SE515289C2 - Portabel kommunikationsenhet för läsning och/eller skrivning av data i identifieringsbrickor - Google Patents

Description

th ...L ch bo OO \0 En lösning på ovanstående problem visas av patentansökan WO 93/16531 Al. Denna enhet är visserligen portabel och löser ovanstående problem, men blir i sitt praktiska utförande synnerligen dyrbar. Detta kommer sig av att marknadsbehovet av portabla enheter endast utgör någon hundradel av behovet av stationära enheter. Sagda enhet blir även relativt klumpig, eftersom den korta seriestorleken inte tillåter en tillräcklig hög integrätionsnivå, dvs att diskreta komponenter används i stället för ASIC:ar, att standardutföranden måste användas på höljen, displayer, knappsatser etc och att begränsad i sin funktionalitet eftersom ingen standard finns för den trådlösa kommunikationen med överordnade system.

Den här föreliggande uppfinningen löser ovanstående kostnads-, dimensions- och standardiseringsproblem genom att ta tillvara den s.k. Bluetooth-teknik som tagits fram i mobiltelefonindustrin och som arbetar vid 2,45 GHz. En Bluetooth-telefon kompletteras med en identifieringsmodul mellan radiodel och antenn, och kan därvid kommunicera med 2,45 GHz identifieringsbrickor på känt sätt.

Kommunikationen med överordnade system görs ävenledes med Bluetooth, skulle den portabla enheten befinna sig inom täckningsområdet för ett Bluetoothnät. Räckvidden för ett sådant nät är vanligen 10 - 100 meter.

Alternativt, om den portabla enheten ej befinner sig i ett Bluetoothnät, kan den portabla enheten, som alltså även är en mobiltelefon, översända och emottaga digitala meddelanden rörande identifieringbrickorna via s.k. SMS-meddelanden om det gäller ett mobiltelefonsystem enligt GSM-standarden, alternativt enligt någon annan standard för överföring av UW ...z U7 NJ OO M0 90 digitala meddelanden. Det senare omfattar varje typ av mobiltelefonsystem som kan överföra digitala datameddelanden.

Mobiltelefonens bluetoothmodul kompletteras med en basbandsblandare för RFID mellan sändare och antenn.

Blandarens utsignal förstärks och avkodas på traditionellt sätt i mikroprocessor, data mellanlagras och sänds till överordnat system som SMS-meddelanden eller motsvarande.

Motsvarande skrivning sker genom att mikrovågssignalen pulsas.

Telefonen är redan kompakt, de tillkommande delarna få och en infrastruktur finns redan för att kommunicera informationen med överordnade system.

Cfl ...x (H FO OC \O Utföringsexempel Uppfinningen skall nu beskrivas med hjälp av ett utföringsexempel, där Fig l visar ett RFID-system av s.k. backscattertyp, Fig 2 visar ett RFID-system integrerat i en mobiltelefon, Figur 1 visar en avläsningsenhet 1 och en identifieringsbricka 2 som står i förbindelse med varandra via en mikrovågssignal 3. Avläsningsenheten innehåller en mikovågsoscillator 4 vilken via antennen 5 belyser brickans antenn 14. Brickans elektronikenhet 7 tar emot, kodar, modulerar och reflekterar signalen från avläsningsenheten med information enligt det data som finns i brickans elektronikenhet, och skapar därmed s.k. identifieringsmeddelanden 8 till avläsningsenheten.

Datainnehållet i dessa meddelanden kan vara förprogrammerade i brickan eller programmerbara exempelvis via mikrovågor, via ett i figuren ej visat kontaktdon eller på annat sätt. I det fall att programmering sker via mikrovågor amplitudmoduleras/pulsas mikrovågsoscillatorns 4 utsignal enligt det data som skall överföras till identifieringsbrickan 2.

Identifieringsmeddelandena 8 avges till en mottagarantenn 6 i avläsningsenheten. Mottagarantennen behöver dock inte nödvändigtvis vara separerad från sändantennen 5 såsom för enkelhets skull visats i figuren, utan kan vara hopbyggd i en enhet som exempelvis arbetar i motsatta polarisationer såsom höger/vänsterpolariserat eller horisontell/vertikalpolariserat. -uøva m __! en “W ro 09 ~o I en blandare 9 i avläsningsenheten 1 transponeras den från brickan emottagna mikrovàgssignalen från antennen 6 till basband genom blandning med en del av den i antennen 5 utsända signalen så att identifieringsmeddelandena 8 återskapas och tillförs avläsningsenhetens datordel eller processor 10.

