SI23192A - Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID pametno nalepko in vezje za izvajanje tega postopka - Google Patents
Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID pametno nalepko in vezje za izvajanje tega postopka Download PDFInfo
- Publication number
- SI23192A SI23192A SI200900310A SI200900310A SI23192A SI 23192 A SI23192 A SI 23192A SI 200900310 A SI200900310 A SI 200900310A SI 200900310 A SI200900310 A SI 200900310A SI 23192 A SI23192 A SI 23192A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- sensor
- circuit
- signal
- signals
- sfep
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V15/00—Tags attached to, or associated with, an object, in order to enable detection of the object
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0716—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising a sensor or an interface to a sensor
- G06K19/0717—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising a sensor or an interface to a sensor the sensor being capable of sensing environmental conditions such as temperature history or pressure
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
Abstract
Predprocesor (SFEP) senzorjevih signalov pretežni del časa predvzbuja zunanje senzorje. V stanju nizke porabe čaka, da od mikrokrmilnika (MC) prejme ukaz (sc; st) za zajemanje ter oblikovanje senzorjevih signalov. Po prejemu ukaza vzbuja sen-zorje, nastavi svoje merilno območje, zajame grobo kodo (ccc; vcc) tokovnega oziroma napetostnega signala senzorja, oblikuje njegov signal, vse to samodejno in ustrezno vsakemu senzorju, da zatem analogno-digitalni pretvornik zajame še fmo kodo (ccf; vcf) signala. Ukaz (sc) se odda v nastavljivih časovnih intervalih in predprocesor (SFEP) zajame in oblikuje signale vseh senzorjev zapored drugega zadrugim. Ukaz (st) se odda vsakič potem, ko se stvori zahteva (irq) po prekinitvi pred-vzbujanja enega izmed senzorjev potem, ko višina njegovega signala ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz intervala vrednosti za ta senzor. Zaznane kode se shranijo v pomnilniku.
Description
IDS d.o.o Sojerjeva 63 1000 Ljubljana
Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzogev z RFID pametno nalepko in vezje za izvajanje tega postopka
Izum se nanaša na postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzogev z RFID aktivno, semiaktivno ali pasivno pametno nalepko s pomočjo v njej integriranega predprocesoga senzogevih signalov. Izum se nanaša tudi na vezje za izvajanje omenjenega postopka. Namen izuma je predlagati predprocesor senzogevih signalov, ki naj samodejno deluje kot preko izpraševalnika s strani uporabnika programiran vmesnik med RFID pametno nalepko in zunanjimi senzorji vseh mogočih vrst, in sicer varčno tako z energijo kot tudi s prostorom pomnilnika.
Izum je po mednarodni klasifikaciji patentov uvrščen v razred G 01D 05/14.
RFID pametna nalepka je običajno samozadostna, torej za delovanje ne potrebuje dodatnih zunanjih elementov. To je sicer v pogledu njene cene ugodno, vendar predstavlja pomanjkljivost v pogledu možnosti za njeno nadgradnjo in razširljivost njene infrastrukture. Integriranemu vezju RFID pametne nalepke namreč običajno ni mogoče dodati zunanji element ali novo funkcijo.
Več senzorjev različnih vrst pa se lahko hkrati priključi na RFID aktivno ah delno aktivno pametno nalepko preko vmesnika. RFID pametna nalepka tedaj vzbuja zunanje senzoije ter zajema in obdeluje z njimi pridobljene podatke, npr. o temperaturi, vlažnosti, tlaku, osvetljenosti in drugih fizikalnih veličinah.
Poznana je RFID pasivna pametna nalepka, ki je opremljena z vmesnikom za priključitev analognih in digitalnih zunanjih senzorjev (EP 1 084 423 BI in US 6 720 866 BI). Zajemanje podatkov iz senzorjev je možno v prisotnosti izpraševalnika. Signali priključenih senzorjev morajo biti prilagojeni na uporabljeni analogno-digitalni pretvornik, kar omejuje nabor senzorjev, ki se lahko uporabijo.
Poznana je tudi prenosna senzorska priprava za zaznavanje premikanja, in sicer z merilnikom pospeška in giroskopom (GB 2 428 802 Al). Priprava je diskretno sestavljena in vsebuje tudi RFID čip, ki pa se uporablja le za prenos podatkov. Podatki z izhoda senzorjev se zajamejo in obdelajo izven RFID čipa.
Poznano pa je tudi integrirano vezje MLX90129 nalepke za brezkontaktno identificiranje (www.MELEXIS.com). Ima dva sklopa priključkov za zunanje senzorje, ki pa so lahko le uporovni senzorji ah dva uporovna mostička. Vhodno vezje za senzorje sicer omogoča nastaviti ojačenj e in napetost ničenja. Ne omogoča predvzbujanja, med katerim bi bilo integrirano vezje v stanju mirovanja, niti ne uporablja prednastavitve nivojev za prekinitev predvzbujanja. Torej ni omogočeno varčevanje s prostorom pomnilnika niti z energijo.
