PT106920A - REMOTE CONTROL SYSTEM WITHOUT BATTERIES - Google Patents

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PT106920A
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PT
Portugal
Prior art keywords
rfid communication
rfid
remote control
antenna
controllable
Prior art date
Application number
PT106920A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Nuno Borges De Carvalho
Alírio De Jesus Soares Boaventura
Original Assignee
Univ Aveiro
Inst De Telecomunicaç Es
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Abstract

SISTEMA DE CONTROLO REMOTO SEM NECESSIDADE DE FONTE DE ENERGIA PRÓPRIA, BASEADO NA TECNOLOGIA RFID PASSIVA, COMPREENDENDO DISPOSITIVO CONTROLADOR OU TELECOMANDO QUE NÃO REQUER O USO DE FONTE DE ENERGIA PRÓPRIA, PILHAS OU BATERIAS, E DISPOSITIVO A CONTROLAR (EX. TV) QUE INCORPORA UM SISTEMA RFID DE LEITURA, EM PARTICULAR EMBUTIDO NO DISPOSITIVO A CONTROLAR OU ALTERNATIVAMENTE, PARA GARANTIR COMPATIBILIDADE COM EQUIPAMENTOS INFRAVERMELHOS (IV), MONTADO EXTERNAMENTE USANDO UMA INTERFACE RFID-IV. O TELECOMANDO INTEGRA UMA ANTENA, UMA PLURALIDADE DE N TECLAS E N CHIPS RFID PASSIVOS (SEM BATERIAS) E UMA REDE MULTI-PORTOS 1:N. CADA TECLA DO TELECOMANDO ESTÁ ASSOCIADA A UM CHIP RFID (E AO RESPETIVO ID) PERMITINDO IDENTIFICAR DE FORMA UNÍVOCA A TECLA PREMIDA PELO UTILIZADOR. A REDE MULTI-PORTOS 1:N PERMITE QUE A ANTENA SEJA PARTILHADA PELOS DIVERSOS CHIPS, PARA QUE APENAS O CHIP ASSOCIADO À TECLA PREMIDA SEJA LIDO EM CADA INSTANTE ENQUANTO OS RESTANTES PERMANECEM EM SILÊNCIO.REMOTE CONTROL SYSTEM WITHOUT NEED OF ENERGY SOURCE, BASED ON PASSIVE RFID TECHNOLOGY, UNDERSTANDING A DRIVER OR CONTROLLING DEVICE THAT DOES NOT REQUIRE USE OF OWN ENERGY SOURCES, BATTERIES OR BATTERIES, AND DEVICE TO CONTROL (EX TV) INCORPORATING A RFID READING SYSTEM, IN PARTICULAR EMBEDDED IN THE DEVICE TO BE CONTROLLED OR ALTERNATIVELY, TO ENSURE COMPATIBILITY WITH INFRARED (IV) EQUIPMENT, MOUNTED EXTERNALLY USING AN RFID-IV INTERFACE. THE REMOTE CONTROL INTEGRATES AN ANTENNA, A PLURALITY OF N KEYS AND NON-PASSIVE RFID CHIPS (WITHOUT BATTERIES) AND A MULTI-PORT NETWORK 1: N. EACH REMOTE CONTROL KEY IS ASSOCIATED WITH A CHIP RFID (AND THE RESPECTIVE ID) ALLOWING UNIQUE TO IDENTIFY THE PRESSED KEY BY THE USER. THE MULTI-PORT NETWORK 1: N ALLOWS THE ANTENNA TO BE SHARED BY THE VARIOUS CHIPS, SO THE CHIP ASSOCIATED WITH THE PREMIUM KEY IS READ ON EACH INSTANT WHILE THE REMAINERS REMAIN SILENTLY.

Description

DESCRIÇÃO "SISTEMA DE CONTROLO REMOTO SEM PILHAS"DESCRIPTION " REMOTE CONTROL SYSTEM WITHOUT BATTERIES "

Sumário da invenção 0 presente invento refere-se a um sistema de controlo remoto que não requer o uso de pilhas ou baterias. Para tal, recorre-se a chips identificadores de radio frequência (RFID) passivos, em que tanto a transferência de dados como a transmissão de energia é feita recorrendo a sinais rádio. Quando comparado com os sistemas tradicionais (por infravermelhos e operados a pilhas), o referido comando sem pilhas traz inúmeras vantagens: a principal vantagem prende-se com inexistência de baterias ou pilhas. Se por um lado isto traduz-se em uma maior comodidade e poupança para o utilizador que não mais precisa de fazer a manutenção do comando, por outro lado, a ausência de baterias/pilhas representa uma mais-valia para o ambiente. A comunicação radio frequência através de dispositivos RFID passivos normalmente inclui um chip identificador conectado a uma antena de radio frequência, sendo que a antena permite a comunicação de dados de/para o chip identificador e permite a alimentação do chip identificador através de acoplamento indutivo magnético (curta distância), acoplamento indutivo magnético ressonante (distâncias médias) , ou acoplamento eletromagnético (longas distâncias) , em particular sendo a rádio frequência emitida modulada para a comunicação de dados.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a remote control system which does not require the use of batteries or batteries. To this end, passive radio frequency identification (RFID) chips are used, in which both data transfer and power transmission are made using radio signals. When compared to traditional systems (infrared and battery operated), this battery-free control has many advantages: the main advantage is that there are no batteries or batteries. If on the one hand this translates into greater convenience and savings for the user who no longer needs to maintain the command, on the other hand, the absence of batteries represents an added value for the environment. Radio frequency communication through passive RFID devices typically includes a identifier chip connected to a radio frequency antenna, wherein the antenna allows communication of data to / from the identifier chip and allows feeding of the identifier chip via magnetic inductive coupling ( short distance), inductive magnetic resonant coupling (average distances), or electromagnetic coupling (long distances), in particular being the emitted radio frequency modulated for data communication.

As baterias/pilhas geram lixo tóxico em final de vida útil, que não sendo recolhido e tratado coloca riscos ao ambiente e a saúde pública. A tarefa da recolha e do tratamento é ainda dificultada pela reduzida dimensão destas baterias 1 portáteis e pelo facto de não se conhecer com exatidão a localização das mesmas em final de vida.Batteries generate toxic waste at the end of their useful life which, if not collected and treated, poses risks to the environment and public health. The task of collection and treatment is further hampered by the small size of these portable batteries 1 and the fact that they are not exactly known at the end of life.

No que respeita à comunicação, a utilização da tecnologia rádio potência um maior alcance de cobertura e possibilita a comunicação sem linha de vista, isto é, mesmo na presença de obstáculos entre o telecomando e o dispositivo a controlar.As far as communication is concerned, the use of radio technology enables a greater range of coverage and enables communication without a line of sight, that is to say even in the presence of obstacles between the remote control and the device to be controlled.

No presente invento, o telecomando não requer o uso de pilhas ou baterias e o dispositivo a controlar (ex. TV ou Box de TV por cabo) incorpora um sistema RFID de leitura remota do telecomando. Tal sistema de leitura poderá ser embutido de raiz no dispositivo a controlar (aquando do fabrico) ou alternativamente poderá ser montado externamente. No segundo caso, e como parte integrante da invenção, um sistema de adaptação e interface entre o agora proposto sistema e a tecnologia convencional de infravermelhos (IV) é proposto de forma a garantir a compatibilidade com os sistemas tradicionais.In the present invention, the remote control does not require the use of batteries or batteries and the device to be controlled (eg TV or Cable Box) incorporates an RFID remote reading system of the remote control. Such a reading system may be embedded from the root into the device to be controlled (at the time of manufacture) or alternatively may be mounted externally. In the second case, and as an integral part of the invention, a system of adaptation and interface between the now proposed system and conventional infrared (IV) technology is proposed in order to ensure compatibility with traditional systems.