Brickans data och annan information kan därmed göras tillgänglig via kommunikationskanalen 13, exempelvis genom seriell kommunikation enligt någon gängse metod eller trådlöst.

I utföringsexemplet har endast visats RFID-system där en omodulerad mikrovågssignal sänds ut från avläsningsenheten, vilket kan förekomma ifall brickan innehåller en ständigt oscillerande krets för klockning av dess interna logik och dess till brickantennen anslutna moduleringskretsar.

I en annan utföringsform kan avläsningsenheten även användas för att aktivera brickan, t.ex. genom att utsända pulsade mikrovågssignaler vilka detekteras av kretsar i identifieringsbrickan och därmed exempelvis startar en där inbyggd oscillator för framklockning av data till de modularorketsar som finns i anslutning till brickans antenn.

I ytterligare en annan utföringsform kan avläsningsenheten utsända pulsade mikrovågssignaler för att överföra data till brickan för lagring i ett däri inbyggt minne och/eller för att styra dess funktion. Avläsningsenheten kallas därför ibland även skriv/läsenhet.

Figur 2 visar hur en skriv/läs-enhet till ett RFID-system av backscattertyp integrerats i en telefon med Bluetoothkanal. wiv» (H I) -à 01 NJ OO w Mobiltelefonen, som t.ex. kan vara av GSM-typ, innehåller en datordel 21 som kontrollerar och verkar ihop med den radiodel som används för mobiltelefonens ordinarie funktion, d.v.s. att via antennen 23 kommunicera med basstationer på relativt stort avstånd (typiskt upp till några kilometer) exempelvis när man befinner sig i ett fordon, inne i en byggnad utan särskilda basstationer o.s.v. Ofta används en frekvens i storleksordningen 0,9 GHz eller 1,8 GHz för denna kommunikation.

Många mobiltelefonoperatörer tillhandahåller tjänster för överföring av data via sagda länk, d.v.s. att antennen 23 används för att exempelvis skicka textmeddelanden som via datordelen 21 förmedlas från telefonens tangentbord eller en yttre PC. En vanlig sådan tjänst benämns SMS, och meddelandena SMS-meddelanden. Antennen 23 kan även användas för att emottaga textmeddelanden, t.ex. för presentation i mobiltelefonens teckenfönster eller för vidarebefordran till en yttre PC.

Figur 2 visar även en Bluetoothkanal, där en ytterligare radiodel 24 anbragts för att på relativt kort avstånd via antennen 25 kommunicera med yttre enheter (typiskt upp till 100 meter). En sådan kompletterande kanal enligt Bluetooth sänder typiskt i intervallet 2400 - 2480 MHz, och överlappar således det frekvensband vid 2450 MHz som upplåtits för RFID och som typiskt är mindre än 30 MHz brett. Blutetoothradion 24 sänder vid låg uteffekt, endast några milliwatt, och är således relativt billig. Dess kostnad blir ytterligare låg genom att mobiltelefoner tillverkas i mycket stora serier och därför försvarar en hög integrationsnivå, d.v.s. att en stor del av radion 24 integrerats i ett eller ett fåtal ASICS (Application Specific Integrated Circuits). m __) m ro OO ~.o 2 Bluetoothradion 24 kan således användas för att exempelvis kommunicera med en annan Bluetooth radio, vilken dock inte nödvändigtvis integrerats i en mobiltelefon, den kan lika gärna vara integrerad i en PC för överföring av datafiler eller i ett telefonjack för samtal via det ordinarie och ledningsbundna telefonnätet.

Utföringsexemplet enligt denna uppfinning innebär att en RFID- modul 26 lagts till i mobiltelefonen och att denna utnyttjar samma radiodel 24 och antenn 25 som mobiltelefonens Bluetoothfunktion. Tillägget blir ytterst enkelt och består endast däri att en blandare 27 tillförs mellan radiodelen 24 och antennen 25. Den informationsbärande signalen från identifieringsbrickan tappas av vid greningspunkten 29 och blandas med sändsignalen som, avtappad vid greningspunkten 28, så att en basbandssignal med identifieringsmeddelanden erhålls vid 28. Dessa förs så till mobiltelefonens datordel 21, där de på lämpligt sätt processas. Funktioner för enheterna 10, 4, 5 och 6 i figur 1 finns redan i mobiltelefonen, och den enda hårdvara som tillkommer för RFID-funktionen utgörs således av blandaren 9, d.v.s. enheten 27 i figur 2. En synnerligen kompakt, användbar och billig mobil avläsningsenhet har således åstadkommits enligt denna uppfinning.