Naloga izuma je, predlagati takšen postopek in takšno vezje predprocesorja senzorjevih signalov v RFID pametni nalepki, da bo lahko zajemal in oblikoval signale senzorjev katerekoli vrste, pri čemer pa naj bo predprocesor senzorjevih signalov čim večji del časa v stanju nizke porabe (standby), uporabniško programiran • · mikrokrmilnik v RFID pametni nalepki pa naj samodejno nastavi njegovo merilno območje pred analogno-digitalno pretvorbo senzoijevih signalov.
Navedena naloga je rešena s postopkom po izumu za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzoijev z RFID pametno nalepko, opredeljenim z značilnostmi iz označujočega dela patentnega zahtevka 1, podzahtevki 2 do 5 pa opredeljujejo variante izvedbenega primera postopka po izuma, kot tudi z vezjem po izumu za izvajanje postopka po izumu, opredeljenim z značilnostmi iz označujočega dela patentnega zahtevka 6, podzahtevki 7 do 14 pa opredeljujejo variante izvedbenega primera vezja po izumu.
Z izumom predlagana postopek in vezje za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzoijev z RFID aktivno pametno nalepko se odlikujeta po tem, daje aktivnost z izumom predlaganega predprocesoija senzorskih signalov med dvema zajemanjema senzorskih signalov minimalna tako v prvem kot tudi drugem načinu delovanja RFID pametne nalepke, kar omogoča prihranek energije in dolgo življensko dobo baterije pri RFID aktivni in semiaktivni pametni nalepki. Poleg tega način shranjevanja z zunanjimi senzoiji pridobljenih podatkov omogoča dolgo koriščenje razpoložljivega pomnilnika.
Predlagani predprocesor senzorskih signalov je univerzalen vmesnik na vhodu RFID pametne nalepke. Le-ta namreč pred analogno-digitalno pretvorbo senzorskih signalov za vsakega od priključenih senzoijev poljubne vrste popolnoma samodejno nastavi merilno območje predprocesoija senzorskih signalov.
Izum bo v nadaljnjem podrobno obrazložen na osnovi opisa izvedbenega primera postopka po izumu za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID
pametno nalepko in na osnovi opisa vezja po izumu za izvajanje postopka po izumu ter pripadajočega načrta, ki prikazuje na sl. 1 blokovno shemo RFID aktivne pametne nalepke s priključnimi sponkami za zunanje senzoije in predprocesoijem po izumu senzorjevih signalov ter s komunikacijskim modulom, mikrokrmilnikom, analogno-digitalnim pretvornikom ter pomnilnikom in sl. 2 blokovno shemo generatoija za generiranje predvzbujevalnega toka in zahteve za prekinitev predvzbujanja.
RFID pametna nalepka, na sliki 1 je prikazana RFID aktivna pametna nalepka ASL, izvaja zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzoijev s pomočjo v sebi integriranih predprocesoija SFEP po izumu senzoijevih signalov, mikrokrmilnika MC, analogno-digitalnega pretvornika ADC ter pomnilnika EEPROM.
Po izumu predprocesor SFEP senzoijevih signalov pretežni del časa z električnim tokom nizke jakosti reda velikosti deset nanoamperov predvzbuja zunanje senzoije. Predprocesor SFEP senzoijevih signalov je po izumu v tem času v stanju nizke porabe (standby), pri čemer potrebuje električni tok z jakostjo pod 250 nA.
Po izumu predprocesor SFEP senzoijevih signalov med predvzbujanjem čaka, da od mikrokrmilnika MC v RFID pametni nalepki prejme prvi ukaz sc ali drugi ukaz st za zajemanje ter oblikovanje izhodnih signalov zunanjih senzoijev.
Nadalje po izumu predprocesor SFEP senzoijevih signalov preneha predvzbujati zunanje senzoije, potem ko je od mikrokrmilnika MC prejel omenjeni prvi ukaz sc ali omenjeni drugi ukaz st. Natančen in temperaturno notranji stabilen vir takrat začne vzbujati posamezne senzoije samodejno in vsakemu senzoiju ustrezno.
Obenem samodejno in temu senzoiju ustrezno predprocesor SFEP senzorjevih signalov nastavi svoje merilno območje.
Predprocesor SFEP senzorjevih signalov zajame grobo kodo ccc; vcc tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzoija.
Predprocesor SFEP senzoijevih signalov tudi oblikuje signal tega zunanjega senzoija.
Oblikovani signal zunanjega senzoija zatem vstopi v analogno-digitalni pretvornik ADC v RFID pametni nalepki. Tu se izvede analogno-digitalna pretvorba senzorjevega signala in zajame se tudi fina koda ccf; vcf tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzoija.
Groba koda ccc; vcc in fina koda ccf; vcf tokovnega oziroma napetostnega signala vsakega zunanjega senzoija se shranita v pomnilniku EEPROM,
Po izbiri uporabnika, ki preko komunikacijskega modula CM komunicira z mikrokrmilnikom MC, se postopek po izumu lahko izvaja na dva načina, ki sta predstavljena kot dva izvedbena primera postopka po izumu.
Na prvi način se postopek po izumu izvaja tako, da mikrokrmilnik MC odda ukaz sc za skeniranje zunanjih senzoijev v nastavljivih časovnih intervalih. Po prejemu ukaza sc predprocesor SFEP senzoijevih signalov zajame in oblikuje izhodne signale vseh senzoijev zapored drugega za drugim.
