SE526370C2 - Digital transponderläsare - Google Patents

Description

526 370 ruw: : 2 ë*'*' EE' rare att bygga in sofistikering i läsarna. Denna brist på so- fistikering betyder i allmänhet att förändring av transmis- sionsfrekvensen inte längre är ett möjligt val, eftersom fre- kvenstranslation behöver dyr och komplexa inställda kretsar. I stället har transpondrarna avstått från avstàndsmätningsmöjlig- heten och tidsindelar i stället kommunikationskanalen med frå- garen. Här skickar frågaren (kallad en läsare) en förfrågnings- signal under en begränsad tid. Transpondern tar emot signalen och väntar tills den är färdig och svarar sedan på samma fre- kvens med sin identitet och datakod.

Anordningarna kallas ibland transpondrar och också ibland tag- gar, eftersom deras sluttillämpning eventuellt kan vara tagg- ning av varor och djur.

RFID står för radiofrekvensidentifikation. Det är en brett va- rierad samling av teknologier för olika tillämpningar som sträcker sig frán höghastighetsavläsning av järnvägskontainrar till tillämpningar inom försäljning, vilket kan betraktas som en potentiell efterföljare till streckkodningsteknologierna, till användning för att identifiera djur i gårdar. RFID är ba- serad kring radio eller elektromagnetisk utbredning. Detta ger möjligheten för energi att penetrera vissa varor och läsa en tagg som inte är synlig för att därigenom identifiera dessa va- ror på avstånd, antingen i form av en identitetskod eller helt enkelt för att identifiera att någonting finns närvarande (BAS). Olika frekvenser för radiosystemet resulterar i olika avläsningsavstànd och egenskaper för systemet.

Vanliga tillgängliga taggar har en driftfrekvens i området från 60 kHz till 5,8 GHz beroende på tillämpning. I drift kan man i huvudsak säga att det finns tre olika typer av teknologier im- plementerade. Dessa är: ° Magnetiskt baserade RFID-teknologier ° EAS-baserade teknologier ° RFID-teknologier baserade pà elektriska fält (TI 24 370 3 pcš¿g :::n§.§ Transpondrar kopplade till det elektriska fältet tillhandhåller i allmänhet mycket större avstånd i förhållande till deras mag- netiska motparter. Snarare än att begränsas till avståndet för kraftlinjerna som emitteras från en magnetfältsgenerator använ- der de utbredningsegenskaper för det elektriska fältet i radio- kommunikation för att leda energi och data från läsaren till transpondern och data från transpondern till läsaren.

Elektrisk fältutbredning kräver antennsystem som typiskt sett är halva våglängden av driftsfrekvensen i storlek. (l50 cm vid 100 MHz, 15 cm vid 1 GHz, 5 cm vid 2,5 GHz och 2,5 cm vid 5,8 GHz). Detta orsakar praktiska begränsningar beträffande vid hur låg frekvens man kan börja använda E-fältsutbredningsmeto- der på grund av storleken för antennen.

Högre driftsfrekvenser kräver dyrare komponenter och förlorar förmågan att överföra energi med en hastighet som är invers på våglängden i kvadrat.

Dessutom minskar energidensiteten för en signal som strålas med användning av elektrisk fältkoppling som inversen på avståndet i kvadrat mellan källan och transpondern. Under det att känsli- ga mottagare kan kompensera för denna energiförlust för data- kommunikationer över långa avstånd är passiva transpondrar som använder läsarens energigivande fält som en kraftkälla i prak- tiken begränsade till kanske tio meter (säg vid 400 MHz). Bor- tom detta avstånd (vilket reduceras drastiskt med ökad frekvens till mindre än l meter vid 2,5 GHz) är det nödvändigt för tag- gar att använda ett externt batteri som en kraftkälla.

Taggar som använder elektriska fält är tillgängliga i många olika konfigurationer och prisområden, speciellt beroende på komplexiteten för transpondern. Om transpondern är en läs- /skrivtransponder och det krävs att den skall fungera bortom gränsen för passiva transpondrar kan mottagningskretsarna vara dyra och svåra att konstruera speciellt om stabilitet krävs för frekvensen i beroende på temperaturen.

-Tl F) .1>(,\ (N -J CD Emellertid har uppfinningen beträffande bakspridningsmodula- tionsprincipen vid Lawrence Livermore-laboratorierna på 1960- talet och skickligheten för halvledarkonstruktörer att minska storleken för alla egenskaper för att erhålla billiga integre- rade kretsar betytt att taggar som endast använder elektriska fält i läsmod kan göras extremt billiga, högst sannolik för un- der 10 US cent vid hög volym. En sådan tagg skulle vara passiv, inte ha några inställda kretsar, endast läsas, bestå av en enda integrerad krets och en enkel antenn, fungera vid alla fre- kvensområden, vara temperaturokänslig, och kunna sända ett stort datavärde när den bestrålas av en läsares energifält. I sådana system är läsaren komplex eftersom den tillhandahåller frekvensstabilitet, energin för systemet och mottagningsselek- tivitet för att ta emot den svaga återmatningskommunikationen, men taggarna är mycket billiga. Detta är idealt för situationer där det endast finns en läsare och många taggar som t.ex. i stora hjordar med gárdsdjur.