Skulle data behöva överföras till identifieringsbrickan, och/eller behöver brickan en amplitudmodulerad väcknignssignal vid 2,45 GHz, låter även detta sig göras. Signalen från Bluetoothradion, som ändå innehåller amplitudmodulationskretsar, pulsas då enligt ett lämpligt mönster för att kunna skriva data i brickan.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen ingår sagda blandare 27 i Bluetoothradions 24 ordinarie kretsar som en integrerad enhet, och är den portabla kommunikationsenheten inrättad att läsa brickor vilka avger en backscattersignal enligt standarden för Bluetooth.

Uppfinningen omfattar även en bricka där brickan avger sin information modulerad och kodad att efterlikna de meddelanden som normalt överförs mellan olika Bluetoothenheter, d.v.s. enheter med sändare i överföringslänkens båda ändar. En sådan bricka är utförd för de höga överföringshastigheter i mikrovågskanalen som Bluetooth specificerats för, jämfört med de flesta RFID-system, och medför därför, för att minska strömkonsumtionen och åtföljande krav på stora batterier i brickan, att brickan kan arbeta i hög datatakt men att den dessemellan, genom att ha ett uppväckningsbart utförande, kan inta ett strömsnålt viloläge mellan kommunikationstillfällena.

Brickan kan därvid även vara inrättad att kunna skrivas enligt Bluetoothstandarden.

Claims (10)

Lfi -..x 07 NJ ÖÛ \O Krav

1. l. Portabel kommunikationsenhet för läsning och/eller skrivning av data i identifieringbrickor med hjälp av mikrovågor vid 2,45 GHz, där kommunikationsenheten belyser brickan med sagda mikrovågor och där identifieringsbrickan genom modulation av den infallande mikrovågssignalen med informationssidband reflekterar sin information till kommunikationsenheten utan att ny energi tillförs densamma, kännetecknad av att kommunikationsenheten utgörs av med 2,45 GHz Bluetooth-teknik försedd mobiltelefon vilken kompletterats med en basbandsblandare (27) mellan Bluetoothkanalens radiodel och antenn och vilken är inrättad för emottagning av identifieringsmeddelanden från sagda identifiringsbricka.

2. Portabel kommunikationsenhet enligt 1, kännetecknad av att blandarens utsignal förstärks och avkodas på traditionellt sätt i en datordel (21) i mobiltelefonen.

3. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att data mellanlagras och sänds till överordnat system som SMS-meddelanden eller motsvarande via mobiltelefonens ordinarie talkanal.

4. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att data mellanlagras och sänds till överordnat system som data-meddelanden eller motsvarande via mobiltelefonens Bluetoothkanal.

5. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att identifieringsbrickor med uppväckningsfunktion kan uppväckas genom amplitudmodulering/pulsning av den från Bluetoothradion (24) utsända mikrovàgssignalen.

6. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att identifieringsbrickor med skrivbarhetsfunktion kan skrivas med nya data via Bluetoothradion (24) genom amplitudmodulering/pulsning av den utsända mikrovågssignalen.

7. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att identifieringsbrickan inrättats att svara på meddelanden i Bluetoothkanalen genom modulation enligt standarden för Bluetooth, och att sagda blandare (27) därvid ingår i Bluetoothradions (24) ordinarie mottagarkretsar som en integrerad enhet.

8. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att den även innefattar en identifieringsbricka, där brickan avger sin information modulerad och kodad enligt standard för Bluetooth.

9. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att brickan kan arbeta i hög datatakt och därmed vara Bluetoothkompatibel, men att den dessemellan, genom att ha ett uppväckningsbart utförande, mellan kommunikationstillfällena intar ett strömsnålt viloläge.

10. Portabel kommunikationsenhet enligt något av tidigare krav, kännetecknad av att brickan även inrättats att kunna skrivas med data enligt Bluetoothstandarden.