PL226232B1 - Sposob odczytywania albo dokonywania zapisu w transponderze RFID oraz system RFID i transponder RFID sluzacy do realizacji tego sposobu - Google Patents

Abstract

Sposób odczytywania albo dokonywania zapisu w transponderze RFID charakteryzuje się tym, że odczyt albo zapis danych w pamięci transpondera RFID umiejscowionego w obszarze pola elektromagnetycznego czytnika RFID dokonuje się dopiero po wyłączeniu kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID pola elektromagnetycznego generowanego przez układ generacji pola elektromagnetycznego (4) umiejscowionego przed anteną transpondera RFID. Transponder zbudowany z dielektrycznego nośnika na którym umiejscowiona jest antena oraz złączony z nią zawierający pamięć układ elektroniczny charakteryzuje się tym, że wyposażony jest w umiejscowiony po jednej ze stron dielektrycznego nośnika (1) układ generacji pola elektromagnetycznego. System RFID zbudowany z co najmniej jednego czytnika RFID oraz co najmniej jednego transpondera RFID charakteryzuje się tym, że przy antenie transpondera RFID umiejscowiony jest kompensujący pole elektromagnetyczne czytnika RFID, złączony z układem sterującym (7) układ generacji pola elektromagnetycznego (4).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób odczytywania albo dokonywania zapisu w transponderze RFID oraz system RFID i transponder RFID służący do realizacji tego sposobu przeznaczony zwłaszcza do stosowania w systemach logistycznych, transportowych i magazynowych do kontroli bezpieczeństwa przesyłu towarów oraz kontroli uszkodzeń poszczególnych elementów tych systemów.

Znane i powszechnie stosowane są różne systemy identyfikacji radiowej RFID. Jeden z najpopularniejszych tego typu systemów zbudowany jest z czytnika RFID który wysyła falę radiową która w antenie transpondera biernego wzbudza prąd indukcyjny zdolny zasilić układ elektroniczny transpondera RFID. Modulacja fali radiowej pozwala zidentyfikować transponder oraz dokonać w nim zapisu czy odczytu.

Znany jest z europejskiego opisu patentowego nr EP 1883058 transponder, który zawiera elektryczny obwód systemu RFID albo system RF-EAS na powierzchni podłoża. Podłożem jest zazwyczaj plastik, taki jak poliester. Elektryczny obwód RFID transpondera jest oscylującym obwodem elektrycznym RLC, działającym przy określonej częstotliwości. Obwód zawiera antenę i obwód scalony w układzie scalonym. Anteną może być zwój, antena oparta o dipolową technikę antenową albo jakikolwiek inny typ płaskiej anteny. Układ scalony jest elektrycznie albo pojemnościowo połączony z anteną albo bezpośrednio, albo poprzez moduł zawierający układ scalony i wymagane styki.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr US 4,331,957 transponder bierny wykorzystywany przy niesieniu pomocy narciarzom porwanym przez lawiny. Transponder nakleja się na but narciarski, a zawiera on antenę w postaci folii metalowej z dwiema powierzchniami głównymi i diodę włączoną między te powierzchnie główne. Ruchomy nadajnik radiowy z dołączoną do niego anteną kierunkową emituje energię o częstotliwości radiowej na częstotliwości podstawowej 915 MHz. Ruchomy odbiornik radiowy, zestawiony fizycznie z nadajnikiem, dostrojony jest do podwójnej częstotliwości podstawowej 1830 MHz i jest połączony z anteną kierunkową. Sygnał z nadajnika jest modulowany częstotliwością akustyczną zakresu słyszalnego. Jeżeli do transpondera docierają nadawane sygnały, to dioda generuje harmoniczne częstotliwości podstawowe. Pierwsza harmoniczna ma dużą energię i jest wykrywana przez odbiornik radiowy. Ratownik słyszy ją jako ton i może, dokonując namiaru za pomocą anteny kierunkowej, wyznaczyć położenie ofiary lawiny.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5,223,851 miniaturowy transponder zawierający antenę magnetyczną z cewką połączoną z układem scalonym. W odpowiedzi na sygnał otrzymany przez antenę, układ scalony generuje sygnał identyfikacyjny, który jest zwracany do anteny dla retransmisji. Transponder jest otoczony rurką z materiału kurczliwego pod wpływem temperatury, chroniącego go przed udarami mechanicznymi.

