TW200842722A - Radio frequency identification devices - Google Patents

Description

200842722 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明-般係關於射頻識別阳1〇)裝置， =提供射頻識別讀取器與射頻識別標籤功能的射頻 置。 、 尤其係關於 識別裝 【先前技術】 射頻識別是-項可用於衫物體、裝置或#訊識別目 、、技術。棚制賴或標雜泛帛來將朗碼附加在 物體上。例如：射頻識別標籤已經運用在盤點管理、建築 物門禁管制以及車内安全鎖。儲存在射頻識別標籤上的資 訊可識別具有獨特識別號碼的物品，或要進入有保全建築 的人射頻識別“鐵也保存並傳輸充足的資訊，以便重j 個人、外包裝、盤點等等做唯一識別。在射頻識別系統内， 為了從一射頻識別標籤擷取資訊，一射頻識別讀取器會運 用射頻(RF)資料傳輸技術將一激勵信號(Excitati〇n signai) 傳送至该射頻識別標籤。該激勵信號將該射頻識別標籤致 能，接著會將儲存於該射頻識別標籤的資訊傳輸或回應給 該射頻識別讀取器。然後該射頻識別讀取器接收並將該射 頻識別標籤之資訊解碼。 、 該射頻識別讀取器和該射頻識別標籤可包含獨立電路 以及彼此獨立的功能，亦即該射頻識別讀取器無法當成該 射頻識別標籤，反之亦然。更進一步地，傳統射頻識別裝 置可在例如13.56百萬赫茲(MHz)或上下的高頻(HF)之上 5 200842722 操作，或在860至96〇 MHz範圍之内的超高頻(UHF)之上 操作。不過，在全領域通訊日漸盛行的情況下，可能需要 應用具有可在高頻和超高頻頻帶以上運作的賴識別裝置 並且可i而要擁有在某些應用當中包含該射頻識別讀取器 以及該射頻識別標籤功能的射頻識別裝置。 【發明内容】 本發明的一範例提供一種射頻識別袭置，包含一第一 • 錢’係配置成接收與發射一射頻識別信號，該第-天線 配置成在-第-頻率上發射與接收該射頻識別信號；一控 制器’係配置成提供用於通訊的資料；—第一混人哭，係 齡於該控制器與該第一天線，該第—混合器配iL吏用 八有該第頻率的第-仏就來調變來自該控制器的該資 料；以及_第二混合器’係輕合於該控制器與該第一天線'， 該第二混合器配置成使用具有該第_頻率的一第二信號來 解調變從該第一天線接收的該射頻識別信號。 • 本發明的另一範例提供—種射頻識別裝置，包含一第

-天線’該第-天，線可魏與發射—射賴難號，該第 -天線配置絲-第-解上發射與純該糊識別信 號；-第二天線，該第二天線可發射該射頻識別信號，該 第二天線配置成發射-第二頻率上的該射頻姻信號，該 «-頻率與該第二頻率彼此不同；_控制器，係配置成提 Μ制信號；以及-合成器，係輕合於該控制器並配置 成根據該控制信號產生至少具有該第—頻率的一第一俨號 或具有該第二頻率的一第二信號之一。 口 A 6 200842722 本發明的另一範例提供一種射頻識別裝置，包含一第 一天線，該第-天線可接收與發射—射頻識別信號，該第 二天線，置成在-第-頻率上發射與接收該射賴別信 號，-第—天線H天線可接收該射賴別信號，該 第-天線配置成發射與減—第二頻率上職賴識別信 號’該第-頻率與該第二頻率彼此不@;一控制器，係配 置成提供一控制信號；一合成器，係耦合於該控制器並配 置成根據該控制彳§號產生具有該第一頻率的一第一信號； 以及一收發器，係耦合於該控制器並配置成根據該控制信 號產生具有該第二頻率的一第二信號。 本發明的某些範例也提供一種資料通訊的方法，該方 法包含識別用於資料通訊的一第一頻率；產生具有一第一 頻率的一第一信號以及具有該第一頻率的一第二信號；偵 測是否已接收一傳入信號，在以具有該第一頻率的該第二 信號為基礎之頻率之下降頻(Down-converting)該傳入信 號；以及使用具有該第一頻率的該第一信號來調變資料。 本發明的其他範例提供^一種資料通訊的方法，該方法 包含識別用於資料通訊的一第一頻率與一第二頻率；透過 一第一天線發射具有該第一頻率的一第一信號以觸發一第 一射頻識別裝置；以及透過一第二天線發射具有該第二頻 率的一第二信號來觸發一第二射頻識別裝置，其中該第一 射頻識別裝置與該第二射頻識別裝置之一包含一電源供應 模組。 7 200842722 本發明的其他範例也提供一種資料通訊的方法，該方 法包含識別用於資料通訊的一第一頻率與一第二頻率，該 第一頻率與該第二頻率不同；在一混合器上使用具有該第 一頻率的一第一信號來調變資料；在一收發器上使用具有 該第二頻率的一第二信號來調變資料；透過一第一天線發 ，與接收具有該第—頻率的—第―調變信號；以及透過一 第二天線發射與減具有該第二辭的—第二調變信號。

