik at S forblir høy. Bit 1, og dermed skiftregisteret, endrer ikke tilstand før neste 0. Ved flere lave pulser uten mellomrom forsinkes også registreringen i skiftregisteret. Ved avvik fra 10101010 tar det dermed mer enn 8 ms å sette alle bitene i skiftregisteret, og den første biten som ble satt i skiftregisteret har rukket å gå lav gjennom det resistive nettet, slik at utgangen Q2 blir lav. [0046] The logic circuit 122 can be asynchronous, ie lack its own clock input. An asynchronous circuit cannot measure pulse widths, but it is easy to connect an output line to lower rail 141 across a resistive network, for example R2, so that the desired bit pattern must be collected in a certain maximum time for the output Ql to give a high pulse . For example, suppose the predetermined pulse sequence is 10101010, where each value 1 and 0 lasts for 1 ms. The signal U(t) can be fed to the clock input of a shift register where each bit consists of two D flip-flops in master-slave connection. The first "clock cycle" 10 sets a value, say 1, in bit 1. The next incoming 10 combination copies bit 1 to bit 2 and sets bit 1 to 1, etc. After the sequence 10101010, the shift register in this example will contain 1111 after 8ms , so that the output Ql gives a high pulse. Then suppose that another random pulse sequence with two or more high pulses without a gap comes in. The capacitance Cl will then be kept charged, so that S remains high. Bit 1, and thus the shift register, does not change state until the next 0. In the case of several low pulses without gaps, the registration in the shift register is also delayed. For deviations from 10101010, it thus takes more than 8 ms to set all the bits in the shift register, and the first bit that was set in the shift register has had time to go low through the resistive network, so that the output Q2 becomes low.
[0047] Alternativt kan kretsen 122 være synkron. Med "synkron krets" menes her en krets som tilføres et klokkesignal utenfra eller har en innebygget klokke, f eks en astabil multivibrator. I en astabil multivibrator kan bredden av høyt signal være lik eller forskjellig fra bredden av lavt signal. Klokkesignalet kan for eksempel tilføres skiftregisteret beskrevet ovenfor, og innkommende signal tilføres datainngangen til mester-flip-flopen i bit 1. Et 4-bit skiftregister kan i dette eksempelt inneholde en hvilken som helst kombinasjon av 0 og 1, og Ql settes høy hver gang skiftregisteret matcher én av de 24 = 16 mulige kombinasjonene. [0047] Alternatively, the circuit 122 can be synchronous. By "synchronous circuit" is meant here a circuit which is supplied with a clock signal from the outside or has a built-in clock, for example an astable multivibrator. In an astable multivibrator, the width of the high signal can be equal to or different from the width of the low signal. For example, the clock signal can be applied to the shift register described above, and the incoming signal is applied to the data input of the master flip-flop in bit 1. A 4-bit shift register in this example can contain any combination of 0 and 1, and Ql is set high each time the shift register matches one of the 24 = 16 possible combinations.
[0048] Felteffekttransistorene Ml (N-type) og M2 (P-type) leder når porten er satt høy, henholdsvis lav. En høy puls fra Ql trekker dermed opp låsen 123 til høyt potensial. Låsen 123 holder porten på en N-type effekttransistor M3 høy, slik at M3 leder strøm gjennom lasten 130 som beskrevet ovenfor. [0048] The field-effect transistors Ml (N-type) and M2 (P-type) conduct when the gate is set high and low, respectively. A high pulse from Ql thus pulls latch 123 to a high potential. The latch 123 holds the gate of an N-type power transistor M3 high, so that M3 conducts current through the load 130 as described above.
[0049] Det skal forstås at sende og antennekretsen 150 på figur 1 kan aktiveres tilsvarende som låsekretsen 123 og nullstillingskretsen 124 på figur 4. Effekttransistoren M3 på figur 4 er ment som eksempel, og det forutsettes følgelig ikke at lasten 130 må tilføres energi gjennom en effekttransistor 130. [0049] It should be understood that the transmit and antenna circuit 150 in Figure 1 can be activated similarly to the latch circuit 123 and the reset circuit 124 in Figure 4. The power transistor M3 in Figure 4 is intended as an example, and it is therefore not assumed that the load 130 must be supplied with energy through a power transistor 130.