Pri prvem načinu izvajanja postopka po izumu se v pomnilniku EEPROM v RFID pametni nalepki shranijo le tisti s posameznim senzorjem zaznani podatki, katerih višina ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz vnaprej s strani uporabnika nastavljenega intervala vrednosti za ta senzor.
• · • ·
Na drugi način pa se postopek po izumu izvaja takole. Ko višina izhodnega signala enega izmed zunanjih senzoijev ali relativna sprememba te višine glede na predhodno meritev pade iz vnaprej s strani uporabnika nastavljenega intervala vrednosti, predprocesor SFEP senzoijevih signalov tvori zahtevo irq po prekinitvi predvzbujanja tega zunanjega senzoija.
Predprocesor SFEP senzoijevih signalov obvesti mikrokrmilnik MC, da se je v njem stvorila zahteva irq po prekinitvi predvzbujanja določenega zunanjega senzoija, nakar v drugem načinu delovanja mikrokrmilnik MC izda omenjeni drugi ukaz st, da naj predprocesor SFEP senzoijevih signalov zajame in oblikuje izhodni signal tega zunanjega senzoija.
S tem senzoijem zaznani podatki se tedaj shranijo v pomnilniku EEPROM v RFID pametni nalepki.
V nadaljevanju je opisano vezje za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID pametno nalepko, natančneje z RFID aktivno pametno nalepko ASL, kot je prikazano na sliki 1, in s pomočjo z izumom predlaganega in v njej integriranega predprocesoija SFEP senzoijevih signalov.
RFID aktivna pametna nalepka ASL poleg predprocesoija SFEP po izumu senzorjevih signalov vsebuje tudi komunikacijski modul CM, mikrokrmilnik MC, ki je povezan s komunikacijskim modulom CM, analogno-digitalni pretvornik ADC in pomnilnik EEPROM.
Predprocesor SFEP senzoijevih signalov vsebuje generator PdIRq za generiranje predvzbujevalnega toka pdc 1, pdc2 in zahteve irq za prekinitev predvzbujanja, vezje ARMC za samodejno nastavitev merilnega območja in meijenje ter dekodimik DEC.
Omenjeni generator PdIRq za generiranje predvzbujevalnega toka pdc 1, pdc2 in zahteve irq za prekinitev predvzbujanja je priključen na dve priključni sponki ΕΧΤ1, ΕΧΤ2 izmed petih na RFID aktivni pametni nalepki ASL, na katere se v skladu s tabelo, ki je sestavni del opisa izuma, priključijo zunanji senzoiji različnih vrst. Pretežni del vsega časa ta generator PdIRq generira električen tok pdc 1, pdc2 nizke jakosti za predvzbujanje zunanjih senzoijev, predprocesor SFEP senzoijevih signalov pa je med tem časom v stanju nizke porabe.
V že omenjenem drugem načinu delovanja RFID aktivne pametne nalepke ASL generator PdIRq za generiranje predvzbujevalnega toka pdc 1, pdc2 in zahteve irq za prekinitev predvzbujanja generira zahtevo irq za prekinitev predvzbujanja enega izmed senzorjev vsakič potem, ko višina izhodnega signala tega senzoija ali relativna sprememba višine glede na predhodno meritev pade iz uporabniško vnaprej določenega nastavljenega intervala vrednosti.
Zahteva irq za prekinitev predvzbujanja se prenese krmilniku C v vezju ARMC za samodejno nastavitev merilnega območja in merjenje, pri čemer krmilnik C komunicira z mikrokrmilnikom MC preko signala ac za nadzor zajemanja. Mikrokrmilnik MC tedaj spremeni stanje signala st, ki po eni strani prekine predvzbujanje omenjenega senzoija in po drugi strani v vezju ARMC sproži zajemanje signala omenjenega senzoija. S tem senzoijem zaznani podatki se tedaj shranijo v pomnilniku EEPROM v RFID aktivni pametni nalepki ASL.
V pravtako že omenjenem prvem načinu delovanja RFID aktivne pametne nalepke ASL pa mikrokrmilnik MC izvede oboje navedeno, s tem da izda omenjeni ukaz sc za skeniranje zunanjih senzoijev drugega za drugim. V pomnilniku EEPROM v RFID aktivni pametni nalepki ASL se zatem shranijo le tisti s posameznim senzoijem zaznani podatki, katerih višina ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz vnaprej s strani uporabnika nastavljenega intervala vrednosti za ta senzor. Na opisani način se varčuje s prostorom pomnilnika.
• ·
Blokovna shema generatorja za generiranje predvzbujevalnega toka pdc 1, pdc2 in zahteve irq za prekinitev predvzbujanja je prikazana na sliki 2.
Z baterijo B napajani tokovni generator CG je preko stikala Sl, ki ga krmili prednapajalni krmilnik PdC, priključen na omenjeni priključni sponki ΕΧΤ1, ΕΧΤ2.