都僅

8 200842722 【實施方式】 現將詳細參照於本發明具體實施範例，其實施範麵 解於附圖之中。盡其可能，所有圖式中將依相同元件符號 以代表相同或類似的部件。 圖1A，與域本發明之—範_軸識別裝置 10之 方塊圖。請參閱圖1 A，射頻識別裝置10可包含控制器！！、 開關12、可支援軸朗讀取器功能_取器部分(未標 W以及可支援射頻識別標籤功能的標籤部分(未標示）。該 讀取器部分可進-步包含—合成器13、_功率區分器Μ、 一第一混合器15以及—第—放大器，像是-功率放大器 (PA) 16。標鐵部分可進一步包含一第二放大器，像是-低 ίΓ:αΝΑ) 17、一第二混合器18以及-基頻模組 。射顯職置1G可進—步包含—彳盾勒Μ以及 :天=。循環器28提供例如大㈣至_的隔離效 =如此避免該讀取器部分提供的—外送信號進入票 ^部亚；：避免第—天線21上接㈣—傳人錢進入該讀 =該讀取輯作方面，絡】如微處理器的控制器 供-弟-控號給合成器13，纽提供一第 合成器13可產生具有如^ 册乾例中，該第-頻率大約是915·4ΜΗΖ，屬於 = :目w市面上可獲得的被動式射頻識別標籤可則成2 ”發射頻率為915.4MHz或附近的錢，而主動式射頻 9 200842722 識別標籤可設計成接收頻率為433 MHz或附近的信號，並 且务射頻率為915.4 MHz或附近的信號。一般而言，該被 ，式射頻識別標籤可為接收來自對應一射頻識別讀取器能 、^戴而該主動式射頻識別標籤包令—電源模組，像 疋包池，來產生所需的能量。該第一頻率可用於觸發對 w的忒射頻識別標籤。更進一步，9ΐ5·4 mhz頻率可因此 促進目4市面上可獲得的該被動式射頻識別標籤之用途。

主d後來自合成器13的信號例如在不改變該第一頻率 =况下，於功率區分器14上將功率分成一半。功率區分 1可提供具有-第-區分的功率位準以及該第一頻率 $第-½號給第-混合II 15，以及提供具有—第二區分 位準以及該第—辦之H號給第二混合器 一:亥讀取器操作期間，開關12可開啟來啟用使用該第 值、、Λ虎的貝料凋知1，例如資料可從控制器11透過開關12 —，至第-混合器15。根據來自功率產生模組(未顯示)的 f電壓位準v+或—第二電壓位準V。調變可包含但不 、二振巾田鍵控(ASK)以及相位鍵控(PSK)調變之一。來自 15的已調變的該信號可提供給第—放大器16 傳輪^放大’然錢過循環1128傳送至第—天線21進行 該傳2標籤操作方面，可在第—天線21上接收已調變的 押制^#U，域過循環11 28傳送至低雜訊放大器17。 二;：關 “虎根據來自功率區分器14的該第-頻率，具 10 200842722 有一第二頻率的傳入信號可在低雜訊放大器17上放大， 並且以第二混合器18上的頻率來降頻。在一範例中，該第 二頻率實質上可等於該第一頻率。也就是在該第一頻率大 約是該讀取器操作期間所使用的915.4 MHz之情況下，該 第二頻率也大約為915·4 MHz。然後降頻的信號可從第二 混合器18提供給基頻模組19進行解調變。基頻模組19 可包含内含一放大器、一暫存器以及一比較器的電路。然 後解調變的信號可傳送至控制器11進行後續處理。 圖1B為依據本發明該範例的資料通訊方法之流程 圖。明芩閱圖1B，另請參閱圖1A，在步驟1〇1中，可識 別用於該資料通訊的該第—頻率。在步驟中，可產生 具有該第-頻率的該第—信號以及具有該第—頻率的該第 二信號。接下來在步驟103中，可偵測是否在第一天線21 上接收該傳人信號。若否，像是指令這些:#料可在步驟綱 中用該第—信號調變，然後在步驟105中，在第Ή