Taggar för elektriska fält måste fungera i ett ordnat spektrum- hanteringssystem eftersom deras strålade energi (speciellt från läsaren) kan detekteras av andra känsliga läsare långt borta och möjligen orsaka interferens.

Senare forskning inom teknologin för passiva taggar har upp- täckt att mängden energi som krävs för att energisätta taggen dramatiskt faller. Läsaren utstrålar energi från dess sänd- ningsantenn, av vilken en del fångas in av taggen i ett område kring dess antenn som kallas ”antennens apertur”. Storleken för detta område beror på egenskaperna för taggantennen och drifts- frekvensen för systemet (t.ex. en 915 MHz dipol har en 134 cm2 apertur). Traditionellt skulle en 5-voltslogikkrets i en trans- ponder behöva 55 milliwatt med RF-energi för att fungera under det att senare utveckling har sett denna effektmängd falla till mindre än l milliwatt, för att därigenom dramatiskt reducera effekten som behövs av läsaren och öka avståndet för vilka pas- siva transpondrar kan fungera effektivt. 526 570 s 0 0:00 Inca oo a u n 1 0 n 1 1 u U 0 u o v 0 I o oo 4 nun nu En separat kategori existerar också med ”aktiva” taggar (batte~ ridrivna). Dessa taggar är ”fyr”-taggar, d.v.s. de frågas inte av en läsare utan väcker sig själva periodiskt från en lågef- fekts ”sovmod” och sänder sin identitet innan de återvänder till ”sovmod”. Genom att sända på en fix frekvens kommer en känslig mottagare inställd på den frekvensen och som befinner sig i närheten av taggen att ta emot identitetsmeddelandet.

Denna typ av transponder erbjuder avstånd upp till hundratals meter men är inte lämpad för situationer där platsen för en tagg skall bestäms inom ett par meter, eller där väldigt många taggar finns närvarande i läsarens zon. Krypteringsteknologi har också lagts till dessa system för att förhindra att oönska- de taggar accepteras som giltiga koder av läsaren.

Trots svårigheterna gör de större avstånden, högre datahastig- heterna och nya teknologierna dessa transpondrar lämpliga för ett stort antal tillämpningar.

Såsom kan förstås av beskrivningen av teknikens ståndpunkt ovan finns ett antal olika transpondersystem och metoder och fler utvecklas kontinuerligt. De flesta av dessa system fortsätter att skjuta intelligensen mot läsaren för att kunna producera enkla och billiga transpondrar eller taggar. Det skulle därför vara fördelaktigt om en läsare skulle kunna konstrueras som kan hantera transpondrar från flera olika system utan dyr hårdvaru- modifiering och företrädesvis på ett dynamiskt sätt.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett huvudsakligt syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla sådana apparater och metoder som åtminstone be- gränsar de ovan angivna problemen.

Det är i detta avseende ett speciellt syfte med uppfinningen att tillhandahålla en sådan apparat och metod som på ett enkelt och kostnadseffektivt sätt kan läsa transpondrar från olika sy- stem som implementerar olika kommunikationsprotokoll.

LU ß) f1\ z 7 0 _ __ Det är ytterligare ett syfte med uppfinningen att tillhandahål- la sådana apparater och metoder som kan läsa transpondrar från olika system som implementerar olika kommunikationsprotoll på ett dynamiskt sätt.

Dessa syften bl.a. är enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning uppfyllda av en transponderläsare anordnad att läsa data från transpondrar, vari nämnda transpondrar skickar data enligt ett transpondersignaleringsprotokoll. Transpondersigna- leringsprotokollet kan väljas från ett antal olika transponder- signaleringsprotokoll.

Eftersom dessa är konstruerade för att känna igen transpondrar eller taggar från olika system kan en läsare hantera hjordar av djur där olika djur använder taggar från olika transpondersy- stem.

Transponderläsaren omfattar en antennanordning för att sända en första analog signal till en av nämnda transpondrar och ta emot en andra analog signal från nämnda transponder, nämnda trans- ponderläsare omfattar vidare organ för att analysera, t.ex. de- modulera, detektera, avkoda och sända nämnda signal mottagen av nämnda antennorgan till efterbehandlingsorgan.

Den första analoga signalen är signalen som energiger en passiv transponder eller aktiverar en halvpassiv transponder. Den för- sta analoga signalen betecknas ibland aktiveringssignal. Den första analoga signalen kan vara kontinuerlig eller intermit- tent för fullduplex- respektive halvduplexsystem. Den andra analoga signalen är signalen som skickats från transpondern som innehåller identifieringsinformation som skall bestämmas av lä- saren med användning av demodulering, detektering och avkod- ning, vilket beskrivs senare. Läsaren kan sedan sända informa- tionen till efterbehandlingsorgan, t.ex. en databas för att lagra informationen. ow fo CM tu w: c: Transponderläsaren omfattar digitala behandlingsorgan, en ana- log-till-digitalaomvandlare anordnad att ta emot nämnda andra analoga signal från nämnda antennorgan, omvandla nämnda andra analoga signal till en första digital signal och skicka nämnda första digitala signal till nämnda digitala behandlingsorgan.