Prednapajalni krmilnik PdC, ki je krmiljen z omenjenim signalom st, krmili raciometričen vir RSRC1 za resetiranje in takt, ki prejema tudi urin signal Cl in krmili stikalo S2 za resetiranje priključnih sponk ΕΧΤ1, ΕΧΤ2. Generator PdIRq torej generira zahtevo irq za prekinitev predvzbujanja raciometrično glede na uporabniško nastavljeni nivo proženja prekinitve za posamezen senzor.
Vstopajoči izhodni signal sol, so2 vsakega od senzorjev, ki sta priključena na omenjeni sponki ΕΧΤ1, ΕΧΤ2, se vodi na okenski primerjalnik WC', njegov izhodni signal pa na prekinitveno logično vezje IL. Če je izpolnjen že omenjeni pogoj, prekinitveno logično vezje IL izda zahtevo irq 1 ali irq2 za prekinitev predvzbujanja prvega oziroma drugega zunanjega senzorja.
Vezje WAC za nastavitev okna nastavi zgornji in spodnji nivo hv, lv okenskega primerjalnika WC' glede na uporabniško nastavljeni nivo ev proženja prekinitve za posamezen senzor.
Omenjeno vezje ARMC za samodejno nastavitev merilnega območja in merjenje vsakič potem, ko je predprocesor SFEP senzorjevih signalov končal predvzbujanje senzoijev, samodejno nastavi merilno območje za vsak posamezen senzor.
Vezje ARMC namreč prilagodi naj višji vrednosti izhodnih signalov tega senzorja na ta način, da bo izhodni signal predprocesorja SFEP za ta senzor ležal znotraj polnega območja analogno-digitalnega pretvornika ADC.
Nato za vsak senzor vezje ARMC izmeri grobo kodo ccc, vcc tokovnega oziroma napetostnega senzoijevega signala pred analogno-digitalno pretvorbo le-tega.
Fina koda ccf, vcf senzoijevega tokovnega oziroma napetostnega signala se zatem določi v analogno-digitalnem pretvorniku ADC.
Groba koda ccc; vcc in fina koda ccf; vcf tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzoija se shranita v pomnilniku EEPROM.
Vezje ARMC za samodejno nastavitev merilnega območja in meijenje vsebuje tudi natančna in temperaturno stabilna vira za vzbujanje zunanjih senzoijev med samim meijenjem: z algoritmom digitalno nastavljivi tokovni vir ADACS in nastavljivi vir ARVS referenčnih napetosti.
Vezje ARMC za samodejno nastavitev merilnega območja in meijenje po eni strani vsebuje vezje CRAGA za samodejno nastavitev toka in z algoritmom digitalno nastavljivi natančen tokovni vir ADACS za vzbujanje senzoijev in po drugi strani vezje VR AGA za samodejno nastavitev napetosti in z algoritmom digitalno nastavljivi povratni upor ADAFR operacijskega ojačevalnika OpA.
Omenjeno vezje CR AGA za samodejno nastavitev izhodnega toka tokovnega vira ADACS za posamezen senzor, s tem da postopno veča omenjeni izhodni tok, poskrbi, da bo signal tega senzoija ostal znotraj polnega območja analogno-digitalnega pretvornika ADC. Tokovni vir ADACS za vzbujanje tega senzoija se z algoritmom digitalno nastavi s pomočjo omenjenega vezja CR AGA za samodejno nastavitev ojačanja toka.
Vezje CR AGA nato prejme ukaz sca za končanje samodejnega nastavljanja merilnega območja za tok. Ta ukaz sca se tvori v krmilniku C na osnovi izhoda oken4 ·
skega primerjalnika WC, na katerega vhod se vodi z operacijskim ojačevalnikom Op A ojačani izhodni signal vO tega senzoija.
Zgornji oziroma spodnji nivo vh, vi na vhodih okenskega primeijalnika WC se tvorita v nastavljivem viru ARVS referenčnih napetosti, ki ga krmili krmilnik C z ukazom arv za nastavitev referenčnih napetosti.
Omenjeno vezje VR AGA za samodejno nastavitev izhodne napetosti nastavljivega vira ARVS referenčne napetosti za posamezen senzor, s tem da postopno veča omenjeno izhodno napetost, poskrbi, da bo signal tega senzorja ostal znotraj polnega območja analogno-digitalnega pretvornika ADC. Povratni upor ADAFR operacijskega ojačevalnika Op A se z algoritmom digitalno nastavi s pomočjo omenjenega vezja VR AGA za samodejno nastavitev napetosti.
Vezje VR AGA nato prejme ukaz sva za končanje samodejnega nastavljanja merilnega območja za napetost. Ta ukaz se tvori v krmilniku C na osnovi izhoda okenskega primerjalnika WC, na katerega vhod se vodi z operacijskim ojačevalnikom OpA ojačani signal tega senzorja.
Krmilnik C vsakič samodejno poišče primemo merilno območje za vsak posamezen senzor preko omenjenega vezja CRAGA za samodejno nastavitev vzbujevalnega toka oziroma preko omenjenega vezja VR AGA za samodejno nastavitev vzbujevalne napetosti. Dosežena nastavitev vezja CR AGA; VR AGA se shrani v pomnilniku EEPROM kot groba koda ccc; vcc izhodnega tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzoija.