Descreve-se um dispositivo para controlo remoto por comunicação RFID que compreende: - uma antena de comunicação RFID com impedância Zo; um elemento de comunicação RFID para controlo pelo utilizador que compreende: - um chip de comunicação RFID com impedância própria ou adaptada igual a ZO; e - um interruptor de contacto normalmente fechado em paralelo com o referido chip de comunicação RFID, referido como elemento controlável de comunicação RFID paralelo, ou um interruptor de contacto normalmente aberto em série com o referido chip de comunicação RFID, referido como elemento controlável de comunicação RFID série; 2 sendo que o referido interruptor de contacto está conectado a uma impedância de compensação para que, à frequência de operação do referido dispositivo, o interruptor de contacto quando fechado opere como um curto-circuito; e o referido chip de comunicação RFID está conectado direta ou indiretamente à referida antena de comunicação RFID.A device for remote control by RFID communication is described which comprises: a RFID communication antenna with impedance Zo; an RFID communication element for user control which comprises: - an RFID communication chip with its own impedance or adapted equal to ZO; and a contact switch normally closed in parallel with said RFID communication chip, referred to as a controllable parallel RFID communication element, or a contact switch normally open in series with said RFID communication chip, referred to as controllable communication element RFID series; Said contact switch being connected to a compensation impedance so that at the operating frequency of said device the closed contact switch operates as a short circuit; and said RFID communication chip is connected directly or indirectly to said RFID communication antenna.

Uma realização preferencial compreende: - uma pluralidade de N referidos elementos de comunicação RFID controláveis série, ou paralelo, ou série e paralelo; uma rede multi-portos 1:N, interligando a referida antena à pluralidade de N elementos controláveis de comunicação RFID, que compreende, para a referida interligação, linhas de transmissão com rotação de fase predefinida; em que os elementos controláveis de comunicação RFID paralelo, a existirem, estão interligados cada um com a antena de comunicação RFID por uma rotação de fase de 90° opcionalmente somada com um múltiplo positivo ou negativo de 180°; e em que os elementos controláveis de comunicação RFID série, a existirem, estão interligados cada um com a antena de comunicação RFID por uma rotação de fase de 0o ou múltipla de 180°, positiva ou negativa.A preferred embodiment comprises: - a plurality of N said serial, or parallel, serial or parallel controllable RFID communication elements; a 1: N multi-port network, said antenna interconnecting the plurality of N controllable RFID communication elements, comprising, for said interconnection, transmission lines with predefined phase rotation; in which the controllable elements of parallel RFID communication, if any, are interconnected each with the RFID communication antenna by a 90 ° phase rotation optionally added with a positive or negative multiple of 180 °; and wherein controllable RFID serial communication elements, if any, are interconnected each with the RFID communication antenna by a positive or negative 0 ° or multiple 180 ° phase rotation.

Uma realização preferencial compreende apenas elementos paralelos controláveis de comunicação RFID interligados em estrela na antena de comunicação RFID.A preferred embodiment comprises only controllable parallel elements of RFID communication interconnected in star in the RFID communication antenna.

Uma realização preferencial compreende apenas elementos série controláveis de comunicação RFID interligados em cascata até à antena de comunicação RFID.A preferred embodiment comprises only controllable serial RFID communication elements cascaded to the RFID communication antenna.

Uma realização preferencial compreende apenas elementos paralelo controláveis de comunicação RFID interligados em 3 cascata de duas ou mais estrelas, até à antena de comunicação RFID.A preferred embodiment comprises only controllable controllable RFID communication elements interconnected in a cascade of two or more stars to the RFID communication antenna.

Uma realização mais preferencial compreende elementos série controláveis de comunicação RFID interligados em cada uma das referidas cascatas.A more preferred embodiment comprises controllable serial RFID communication elements interconnected in each of said cascades.

Numa realização preferencial, a referida impedância de compensação é uma malha LC, em que a indutância L inclui a indutância do interruptor de contacto.In a preferred embodiment, said compensating impedance is an LC loop, wherein the inductance L includes the contact switch inductance.

Numa realização preferencial, a indutância L é a indutância do interruptor de contacto.In a preferred embodiment, the inductance L is the contact switch inductance.

Numa realização preferencial, o interruptor é um interruptor de contacto.In a preferred embodiment, the switch is a contact switch.

Numa realização preferencial, o interruptor compreende uma peça deslizante de contacto, uma peça basculante de contacto, uma peça rotativa de contacto, uma peça pivotante de contacto, ou uma peça elevatória de contacto.In a preferred embodiment, the switch comprises a contact sliding piece, a contact tip piece, a contact rotating part, a contact pivot piece, or a contact lifting piece.

Numa realização preferencial, a rede multi-portos 1:N, compreende linhas de transmissão de micro-ondas e/ou guias de ondas co-planares.In a preferred embodiment, the 1: N multi-port network comprises microwave transmission lines and / or co-planar waveguides.

Descreve-se ainda um sistema para controlo remoto por comunicação RFID de um aparelho que compreende um ou mais dos dispositivos para controlo remoto por comunicação RFID como atrás descrito; e um leitor de comunicação RFID para ler os chips dos referidos dispositivos para controlo remoto por comunicação RFID.There is further described a system for remote control by RFID communication of an apparatus comprising one or more of the devices for remote control by RFID communication as described above; and an RFID communication reader for reading chips from said RFID communication remote control devices.

Numa realização preferencial, o referido leitor de comunicação RFID está contido no referido aparelho a controlar remotamente.In a preferred embodiment, said RFID communication reader is contained in said apparatus to be controlled remotely.

Uma realização preferencial compreende adicionalmente uma interface RFID-IV conectada ao referido leitor de comunicação RFID e conectada por infravermelhos ao aparelho a controlar remotamente. 4 Técnica anteriorA preferred embodiment further comprises an RFID-IV interface connected to said RFID communication reader and connected by infrared to the apparatus to be controlled remotely. Prior Art

Tradicionalmente, os sistemas de controlo remoto usam sinais infravermelhos (IV) e o telecomando é alimentado por baterias ou pilhas. Esta tecnologia apresenta algumas limitações, nomeadamente a necessidade de linha de vista na comunicação e o uso de pilhas descartáveis/portáteis. A necessidade de pilhas não só representa um custo monetário associado à manutenção, como também um custo ambiental associado ao lixo tóxico gerado pelas pilhas em final de vida útil.Traditionally, remote control systems use infrared (IR) signals and the remote control is powered by batteries. This technology has some limitations, namely the need for line of sight in communication and the use of disposable / portable batteries. The need for batteries not only represents a monetary cost associated with maintenance, but also an environmental cost associated with the toxic waste generated by the end-of-life batteries.

Considerando o caso de Portugal, se tomarmos como base o número de residências habituais em 2011, 4 milhões (dados do INE relativos aos Sensos 2011), e assumirmos que 75% destas residências possuem 1 televisor, 40% possuem uma box de TV por cabo e 30% possuem um equipamento de som, chegamos a uma média de 5.8 milhões de telecomandos em Portugal. Considerando duas pilhas por telecomando e duas trocas anuais chegamos a uma média de 23.2 milhões de pilhas gastas anualmente apenas em telecomandos para os aparelhos tipicos de entretenimento. A este número está associado não apenas o custo da compra das pilhas bem como o custo de tratamento do lixo tóxico de pilhas em final de vida. A presente invenção propõe um sistema ecológico de telecomandos sem pilhas baseados na tecnologia RFID passiva. Do ponto de vista do utilizador, tal solução traz maior comodidade e benefícios uma vez que elimina a necessidade e o custo associado à troca de pilhas. Por outro lado, ao contrário da tecnologia convencional (infravermelhos), o uso de sinais rádio potência a comunicação sem linha de vista e maiores distâncias de comunicação. 5Considering the case of Portugal, if we take as a base the number of usual residences in 2011, 4 million (INE data for Sensos 2011), and assume that 75% of these residences have 1 TV, 40% have a box of cable TV and 30% have sound equipment, we reach an average of 5.8 million remote controls in Portugal. Considering two batteries per remote control and two annual exchanges we have reached an average of 23.2 million batteries spent annually only on remote controls for typical entertainment devices. This number is associated not only with the cost of purchasing batteries as well as the cost of treatment of toxic waste from end-of-life batteries. The present invention proposes an ecological system of non-stationary remote controls based on passive RFID technology. From the user's point of view, such a solution brings greater convenience and benefits as it eliminates the need and cost associated with battery replacement. On the other hand, unlike conventional (infrared) technology, the use of radio signals enables communication without a line of sight and greater communication distances. 5