De digitala behandlingsorganen omfattar analyseringsorgan t.ex. demodulering, detektering och avkodningsorgan anordnade att de- modulera, detektera och avkoda digitala signaler mottagna en- ligt åtminstone två olika transpondersignaleringsprotokoll och de digitala behandlingsorganen tar emot, demodulerar, detekte- rar och avkodar nämnda första digitala signal och sänder sedan nämnda avkodade signal till nämnda efterbehandlingsorgan.

Genom att omvandla den mottagna signalen till den digitala do- mänen kan digitala behandlingsorgan användas för att behandla den digitala signalen medelst någon lämplig metod, d.v.s. en- ligt ett protokoll utvalt från ett flertal protokoll.

Dessa syften, bland andra, är enligt en andra aspekt av före- liggande uppfinning uppfyllda av en metod för att läsa avläs- ningsdata från transpondrar, varigenom vardera av nämnda trans- ponder sänder data enligt ett transpondersignaleringsprotokoll, transpondersignaleringsprotokollet kan väljas från ett antal olika transpondersignaleringsprotokol1.

Metoden omfattar att sända en första analog signal till en av nämnda transpondrar och ta emot en andra analog signal från nämnda transpondrar med användning av ett antennorgan, demodu- lera, detektera och avkoda nämnda signal mottagen av nämnda an- tennorgan och sända nämnda signal till efterbehandlingsorgan.

Metoden är vidare kännetecknad av stegen att omvandla nämnda andra analoga signal från den analoga domänen till en första digitala signal i den digitala domänen och tillhandahålla hämn- da första digitala signal till digitala behandlingsorgan, vari nämnda digitala behandlingsorgan omfattar demodulering, detek- tering och avkodningsorgan anordnade att demodulera, detektera och avkoda digitala signaler mottagna enligt åtminstone två olika transpondersignaleringsprotokoll. Metoden fortsätter med att demodulera, detektera och avkoda nämnda första digitala signal enligt ett utvalt transpondersystem och sända nämnda av- kodade signal till nämnda efterbehandlingsorgan.

Enligt en föredragen utföringsform omfattar antennorganen organ för att styra antennegenskaperna och ett digitalt gränssnitt för att ta emot och sända digitala meddelanden från nämnda di- gitala behandlingsorgan. Antennorganen styr nämnda antennegen- skaper i beroende av nämnda mottagna digitala meddelanden och/eller sänder digitala meddelanden som hänför sig till an- tennegenskaperna till nämnda digitala behandlingsorgan.

Med detta arrangemang kan antennegenskaperna styras och ställas in till de omständigheter som gäller. T.ex. kan förstärkningen ställas in i beroende av de specifika transpondrar som används eller det förväntade avståndet från läsaren för den specifika tillämpningen för transponderläsaren.

Inom tillämpningen för att identifiera mjolkdjur i ett mjölk- stall är det vanligt att fler än en transponderläsare positio- neras relativt nära varandra. I dessa fall kan läsarna störa varandra på ett antal olika sätt. Antennegenskaperna kan då styras och ställas in för att minimera störningarna från den andra läsaren under avläsning av transpondern såväl som att störa den andra läsaren i minsta möjliga mån under energigiv- ning av transpondrar. Genom att styra fasen för aktiveringssig- nalen för vardera transponderläsaren så att de är koherenta kommer ett minimum av störning att inträffa mellan transponder- läsarna.

T.ex. kan transponderläsaren ställa in antennegenskaper i bero- ende av detekterade omgivningsegenskaper för att åstadkomma op- timal signaleringsdetekteringskvalitet i förhållande till den elektromagnetiska omgivningen.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan protokollen vara halvduplexprotokoll, fullduplexprotokoll eller privata proto- koll. Genom att konstruera en transponderläsare enligt uppfin- ningen är det möjligt att ha en enda läsare som kan användas för olika protokoll.

Enligt en utföringsform av transponderläsaren enligt uppfin- ningen förser de digitala behandlingsorganen andra digitala signaler till en digital-till-analogomvandlare för att omvandla nämnda andra digitala signaler till nämnda första analoga sig- nal, och den digitala-till-analoga omvandlaren förser nämna första analoga signal till antennorganen för sändning. Alltså kan de digitala behandlingsorganen styra egenskaperna för den energigivande signalen som sänds från antennen för att energi- sätta transpondrar. Detta kan t.ex. användas för att skicka styrsignaler till transpondrar eller helt enkelt andra frekven- sen för energisignalen (aktiveringssignalen).

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen omfattar de digitala behandlingsorganen organ för att demodulera en signal enligt fler olika metoder. Dessa kan implementeras som olika block eller kan vara olika delar av samma block i de digitala behandlingsorganen. De digitala behandlingsorganen kan välja vilken demoduleringsmetod som skall användas på olika sätt. I en utföringsform sker valet automatiskt och dynamiskt så att de digitala behandlingsorganen väljer den metod som är bäst enligt specifika kriterier. Enligt en annan utföringsform väljer en operatör vilken metod som skall användas.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen omfattar de digitala behandlingsorganen organ för att detektera symboler från nämnda demodulerade digitala signal och organ för att av- koda symboler från nämnda detekterade symboler enligt flera scheman. Dessa kan implementeras som olika block eller kan vara olika delar av samma block i de digitala behandlingsorganen.