Izhodni signal vO operacijskiega ojačevalnika OpA se preko analognega pomnilnika AM, ki ga krmili krmilnik C, vodi na vhod analogno-digitalnega pretvornika ADC. Krmilnik C zatem pošlje ukaz sad analogno-digitalnemu pretvorniku ADC, da naj izvede analogno-digitalno pretvorbo izhodnega signala omenjenega senzoija. Tvori se še fina koda ccf; vcf izhodnega tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzoija.
Če pa senzoijevega signala ni bilo mogoče ojačiti ali oslabiti v nastavljeni interval med vi in vh, krmilnik C pošlje signal oor analogno-digitalnemu pretvorniku ADC.
Omenjeni dekodimik DEC tvori signale 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, bv, rv za krmiljenje stikal v predprocesoiju SFEP senzoijevih signalov, da se le-ta prilagodi vrsti posameznega, trenutno zajemanega zunanjega senzoija. Krmilna signala bv, rv se nanašata na napetost baterije B oziroma referenčno napetost, ki naj se dovede priključni sponki VS za priključitev zunanjega senzoija. Dekodimik DEC se s signali ssl, ss2, ss3, ss4 za izbor senzoija krmili iz mikrokrmilnika MC. Uporabnik preko komunikacijskega modula CM nastavi mikrokrmilnik MC. Nastavitev posameznih stikal v predprocesoiju SFEP senzoijevih signalov s signali sl, s2, s3 in s4 za različne vrste zunanjih senzoijev je prikazana v naslednji tabeli (s simboli Si, i - 1, ..., 7, so označena stikala, ki so krmiljena s signali 1,2, .. .7).
Po izumu predprocesor SFEP senzoijevih signalov pretežni del vsega časa predvzbuja zunanje senzoije To opravlja vse dotlej, dokler od mikrokrmilnika MC v RFID aktivni pametni nalepki ASL ne prejme prvega ukaza sc ali drugega ukaza st za zajemanje ter oblikovanje senzoijevih signalov. Ko se končajo te aktivnosti, krmilnik C ponovno izda ukaz pdi, da naj se preneha napajanje blokov v predprocesoiju SFEP senzoijevih signalov z izjemo generatoija PdIRq za generiranje predvzbujevalnega toka pdc 1, pdc2 in zahteve irq za prekinitev predvzbujanja.
Izum je sicer predstavljen za zunanje senzoije, ki so priključeni na RFID pametno nalepko, vendar se lahko uporabi tudi za senzoije, ki so integrirani v njej.
| Izbira senzorja | Senz. Pred- priklj. vzbuj. | Prekin. način irq | Samodej. nastavitev območja AGA | Vrsta senzorja | Lastnosti vhodov AGA aktiven Sklenjena stikala | ||||
| ss3 | ss2 | ssl | ssO | pdc | |||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | ΕΧΤ2- GND | DA | DA | DA | Uporovni (lin. temper, odvisnost) | Senzor ne rabi vzbujanja VR AGA, ADAFR S4, S5 |
| DA | DA | DA | Dioda v zapori | ||||||
| DA | DA | DA | Napet, vir | ||||||
| DA | DA | DA | Tok. vir | ||||||
| 0 | 0 | 0 | 1 | ΕΧΤ1- GND | DA | DA | DA | Uporovni (lin.temper. odvisnost) | Vzbujanje s samod. program, tok. virom CR_AGA S1,S3, S7 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | ΕΧΤ1- GND | DA | NE/DA | NE | Enosm. napet, vir | Ni vzbujanja ARMC ni akt. S1,S3 |
| 0-1 | 0 | 1 | 0 | ΕΧΤ1- ΕΧΤ2 GND- SWB | DA | NE/DA | NE | Uporovni mostič | Ni vzbujanja ARMC ni akt. S1.S3-S2, S3 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | ΕΧΤ1- GND | DA | DA | DA | Kapacit., DC | Vzbujanje s samod. program, tok. virom Integrac. interv. z brisanjem - S6 CR_AGA S1,S3, S7,S6 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | ΕΧΤ1 EXC REFO | NE | Kapacit., ne DC | Napet, vzbujanje kapacit. delilnika naEXC Prva sponka refer. kondenz. naEXC Srednji odcep kapacit. delilnika na ΕΧΤ1 Druga sponka senzoija na REFO Ampl. vzbujanja V_EXT= 2 VREFO ARMC ni akt. S1,S3 | ||
| SWB | Krmilj. stikalo na pozit. baterijsko napajanje ali na štab. refer. napet. |
Claims (14)
1. Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzogev z RFID pametno nalepko s pomočjo v njej integriranih predprocesoga (SFEP) senzogevih signalov in mikrokrmilnika (MC), označen s tem, da predprocesor (SFEP) senzogevih signalov pretežni del časa predvzbuja zunanje senzoge in je v tem času v stanju nizke porabe, da predprocesor (SFEP) senzogevih signalov med predvzbujanjem čaka, da od mikrokrmilnika (MC) prejme prvi ukaz (sc) ali drugi ukaz (st) za zajemanje ter oblikovanje senzogevih signalov, in da po prejemu omenjenega prvega ukaza (sc) ali drugega ukaza (st) predprocesor (SFEP) senzogevih signalov preneha predvzbujati zunanje senzoge, s svojim natančnim in temperaturno stabilnim virom zatem vzbuja posamezne senzoge samodejno in ustrezno vsakemu senzogu, samodejno in ustrezno temu senzogu nastavi svoje merilno območje, zajame grobo kodo (ccc; vcc) tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzorja, oblikuje signal tega senzoija, da zatem analogno-digitalni pretvornik (ADC) v RFID pametni nalepki zajame fino kodo (ccf; vcf) tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzorja.