Sposób odczytywania albo dokonywania zapisu w transponderze RFID według wynalazku charakteryzuje się tym, iż odczyt albo zapis danych w pamięci transpondera RFID umiejscowionego w obszarze pola elektromagnetycznego czytnika RFID dokonuje się dopiero po wyłączeniu kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID pola elektromagnetycznego generowanego przez układ generacji pola elektromagnetycznego umiejscowionego przed anteną transpondera RFID.

Korzystnie przeciwnie skierowane względem pola elektromagnetycznego czytnika RFID pole elektromagnetyczne w układzie generacji pola elektromagnetycznego generuje pole elektromagnetyczne czytnika RFID.

Korzystnie wyłączenie pola elektromagnetycznego kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID następuje poprzez rozwarcie zamkniętego obwodu elektrycznego który tworzy układ sterujący wraz z przyłączonym do niego układem generacji pola elektromagnetycznego.

System RFID zbudowany z co najmniej jednego czytnika RFID oraz co najmniej jednego transpondera RFID według wynalazku charakteryzuje się tym, iż przy antenie transpondera RFID umiejscowiony jest kompensujący pole elektromagnetyczne czytnika RFID, złączony z układem sterującym układ generacji pola elektromagnetycznego.

Transponder RFID zbudowany z dielektrycznego nośnika na którym umiejscowiona jest antena oraz złączony z nią zawierający pamięć układ elektroniczny według wynalazku charakteryzuje się tym, iż wyposażony jest w umiejscowiony po jednej ze stron dielektrycznego nośnika układ generacji pola elektromagnetycznego.

Korzystnie układ generacji pola elektromagnetycznego umiejscowiony jest na dielektrycznym nośniku po stronie naprzeciwległej do strony na której umiejscowiona jest antena układu elektronicznego.

PL 226 232 B1

Korzystnie układ generacji pola elektromagnetycznego umiejscowiony jest na osobnym dielektrycznym nośniku zespolonym z nośnikiem dielektrycznym od strony na której umiejscowiona jest antena układu elektronicznego z pamięcią.

Korzystnie układ generacji pola elektromagnetycznego stanowi cewka.

Korzystnie układ generacji pola elektromagnetycznego stanowi cewka złączona z układem sterującym.

Istota rozwiązania według wynalazku jest taka, iż dopóki wytwarzane przez układ generacji pola elektromagnetycznego pole elektromagnetyczne skierowanie przeciwnie do pola elektromagnetycznego generowanego przez czytnik RFID powoduje, iż wypadkowe pole elektromagnetyczne docierające do anteny transpondera RFID nie jest wystarczające do zasilenia napięciem elektrycznym układu elektrycznego tegoż transpondera RFID to nie jest możliwy odczyt i zapis danych w pamięci transpondera RFID. Zaletą rozwiązania według wynalazku jest także możliwość diagnostyki transpondera RFID. Diagnostykę tą przeprowadza się poprzez umiejscowienie transpondera RFID w obszarze pola elektromagnetycznego czytnika RFID o takiej wartości i kierunku oddziaływania, które pomimo wytwarzania przeciwnego mu pola elektromagnetycznego wytworzy wypadkowe pole elektromagnetyczne zdolne zasilić układ elektroniczny transpondera RFID. Diagnostykę umożliwia odpowiednie ukształtowanie anteny układu elektronicznego i układu generacji pola elektromagnetycznego.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia transponder RFID według pierwszego przykładu wykonania w widoku od przodu, fig. 2 transponder RFID według pierwszego przykładu wykonania w widoku od tyłu, fig. 3 transponder RFID w drugim przykładzie wykonania w postaci rozłożonej w widoku aksonometrycznym, fig. 4 transponder RFID w trzeciej postaci wykonania w widoku od tyłu a fig. 5 przedstawia schemat działania systemu RFID.

