TWI437497B - 選擇性無線射頻元件啟動系統及方法 - Google Patents

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Description

選擇性無線射頻元件啟動系統及方法
本件發明與無線射頻(RF)標籤啟動有關，更具體地說，本件發明係與RF標籤及其它電子RF裝置之功能性啟動有關。
自動辨識(“Auto－ID”)技術是用來協助機器自動辨識物件並擷取資料。最早期的自動辨識技術之一就是條碼，它使用一交錯順序之寬與窄條紋讓一光學掃描器能加以數位式解碼。此項技術獲得廣泛使用並近乎獲得全世界認定為通用產品代碼(“UPC”)－由名為統一編碼委員會之聯合產業組織所管理之一種標準。於1973年被正式採用，UPC是現今所有製造貨物最普遍出現的符號之一，並且經由各種商品之製造、供給及經銷，在追蹤商品上已獲致極大效率。
但是，條碼仍需藉助一位操作員使用一掃描器分別掃描每一項標籤商品以完成人工詢問。此種直視性處理在速度與可信度具有先天上之限制。此外，UPC條碼只容許製造廠商與產品類型資訊被編碼至條碼中，而無獨特之項目序號。一個牛奶盒上之條碼與其它任何一個牛奶盒完全相同，所以很難計算物品數量或個別檢查其到期日。
目前紙盒均標示有條碼標籤，這些列印的標籤具有超過40種“標準”設計，可能發生列印錯誤、弄髒、錯置與標示錯誤等。在運送過程中，這些外部標籤經常會受損或遺失。當收受物件時，貨板通常必須被拆解，而後將每一物件盒掃描至一企業系統中。在供應鏈中每一環節點之錯誤率在4－18%，因而產生一筆十億元存貨的明顯性問題。而只有使用無線射頻辨識系統(“RFID”)將貨物之實體層自動鏈結至軟體應用程式中，才能提供精確的追蹤。
新的RFID技術應用一種無線射頻(“RF”)無線連結，以及超小型嵌入式電腦晶片，以克服這些條碼上的限制。RFID技術容許實際物件透過無線“標籤”來辨識與追蹤，其功能就像是一可與讀取器自動通訊的條碼，而不需要以人工視線掃描或是篩選物件。RFID可望徹底地改變零售、醫藥、軍事、及運輸工業。
RFID超越條碼之優點均摘錄在表1中：
如圖1所示，一RFID系統100包括一標籤102、一讀取器104，及一選用伺服器106。標籤102包括一IC晶片及一天線。該IC晶片中包括一數位解碼器，需要執行標籤102接收來自標籤讀取器104之電腦指令。該IC晶片亦包括一電源供應電路以從RF讀取器上擷取並調節電流；一個可從讀取器上將信號解碼之感應器；一反向散射調變器、一可將資料回傳到讀取器之發射器；一防衝突通訊協定電路；以及至少足夠儲存其EPC碼之記憶體。
通訊是從一讀取器104傳送出信號開始以尋找標籤102。當無線電波碰觸標籤102，而且標籤確認並回應讀取器之信號時，讀取器104會將資料解碼而程式化至標籤102內。接著資訊會被傳送至一伺服器106中以便處理、儲存，及/或傳送至另一計算裝置上。藉由在不同項目加上標籤，可立即並自動得知有關商品狀況及位置之資訊。
許多RFID系統使用反射或“反向散射”無線射頻(RF)電波以便從標籤102傳送資訊至讀取器104。由於被動式(第1類與第2類)標籤可從讀取器信號獲得所需電源，因此標籤只有在讀取器104之波束內才會被供電。
自動識別中心EPC－相容標籤類別如下所述：第1類．辨識標籤(RF使用者可程式化，最大範圍3公尺)．成本最低
第2類．記憶體標籤(8位元到128M位元可程式化，最大範圍3公尺)．安全性與隱私性保護．成本低