2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da mikrokrmilnik (MC) odda omenjeni prvi ukaz (sc) v nastavljivih časovnih intervalih in da po prejemu prvega ukaza (sc) predprocesor (SFEP) senzogevih signalov zajame in oblikuje izhodne signale vseh senzogev zapored drugega za drugim.
3. Postopek po zahtevku 2, označen s tem, da se v pomnilniku (EEPROM) v RFID pametni nalepki shranijo le tisti s posameznim senzoijem zaznani podatki, katerih višina ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz vnaprej s strani uporabnika določenega intervala vrednosti za ta senzor.
4. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da mikrokrmilnik (MC) odda omenjeni drugi ukaz (st) vsakič potem, ko gaje predprocesor (SFEP) senzoijevih signalov obvestil, da se je v njem stvorila zahteva (irq) po prekinitvi predvzbujanja enega izmed senzorjev.
5. Postopek po zahtevku 4, označen s tem, da se zahteva (irq) po prekinitvi predvzbujanja enega izmed senzorjev tvori vsakič potem, ko višina izhodnega signala omenjenega senzoija ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz vnaprej s strani uporabnika določenega intervala vrednosti za ta senzor, in da se s tem senzoijem tedaj zaznani podatki shranijo v pomnilniku (EEPROM) v RFID pametni nalepki.
6. Vezje za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzoijev z RFID aktivno nalepko s pomočjo v njej integriranega predprocesoija (SFEP) senzoijevih signalov, pri čemer RFID pametna nalepka vsebuje tudi komunikacijski modul (CM), mikrokrmilnik (MC), analogno-digitalni pretvornik (ADC) in pomnilnik (EEPROM), označeno s tem, da predprocesor (SFEP) senzoijevih signalov vsebuje generator (PdIRq) za generiranje predvzbujevalnega toka (pdc 1, pdc2) in zahteve (irq) za prekinitev predvzbujanja, ki pretežni del časa generira tok (pdc 1, pdc2) za predvzbujanje senzoijev in je med tem predprocesor (SFEP) senzorjevih signalov v stanju nizke porabe in ki generira zahtevo (irq) za prekinitev predvzbujanja enega izmed senzoijev vsakič potem, ko višina izhodnega signala omenjenega senzoija ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz uporabniško vnaprej določenega intervala vrednosti, vezje (ARMC) za samodejno nastavitev merilnega območja in meijenje, ki vsakič potem, ko je predprocesor (SFEP) senzoijevih signalov končal predvzbujanje senzoijev, samodejno nastavi merilno območje za vsak posamezen senzor, da se omenjeno vezje prilagodi najvišji vrednosti izhodnih signalov tega senzoija na ta način, da bo izhodni signal predprocesoija (SFEP) za ta senzor znotraj polnega območja analogno-digitalnega pretvornika (ADC), in ki izmeri grobo kodo (ccc, vcc) tokovnega oziroma napetostnega signala vsakega senzoija pred analogno-digitalno pretvorbo le-tega, medtem ko se fina koda (ccf, vcf) tokovnega oziroma napetostnega signala vsakega senzoija zatem določi v analogno-digitalnem pretvorniku (ADC), in ki obsega natančen in temperaturno stabilen vir za vzbujanje posameznega senzoija med meijenjem, dekodimik (DEC), ki tvori signale (1, 2, 3,4, 5, 6, 7, bv, rv) za krmiljenje stikal v predprocesoiju (SFEP) senzoijevih signalov, da se le-ta prilagodi vrsti posameznega senzoija ustrezno uporabnikovi nastavitvi v mikrokrmilniku (MC) preko komunikacijskega modula (CM), in da predprocesor (SFEP) senzoijevih signalov predvzbuja zunanje senzoije, • · dokler od mikrokrmilnika (MC) v RFID aktivni pametni nalepki (ASL) ne prejme prvega ukaza (sc) ali drugega ukaza (st) za zajemanje ter oblikovanje senzorjevih signalov.
7. Vezje po zahtevku 6, označeno s tem, da mikrokrmilnik (MC) odda omenjeni prvi ukaz (sc) v nastavljivih časovnih intervalih in da po prejemu prvega ukaza (sc) predprocesor (SFEP) senzorjevih signalov zajame in oblikuje izhodne signale vseh senzorjev zapored drugega za drugim.
8. Vezje po zahtevku 7, označeno s tem, da se v pomnilniku (EEPROM) v RFID pametni nalepki shranijo le tisti s posameznim senzoijem zaznani podatki, katerih višina ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz vnaprej s strani uporabnika določenega intervala vrednosti za ta senzor.