Também com o objetivo de eliminar as pilhas, soluções alternativas têm sido propostas usando outras formas de "energias limpas". Entre estas soluções contam-se por exemplo telecomandos que aproveitam a energia mecânica gerada pelo próprio utilizador ao premir uma tecla (utilizando para isso sensores piezoelétricos para gerar energia elétrica) ou telecomandos que usam sistemas de dínamos para converterem energia mecânica gerada pelo utilizador em energia elétrica. Nas soluções baseadas em dínamos o elevado peso e tamanho são desvantagens a considerar. Por sua vez, as soluções baseadas em sensores piezoelétricos estão limitadas pela quantidade reduzida de energia que se consegue obter com esta tecnologia o que poderá limitar a autonomia e alcance de comunicação do sistema.Also for the purpose of disposing of batteries, alternative solutions have been proposed using other forms of " clean energies ". These solutions include for example remote controls that take advantage of the mechanical energy generated by the user himself when he presses a key (using piezoelectric sensors to generate electric energy) or remote controls that use dynamos systems to convert the mechanical energy generated by the user into electrical energy . In dynamo-based solutions the high weight and size are disadvantages to consider. Solutions based on piezoelectric sensors are limited by the reduced amount of energy that can be obtained with this technology, which may limit the autonomy and range of communication of the system.

No presente invento opta-se por ter um sistema dedicado de transmissão de energia rádio (que neste caso é o gerador de sinal rádio do leitor RFID). No entanto, aqui torna-se necessário implementar um mecanismo eficiente de gestão da energia transmitida. Parte da solução poderá passar pela utilização de um controlo ON-OFF do sinal radiado. Em termos médios, este mecanismo reduz consideravelmente o consumo do leitor. Adicionalmente, poder-se-á introduzir um subsistema de deteção de presença do utilizador na vizinhança do dispositivo a controlar (ex. TV) que ativa o leitor RFID apenas quando necessário (atualmente alguns televisores já trazem sensores de movimento incorporados). Sistemas de RFID (Identificação por Radio-Frequência) são já bem conhecidos. Um sistema RFID é tipicamente composto por um dispositivo móvel designado etiqueta e por um dispositivo fixo designado leitor. No caso dos sistemas RFID passivos, a etiqueta não possui pilhas ou baterias. Neste caso a energia necessária para o seu funcionamento é 6 enviada pelo leitor RFID através de sinais rádio. Para além da antena e do sistema rádio para comunicação com o leitor, a etiqueta inclui uma memória para armazenamento de dados (ex. número de identificação - ID, ou dados do utilizador). 0 leitor RFID possui igualmente uma antena e um sistema rádio cuja função é aceder/ler de forma remota os dados guardados na memória do chip. No entanto, os chips RFID foram originalmente concebidos para funcionarem separados e de forma independente e a sua aplicação está tipicamente limitada à identificação de pessoas, animais e objetos. Por outro lado, devido a limitações energéticas, chips RFID passivos não são dotados de qualquer funcionalidade de controlo ou sensing. Os chips comerciais tipicos também não possuem interfaces digitais para comunicação com o exterior. No que diz respeito ao uso do RFID em sistemas de controlo remoto destacam-se os documentos de patente US6531964B1 e US2008/0094181A1 que embora tenham em comum com a presente invenção o facto de recorrerem à tecnologia RFID e respetivos conceitos, não são dotados das mesmas caracteristicas e vantagens da presente invenção (como se explicará mais adiante). A patente US6531964B1 propõe um sistema de controlo remoto baseado em chips RFID na banda LF (Low Frequency) - baixa frequência (62.5 kHz e 125 kHz). Nesta banda de frequências (LF) a interligação entre os chips RFID, os interruptores/teclas e a antena é trivial, requerendo apenas um elemento condutor (pista de cobre ou fio) e não precisando de nenhuma técnica especial de desenho de circuitos (como é a caso da banda UHF) . No entanto, o sistema proposto na patente US6531964B1 (LF) tem um alcance de leitura bastante limitado devido ao tipo de acoplamento utilizado (indutivo). Assim a principal vantagem do presente invento face ao proposto na patente discutida anteriormente prende-se com a maior distância de 7 leitura. Por outro lado os circuitos/antenas têm dimensões reduzidas devido ao uso de um comprimento elétrico bastante menor (frequência maior).In the present invention it is preferred to have a dedicated radio energy transmission system (which in this case is the radio signal generator of the RFID reader). However, here it becomes necessary to implement an efficient mechanism of transmitted energy management. Part of the solution may involve the use of an ON-OFF control of the radiated signal. On average, this mechanism greatly reduces the reader's consumption. In addition, a user presence detection subsystem can be introduced in the vicinity of the device to be controlled (eg TV) that activates the RFID reader only when necessary (currently some televisions already have built-in motion sensors). RFID (Radio Frequency Identification) systems are already well known. An RFID system is typically composed of a mobile device called a label and a fixed device called a reader. In the case of passive RFID systems, the label has no batteries or batteries. In this case the energy required for its operation is sent by the RFID reader via radio signals. In addition to the antenna and the radio system for communication with the reader, the label includes a memory for storing data (eg identification number - ID, or user data). The RFID reader also has an antenna and a radio system whose function is to remotely access / read the data stored in the memory of the chip. However, RFID chips were originally designed to function independently and independently and their application is typically limited to identifying people, animals and objects. On the other hand, due to energy limitations, passive RFID chips are not equipped with any control or sensing functionality. Typical commercial chips also lack digital interfaces for communication with the outside. With respect to the use of RFID in remote control systems, patent documents US 6531964B1 and US2008 / 0094181A1 are pointed out that although they have in common with the present invention the use of RFID technology and respective concepts, are not endowed with the same features and advantages of the present invention (as will be explained later). US6531964B1 proposes a remote control system based on RFID chips in the Low Frequency (LF) band - low frequency (62.5 kHz and 125 kHz). In this frequency band (LF) the interconnection between the RFID chips, the switches / keys and the antenna is trivial, requiring only a conductive element (copper track or wire) and not needing any special circuit drawing technique (as is in the case of the UHF band). However, the system proposed in US6531964B1 (LF) has a very limited reading range due to the type of coupling used (inductive). Thus the main advantage of the present invention compared to that proposed in the patent discussed above relates to the greater reading distance. On the other hand the circuits / antennas have reduced dimensions due to the use of a much smaller electrical length (greater frequency).

De referir que as técnicas aplicadas na patente US6531964B1 não permitem de forma direta nem óbvia evoluir para uma solução em UHF. Enquanto que no primeiro caso a interligação dos diversos chips RFID é trivial, já no caso da banda UHF, preferível pelas suas vantagens face à banda LF, tal interligação não é direta. Prova disto é a solução apresentada no documento US2008/0094181A1, na qual um sistema de complexidade extremamente elevada é proposto para interligar os vários chips RFID. No entanto, esta última proposta peca exatamente pela sua complexidade elevada, que não apenas compromete o custo do produto final como também é um inconveniente ao próprio processo de fabrico do telecomando. Resumidamente, o documento US2008/0094181A1 propõe um telecomando baseado em módulos RFID UHF (cada modulo incorpora um chip RFID e uma antena), em que a interligação entre os diversos módulos RFID, os interruptores/teclas e as diversas antenas é realizada por acoplamento ressonante indutivo através de uma estrutura multicamada (dai a elevada complexidade do sistema). No sistema proposto no referido documento contam-se no total 7 camadas incluindo o suporte dos N módulos RFID (e respetivas N antenas, em que N é o número de teclas do comando), a camada das N teclas, a camada da antena principal, uma camada com N antenas secundárias que, postas em ressonância por intermédio das N teclas, estabelecem uma ponte (por acoplamento indutivo) entre o módulo RFID pretendido (associado à tecla premida) e a antena principal. Adicionalmente existem camadas de isolamento e uma camada de N antenas auxiliares que servem para reforçar o acoplamento entre as antenas dos módulos RFID e as antenas secundárias. Nesta implementação são necessários um total de 7 camadas e 3N+1 antenas (N antenas dos N módulos, N antenas secundárias, N antenas auxiliares e 1 antena principal), o que evidencia a elevadíssima complexidade da solução.It should be noted that the techniques applied in the patent US6531964B1 do not directly or obviously allow to evolve into a UHF solution. While in the first case the interconnection of the various RFID chips is trivial, since in the case of the UHF band, preferable for its advantages over the LF band, such interconnection is not direct. Proof of this is the solution presented in US2008 / 0094181A1, in which a system of extremely high complexity is proposed to interconnect the various RFID chips. However, the latter proposition fails precisely because of its high complexity, which not only compromises the cost of the final product but is also an inconvenience to the very manufacturing process of the remote control. Briefly, US2008 / 0094181A1 proposes a remote control based on UHF RFID modules (each module incorporates an RFID chip and an antenna), wherein the interconnection between the various RFID modules, the switches / keys and the various antennas is performed by resonant coupling inductive through a multilayer structure (hence the high complexity of the system). In the system proposed in this document there are a total of 7 layers including the support of the N RFID modules (and their N antennas, where N is the number of keys of the command), the layer of the N keys, the layer of the main antenna, a layer with N secondary antennas which, resonated through the N keys, establish a bridge (by inductive coupling) between the desired RFID module (associated with the key pressed) and the main antenna. In addition there are layers of insulation and a layer of N auxiliary antennas that serve to reinforce the coupling between the antennas of the RFID modules and the secondary antennas. In this implementation a total of 7 layers and 3N + 1 antennas are required (N antennas of N modules, N secondary antennas, N auxiliary antennas and 1 main antenna), which shows the very high complexity of the solution.