以外，還產生具有一 頻率不_該第三頻率 200842722 可用於觸發該主動式射頻識別標籤。在—範例中，該第— 頻率大約是915.4 MHz，並且該第三頻率可大約是457 7 該第—頻率的—半，這可幫助—頻率區分器電路(未 6不)的没計。在其他範例當中，該第-頻率大約是915.4 亚且該第三頻率可大約是433 MHz，這㈣於運用 目刖市面上可獲得的社喊射賴職籤 頻率的信號可在第二辨故大器26上放大，然後透= 一天線22發射。

關於標籤操作方面，來自該被動式射頻識別標籤或該 ^式射頻識別標籤的該傳人信號可包含該第二頻率 二範例中’該被動式射頻朗標籤可配置成魏與發射 。為915.4 MHz或附近的錢，而該絲式射頻識別標鐵 可配置成接收頻率為433 MHz或附近的信號，並胖 率為915.4 MHz或附近的信號。 X八 圖2B為依據本發明之該範例的資料通訊方法之流程 圖。請參閱圖2B，另請參閱圖2A，在步驟2〇1中，可 別用於資料通訊的該第—頻率與該第三頻率。在步驟搬 中’可產生具有該第-頻率的該第—信號、具有該第一頻 率的該第二信號以及產生具有該第三頻率的一第三彳古號。、 在一範例中，該第一信號與該第三信號分別用於觸^亥°被 動式射頻識別標籤與該主動式射頻識別標籤。接下來在步 驟203中，可偵測是否在第一天線21 ±接收該傳入信號二 若確定，該傳入信號可在步驟204中使用具有該第一°頻。率 的該第二信號降頻，然後降頻的信號可在步驟2〇5中^調 12 200842722 ，。若否，則在步驟206中可決定是否觸發該射頻識別標 籤，像是例如該主動式射頻識別標籤。若確定，在步驟2= 透過第二天線22發射該第三信號來觸發該射頻識別標 籤。若否，像是指令這些資料可在步驟2〇8中用該第一; 號調變，然後在步驟2〇9中，在第―天線21上傳二“ 的該^號來觸發例如該被動式射頻識別標籤。 圖3A仍舊為依據本發明之其他範例的射頻識別裝置 藝 30之方塊圖。請參閱圖3A，除了例如加入一收發器μ、 -第二功率放大器(PA) 36和一第三天線23之外，射頻識 別裝置30類似於圖1A内說明的射頻識別裝置ι〇。關於讀 取器操作方面，控制器11傳送該第-控制信號至收發^ 31以及合成器13，來啟用至少收發器31或合成器13之 一。更進一步地，開關12可開啟來啟用在收發器31上使 用來自控制器11的資料調變。該調變可包含但不受限於振 幅鍵控和減鍵控調變之一。在一範例中，收發器31可提 鲁 供/、有第四頻率例如大約13·56 MHz的已調變信號。然 後已調變的該信號透過第三天線23發射。 并1於才不籤操作方面，可在第一天線21上接收具有該第 :頻率第—傳人信號，並透過循環器28、低雜訊放大 态第二混合器18以及基頻模組19傳送至控制器η。 在範例中，4第一頻率包含成份。更進一步，具有 。亥第—頻率的一第二傳入信號可在第三天線23上接收，並 傳运至收發器31進行解調變。然後可為-數位信號的已解 13 200842722 . 了傳迗至控制器11進行後續處理，像是解 碼。在一範例中， — 該弟三頻率包含13.56 MHz頻率成伤。 程圖圖二本發明之該範例的資料通訊方法之流 询 _ 3B ’另請參閱圖3A，在步驟301中，可 由於貪料通訊的該第一頻率與該第四頻率。在步驟 中，可產& 一頻率的第—頻率的該第—信號、具有該第 味# Λ 仏唬以及產生具有該第四頻率的一第四信 二值下气在步驟3G3中，可侧是否在第—天線21上接 且^二L#U。若確定，該傳入信號可在步驟304中使用 頻率的該第二信號降頻，然後降頻的信號可在 第: 解凋變。若否，在步驟300中，可偵測是否在 可解,ΐΓ 1收該傳入信號。若較，在步驟307中， 定作味^、人&賴後解碼。若否，在步驟308中，可決 309 认在第—天線21上發射。若確定，在步驟 =中’像是指令這㈣料可料有 k號調變，鈇德读讲笙工μ π千J 乂矛 否，Μ of 線21發射已調變的該信號。若 上發射31G中’可決定信號是否已經在第二天線22 ，在步驟311中’像是指令這些資料可用 發射細信翻變，然後透過第二天線22 已和的該信號。若否’則重複步驟303。 圖4為依據本發明之其他範你丨的 塊圖。請參閱圖4,射頻識別==識別裝置40之方 的射頻識狀2A内說明 之組合。在本發明之-範例中，=兄月=頻識職置3〇 射頻識別襞置40可透過第 14 200842722 一亢、、果2i叙射與接收具有該第— 率可包含UHF頻帶上的—頻率f ##u°該第一頻 進一步，射頻識別裝置初‘二是例如915顧2。更 第二頻二天線2巧射具有該 率可包含UHF鮮上的—轉f _識別減。第二頻 射頻識別裝置40可透過第三H疋433驗。再者，