9. Vezje po zahtevku 6, označeno s tem, da mikrokrmilnik (MC) odda omenjeni drugi ukaz (st) vsakič potem, ko gaje predprocesor (SFEP) senzorjevih signalov obvestil, da seje v njem stvorila zahteva (irq) po prekinitvi predvzbujanja enega izmed senzorjev.
10. Vezje po zahtevku 9, označen s tem, da se zahteva (irq) po prekinitvi predvzbujanja enega izmed senzorjev tvori vsakič potem, ko višina izhodnega signala omenjenega senzorja ali njena relativna sprememba glede na predhodno meritev pade iz vnaprej s strani uporabnika določenega intervala vrednosti, in da se s tem senzorjem zaznani podatki shranijo v pomnilniku (EEPROM) v RFID pametni nalepki.
11. Vezje po kateremkoli zahtevku 6 do 10, označeno s tem, da generator (PdIRq) za generiranje predvzbujevalnega toka (pdc 1, pdc2) in zahteve (irq) za prekinitev predvzbujanja generira predvzbujevalni tok nizke jakosti in da raciometrično glede na uporabniško določeni interval signalne vrednosti za posamezen senzor generira zahtevo (irq) za prekinitev predvzbujanja.
12. Vezje po kateremkoli zahtevku 6 do 11, označeno s tem, da vezje (ARMC) za samodejno nastavitev merilnega območja in merjenje vsebuje vezje (CRAGA) za samodejno nastavitev toka tokovnega vira (ADACS) za posamezen senzor, da bo signal tega senzoija ostal znotraj polnega območja analogno-digitalnega pretvornika (ADC), pri čemer je omenjeno vezje (CR AGA), da konča samodejno nastavljanje, krmiljeno s krmilnikom (C) na osnovi izhoda okenskega primeijalnika (WC), na katerega vhod se vodi z operacijskim ojačevalnikom (OpA) ojačani signal tega senzoija, in tokovni vir (ADACS) za vzbujanje tega senzoija, pri čemer se tokovni vir (ADACS) z algoritmom digitalno nastavi s pomočjo omenjenega vezja (CR AGA) za samodejno nastavitev ojačanja toka.
13. Vezje po zahtevku 12, označeno s tem, da vezje (ARMC) za samodejno nastavitev merilnega območja in meijenje vsebuje vezje (VR AGA) za samodejno nastavitev napetosti nastavljivega vira (ARVS) referenčne napetosti za posamezen senzor, da bo signal tega senzoija ostal znotraj polnega območja analogno-digitalnega pretvornika (ADC), pri čemer je omenjeno vezje (VR AGA), da konča samodejno nastavljanje, krmiljeno s krmilnikom (C) na osnovi izhoda okenskega primeijalnika (WC), na katerega vhod se vodi z operacijskim ojačevalnikom (OpA) ojačani signal tega senzoija, in povratni upor (ADAFR) operacijskega ojačevalnika (OpA), pri čemer se omenjeni povratni upor (ADAFR) z algoritmom digitalno nastavi s po5 močjo omenjenega vezja (VR AGA) za samodejno nastavitev napetosti.
14. Vezje po zahtevku 13, označeno s tem, da krmilnik (C) samodejno poišče primemo merilno območje za vsak posamezen senzor
10 preko omenjenega vezja (CRAGA) za samodejno nastavitev vzbujevalnega toka oziroma preko omenjenega vezja (VR AGA) za samodejno nastavitev vzbujevalne napetosti, da se dosežena nastavitev omenjenega vezja (CR AGA; VR AGA) shrani v pomnilniku (EEPROM) kot groba koda (ccc; vcc) izhodnega tokovnega oziroma nape15 tostnega signala tega senzoija in da krmilnik (C) analogno-digitalnemu pretvorniku (ADC) zatem pošlje ukaz (sad), da naj izvede analogno-digitalno pretvorbo izhodnega signala omenjenega senzoija, da se tvori še fina koda (ccf; vcf) izhodnega tokovnega oziroma napetostnega signala tega senzoija.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200900310A SI23192A (sl) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID pametno nalepko in vezje za izvajanje tega postopka |
| CN201080047390.8A CN102576417B (zh) | 2009-10-20 | 2010-10-13 | 包括外部传感器接口的rfid标签 |
| PCT/SI2010/000056 WO2011049533A1 (en) | 2009-10-20 | 2010-10-13 | Rfid label comprising an interface to external sensors |
| US13/503,005 US9239981B2 (en) | 2009-10-20 | 2010-10-13 | RFID label comprising an interface to external sensors |
| EP10785544.7A EP2491519B1 (en) | 2009-10-20 | 2010-10-13 | Rfid label comprising an interface to external sensors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200900310A SI23192A (sl) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID pametno nalepko in vezje za izvajanje tega postopka |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI23192A true SI23192A (sl) | 2011-04-29 |
Family
ID=43640168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI200900310A SI23192A (sl) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID pametno nalepko in vezje za izvajanje tega postopka |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9239981B2 (sl) |
| EP (1) | EP2491519B1 (sl) |
| CN (1) | CN102576417B (sl) |
| SI (1) | SI23192A (sl) |