Transponder RFID w pierwszym przykładzie według wynalazku zbudowany jest z dielektrycznego nośnika 1 po którego jednej stronie umiejscowiona jest antena 2 oraz złączony z nią zawierający pamięć układ elektroniczny 3, a po stronie przeciwnej umiejscowiony jest układ generacji pola elektromagnetycznego 4. Układ generacji pola elektromagnetycznego 4 wyposażony jest w styki przyłączeniowe 5. Antena 2 oraz układ generacji pola elektromagnetycznego 4 stanowią cewki (fig. 1, 2). Rozwiązanie według wynalazku nie wyklucza konstrukcji anteny 2 oraz układu generacji pola elektromagnetycznego 4 w innych kształtach magnetycznej anteny płaskiej. Antenę transpondera RFID według wynalazku kształtuje się tak, aby transponder RFID mógł być stosowany w jednym z pasm HF

13.56 MHz, UHF, 865-868 MHz, 902-928 MHz lub 950-956 MHz.

Transponder RFID w drugim przykładzie według wynalazku zbudowany jest z dielektrycznego nośnika 1 na którego jednej stronie umiejscowiona jest antena 2 oraz złączony z nią zawierający pamięć układ elektroniczny 3. Strona dielektrycznego nośnika 1 na której umiejscowiona jest antena 2 zawierającego pamięć układu elektronicznego 3 zespolona jest z drugim nośnikiem dielektrycznym 6 na którym umiejscowiony jest układ generacji pola elektromagnetycznego 4. Układ generacji pola elektromagnetycznego 4 wyposażony jest w styki przyłączeniowe 5. Antena 2 oraz układ generacji pola elektromagnetycznego 4 mają postać cewki (fig. 3). Rozwiązanie według drugiego przykładu według wynalazku nie wyklucza konstrukcji anteny 2 oraz układu generacji pola elektromagnetycznego 4 w innych kształtach magnetycznej anteny płaskiej. Antenę transpondera RFID według wynalazku kształtuje się tak, aby transponder RFID mógł być stosowany w jednym z pasm HF 13.56 MHz, UHF, 865-868 MHz, 902-928 MHz lub 950-956 MHz.

Transponder RFID w trzecim przykładzie według wynalazku zbudowany jest jak w pierwszym albo drugim przykładzie wykonania z tą różnicą, iż układ generacji pola elektromagnetycznego 4 złączony jest z układem sterującym 7. Układ sterujący 7 odpowiada za wytwarzanie bądź brak pola elektromagnetycznego w układzie generacji pola elektromagnetycznego 4. Korzystnie układ sterujący 7 wyposażony jest we własny generator napięcia. Zasadniczo układem sterującym 7 może być każdy układ zdolny do generowania pola elektromagnetycznego w układzie generacji pola elektromagnetycznego 4 (fig. 4). Korzystnie w najprostszej postaci układ sterujący 7 stanowi przewodnik elektryczny złączony ze stykami przyłączeniowymi 5 układu generacji pola elektromagnetycznego 4 a jego pole elektromagnetyczne generuje pole elektromagnetyczne czytnika RFID.

System RFID w przykładzie wykonania według wynalazku zbudowany jest z co najmniej jednego czytnika RFID oraz co najmniej jednego transpondera RFID przy którego antenie 2 umiejscowiony jest kompensujący pole elektromagnetyczne czytnika RFID, złączony z układem sterującym 7 układ generacji pola elektromagnetycznego 4 (fig. 5).