Ffwf 7=7 »ß~=) J/ 0 rara: :'a: :a"w .: O . .. . . .äns Eftersom de digitala behandlingsorganen omfattar flera olika demodulerings-, detekterings- och avkodningsorgan är transpon- derläsaren mycket flexibel och det är möjligt att läsa olika transpondrar.

Transponderläsaren kan välja demoduleringen, detekteringen och avkodningsorganen som skapar den bästa signaldetekteringskvali- teten. Avkodning kan vara enkel CRC.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen, där ett full- duplexprotokoll används kan transponderläsaren omfatta organ för att subtrahera den första analoga signalen från den andra analoga signalen för att ta emot bidrag från den första analoga signalen, sänd av antennen från mottagningen av nämnda andra analoga signal mottagen av antennen. Den första analoga signa- len kan boostas och/eller fördröjas innan subtraktion. Genom detta arrangemang kan en framstående svarssignal tas emot från transpondern eftersom den energigivande signalen, d.v.s. den första analoga signalen, sänds kontinuerligt i ett full- duplexsystem, d.v.s. även vid mottagning av signalen från transponder. Eftersom den första analoga signalen är starkare, d.v.s. har högre amplitud, än den andra signalen kan den andra signalen drunkna om den första signalen inte subtraheras.

Enligt en utföringsform av uppfinningen omfattar transponderlä- saren organ för att bestämma vilket transpondersignaleringspro- tokoll som nämnda transponder använder. Detta kan utföras på olika sätt. T.ex. kan transponderläsaren läsa en första trans- ponder i en startuppsekvens och att nämnda transponderläsare då antar att alla påföljande avlasta transpondrar arbetar enligt nämnda detekterade protokoll eller så kan en operatör välja lämpligt transpondersignaleringsprotokoll. Enligt ett alterna- tiv kan transponderläsaren besluta dynamiskt, för varje trans- ponder, vilket protokoll som skall användas. Detta beslut kan baseras t.ex. på detekteringshastigheten eller signal-till- brusförhållandet. oo o ooo c o o o ao no o o ooo oo oooo oo o oo o o o on uno o o nsoaoo ao nouoono _4. o o o oo o o o o o o o o Ytterligare kännetecken av uppfinningen och fördelar ärav kom- mer att vara uppenbara från följande detaljerade beskrivning av utföringsformer av uppfinningen.

Kort beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning kommer att förstås bättre från den de- taljerade beskrivningen av utföringsformer av föreliggande upp- finning som ges här nedan och de bifogade ritningarna l till 10, vilka ges i illustrativt syfte och följaktligen inte är be- gränsande för föreliggande uppfinning.

Figur l visar en schematisk sidovy av ett transponderläsarsy- stem enligt föreliggande uppfinning.

Figur 2 visar ett blockschema av en föredragen utföringsform enligt föreliggande uppfinning.

Figur 3 visar ett blockschema av gränssnittet mellan antenner- ganen och behandlingsorganen i större detalj.

Figur 4 visar ett blockschema av gränssnittet mellan antenner- ganen och behandlingsorganen i större detalj.

Figur 5 visar ett blockschema av behandlingsorganen enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen i större detalj.

Figurerna 6 och 7 visar blockdiagram för detekteringen imple- menterade i behandlingsorganen enligt uppfinningen.

Figurerna 8 och 9 visar två olika telegramscheman.

Figur 10 visar ett blockschema av gränssnittet mellan behand- lingsorganen och antennorganen enligt en annan föredragen utfö- ringsform av uppfinningen.

Föredragna utföringsformer I följande beskrivning används specifika detaljer i syfte att förklara och inte begränsa, t.ex. speciella tekniker och till- <1 FJ 70 co ooo o nu to l o oo oo n n o øoooa o oooooo o ooø o n o c o o o g_|\ PJ m (_,\| :00ë1. lämpningar i syfte att tillhandahålla en genomgående förståelse av föreliggande uppfinning. Emellertid kommer det att vara up- penbart för fackmannen att föreliggande uppfinning kan utföras i andra utföringsformer som skiljer sig från dessa specifika detaljer. I andra sammanhang har detaljerade beskrivningar av välkända metoder och apparater utelamnats för att inte dölja beskrivningen av föreliggande uppfinning med onödiga detaljer.

Figur 1 visar en schematisk sidovy av ett arrangemang enligt föreliggande uppfinning. En transponderläsare 101 är kopplad till behandlingsorgan 102, vilka i sin tur är kopplad till ef- terbehandlingsorganet 103. I tillämpningen med att registrera mjölkdjur kan efterbehandlingsorganen t.ex. innehålla en data- bas för att registrera data som hänför sig till vartdera iden- tifierat djur. Syftet med transponderläsaren 101 och behand- lingsorganen 102 är att identifiera ett djur som passerar genom läsaren 101 i riktningen som indikeras med pilen 104. Djuren kan t.ex. vara på väg till en mjölkstation, där ytterligare data kan registreras och föras till efterbehandlingsorganen 103 för lagring i databasen (ej visad).