Em oposição, a presente invenção propõe um sistema de interligação de complexidade extremamente reduzida. Esta característica possibilita um custo de produção/montagem e custo do produto final bastante reduzidos.In contrast, the present invention proposes an extremely low complexity interconnection system. This feature enables a very low production / assembly cost and cost of the final product.

Descrição geral da invenção 0 controlo remoto (telecomando) sem pilhas proposto integra uma antena, uma pluralidade de N teclas, associadas a N chips RFID passivos, e uma rede multi-portos 1:N. A rede multi-portos, os chips RFID e as teclas estão arranjados de tal forma que em cada instante apenas o chip RFID associado à tecla premida pelo utilizador esteja conectado à antena do telecomando (podendo ser lido por um leitor RFID) , enquanto os restantes permanecem em silêncio. Isto permitirá que o dispositivo a controlar (por intermédio de um leitor RFID) identifique de forma única a tecla premida pelo utilizador. 0 dispositivo a controlar (ex. TV ou outro) incorpora um leitor RFID que lê o chip RFID associado à tecla premida pelo utilizador a fim de a identificar. Alternativamente, de modo a garantir a compatibilidade com os sistemas convencionais (por infravermelhos) já instalados, é também proposta como parte integrante deste invento, uma interface RFID-Infravermelhos.The remote control (remote control) without proposed batteries integrates an antenna, a plurality of N keys, associated with N passive RFID chips, and a multi-port 1: N network. The multi-port network, RFID chips and keys are arranged in such a way that at any time only the RFID chip associated with the user-pressed key is connected to the antenna of the remote control (readable by an RFID reader), while the remaining remain silent. This will allow the device to be controlled (via an RFID reader) to uniquely identify the key pressed by the user. The device to be controlled (eg TV or other) incorporates an RFID reader that reads the RFID chip associated with the key pressed by the user in order to identify it. Alternatively, in order to ensure compatibility with conventional (infrared) systems already installed, an RFID-Infrared interface is also proposed as an integral part of this invention.

Entre as vantagens do sistema proposto destacam-se a não necessidade de pilhas ou baterias e a possibilidade de comunicação sem linha de vista e a longas distâncias. Um 9 sistema de muito baixo custo é apresentado, recorrendo a tecnologias RFID comercialmente disponíveis e de muito baixo custo (como por exemplo o EPC Global Gen2 Classl). Em particular, o custo é especialmente reduzido quando os chips são chips meramente identificadores, isto é, chips muito simples que apenas disponibilizam uma identificação única a cada chip, por ex. numérica ou alfanumérica.Among the advantages of the proposed system are the need for batteries and the possibility of communication without line of sight and long distances. A very low cost system is presented using commercially available and very low cost RFID technologies (such as the EPC Global Gen2 Classl). In particular, the cost is especially reduced when the chips are merely identifier chips, that is, very simple chips that only provide a unique identification to each chip, e.g. numerical or alphanumeric.

Outras vantagens prendem-se com ser possivel a integração de chips de diferentes fabricantes e/ou de diferentes gerações no mesmo dispositivo, que são assim ativados à escolha do utilizador, de forma independente e sem qualquer risco ou necessidade de interação entre si. A interligação dos diversos chips RFID é realizada por uma rede multi-portos, em particular planar de camada única. 0 arranjo de 1:N portos proposto é capaz de fazer a multiplexagem de uma única antena para N chips RFID. Embora os exemplos ilustrados no presente documento considerem linhas de transmissão impressas, a rede 1:N poderá ser implementada em qualquer tecnologia de linhas de transmissão adequada como por exemplo guias de onda co-planares ou outra. Também é de notar que apesar de se considerar a titulo de exemplo chips RFID a operar na banda UHF (860MHz - 960MHz), as presentes realizações são igualmente válidas para chips RFID operando em outras bandas de frequências adequadas (2.4-2.5 GHz, 5.8-5.9GHz, etc) .Other advantages are that it is possible to integrate chips from different manufacturers and / or different generations into the same device, which are thus activated at the user's choice, independently and without any risk or need for interaction between them. The interconnection of the various RFID chips is performed by a multi-port network, in particular single layer planar. The proposed 1: N ports arrangement is capable of doing the multiplexing of a single antenna to N RFID chips. Although the examples illustrated in this document consider printed transmission lines, the 1: N network may be implemented in any suitable transmission line technology such as co-planar or other waveguides. It is also to be noted that although RFID chips operating in the UHF band (860MHz - 960MHz) are considered by way of example, the present embodiments are equally valid for RFID chips operating in other suitable frequency bands (2.4-2.5 GHz, 5.9GHz, etc.).

Descrição das Figuras A titulo meramente ilustrativo e sem caracter limitativo, as figuras anexas representam: 10DESCRIPTION OF THE FIGURES For illustrative purposes only and without limitation, the accompanying drawings show:

Figura 1 (a): Mecanismo paralelo de ativação/desativação do chip RFID.Figure 1 (a): Parallel activation / deactivation mechanism of the RFID chip.

Figura 1 (b): Mecanismo série de ativação/desativação do chip RFID.Figure 1 (b): RFID chip serial activation / deactivation mechanism.

Figura 2 (a): Mecanismos de ativação/desativação paralelo e série integrados com uma antena, formando um telecomando de tecla única.Figure 2 (a): Parallel and serial activation / deactivation mechanisms integrated with an antenna, forming a single-key remote control.

Figura 2 (b): Telecomando com duas teclas usando o mecanismo de ativação/desativação em paralelo.Figure 2 (b): Remote control with two keys using the parallel activation / deactivation mechanism.

Figura 2 (c): Telecomando com duas teclas usando o mecanismo de ativação/desativação em série.Figure 2 (c): Remote control with two keys using the serial on / off mechanism.

Figura 2 (d) : Telecomando com N teclas usando configuração em estrela e mecanismo de ativação/desativação em paralelo. Figura 2 (e): Telecomando com N teclas usando configuração em cascata e mecanismo de ativação/desativação em série. Figura 2 (f): Telecomando com N teclas usando configuração em árvore e mecanismo de ativação/desativação em paralelo. Figura 2 (g) : Telecomando com N teclas usando configuração híbrida (cascata + árvore) e mecanismos de ativação/desativação em série e paralelo.Figure 2 (d): Remote control with N keys using star configuration and parallel activation / deactivation mechanism. Figure 2 (e): Remote control with N keys using cascade configuration and serial activation / deactivation mechanism. Figure 2 (f): Remote control with N keys using tree configuration and parallel activation / deactivation mechanism. Figure 2 (g): Remote control with N keys using hybrid configuration (cascade + tree) and serial and parallel activation / deactivation mechanisms.