第3類．半主動式標籤．電池標籤(256位元到64K位元)．自行供電反向散射(內部時脈、感應器介面支援)．100公尺範圍．一般成本
第4類．主動式標籤．主動傳輸(允許標籤先辨識操作模式)．最遠可達30,000公尺範圍．成本較高
在RFID系統中，其中被動接收器(即第1類與第2類標籤)能夠從被傳輸之RF上擷取足夠能量以驅動裝置，並不需要電池。在距離造成無法以此種方式驅動裝置之系統中，此時便需使用替代電源。對於這些“替代”系統(有時亦稱為主動式或半被動式)，電池是最常見的電源型式。其可大幅增加讀取範圍，以及標籤讀取之可靠度，因為標籤並不需要來自讀取器之電源。相較於一第1類標籤需要500mV進行操作，第3類標籤只需要來自讀取器之一10mV信號進行操作。此種電源需求之2,500：1降低比例，比起第1類標籤只有大約3公尺之範圍，可使第3類標籤能夠在100公尺或更遠範圍操作。
早期現場試驗顯示目前可供使用之被動式短距離第1類及第2類標籤通常不適用於標示貨板及許多類型箱子。這些被動式標籤之問題是當使用在“RF－不適合”的材料上時，像是金屬(例如湯罐頭)、金屬箔(例如馬鈴薯片包裝袋)，或傳導性液體(例如飲料、洗髮精等)，情形會特別嚴重。沒有人能夠持續地讀取位於一堆包裝箱內的盒裝標籤－這常發生在一倉庫或貨板內。現有的被動式標籤亦不適合用於標示大型或快速移動的物件，像是卡車、汽車、運送中的貨櫃等。
第3類標籤藉由整合電池與信號前置放大器增加範圍以解決這問題。如果電力消耗管理良好，電池可持續使用好幾年，但如果電力消耗管理不良，則可能只能使用幾天。因為電池供電系統(亦稱為主動式裝置)會與被動式裝置共同存在，因此必須注意減少來自電池供電系統之電力消耗。例如，第1類RFID標籤會從讀取器接收操作電源(被傳輸電源)。而第3類RFID裝置限定需要足夠距離使其成為不可使用的電源。此外，第3類裝置必須在第1類環境中併存，並且應特別注意管理來自所有主動式或半主動式裝置之電池電力消耗。如果一第3類裝置持續地對不需要的第1類指令回應(這些指令係供“其它”裝置使用)，則電池電力將會非常快速地耗盡。
喚醒碼已被使用在RFID系統中，以便選擇性地“喚醒”個別標籤而非其它標籤，如此便可節省非需要標籤的電池壽命，及/或減少接收來自一特定標籤組回傳之信號量。傳統上，讀取器會傳佈一喚醒碼，而每個標籤只需啟動足以決定傳佈的代碼是否與儲存在標籤記憶體中之代碼相符的時間。若代碼相符，標籤便會完全啟動。如果代碼不符，標籤會回復到睡眠狀態或是不對讀取器進一步回應。
喚醒碼的使用已被證明可有效降低在第3類裝置中整體電池耗損。但是，最好是能夠去除所有標籤均需接收一個被傳佈的喚醒碼進行分析以決定該喚醒碼是否對應特定標籤之要求。因此，最好是在接收喚醒碼時增加某些類型的編碼，以早點指示是否繼續分析其它喚醒碼串流。
本發明揭示一種啟動一或多個裝置之系統及方法。依據一具體實施例，裝置會聽取一啟動碼，該啟動碼具有一長度欄與一遮罩欄，該遮罩欄包括一遮罩值，長度欄會指定一遮罩欄之長度至遮罩值之一最終位元。當接收啟動碼時，長度欄會與一儲存長度值比較，以決定該長度欄是否符合預定條件。若長度欄符合預定條件，便會載入一啟動值位址(如果位址欄出現)而遮罩欄之適當位元(遮罩值)會與一儲存的啟動值比較，若遮罩值與儲存的啟動值相符則會產生一啟動信號，該啟動信號可用於啟動額外之電路系統。
依據另一具體實施例，該裝置會聽取一啟動碼，而啟動碼具有一長度欄與一遮罩欄，遮罩欄包含一遮罩值，長度欄會在遮罩欄中指定遮罩值最終位元的位置。遮罩欄之適當位元(遮罩值)會與一儲存啟動值比較。當比較遮罩欄的最終位元被長度欄指定時，比較會被終止。如果遮罩值與儲存的啟動值相符則會產生一啟動信號，該啟動信號可用於啟動額外的電路系統。