Figur 2 visar ett schematiskt blockschema av en utföringsform enligt föreliggande uppfinning. En antennmodul 202 omfattar den faktiska antennen såväl som en analog, och i en utföringsform, digitala kretsar. Antennmodulen omfattar organ för att ställa in antennegenskaperna, t.ex. matchningskretsar, organ för att koppla in eller koppla ur parasitiska element, såväl som att reglera utgångseffekten eller signalens form och strålnings- mönster. Detta används för att anpassa antennen att sända och ta emot signaler i specifika frekvensband, i full- eller halv- duplex, eller modifiera strålningsmönstret för att inte störa, eller åtminstone störa mindre, närbelägna elektroniska anord- ningar, inkluderande andra transponderläsare.

Antennmodulen 201 kommunicerar med processormodulen 202 som kommer att diskuteras i detalj nedan, vilken i sin tur kommuni- f, s C» J (Al ' 70 ,.. 0 nun across 0 0 0 Q n n 0 nano 1 n mono 0 u -coq 0 coon I on» u 0 u 0 oc: coon a n 0 0 0 0002 n 0 I :noe 0 1 c 000 c } cerar med en databussmodul 203 anpassad för kommunikation med andra behandlingsorgan (ej visade) vilket diskuterats ovan.

Figur 3 visar ett schematiskt blockschema av en utföringsform enligt uppfinningen. I denna utföringsform är ett digitalt gränssnitt 303 implementerat mellan en antennmodul 301 och en processormodul 302 förutom transmissions- och mottagningslän- karna, TX respektive RX. Alltså kan processormodulen 302 instru- era antennmodulen att sätta speciella antennegenskaper i bero- ende av beräknade och detekterade omständigheter. T.ex. kan processormodulen 302 analysera signalen Rx och avgöra att sig- nal-till-brusförhàllandet skulle förbättras om antennegenska- perna skulle förändras med ett beräknat värde. Alltså kan pro- cessormodulen 302 skicka ett meddelande enligt denna slutsats till antennmodulen 301, vilken skulle anpassa antennegenskaper- na.

Figur 4 visar signalgränssnittet mellan en antennmodul 401 och en processormodul 402 i större detalj, där en A/D-omvandlare 403 omvandlar den analoga signalen RX, mottagen av antennmodulen 401, till en digital signal Rm, vilken matas till processormo- dulen 402. En D/A-omvandlare omvandlar en digital signal Txm konstruerad i behandlingsmodulen 402, till en analog signal TX som skall sändas av antennmodulen 401. Alltså arbetar proces- sormodulen i den digitala domänen under det antennmodulen med avseende på mottagna och sända signaler arbetar i den analoga domänen.

Figur 5 visar processormodulen i större detalj i ett blocksche- ma enligt en utföringsform av uppfinningen. Processormodulen omfattar första och andra demoduleringsblock 501 och 502, för- sta och andra detekteringsblock 503 och 504 och första och and- ra avkodningsblock 505 och 506.

Demoduleringsmodulerna 501 och 502 omfattar vardera koden, im- plementerade i hårdvara eller mjukvara, för att implementera demodulering enligt de olika metoderna eller scheman. För demo- dulering kan detta inkludera olika filter för att nedomvandla den mottagna signalen Rw till ett basband. De olika blocken kan inkludera olika filter, och vartdera block kan vara avsett att hantera signaler från en speciell transpondersignalering i ett eller två frekvensband, vilket kan vara olika för olika trans- pondrar.

Nedan är tabell 1, vilken listar olika egenskaper för två olika exempel på transpondersystem.

Parameter FDX-transponder HDX-transponder Aktiveringsfrekvens 134,2 kHz 134,2 kHz Mbdulering AM FSK Returnerad frekvens 129,0 till 133,2 kHz 124,2 kHz (1) 135,2 till 139,4 kHz 134,2 kHz (0) Kanalkodning Modifierad DBP Ingen symboltid 0,23845 ms O,l288 ms for ”1" 0,1l92 ms för ”O” ßithastighet 4194 Hz 77625 Hz för "l" 8387,5 Hz för ”O” Antalet bitar i med- delande 128 ll2 Detekteringsmodulerna 503 och 504 omfattar vardera koden, im- plementerad i hårdvara eller mjukvara för att implementera de- tektering av symboler enligt olika metoder eller scheman. Detta kommer att ytterligare beskrivas i samband med figurerna 6 och 7. Resultatet av detekteringen är en sekvens av bitar som kal- las ett telegram.

Slutligen omfattar avkodningsmodulerna 505 och 506 kod, imple- menterad i hårdvara eller mjukvara för att implementera avkod- ning av telegrammen enligt olika metoder eller scheman. Tele- grammen analyseras och ID-koden bestäms. I figurerna 8 och 9 är två olika telegram visade. Den första uppgiften i att avkoda f! r > (,p\ i., Lfl (IQ ~ .n kan t.ex. vara att jämföra de inledande bitarna i telegrammet med en känd ingress. Om de inledande bitarna inte stämmer över- ens med ingressen avvisas telegrammet eller betraktas som fel- aktigt. Telegram enligt olika transpondersystem omfattar olika ingresser. Integriteten för telegrammet kontrolleras härnäst t.ex. med feldetekteringsbitar i telegrammet. Denna integri- tetstest kan också skiljas åt för olika system.