Figura 3 (a): Sistema de controlo remoto incorporado no dispositivo a controlar.Figure 3 (a): Remote control system incorporated into the device to be controlled.

Figura 3 (b) : Sistema de controlo remoto com interface externa RFID-Infravermelhos.Figure 3 (b): Remote control system with external RFID-Infrared interface.

Descrição detalhada da invençãoDetailed description of the invention

As realizações aqui descritas dizem respeito a um sistema de controlo remoto, em particular sem pilhas, no qual o telecomando não requer o uso de pilhas ou baterias. Para tal recorre-se a chips, ditos identificadores de radio frequência (RFID), chips passivos para implementar o telecomando. Para a descrição seguinte, e sem qualquer 11 caracter limitativo, consideram-se a banda de frequências UHF, chips RFID comerciais compatíveis com a norma o IS018000-6C, linhas de transmissão sem perdas, impedância característica do sistema Z0, impedância adaptada do chip RFID e impedância da antena também Z0, interruptores de contacto comerciais.The embodiments described herein relate to a remote control system, in particular without batteries, in which the remote control does not require the use of batteries or batteries. This is done using chips, said radio frequency identifiers (RFID), passive chips to implement the remote. For the following description and without limiting any limitation, the UHF frequency band, commercial RFID chips compatible with IS018000-6C standard, lossless transmission lines, characteristic impedance of the Z0 system, adapted impedance of the RFID chip and antenna impedance also Z0, commercial contact switches.

Primeiramente, é necessário um mecanismo que permita ao utilizador ativar e desativar os chips RFID. A Figura 1 refere-se a dois mecanismos de ativação/desativação propostos: mecanismo paralelo e mecanismo série. No mecanismo paralelo (Figura la) um interruptor de contacto normalmente fechado (5) é colocado em paralelo com o chip RFID (3) adaptado a Z0. Por defeito o interruptor encontra-se fechado, curto-circuitando os terminais do chip e colocando-o em modo inativo, impossibilitando a sua leitura por um leitor RFID. Assim que o utilizador prime a tecla/interruptor pretendida, o respetivo interruptor fica em aberto, permitindo que o chip possa ser lido por um leitor RFID. A malha de adaptação (4) ajusta a impedância de entrada do chip RFID para a impedância característica do sistema, Z0. Uma vez que o interruptor não apresenta exatamente um curto-circuito à frequência pretendida, um circuito LC constituído por uma bobine (8) e um condensador (7) estão em série com o interruptor de modo a ajustar a sua frequência de ressonância e conseguir um curto-circuito à frequência de operação. A indutância da bobine (8) poderá ser a própria indutância do interruptor em modo fechado. Assume-se que a impedância do interruptor em modo aberto é bastante elevada, podendo ser aproximado a um circuito aberto. Assim, nas descrições seguintes, o circuito com ativação/desativação paralelo (Figura la) passará a ser representado por uma impedância equivalente (1), cujo valor ZP varia teoricamente entre dois valores: 0Ω para o caso em 12 que o interruptor está fechado (por defeito) e Z0 para o caso em que o utilizador prime a tecla, abrindo o interruptor.First, a mechanism is required to enable the user to enable and disable RFID chips. Figure 1 refers to two proposed mechanisms of activation / deactivation: parallel mechanism and serial mechanism. In the parallel mechanism (Figure 1a) a normally closed contact switch (5) is placed in parallel with the RFID chip (3) adapted to Z0. By default the switch is closed, short-circuiting the terminals of the chip and putting it in an inactive mode, making it impossible to read by an RFID reader. Once the user presses the desired switch / switch, the respective switch is left open, allowing the chip to be readable by an RFID reader. The matching mesh (4) adjusts the input impedance of the RFID chip to the characteristic impedance of the system, Z0. Since the switch does not exactly have a short circuit at the desired frequency, an LC circuit consisting of a coil (8) and a capacitor (7) are in series with the switch so as to adjust its resonance frequency and achieve a short-circuit to the operating frequency. The inductance of the coil (8) may be the inductance of the switch itself in closed mode. It is assumed that the impedance of the open-mode switch is quite high and can be approximated to an open circuit. Thus, in the following descriptions, the circuit with parallel activation / deactivation (Figure 1a) will now be represented by an equivalent impedance (1), whose value ZP theoretically varies between two values: 0Ω for the case where the switch is closed by default) and Z0 for the case where the user presses the key, opening the switch.

No mecanismo de ativação/desativação série (Figura lb), um interruptor normalmente aberto (6) está em série com o chip adaptado a Z0. Neste caso, estando o interruptor por defeito em aberto, o chip RFID estará por defeito desligado, passando a modo ativo quando o utilizador prime a tecla e fecha o interruptor (6) . Nas descrições seguintes, o circuito com ativação/desativação série da Figura lb) passará a ser representado por uma impedância equivalente (2), cujo valor Zs varia teoricamente entre dois valores: impedância infinita para o caso em que o interruptor está aberto (por defeito) e Z0 para o caso em que o utilizador prime a tecla, fechando o interruptor. Os aspetos atrás descritos para o mecanismo de ativação/desativação paralelo aplicam-se analogamente ao mecanismo de ativação/desativação série, com as adaptações devidas.In the series on / off mechanism (Figure 1b), a normally open switch (6) is in series with the chip adapted to Z0. In this case, with the default switch open, the RFID chip will be off by default, switching to active mode when the user presses the key and closes the switch (6). In the following descriptions, the series on / off circuit of Figure 1b will now be represented by an equivalent impedance (2), whose value Zs theoretically varies between two values: infinite impedance for the case where the switch is open (by default ) and Z0 for the case where the user presses the key, closing the switch. The aspects described above for the parallel on / off mechanism apply analogously to the serial on / off mechanism, with the appropriate adaptations.

Apesar de se considerar a titulo de exemplo interruptores de contacto comerciais, outras variantes poderão também ser usadas. Numa implementação alternativa os dois contactos fixos do interruptor podiam ser impressos na própria placa de circuito impresso e uma terceira peça metálica móvel seria utilizada para contactar as duas partes fixas. Conforme mostrado na Figura 2, um telecomando de tecla única poderá ser obtido pela simples integração do circuito paralelo (1) ou série (2) com uma antena (9) (de impedância de entrada Z0) . Nesta configuração simples, bastará uma linha de transmissão de impedância caracteristica Z0 e comprimento arbitrário para fazer a conexão do circuito (1) ou (2) à antena (9). 13Although commercial switches are considered by way of example, other variants may also be used. In an alternative implementation the two fixed contacts of the switch could be printed on the printed circuit board itself and a third movable metal part would be used to contact the two fixed parts. As shown in Figure 2, a single key remote control can be obtained simply by integrating the parallel (1) or series (2) circuit with an antenna (9) (input impedance Z0). In this simple configuration, a characteristic impedance transmission line Z0 and arbitrary length will suffice to connect the circuit (1) or (2) to the antenna (9). 13

Enquanto que um telecomando de tecla única - que mais não é do que um tag RFID com uma funcionalidade de ativação/desativação - possa ser visto como de fácil implementação, já um telecomando com múltiplas teclas traz desafios acrescidos. Nas realizações do presente documento, é garantido um conjunto de requisitos: 1) Por defeito todos os chips estão em silêncio e nenhum ID é lido pelo leitor; 2) Apenas o chip RFID associado à tecla premida pelo utilizador está ativo em cada instante; 3) Apenas o chip da alínea anterior está conectado à antena em cada instante; 4) Apenas o ID do chip pretendido é lido pelo leitor; 5) Os restantes chips permanecem em silêncio; 6) Os restantes chips não interferem com o chip ativo;While a single-key remote control - which is nothing more than an RFID tag with an on / off functionality - can be seen as easy to implement, a multi-button remote already brings added challenges. In the embodiments of this document, a set of requirements is guaranteed: 1) By default all chips are silent and no ID is read by the reader; 2) Only the RFID chip associated with the button pressed by the user is active at any instant; 3) Only the chip of the previous paragraph is connected to the antenna at any instant; 4) Only the ID of the wanted chip is read by the reader; 5) The remaining chips remain silent; 6) The remaining chips do not interfere with the active chip;