[0050] Lav Q2 får M2 til å lede, slik at inngangen til en nullstillingskrets 124 settes høyt. Nullstillingskretsen 124 nullstiller kretsen 122 gjennom R-inngangen, og kan også nullstille andre elementer, f eks låsen 123. For ordens skyld presiseres at kretsen 122 inneholder logikk som sikrer at Ql settes høyt i en kort periode hvis og bare hvis en innkommende pulssekvens sammenfaller med et forhåndsbestemt mønster, og at utgangen Q2 settes lavt hvis og bare hvis mønsteret brytes. Kretsen 122 er vist med separate utganger Ql og Q2 for å illustrere at en nær permanent lav utgang Ql ikke skal sette R nær permanent, og dermed holde kretsen 122 nullstilt nær permanent, for eksempel i perioder mens den skulle ha sammenlignet pulssekvenser med et forhåndsdefinert mønster. Aktive verdier høy, henholdsvis lav, på utgangene Ql og Q2 er kun ment å illustrere at aktiv høy og aktiv lav gir samme effekt gjennom de ulike transistorene Ml og M2. [0050] Low Q2 causes M2 to conduct, so that the input to a reset circuit 124 is set high. The reset circuit 124 resets the circuit 122 through the R input, and can also reset other elements, e.g. the latch 123. For the record, it is specified that the circuit 122 contains logic which ensures that Ql is set high for a short period if and only if an incoming pulse sequence coincides with a predetermined pattern, and that the output Q2 is set low if and only if the pattern is violated. Circuit 122 is shown with separate outputs Ql and Q2 to illustrate that a near-permanently low output Ql should not set R near-permanent, thus keeping circuit 122 near-permanently zeroed, for example during periods when it should have been comparing pulse sequences to a predefined pattern . Active values high, respectively low, on the outputs Ql and Q2 are only intended to illustrate that active high and active low produce the same effect through the different transistors Ml and M2.
[0051] Figur 5 viser en lås 123, nærmere bestemt en såkalt SRAM-celle eller grunnleggende minnecelle i CMOS-versjon. Kretsen består av to invertere "rygg mot rygg", dvs der utgangen til den ene inverteren er koblet til en inngang på den andre og motsatt. Det er velkjent at ethvert par inverterende elementer, f eks NOR-porter eller NAND-porter, koblet rygg mot rygg gir tilsvarende låser, og kan kobles sammen til gradvis mer komplekse elementer, for eksempel flip-floper av SR eller D-type, registre osv. Kretsen 123 på figur 5 og CMOSversjoner av mer komplekse elementer kan enkelt finnes i lærebøker og på internett. De kan derfor brukes til å implementere den foreliggende oppfinnelsen uten videre oppfinnerisk innsats. [0051] Figure 5 shows a latch 123, more specifically a so-called SRAM cell or basic memory cell in CMOS version. The circuit consists of two inverters "back to back", i.e. where the output of one inverter is connected to an input of the other and vice versa. It is well known that any pair of inverting elements, e.g. NOR gates or NAND gates, connected back to back provide corresponding latches, and can be connected to progressively more complex elements, e.g. SR or D-type flip-flops, registers etc. The circuit 123 of Figure 5 and CMOS versions of more complex elements can easily be found in textbooks and on the Internet. They can therefore be used to implement the present invention without further inventive effort.