PL 226 232 B1

Sposób odczytywania albo dokonywania zapisu w transponderze RFID w przykładzie wykonania według wynalazku polega na tym, iż odczyt albo zapis danych w pamięci transpondera RFID umiejscowionego w obszarze pola elektromagnetycznego czytnika RFID dokonuje się dopiero po wyłączeniu kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID pola elektromagnetycznego generowanego przez układ generacji pola elektromagnetycznego 4 umiejscowionego przed anteną 2 transpondera RFID. Przeciwnie skierowane względem pola elektromagnetycznego czytnika RFID pole elektromagnetyczne w układzie generacji pola elektromagnetycznego 4 generuje pole elektromagnetyczne czytnika RFID. Przeciwnie skierowane pole elektromagnetyczne może być również generowane własnym źródłem napięcia w które wyposażony jest układ sterujący 7. Wyłączenie pola elektromagnetycznego kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID następuje poprzez rozwarcie zamkniętego obwodu elektrycznego który tworzy układ sterujący 7 wraz z przyłączonym do niego układem generacji pola elektromagnetycznego 4. Brak generowania pola elektromagnetycznego albo jego zbyt mała wartość w układzie generacji pola elektromagnetycznego 4 pozwala na odczyt albo zapis w pamięci transpondera RFID.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku zasadniczo jest wszechstronne. Przedmiot wynalazku przykładowo znajduje zastosowanie jako system identyfikacji uszkodzeń bądź naruszeń elementów systemów logistycznych, transportowych i magazynowych. Sposób identyfikacji uszkodzeń bądź naruszeń elementów tych systemów polegał będzie przykładowo na tym, iż lokalizację naruszenia bądź uszkodzenia elementu sytemu logistycznego, transportowego czy magazynowego dokonuje się poprzez odczyt zapisu umiejscowionego na nim transpondera RFID objętego polem elektromagnetycznym czytnika RFID, przy czym odczyt ten możliwy będzie dopiero po wyłączeniu kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID pola elektromagnetycznego generowanego przez układ generacji pola elektromagnetycznego 4 umiejscowionego przed anteną 2 transpondera RFID. Wyłączenie pola elektromagnetycznego kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID następuje poprzez rozwarcie będące wynikiem uszkodzenia bądź naruszenia zamkniętego obwodu elektrycznego, który tworzy układ sterujący 7 wraz z przyłączonym do niego układem generacji pola elektromagnetycznego 4. Konkretnym miejscem zastosowania systemu RFID jest przykładowo taśma transportowa przenośnika taśmowego. Zastosowanie takie polega na wbudowaniu w taśmę transportową w określonych odstępach transponderów RFID wraz z układami sterującymi 7 w postaci taśmy przewodzącej złączonej ze stykami przyłączeniowymi 5 układu generacji pola elektromagnetycznego 4 oraz rozmieszczeniu w określonych odstępach wzdłuż przenośnika taśmowego czytników RFID. Taśma przewodząca w taśmę transportową wbudowana jest tak, iż uszkodzenie taśmy transportowej powoduje uszkodzenie taśmy przewodzącej a co za tym idzie brak generacji przeciwnie skierowanego pola elektromagnetycznego do pola elektromagnetycznego generowanego przez jeden z czytników RFID. Przy przejściu taśmy transportowej przez czytnik RFID następuje identyfikacja miejsca uszkodzenia taśmy. Inne zastosowanie, to na przykład identyfikacja naruszonego kontenera zabezpieczonego systemem według wynalazku.

Claims (9)

1. Transponder zbudowany z dielektrycznego nośnika na którym umiejscowiona jest antena oraz złączony z nią zawierający pamięć układ elektroniczny, znamienny tym, że wyposażony jest w umiejscowiony po jednej ze stron dielektrycznego nośnika (1) układ generacji pola elektromagnetycznego (4).

2. Transponder według zastrz. 1, znamienny tym, że układ generacji pola elektromagnetycznego umiejscowiony jest na dielektrycznym nośniku (1) po stronie naprzeciwległej do strony na której umiejscowiona jest antena (2) układu elektronicznego (3).

3. Transponder według zastrz. 1, znamienny tym, że układ generacji pola elektromagnetycznego (4) umiejscowiony jest na osobnym dielektrycznym nośniku (6) zespolonym z nośnikiem dielektrycznym (1) od strony na której umiejscowiona jest antena (2) zawierającego pamięć układu elektronicznego (3).

4. Transponder według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że układ generacji pola elektromagnetycznego (4) stanowi cewka.

5. Transponder według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że układ generacji pola elektromagnetycznego (4) stanowi cewka złączona z układem sterującym (7).

PL 226 232 B1

6. System RFID zbudowany z co najmniej jednego czytnika RFID oraz co najmniej jednego transpondera RFID, znamienny tym, że przy antenie (2) transpondera RFID umiejscowiony jest kompensujący pole elektromagnetyczne czytnika RFID, złączony z układem sterującym (7) układ generacji pola elektromagnetycznego (4).

7. Sposób odczytywania albo dokonywania zapisu w transponderze RFID, znamienny tym, że odczyt albo zapis danych w pamięci transpondera RFID umiejscowionego w obszarze pola elektromagnetycznego czytnika RFID dokonuje się dopiero po wyłączeniu kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID pola elektromagnetycznego generowanego przez układ generacji pola elektromagnetycznego (4) umiejscowionego przed anteną (2) transpondera RFID.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wyłączenie pola elektromagnetycznego kompensującego pole elektromagnetyczne czytnika RFID następuje poprzez rozwarcie zamkniętego obwodu elektrycznego który tworzy układ sterujący (7) wraz z przyłączonym do niego układem generacji pola elektromagnetycznego (4).

9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że przeciwnie skierowane względem pola elektromagnetycznego czytnika RFID pole elektromagnetyczne w układzie generacji pola elektromagnetycznego (4) generuje pole elektromagnetyczne czytnika RFID.