De modo a cumprir os requisitos anteriores o sistema é dotado de duas caracteristicas importantes: controlo individual dos chips (tal como explicado anteriormente) e partilha da antena pelos diversos chips. A partilha da antena é conseguida pelo uso de uma rede multi-portos 1:N (Estruturas semelhantes são usados nos já conhecidos interruptores SPNT - Single Path N Through, tipicamente aplicados na distribuição/multiplexagem. No entanto, tais estruturas não são aqui aplicadas de forma direta, mas sim de forma original). Tal arranjo deve ser capaz de conectar de forma dinâmica o chip ativo (selecionado pelo utilizador) à antena, e ao mesmo tempo garantir que os restantes chips não interferem com o ativo. Sem caracter restritivo a configurações que daqui possam ser derivadas, algumas configurações possíveis são apresentadas nas figuras 2b a 2g.In order to meet the above requirements the system has two important features: individual chip control (as explained above) and sharing of the antenna by the various chips. Antenna sharing is achieved by the use of a 1: N multi-port network. (Similar structures are used in the already known SPNT switches, typically applied in the distribution / multiplexing. form, but in an original way). Such an arrangement should be able to dynamically connect the active (user-selected) chip to the antenna, while ensuring that the remaining chips do not interfere with the asset. Without restrictive character to configurations that may be derived from this, some possible configurations are presented in figures 2b to 2g.

Na Figura 2b) apresenta-se um telecomando com duas teclas usando o mecanismo de ativação/desativação em paralelo. Por 14 defeito os circuitos (1) estão em modo inativo apresentando impedância Ζρ=0Ω nos pontos A e C (tal como descrito anteriormente). Neste modo não é possível ao leitor RFID aceder ao ID dos chips uma vez que os seus terminais da antena estão curto-circuitados. Assim que o utilizador prime uma das teclas, o respetivo chip (por exemplo o da direita) passa a modo ativo, apresentando no ponto A uma impedância Zp= Z0. 0 segundo chip (da esquerda), que entretanto permanece em modo inativo apresenta no ponto C uma impedância nula (Ζρ=0Ω) . Esta impedância nula irá sofrer uma rotação de fase de 90° (mais um múltiplo de 180°), imposta pela linha de transmissão (10), sendo transformada em um circuito aberto no ponto B. Isto significa que o chip inativo (da esquerda) não irá ter influência na associação paralela de impedâncias no ponto B. Assim, a antena (9) irá "ver" apenas o chip ativo daIn Figure 2b) a remote control with two keys is shown using the parallel activation / deactivation mechanism. By default the circuits (1) are in idle mode with an impedance Ζρ = 0Ω at points A and C (as described above). In this mode, it is not possible for the RFID reader to access the chip IDs since their antenna terminals are short-circuited. As soon as the user presses one of the keys, the respective chip (for example the one on the right) switches to active mode, showing at point A an impedance Zp = Z0. The second chip (left), which remains in idle mode, has a zero impedance at point C (Ζρ = 0Ω). This zero impedance will undergo a phase rotation of 90 ° (plus a multiple of 180 °), imposed by the transmission line (10), being transformed into an open circuit at point B. This means that the inactive chip (left) will have no influence on the parallel association of impedances at point B. Thus, antenna (9) will " see " only the active chip of the

direita, enquanto que o chip inativo da esquerda irá permanecer invisível, não interferindo com o resto do circuito. Uma generalização desta configuração para N teclas (configuração em estrela) é mostrada na Figura 2d) . Para facilitar a leitura das figuras do presente documento, os vários índices k de cada figura são inteiros que são independentes, isto é podendo ser iguais ou diferentes entre si, e incluindo também o valor zero.right, while the idle chip on the left will remain invisible, not interfering with the rest of the circuit. A generalization of this configuration to N keys (star configuration) is shown in Figure 2d). In order to facilitate reading the figures of the present document, the various indices k of each figure are integers which are independent, i.e. being equal or different from each other, and also including the value zero.

Na Figura 2c) é mostrado um telecomando com duas teclas usando circuitos com mecanismo de ativação/desativação em série (2) e linhas de transmissão com comprimento múltiplo de 180°. Um raciocínio semelhante ao anterior pode ser feito, com a diferença de que neste caso o chip em modo inativo apresenta uma impedância Zs infinita. Assim, a impedância infinita do chip inativo irá ser transformada igualmente numa impedância infinita (circuito aberto) por uma rotação de fase múltipla de 180°, imposta pela linha de 15 transmissão (11) . Tal como acontecia no circuito da Figura 2b) , também aqui o chip inativo não irá ter influência na associação paralela de impedâncias no ponto central. A antena apenas estará conectada ao chip ativo, permitindo que este seja lido pelo leitor RFID, enquanto o chip inativo permanecerá invisível ao resto do circuito. Esta configuração pode ser generalizada para uma configuração em cascata com N teclas tal como mostrado na Figura 2e).Figure 2c shows a two-button remote using circuits with serial on / off mechanism (2) and transmission lines with a multiple length of 180 °. A similar reasoning to the previous one can be done, with the difference that in this case the chip in idle mode has an infinite Zs impedance. Thus, the infinite impedance of the inactive chip will also be transformed into an infinite impedance (open circuit) by a multiple phase rotation of 180 °, imposed by the transmission line (11). As in the circuit of Figure 2b), here again the inactive chip will not influence the parallel association of impedances at the central point. The antenna will only be connected to the active chip, allowing it to be read by the RFID reader, while the inactive chip will remain invisible to the rest of the circuit. This configuration can be generalized to a cascaded configuration with N keys as shown in Figure 2e).

Na Figura 2f) mostra-se um telecomando com N teclas usando o mecanismo de ativação/desativação em paralelo e configuração em árvore. Esta configuração pode ser vista como uma combinação das configurações da Figura 2b) e 2c) ou pode ser vista como a interligação em cascata de duas ou mais interligações em estrela. 0 inverso também é possível uma estrela de múltiplas cascatas. A rede 1:N aqui utilizada corresponde a uma associação de múltiplos pares de linhas de transmissão (10) (na vertical) interligados por troços de linhas (11) (na horizontal) . Por sua vez, o arranjo apresentado na Figura 2g) corresponde a um telecomando com N teclas, baseado numa configuração hibrida cascata (tal como na Figura 2e) + árvore (Figura 2f) e usando tanto mecanismos de ativação/desativação em série como em paralelo.In Figure 2f) a remote control with N keys using the parallel activation / deactivation mechanism and tree configuration is shown. This configuration can be seen as a combination of the configurations of Figure 2b) and 2c) or can be seen as the cascading interconnection of two or more star interconnects. Conversely, a multiple cascade star is also possible. The 1: N network used here corresponds to an association of multiple pairs of transmission lines (10) (vertically) interconnected by portions of lines (11) (horizontally). In turn, the arrangement shown in Figure 2g) corresponds to an N-key remote, based on a hybrid configuration cascade (as in Figure 2e) + tree (Figure 2f) and using both serial and parallel activation / deactivation mechanisms .

As figuras 3a) e 3b) dizem respeito à comunicação entre o telecomando proposto (18) e dispositivo a controlar (12) ou (23) . O telecomando (18) comunica com o dispositivo a controlar (12) ou (23) através de um leitor RFID (13) ou (20). Esta comunicação é feita remotamente (sem fios) usando sinais rádio (representado por 19) , através das antenas do telecomando (9) e do leitor RFID (16) e (17). A Figura 3a) diz respeito ao caso em que um transceptor RFID (13) está embutido no dispositivo a controlar (12) . Tal transceptor é composto por um transmissor RFID (14), 16 cuja função é enviar dados e energia ao telecomando (18), e por um recetor RFID (15) responsável por receber dados do telecomando. Neste caso, sendo que o transceptor RFID está embutido no próprio dispositivo a controlar, a unidade de controlo (14) é comum tanto ao transceptor RFID (13) como ao dispositivo a controlar (12).Figures 3a and 3b relate to the communication between the proposed remote control (18) and the device to be controlled (12) or (23). The remote control 18 communicates with the device to be controlled 12 or 23 by an RFID reader 13 or 20. This communication is done remotely (wirelessly) using radio signals (represented by 19) through the remote control's antennas (9) and the RFID reader (16) and (17). Figure 3a) relates to the case where an RFID transceiver (13) is embedded in the device to be controlled (12). Such a transceiver is comprised of an RFID transmitter 14, 16 whose function is to send data and power to the remote control 18, and an RFID receiver 15 for receiving data from the remote control. In this case, where the RFID transceiver is embedded in the device to be controlled, the control unit 14 is common to both the RFID transceiver 13 and the device to be controlled 12.