[0052] Eksemplene ovenfor kan enkelt modifiseres. For eksempel er det trivielt å frembringe et skiftregister med færre eller flere enn 4 bits, kretsene kan bygges opp annerledes enn beskrevet, og aktiv høy/aktiv lav kan velges etter hva som er mest praktisk. Oppfinnelsens omfang defineres derfor ikke av eksemplene ovenfor, men av de følgende patentkrav. [0052] The examples above can be easily modified. For example, it is trivial to produce a shift register with fewer or more than 4 bits, the circuits can be constructed differently than described, and active high/active low can be chosen according to what is most practical. The scope of the invention is therefore not defined by the examples above, but by the following patent claims.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20141464A NO338992B1 (en) | 2014-04-09 | 2014-12-03 | Reading data source from mobile terminal |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20140468 | 2014-04-09 | ||
NO20141464A NO338992B1 (en) | 2014-04-09 | 2014-12-03 | Reading data source from mobile terminal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20141464A1 NO20141464A1 (en) | 2015-10-12 |
NO338992B1 true NO338992B1 (en) | 2016-11-07 |
Family
ID=54399283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20141464A NO338992B1 (en) | 2014-04-09 | 2014-12-03 | Reading data source from mobile terminal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO338992B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020097431A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Avery Dennison Retail Information Services, Llc | Interacting rfid tags |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060293085A1 (en) * | 2004-03-03 | 2006-12-28 | Swisscom Mobile Ag | Order method for mobile radio network users |
CN201733439U (en) * | 2010-05-05 | 2011-02-02 | 李明哲 | Wireless communication data transmission equipment based on mobile network |
WO2011041849A1 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Aleis Pty Ltd | Radio frequency identification reader antenna having a dynamically adjustable q-factor |
-
2014
- 2014-12-03 NO NO20141464A patent/NO338992B1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060293085A1 (en) * | 2004-03-03 | 2006-12-28 | Swisscom Mobile Ag | Order method for mobile radio network users |
WO2011041849A1 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Aleis Pty Ltd | Radio frequency identification reader antenna having a dynamically adjustable q-factor |
CN201733439U (en) * | 2010-05-05 | 2011-02-02 | 李明哲 | Wireless communication data transmission equipment based on mobile network |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20141464A1 (en) | 2015-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI787793B (en) | Transponder tag that is operable by a mobile telephone, portable object, mobile telephone, and corresponding methods | |
ES2466696T3 (en) | Interrogation of inclusive or exclusive RFID tags and round of consultations | |
US9444925B2 (en) | Smartphone proximity card emulation | |
WO2017027828A1 (en) | Tracking sensor | |
CN103971158B (en) | Temperature sensing label based on bidirectional RSSI positioning | |
CN107257979A (en) | Method and apparatus for carrying out collection of energy from local coupling equipment | |
CN102768781A (en) | NFC (Near Field Communication) mobile phone electronic lock control system and NFC mobile phone electronic lock control device | |
US9767328B2 (en) | Autonomous tuning method to improve radio frequency performance | |
JP7212022B2 (en) | Module based on RFID transponders for transmitting information to reading devices | |
US9460323B2 (en) | Tag powersave | |
CN104506645B (en) | Internet of things data acquisition end and its communication means and system | |
CN203588348U (en) | Wireless in and out recognition access control system | |
EP2580934B1 (en) | Data access during wireless communication | |
NO338992B1 (en) | Reading data source from mobile terminal | |
CN104700136A (en) | System and method for automatically locating article stacking position | |
CN103701887A (en) | Article control method on basis of Bluetooth and Bluetooth control label device | |
CN203759762U (en) | Student attendance device and system for school | |
US20120169480A1 (en) | Method and apparatus for information storing | |
CN109426841A (en) | Article anti-lose device and method based on Radio Frequency Identification Technology | |
CN205453691U (en) | Dual -frenquency near field communication integrated system of quick -witted many cards | |
CN107563462A (en) | Watch positioning is health management system arranged | |
Zharinov et al. | Using RFID Techniques for a Universal Identification Device | |
CN107563240A (en) | Wearable device integrated electronic label data analytic method and system | |
Grout et al. | RFID enabled sensor system design | |
CN220419986U (en) | UWB positioning label |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: ZACCO NORWAY AS, POSTBOKS 2003 VIKA, 0125 OSLO |
|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: LIGL IP CONSULT AS, POSTBOKS 1474 VIKA, 0116 OSLO |