Vilka demodulerings-, detekterings- och avkodningsmoduler som används kan väljas på olika sätt. T.ex. kan en operatör välja i vilket system transponderläsaren skall arbeta, detta kommer att avgöra, t.ex. med användning av en databas, vilka moduler som skall användas.

I en föredragen utföringsform omfattar processormodulen 202 en evaluerings- och valmodul 507. Evaluerings- och valmodulen (ESM) styr valet av de andra modulerna och kan t.ex. beordra att en specifik uppsättning med moduler skall hantera mottag- ningen av signalen. Olika kännetecken beräknas, t.ex. signal- till-brusförhållanden, bitfelshastighet, telegramavvisningshas- tighet etc. och sparas. Detta kan utföras för ett antal olika tillfällen och de olika resultaten jämföras. ESM-modulen väljer sedan den kombination av moduler som ger bäst prestanda för lä- saren för ytterligare detektering av transpondrar.

ESM-modulen kan också anpassas att känneteckna störningar i miljön och möjligen anpassa och styra antennegenskaperna däref- ter eller känna igen trasiga transpondrar och alarmera en ope- ratör.

I en utföringsform använder ESM-modulen ett antal olika kombi- nationer av moduler tills en kombination resulterar i ett gil- tigt telegram. Detta telegram skickas sedan vidare som ett gil- tigt telegram på databussen.

Figurerna 6 och 7 visar vardera i blockschema olika avkodnings- scheman som implementeras av vardera detekteringsmodulen 503 n coon FfW 7 I - - ~» Ü zwræs .. 6 En g o: u...~: \ I u 0 0 r-J VS* 0 coca o o 0 voro osv oo och 504. Figur 6 visar en detekteringsmetod som är lämplig för användning för halvduplextranspondrar med användning av två olika frekvenser fo och fl för att representera en ”0” och en ”l”. Figur 7 visar en detekteringsmetod där ingen signal indi- kerar en ”1” och en signal med frekvens fc indikerar en "O".

Båda dessa metoder är kända som sådana och diskuteras därför inte vidare.

Processormodulen kan omfatta flera av vardera demodulering, de- tektering och avkodningsmoduler som alla implementerar olika metoder för att utföra uppgifter enligt olika transponderläsar- system.

Figur 10 visar ett blockschema för gränssnittet mellan antenn- organen 1001 och behandlingsorganen 1002 enligt uppfinningen när ett fullduplexprotokoll används. I denna utföringsform sub- traheras signalen TX från den mottagna signalen Rx för att bilda en ny modifierad mottagen signal Rmp Genom denna funktion är det lättare att demodulera signalen Rmloch den är inte så svår, d.v.s. det krävs inte lika många giltiga siffror, att analyse- Ia.

Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras på en mångfald olika sätt. Sådana variationer skall inte betraktas som avsteg från omfånget av uppfinningen. Alla sådana modifikationer som skulle vara uppenbara för fackmannen är avsedda att vara inklu- derade i omfånget för de bifogade kraven.

Claims (40)

fffö/ 'IFVH ULU V; U .H š':š":š E.":š. :":"I= -šzlï l' E"§'fin"*É"?'HfE '.íħ Patentkrav

1. l. Transpondläsare anordnad att läsa data från transpond- rar, vari vardera av nämnda transpondrar sänder data enligt ett transpondersignaleringsprotokoll, - nämnda transpondersignaleringsprotokoll väljs från ett antal olika transpondersignaleringsprotokoll, och - en första och en andra transponder signalerande enligt samma eller olika protokoll, - nämnda transponderläsare omfattar antennorgan för att sända en första analog signal till en av nämnda transpondrar och ta emot en andra analog signal från nämnda transpondrar, och - nämnda transponderläsare omfattar vidare organ för att analy- sera nämnda signal mottagen av nämnda antennorgan k ä n n e t e c k n a d a v att - nämnda transponderläsare omfattar digitala behandlingsorgan, - nämnda transponderläsare omfattar en analog-till-digitalom- vandlare anordnad att ta emot nämnda andra analoga signal från nämnda antennorgan, omvandla nämnda andra analoga signal till en första digital signal och förse nämnda första digitala sig- nal till nämnda digitala behandlingsorgan, - nämnda digitala behandlingsorgan omfattar analyseringsorgan anordnade att analysera nämnda mottagna digitala signaler en- ligt åtminstone två olika transpondersignaleringsprotokoll.

2. Transponderläsare enligt krav l, vari nämnda analyse- ringsorgan omfattar första demodulering, detektering och avkod- ningsorgan för demodulering, detektering och avkodning av digi- tala signaler enligt ett första transpondersignaleringsproto- koll och andra demodulering, detektering och avkodningsorgan för demodulering, detektering och avkodning av digitala signa- ler enligt ett andra transpondersignaleringsprotokoll.

3. Transponderläsare enligt krav 1 eller 2, vari nämnda transponderläsare vidare omfattar sändningsorgan för att sända nämnda analyserade första digitala signal till efterbehand- lingsorgan.