Alternativamente, conforme ilustrado na Figura 3b) , um sistema de adaptação pode ser montado externamente no dispositivo a controlar, neste caso particular um dispositivo que utiliza infravermelhos para comando remoto. Tal sistema de adaptação é composto por um leitor RFID (20) e por uma interface RFID-Infravermelhos (22) que faz a ponte entre o leitor RFID (20) e o dispositivo a controlar (23) . Nesta configuração, o leitor RFID tem a sua própria unidade de controlo (21), que também poderá ser utilizada para controlar a interface RFID-Infravermelhos (22). Nesta implementação, não há contacto elétrico direto entre o leitor RFID (20) e o dispositivo a controlar (23), sendo a comunicação feita por intermédio de infravermelhos. O uso do adaptador externo é útil, por exemplo, para integrar o sistema de telecomando sem pilhas aqui proposto em por ex. televisores, mais geralmente em equipamentos já instalados que usam por ex. infravermelhos, garantindo assim a compatibilidade.Alternatively, as shown in Figure 3b), an adaptation system may be mounted externally on the device to be controlled, in this particular case a device that uses infra-red for remote control. Such an adaptation system is composed of an RFID reader 20 and an RFID-Infrared interface 22 which bridges the RFID reader 20 and the device to be controlled 23. In this configuration, the RFID reader has its own control unit (21), which can also be used to control the RFID-Infrared interface (22). In this implementation, there is no direct electrical contact between the RFID reader (20) and the device to be controlled (23), the communication being via infrared. The use of the external adapter is useful, for example, to integrate the remote control system without batteries here proposed in eg. televisions, more commonly in already installed equipment using for ex. infrared, thus ensuring compatibility.

Descreve-se um sistema de controlo remoto sem pilhas baseado na tecnologia RFID passiva, em que o telecomando não requer uso de pilhas ou baterias, sendo composto por uma antena, uma pluralidade de N chips RFID passivos e N teclas e uma rede multi-portos 1:N, em que cada tecla do telecomando está associada a um chip permitindo ao dispositivo a controlar (ex. TV), por intermédio de um leitor RFID, identificar de forma unívoca ou biunívoca a tecla premida pelo utilizador. 17A battery-operated remote control system based on passive RFID technology is described, in which the remote control does not require batteries or batteries, consisting of an antenna, a plurality of N passive RFID chips and N keys, and a multi-port network 1: N, where each key on the remote control is associated with a chip enabling the device to be controlled (eg TV) via an RFID reader to uniquely or uniquely identify the key pressed by the user. 17

Numa realização preferencial, cada tecla pode ativar dois ou mais chips, por exemplo através de interruptores multipolares.In a preferred embodiment, each key may activate two or more chips, for example through multi-pole switches.

Numa realização preferencial, o telecomando é formado por uma antena, N teclas e respetivos N chips RFID passivos, em que uma rede multi-portos 1:N garante a partilha da antena pelos N chips.In a preferred embodiment, the remote control is comprised of an antenna, N keys and respective N passive RFID chips, wherein a 1: N multi-port network ensures antenna sharing by the N chips.

Numa realização preferencial, há mecanismos de ativação e desativação dos chips RFID, usando interruptores de contacto, de modo a permitir ao utilizador ativar e desativar os chips.In a preferred embodiment, there are mechanisms for activating and deactivating the RFID chips, using contact switches, in order to enable the user to activate and deactivate the chips.

Numa realização preferencial, a rede multi-portos 1:N interliga a antena e os N chips de modo a garantir que apenas o chip ativo está conectado à antena do telecomando em cada instante, permitindo que este seja lido pelo leitor RFID, enquanto os restantes chips permanecem em silêncio, sem interferir com o chip ativo.In a preferred embodiment, the 1: N multi-port network interconnects the antenna and the N chips so as to ensure that only the active chip is connected to the antenna of the remote at each instant, allowing it to be read by the RFID reader, while the remaining chips remain silent without interfering with the active chip.

Numa realização preferencial, a rede multi-portos 1:N, é composta por linhas de transmissão de micro-ondas ou guias de ondas co-planares, ou outra, capaz de fazer a partilha/multiplexagem de uma única antena para os N chips RFID.In a preferred embodiment, the 1: N multi-port network is composed of microwave transmission lines or co-planar waveguides, or another, capable of sharing / multiplexing a single antenna to the N RFID chips .

Uma realização preferencial descreve arranjos apropriados da rede multi-portos com os N chips e N interruptores de modo a garantir que: por defeito todos os chips estão em silêncio e nenhum ID é lido pelo leitor RFID; apenas o chip RFID associado à tecla premida está ativo em cada instante; apenas o chip RFID ativo está conectado à antena do telecomando em cada instante; apenas o ID do chip pretendido é lido pelo leitor; os restantes chips permanecem em silêncio; os restantes chips não interferem com o chip ativo; 18A preferred embodiment describes appropriate multi-port network arrangements with the N chips and N switches to ensure that: by default all chips are silent and no ID is read by the RFID reader; only the RFID chip associated with the pressed key is active at any instant; only the active RFID chip is connected to the antenna of the remote control at any instant; only the ID of the intended chip is read by the reader; the remaining chips remain silent; the remaining chips do not interfere with the active chip; 18

Uma realização preferencial descreve um sistema de leitura a ser incorporado interna ou externamente no dispositivo a controlar, cuja função é identificar a tecla premida em cada instante, através da leitura do respetivo chip RFID. Uma realização preferencial descreve um leitor RFID embutido no dispositivo a controlar.A preferred embodiment describes a reading system to be incorporated internally or externally in the device to be controlled, whose function is to identify the key pressed at each instant by reading the respective RFID chip. A preferred embodiment describes an RFID reader embedded in the device to be controlled.

Uma realização preferencial descreve um sistema a ser montado externamente no dispositivo a controlar, incorporando um leitor RFID e um sistema de adaptação/interface RFID-IV.A preferred embodiment describes a system to be externally mounted on the device to be controlled incorporating an RFID reader and an RFID-IV interface / adaptation system.

Uma realização preferencial inclui um método e sistema de contabilização/interface do sistema proposto com as tecnologias anteriores.A preferred embodiment includes a method and accounting system / system interface proposed with prior art.

As realizações descritas são combináveis entre si. As seguintes reivindicações definem adicionalmente realizações preferenciais da presente invenção.The described embodiments are combinable with each other. The following claims further define preferred embodiments of the present invention.

Exemplos de aplicaçãoApplication examples

Esta invenção encontra aplicabilidade em todos os cenários em que se pretende controlar remotamente, sem fios, um dispositivo. Alguns exemplos: - Televisores, Box de TV por cabo, aparelhos de som e todo o tipo de equipamentos de entretenimento para substituição dos mecanismos atuais de controlo remoto;This invention finds applicability in all scenarios in which it is desired to wirelessly control a device. Some examples: - Televisions, Cable TV box, sound equipment and all type of entertainment equipment to replace the current mechanisms of remote control;

Consolas de jogos, para a leitura da operação dos comandos, ou controlos, ou controladores de jogo pelos utilizadores; - Portas de garagens, para o controlo de uma entre várias portas e/ou para o controlo de uma entre várias funções (subir/descer/parar/etc);Game consoles, for reading the operation of controls, or controls, or game controllers by users; - Garage doors, for controlling one of several doors and / or for controlling one of several functions (up / down / stop / etc);

Teclados sem pilhas ou baterias, para a leitura da operação das teclas pelos utilizadores; 19 - Cartões multi-funções, por exemplo para escolha de um de vários tarifários ou porta-moedas disponibilizados num mesmo cartão para leitura RFID para transportes públicos; - Cartões controlados pelo utilizador.Keyboards without batteries or batteries, for reading the operation of the keys by the users; 19 - Multi-function cards, for example to choose one of several tariffs or purse available on the same RFID reading card for public transport; - User controlled cards.