置信號。 二=方法或製程的範圍並不繫於特 的。所以，不應將本_書所提^;^序^是可行 申請專利範圍的限制。此外，亦不應將人序視為對 之或製程的申請專利範圍僅限財以書面c夫 改變，並且仍涵蓋於本; 明並不限於本揭之特定具體二t二S應瞭解本發 载各請求韻定叙树·神及顧㈣=歸屬如後 200842722 【圖式簡單說明】 “當併同各隨附圖式而閱覽時，即可更佳瞭解本發明之 前揭摘要以及上文詳細_。為達本發明之說明目的，各 圖式裏_有現屬較佳之各具體實施例。然應瞭解本發明 並不限於所繪之精確排置方式及設備裝置。 在各圖式中： 圖1A為依據本發明之一範例的射頻識別裝置之方塊 圖； 圖1B為依據本發明之該範例的資料通訊方法之流程 圖； 圖2A為依據本發明之另一範例的射頻識別裝置之方 塊圖； 圖2B為依據本發明之該範例的資料通訊方法之流程 圖； 圖3A仍舊為依據本發明之其他範例的射頻識別裝置 之方塊圖， 圖3B為依據本發明之該範例的資料通訊方法之流程 圖；以及 圖4為依據本發明之其他範例的射頻識別裝置之方塊 圖。 【主要元件符號說明】 射頻識別裝置 16 10 200842722

11 控制器 12 開關 13 合成器 14 功率區分器 15 第一混合器 16 功率放大器 17 低雜訊放大器 18 第二混合器 19 基頻模組 20 射頻識別裝置 21 第一天線 22 第二天線 23 第三天線 26 第二功率放大器 28 循環器 30 射頻識別裝置 31 收發器 36 第三功率放大器 40 射頻識別裝置 17

Claims (1)

1. 200842722 十、申請專利範圍： 1. 一種射頻識別裝置，其包含： 。 第天線，係配置成接收與發射一射頻識別信 號’該第-天雜置成在—第—辭上發射與接收該射 頻識別信號； 控制器，係配置成提供用於通訊的資料； 十第一混合器，係耦合於該控制器與該第一天線， 該第一混合器配置成使用具有該第一頻率的一第一信號 • 來調變來自該控制器的該資料；以及 。儿 斤一第二混合器，係耦合於該控制器與該第一天線， 該第二混合器配置成使用具有該第一頻率的一第二信號 來解調變從該第-天線接收的該射頻識別信號。口 A 2. 如申請專利範圍第i項之裝置，更包含—合成器，係輛 合於該控制器並配置成產生具有頻率之一㈣。 3·如申請專利範圍第2項之裝置，更包含—功率區分器， 係彳H彡合成11並配置成根據來自該合成器的該信 號’產生具有該第-頻率的該第_信號以及具有該第二 頻率的該第二信號。 4·如申請專利範圍第i項之袭置，更包含一開關，係耗合 ^亥控制H與該第—天線之間，其巾該控、在透過該 =一天線發射信號的一期間開啟該開關，並且在透過該 第一天線接收信號的一期間關閉該開關。 5.如申請專利範圍第1項之裝置，更包含一第二天線，係 配置成發射具有一第二頻率的一信號。 18 200842722 6.如申請專利範圍第5項之裝置，其中至少該第一頻率與 该弟^一頻率之一位於超局頻率(UHF)頻帶内。 7·如申請專利範圍第6項之裝置，其中該第一頻率大約為 915.4百萬赫茲（MHz)，並且該第二頻率大約為433 MHz 〇 8·如申請專利範圍第1項之裝置，更包含一收發器，係輕 合於該控制器並配置成使用具有一第二頻率的一第三信 號來調變該資料。