4. Transponderläsare enligt något av kraven l-3, vari - nämnda antennorgan omfattar organ för att styra antennegen- skaperna, - nämnda antennorgan omfattar ett digitalt gränssnitt för att ta emot digitala meddelanden från nämnda digitala behandlings- organ och sända digitala meddelanden till nämnda digitala be- handlingsorgan, - nämnda antennorgan styr nämnda antennegenskaper i beroende av nämnda mottagna digitala meddelanden, och - nämnda antennorgan sänder digitala meddelanden, som hänför sig till antennegenskaper, till nämnda digitala behandlingsor- gan.

5. Transponderläsare enligt krav 4, vari nämnda digitala meddelanden omfattar information vald från gruppen med informa- tion omfattande: antenn färdig att sända, antenn on line, ut- matningsförstärkning och frekvensinställningskoefficienter.

6. Transponderläsare enligt något av kraven 1-5, vari - vardera av nämnda åtminstone två protokoll väljs från gruppen med protokoll som inkluderar: halvduplexprotokoll, fullduplex- protokoll, privata protokoll (B-protokoll) och läs-/skrivpro- tokoll.

7. Transponderläsare enligt något av kraven ovan, vari - nämnda digitala behandlingsorgan tillhandahåller andra digi- tala signaler till en digital-till-analogomvandlare för omvand- ling av nämnda digitala signal till nämnda första analoga sig- nal, - nämnda digital-till-analogomvandlare förser nämnda första analoga signal till nämnda antennorgan för sändning.

8. Transponderläsare enligt krav l eller 2, vari (1 i L' f x Lax* (JJ *Q C) - nämnda digitala behandlingsorgan omfattar organ för att demo- dulera nämnda första digitala signal enligt ett första och åt- minstone ett andra demoduleringsschema.

9. Transponderläsare enligt krav 8, vari - nämnda digitala behandlingsorgan omfattar organ för att de- tektera symboler från nämnda demodulerade digitala signal en- ligt ett första och åtminstone ett andra symboldetekterings- schema.

10. Transponderläsare enligt krav 9, vari - nämnda digitala behandlingsorgan omfattar organ för att avko- da symboler från nämnda detekterade symboler enligt ett första och åtminstone ett andra symbolavkodningsschema.

11. Transponderläsare enligt krav 10, vari - nämnda avkodning omfattar eller består av att utföra en fel- detekteringskontroll, t.ex. en cyklisk redundanskontroll.

12. Transponderläsare enligt krav 10, vari - nämnda transponderläsare omfattar organ för att detektera vilket av nämnda första och åtminstone andra organ för demodu- lering, detektering och avkodning som skapar den bästa signal- detekteringskvaliteten och att använda nämnda organ.

13. Transponderläsare enligt krav lO, vari - en operatör väljer vilken demodulator, detektor och avkodare som skall användas av nämnda digitala behandlingsorgan.

14. Transponderläsare enligt krav 1, vari - nämnda en av åtminstone två olika transpondersignaleringspro- tokoll är ett fullduplexprotokoll, och - nämnda första analoga signal subtraheras från nämnda andra analoga signal för att ta bort bidrag från den första analoga signalen från mottagningen av nämnda andra analoga signal.

15. Transponderläsare enligt krav 14, vari - nämnda första analoga signal boostas innan den subtraheras från nämnda andra analoga signal.

16. Transponderläsare enligt krav 1, vari - nämnda transponderläsare omfattar organ för att bestämma vil- ket av nämnda åtminstone två transpondersignaleringsprotokoll som nämnda transponder använder för att svara på nämnda första analoga signal, och användning av nämnda protokoll.

17. Transponderläsare enligt krav 16, vari - nämnda beslut utförs i en start up-sekvens och att nämnda transponderläsare antar att alla transpondrar arbetar enligt nämnda detekterade protokoll.

18. Transponderläsare enligt krav 1, vari - en operatör väljer det lämpliga transpondersignaleringsproto- kollet.

19. Transponderläsare enligt krav 4, vari - nämnda transponderläsare omfattar organ för att ställa in an- tennegenskaper i beroende av detekterade miljöegenskaper för att åstadkomma optimal signaleringsdetekteringskvalitet i för- hållande till den elektromagnetiska omgivningen.

20. Transponderläsare enligt krav 9, vari - fasen för nämnda första analoga signal styrs.

21. Metod för att läsa data från transpondrar, vari vardera av nämnda transpondrar sänder data enligt ett transpondersigna- leringsprotokoll, - nämnda transpondersignaleringsprotokoll väljs från ett antal olika transpondersignaleringsprotokol1, och - en första och en andra transponder signalerande enligt samma eller olika protokoll, omfattande - att skicka en första analog signal till en av nämnda trans- pondrar och ta emot en andra analog signal från nämnda trans- pondrar med användning av antennorgan, och - att analysera nämnda andra analoga signal mottagen av nämnda antennorgan, k ä n n e t e c k n a d a v stegen att: - omvandla nämnda andra analoga signal från den analoga domänen till en första digital signal i den digitala domänen, - förse nämnda första digitala signal till digitala behand- lingsorgan, - analysera nämnda mottagna första digitala signal med använd- ning av nämnda digitala behandlingsorgan för att fastställa vilken av åtminstone två olika transpondersignaleringsprotokoll nämnda transponder använder, - välja nämnda fastställda protokoll från nämnda åtminstone två olika transpondersignaleringsprotokoll, och - analysera nämnda första digitala signal enligt nämnda utvalda transpondersignaleringsprotokoll.