| WO (1) | WO2011049533A1 (sl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI23851A (sl) | 2011-08-03 | 2013-02-28 | Ids D.O.O. | Postopek za zajemanje podatkov iz zunanjih digitalnih senzorjev z RFID pametno nalepko in nalepkino integrirano vezje za izvajanje tega postopka |
| CN103810521B (zh) * | 2014-01-27 | 2017-04-12 | 中国科学院半导体研究所 | 无源rfid电子标签数字基带处理器 |
| DE102014104741A1 (de) | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Harting Electric Gmbh & Co. Kg | RFID-Sensor-Tag und Verfahren zu seiner Verwendung |
| CN109154644B (zh) * | 2016-05-18 | 2023-06-23 | 千代田化工建设株式会社 | 用于被监控对象的管理系统和识别信标终端的方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3306309B2 (ja) * | 1996-08-28 | 2002-07-24 | 三洋電機株式会社 | アシスト式電動車 |
| US6633335B1 (en) * | 1998-02-28 | 2003-10-14 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | CMOS image sensor with testing circuit for verifying operation thereof |
| US6744376B1 (en) * | 1998-08-26 | 2004-06-01 | The Johns Hopkins University | Remote input/output (RIO) smart sensor analog-digital chip |
| US6720866B1 (en) | 1999-03-30 | 2004-04-13 | Microchip Technology Incorporated | Radio frequency identification tag device with sensor input |
| JP2004024551A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Renesas Technology Corp | センサシステム用半導体装置 |
| WO2006030374A2 (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Digital temperature sensors and calibration thereof |
| US20060103533A1 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Kourosh Pahlavan | Radio frequency tag and reader with asymmetric communication bandwidth |
| GB0515796D0 (en) * | 2005-07-30 | 2005-09-07 | Mccarthy Peter | A motion capture and identification device |
| ITGE20060117A1 (it) * | 2006-11-29 | 2008-05-30 | Montalbano Technology S P A | Soluzione integrata per l'interfaccia di sensori per il monitoraggio diparametri ambientali attraverso tecnologie rfid (radio frequency identification) |
-
2009
- 2009-10-20 SI SI200900310A patent/SI23192A/sl not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-10-13 US US13/503,005 patent/US9239981B2/en active Active
- 2010-10-13 WO PCT/SI2010/000056 patent/WO2011049533A1/en active Application Filing
- 2010-10-13 EP EP10785544.7A patent/EP2491519B1/en active Active
- 2010-10-13 CN CN201080047390.8A patent/CN102576417B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102576417A (zh) | 2012-07-11 |
| EP2491519B1 (en) | 2015-06-17 |
| US9239981B2 (en) | 2016-01-19 |
| WO2011049533A1 (en) | 2011-04-28 |
| EP2491519A1 (en) | 2012-08-29 |
| US20120206240A1 (en) | 2012-08-16 |
| CN102576417B (zh) | 2014-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vaz et al. | Full passive UHF tag with a temperature sensor suitable for human body temperature monitoring | |
| JP3874007B2 (ja) | Ｒｆｉｄタグ用の読み書き処理装置および読み書き処理方法 | |
| SI23192A (sl) | Postopek za zajemanje in oblikovanje signalov zunanjih senzorjev z RFID pametno nalepko in vezje za izvajanje tega postopka | |
| US20110163850A1 (en) | MEMS Sensor Enabled RFID System and Method for Operating the Same | |
| US20190365572A1 (en) | Smart infant toilet system and method thereof | |
| US20100225482A1 (en) | Rfid tag, and system and method for detecting change of rfid tag environment | |
| US20160353709A1 (en) | Device for determining movements of an animal | |
| US20070057773A1 (en) | Apparatus and Methods of Universal Radio Frequency Identification Sensing System | |
| EP1818854A1 (en) | Method and system for improving function of reading information from RFID tag | |
| JP2005018175A (ja) | センサシステム | |
| CN102257515A (zh) | 用于向rfid标签进行电池和无源供电的方法和用来实现所述方法的切换电路 | |
| US20100259279A1 (en) | System and method for using an integrated circuit pin as both a current limiting input and an open-drain output | |
| RU2008100047A (ru) | Устройство с регистрирующим прибором | |
| US8035512B2 (en) | Integrated solution for sensor interface for monitoring the environmental parameters by means of RFID technologies | |
| KR102394949B1 (ko) | 타이밍 제어를 이용한 홀 센서 칩 | |
| JP6796206B2 (ja) | 重量計、重量測定方法、及び動物用トイレ | |
| JP2012063892A (ja) | 温度センサ付き無電池ｒｆｉｄタグ | |
| JP4375217B2 (ja) | 車両用マイコン装置 | |
| JP2010026838A (ja) | ワイヤレスセンサ | |
| BR9917585A (pt) | Retificador programável para transponder | |
| CN207304140U (zh) | 手环 | |
| US7288858B2 (en) | Circuit arrangement for controlling a sensor | |
| JP5117867B2 (ja) | 火災感知器の感度試験器 | |
| KR100725162B1 (ko) | 저전력 센서 인터페이스회로 | |
| US20230204407A1 (en) | Electronic scale and associated control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20110512 |
|
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20150610 |