Lisboa, 26 de Agosto de 2014. 20Lisbon, August 26, 2014. 20

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para controlo remoto por comunicação RFID que compreende: a. uma antena de comunicação RFID (9) com impedância Zo; b. um elemento de comunicação RFID (1 ou 2) para controlo pelo utilizador que compreende: -um chip de comunicação RFID (3) com impedância própria ou adaptada igual a ZO; e -um interruptor de contacto normalmente fechado (5) em paralelo com o referido chip de comunicação RFID, referido como elemento controlável de comunicação RFID paralelo (1), ou um interruptor de contacto normalmente aberto (6) em série com o referido chip de comunicação RFID, referido como elemento controlável de comunicação RFID série (2); sendo que o referido interruptor de contacto está conectado a uma impedância de compensação (7 e 8) para que, à frequência de operação do referido dispositivo, o interruptor de contacto (5 ou 6) quando fechado opere como um curto-circuito; e o referido chip de comunicação RFID (3) está conectado direta ou indiretamente à referida antena de comunicação RFID (9) .RFID communication remote control device comprising: a. an RFID communication antenna (9) with impedance Zo; B. an RFID communication element (1 or 2) for user control which comprises: - an RFID communication chip (3) with its own impedance or adapted equal to ZO; and a normally closed contact switch (5) in parallel with said RFID communication chip, referred to as a controllable parallel RFID communication element (1), or a normally open contact switch (6) in series with said RFID communication, referred to as controllable element of RFID communication series (2); said contact switch being connected to a compensation impedance (7 and 8) so that, at the operating frequency of said device, the contact switch (5 or 6) when closed operates as a short circuit; and said RFID communication chip (3) is connected directly or indirectly to said RFID communication antenna (9). 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação anterior que compreende: a. uma pluralidade de N referidos elementos de comunicação RFID controláveis série (2), ou paralelo (1), ou série e paralelo; 1 b. uma rede multi-portos 1:N, interligando a referida antena (9) à pluralidade de N elementos controláveis de comunicação RFID (1 ou 2), que compreende, para a referida interligação, linhas de transmissão com rotação de fase predefinida; em que os elementos controláveis de comunicação RFID paralelo (1), a existirem, estão interligados cada um com a antena de comunicação RFID (9) por uma rotação de fase de 90° opcionalmente somada com um múltiplo positivo ou negativo de 180° (10); e em que os elementos controláveis de comunicação RFID série (2), a existirem, estão interligados cada um com a antena de comunicação RFID (9) por uma rotação de fase de 0o ou múltipla de 180° (11), positiva ou negativa.Device according to the preceding claim comprising: a. a plurality of N said controllable RFID communication elements series (2), or parallel (1), or series and parallel; 1 b. a multi-port network 1: N, said antenna (9) interconnecting the plurality of N controllable RFID communication elements (1 or 2), comprising, for said interconnection, transmission lines with predefined phase rotation; in which controllable parallel RFID communication elements (1), if any, are interconnected each with the RFID communication antenna (9) by a 90 ° phase rotation optionally added with a positive or negative multiple of 180 ° (10) ); and wherein the controllable serial RFID communication elements (2), if present, are each interconnected with the RFID communication antenna (9) by a positive or negative 0 ° or multiple phase rotation of 180 ° (11). 3. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores que compreende apenas elementos paralelos controláveis de comunicação RFID (1) interligados em estrela na antena de comunicação RFID (9).Device according to the preceding claims comprising only controllable parallel RFID communication elements (1) in the RFID communication antenna (9). 4. Dispositivo de acordo com as reivindicações 1-3 que compreende apenas elementos série controláveis (2) de comunicação RFID interligados em cascata até à antena de comunicação RFID (9).The device of claims 1-3 which comprises only controllable serial elements (2) of RFID communication cascaded to the RFID communication antenna (9). 5. Dispositivo de acordo com as reivindicações 1-3 que compreende apenas elementos paralelo controláveis de comunicação RFID (1) interligados em cascata de duas ou mais estrelas, até à antena de comunicação RFID (9).The device of claims 1-3 which comprises only controllable controllable RFID communication elements (1) coupled in cascade of two or more stars, to the RFID communication antenna (9). 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação anterior que compreende elementos série controláveis de comunicação 2 RFID (2) interligados em cada uma das referidas cascatas.A device according to the preceding claim comprising controllable serial RFID communication elements (2) in each of said cascades. 7. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores em que a referida impedância de compensação é uma malha LC (7 e 8), em que a indutância L (8) inclui a indutância do interruptor de contacto (5 e 6).A device according to the preceding claims wherein said compensating impedance is an LC loop (7 and 8), wherein the inductance L (8) includes the inductance of the contact switch (5 and 6). 8. Dispositivo de acordo com a reivindicação anterior em que a indutância L (8) é a indutância do interruptor de contacto (5 ou 6).A device according to the preceding claim wherein the inductance L (8) is the inductance of the contact switch (5 or 6). 9. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores em que o interruptor (5 ou 6) é um interruptor de contacto.The device of the preceding claims wherein the switch (5 or 6) is a contact switch. 10. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores em que o interruptor (5 ou 6) compreende uma peça deslizante de contacto, uma peça basculante de contacto, uma peça rotativa de contacto, uma peça pivotante de contacto, ou uma peça elevatória de contacto.A device according to the preceding claims, wherein the switch (5 or 6) comprises a contact sliding piece, a contact tip piece, a contact rotating part, a pivot contact piece, or a contact lifting piece. 11. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores em que a rede multi-portos 1:N, compreende linhas de transmissão de micro-ondas e/ou guias de ondas co-planares.A device according to the preceding claims wherein the 1: N multi-port network comprises microwave transmission lines and / or co-planar waveguides. 12. Sistema para controlo remoto por comunicação RFID de um aparelho que compreende um ou mais dos dispositivos para controlo remoto por comunicação RFID de acordo com as reivindicações anteriores (18); e um leitor de comunicação RFID (13 ou 20) para ler os chips dos 3 referidos dispositivos para controlo remoto (18) por comunicação RFID.A RFID communication remote control system of an apparatus comprising one or more of the RFID communication remote control devices of the preceding claims (18); and an RFID communication reader (13 or 20) for reading chips from said remote control devices (18) by RFID communication. 13. Sistema de acordo com a reivindicação anterior em que o referido leitor de comunicação RFID (13) está contido no referido aparelho a controlar remotamente (12).A system as claimed in the preceding claim wherein said RFID communication reader (13) is contained in said remotely controlled apparatus (12). 14. Sistema de acordo com a reivindicação 12 compreendendo adicionalmente uma interface RFID-IV (22) conectada ao referido leitor de comunicação RFID (20) e conectada por infravermelhos ao aparelho a controlar remotamente (23) . Lisboa, 26 de Agosto de 2014. 4The system of claim 12 further comprising an RFID-IV interface (22) connected to said RFID communication reader (20) and connected by infrared to the remotely controlled apparatus (23). Lisbon, August 26, 2014. 4
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6531964B1 (en) * 1999-02-25 2003-03-11 Motorola, Inc. Passive remote control system
US20080094181A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Tagsys Sas Passive remote control
US20110068909A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-24 Jung Che Chang Battery-free remote controller
US20110075051A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Sony Corporation Rfid-based wireless remote control using variable id field

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6531964B1 (en) * 1999-02-25 2003-03-11 Motorola, Inc. Passive remote control system
US20080094181A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Tagsys Sas Passive remote control
US20110068909A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-24 Jung Che Chang Battery-free remote controller
US20110075051A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Sony Corporation Rfid-based wireless remote control using variable id field

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Boaventura, A. et al., A novel battery-less remote control system based on low cost passive RFID technology", 6º CONGRESSO DO COMITÉ PORTUGUÊS DA URSI, Outubro 2012, publicado a, 20130103 *

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