22. Metod enligt krav 2l, vari nämnda analysering omfattar demodulering, detektering och avkodning av digitala signaler enligt ett första och åtminstone ett andra transpondersignale- ringsprotokoll.

23. Metod enligt krav 2l eller 22, vidare omfattande steget att sända nämnda analyserade första digitala signal till efter- behandlingsorgan.

24. Metod enligt krav 21, vari - nämnda antennorgan omfattar organ för att styra antennegen- skaperna, - nämnda antennorgan omfattar ett digitalt gränssnitt för att ta emot digitala meddelanden från nämnda digitala behandlings- organ och sända digitala meddelanden till nämnda digitala be- handlingsorgan, och kännetecknad av de ytterligare stegen att: - styra nämnda antennegenskaper i beroende av nämnda mottagna digitala meddelanden, och - sända digitala meddelanden från nämnda antennorgan som hänför sig till antennegenskaper till nämnda digitala behandlingsor- gan. 525 370 '77 0 0 Q U 0 o I a I a U 0 1 o 0 0 0 n 0 n s 0 u v 0 o :none I nano o

25. Metod enligt krav 24, vari nämnda digitala meddelanden omfattar information utvald från en grupp av information omfat- tande: antenn färdig att sända, antenn on line, utmatningsfor- stärkning och frekvensinställningskoefficienter.

26. Metod enligt något av kraven 2l-25, vari - vartdera av åtminstone två protokoll väljs från den grupp av protokoll som inkluderar: halvduplexprotokoll, fullduplexproto- koll, privata protokoll (B-protokoll) och läs-/skrivprotokoll.

27. Metod enligt något av kraven 21-26, vari - förse nämnda digitala signaler, från nämnda digitala behand- lingsorgan till en digital-till-analogomvandlare for att om- vandla nämnda digitala signal till nämnda första analoga sig- nal, - tillhandahålla nämnda första analoga signal, från nämnda di- gitala till analoga omvandlare till nämnda antennorgan för sändning.

28. Metod enligt krav 21, vari - nämnda digitala behandlingsorgan omfattar organ för att demo- dulera nämnda första digitala signal enligt ett första och åt- minstone ett andra demoduleringsschema.

29. Metod enligt krav 28, vari - nämnda digitala behandlingsorgan omfattar organ för att de- tektera symboler från nämnda demodulerade digitala signal en- ligt ett första och åtminstone ett andra symboldetekterings- schema.

30. Metod enligt krav 29, vari - nämnda digitala behandlingsorgan omfattar organ för att avko- da symboler från nämnda detekterade symboler enligt ett första och åtminstone ett andra symbolavkodningsschema. f: Ö /fi 2, O n u - n no o o n n In. HI' .: .I a. . .. Q I O å .å ..š. a.. E! . 'š- 'I

31. Metod enligt krav 30, vari - nämnda avkodning omfattar eller består av att utföra en fel- detekteringskontroll, t.ex. en cyklisk överflödeskontroll.

32. Metod enligt krav 30, omfattande stegen att: - detektera vilket av nämnda första och åtminstone andra organ för demodulering, detektering och avkodning som skapar bäst signaldetekteringskvalitet och använda nämnda organ.

33. Metod enligt krav 30, vari - en operatör väljer vilken demodulator, detektor och avkodare som skall användas av nämnda digitala behandlingsorgan.

34. Metod enligt krav 21, vari - nämnda protokoll av åtminstone två olika transpondersignale- ringsprotokoll är ett fullduplexprotokoll och kännetecknad av de ytterligare stegen att: _ - subtrahera nämnda första analoga signal från nämnda andra analoga signal för att ta bort bidrag från den första analoga signalen från mottagningen av nämnda andra analoga signal.

35. Metod enligt krav 34, omfattande stegen att: - boosta nämnda första analoga signal innan subtrahering av nämnda första analoga signal från nämnda andra analoga signal.

36. Metod enligt krav 21, omfattande stegen att: - besluta vilket av nämnda åtminstone två olika transpondersig- naleringsprotokoll som nämnda transponder använder för att sva- ra på nämnda första analoga signal och att använda nämnda pro- tokoll.

37. Metod enligt krav 36, omfattande steget att: - utföra nämnda beslut i en start up-sekvens och anta att alla transpondrar arbetar enligt nämnda detekterade protokoll. --fl k) J I I .. I ..Û: "I ..: OI U 24 ï' faÉa a=-z- '=

38. Metod enligt krav 21, vari - en operatör väljer det lämpliga transpondersignaleringsproto- kollet.

39. Metod enligt krav 24, omfattande steget att: - ställa in antennegenskaper i beroende av detekterade miljö- egenskaper för att åstadkomma optimal signaleringsdetekterings- kvalitet i förhållande till den elektromagnetiska omgivningen.

40. Metod enligt krav 24, vari - styra fasen för nämnda första analoga signal.