   9. 如申請專利範圍第8項之裝置，更包含—第三天線，係 耦合於該收發器並配置成發射與接收具有該第三頻率的 一信號。 10. 如申請專魏圍第9項之裝置，其找第三辭大約是 13·56ΜΗζ。 11· 一種射頻識別裝置，其包含： 昧 第天線，係可接收與發射一射頻識別信號，該 =一天線配践在—第-鮮上發射無㈣射頻識別 第一天線，係可發射一射頻識別信號，該第二天 2置成㈣—第二頻率上的該射頻識別信號，該第一 頻率與該第二頻率彼此不同； ^制為，係配置成提供-控制信號；以及 成⑨’倾合於該控制ϋ並配置成根據該控制 -^生至^具有销~頻率的—第—信號或具有該第 一頻率的一第二信號之一。 19 200842722 於該^哭乾圍第11項之裝置，更包含一開關’係麵合 的」爱工鬥為，其中該控制器在透過該第一天線發射信號 開啟該開關’並且在透過該第一天線接收信號 的一期間關閉該開關。 13.=請專利範圍第u項之錢，更包含—第一混合器， :’、該控制痛合並配置成根據該第—頻率調變來自該 控制器的資料。

   14. 如申請專利範圍第11項之裝置，更包含-第二混合器， 係耗口於該控制H並配置成根據該第—鮮將透過該第 一天線接收的該射頻識別信號解調變。 15. 如申請專利1_11項之裝置，更包含位於該第-天線 與s玄合成|§之間的一循環哭。 16. 如申請專利範圍第11項之裝置，更包含-收發器，_ 合於該控制ϋ魏置成以—第三鮮調變來自該控制器 的資料。 ^ 17.如申請專利範圍第16項之裝置，更包含—第三天線，係 耦合於該收發器並配置成發射與接收具有該第三頻 一信號。 W· —種射頻識別裝置，其包含： 號，該 頻識別 一弟一天線，係可接收與發射一射頻識別信 第一天線配置成在一第一頻率上發射與接收該射 信號， 、 一第一天線，係可接收與發射射頻識別信銳，嗲第 二天線配置成發射與接收一第二頻率上的該射頻識別= 20 200842722 號’該第一頻率與該第二頻率彼此不同； 一控制器’係配置成提供一控制信號； 合成器，係與該控制器耦合並配置成根據該控制 乜唬產生具有該第一頻率的一第一信號；以及 一收發器，其與該控制器耦合並配置成根據該控制 信號產生具有該第二頻率的一第二信號。 19 利範圍第18項之裝置，更包含一開關，係輕合 其中該控制器提供透過該開關通訊至該收 二裝置，其中該_使用具有 孔如申請專利範圍第r8項之控人制I的該資料。 ,A 衣置，更包含一第一混合器， 資:中該控制_透過該開關通訊 22. 第21項之裝置’其中該第-混合器使用 料有料-頻率的該第—信號調變來自該控制器的該資 23. = ί專利範圍ΐ18項之裝置，更包含H合3， :::::5制裔亚配置成根據該第-頻率將透過該第 天、、泉接收的該射頻識別信號解調變。 專利範㈣18項之技，更包含-第三天線，俾 仰收與發射射_別_，_ —弟三頻率發射該射頻 取用 頻率和該第二頻率不同期域，該弟三頻率與該第一 21 200842722 25·如申請專利範圍第24項之裝置，其中該合成器配置成根 據該控制信號產生至少具有該第一頻率的一第一信號或 具有該第三頻率的一第三信號之一。

   22