依據另一個具體實施例，一種用於啟動裝置的方法，包括接收具有一位址欄與遮罩欄之一啟動碼，其遮罩欄具有一遮罩值，其中位址欄指示遮罩欄內遮罩值之一開始位置，遮罩值會與儲存於裝置上之一啟動值作比較。
依據另一具體實施例，一種用於分析具有一長度欄與遮罩欄之啟動碼的方法，包括接收長度欄，將長度欄與一儲存的長度值相比較，並基於該長度欄與儲存長度值的比較結果，以決定該長度欄是否符合預定條件；接收遮罩欄，該遮罩欄具有一遮罩值，如果長度欄符合預定條件，會將遮罩欄之遮罩值與一儲存之啟動值作比較，並且如果接收之遮罩值符合儲存之啟動值，就會產生一啟動信號。
依據另一具體實施例，一種用於分析具有一位址欄與遮罩欄之啟動碼的方法，包括接收位址與遮罩欄，其中位址欄指示在遮罩欄中遮罩值之位置。遮罩欄之遮罩值會與一儲存之啟動值作比較，如果接收之遮罩值符合儲存值，會產生一啟動信號。
一種系統，包括一詢問器及多個以無線電頻率與詢問器通訊之裝置，其中該裝置之第一支組會回應第一長度之一啟動指令，而裝置之第二支組會回應第二長度之一啟動指令。
依據一具體實施例，一種用於選擇性產生一啟動信號之電路，包括一中斷電路，用於決定一接收信號之中斷週期是否符合許多預定值或是落在預定範圍內，如果中斷週期符合預定值或是落在預定範圍內，該中斷線路會輸出一中斷信號。一資料比較電路會將一接收啟動碼與一儲存啟動值作比較，該啟動碼具有一長度欄與一遮罩欄，長度欄指定至少其中之一(i)遮罩欄之長度，與(ii)遮罩欄之遮罩值的最終位元位置。如果接收之遮罩值符合儲存之啟動值，則資料比較電路會產生一啟動信號。
依據另一具體實施例，一種用於分析具有一長度欄與遮罩欄之啟動碼的電路，包括一資料暫存器以儲存一啟動值、一用於接收長度欄之長度計數器，以及一用於比較至少一部份遮罩欄與啟動值之資料比較電路。如果遮罩欄部份符合啟動值，則資料比較電路會產生一啟動信號。
依據另一具體實施例，一種選擇性啟動多個裝置支組之方法，包括傳送具有一長度欄與一遮罩欄之啟動碼，而其中該長度欄會指示多個裝置中的那一個去處理遮罩欄。
一種選擇性啟動多個裝置支組之方法，包括傳送數個啟動碼至多個遠端裝置上，其中只有該裝置之一支組會基於代碼之不同尺寸而分析一特定啟動碼。
本件發明之其它特徵及優點從下列詳細敘述中，將會變得明顯易懂，其中當結合圖式參考時，會藉由本件發明之原理舉例說明。
下列敘述是目前作為實施本件發明之最佳具體實施例。該敘述係出於說明本件發明之一般原理，而非表示限制此處所聲明之發明概念。
下列說明敘述各系統及方法，其中會使用許多各種啟動或“喚醒”代碼，不過並非只是喚醒標籤，亦會指示那一個標籤支組應完整地分析啟動碼。
許多類型之裝置可採用此處所揭示具體實施例之優點，包括但不限於無線射頻辨識(RFID)系統及其它無線裝置/系統；起搏器；可攜式電子裝置；音響裝置及其它電子裝置；煙霧偵測器等。為了提供一結構，並協助瞭解本件發明之具體實施例，許多敘述將以圖1之一RFID系統之條件顯示。應注意這僅是以舉例方式實施，而本件發明並非只限於RFID系統。熟知先前技術者將會瞭解如何將此處教學實際運用在電子裝置之硬體與軟體上，硬體之範例包括特定應用積體電路(ASIC)，印刷電路、單石電路、可重組態硬體，例如現場可程式化閘陣列(FPGAs)等。此外，此處揭露之方法亦可整合至一電腦程式產品中，例如包含軟體之電腦光碟。另外，該軟體可被下載或是透過網路、非依電性記憶體裝置等其它方法，由一計算裝置轉換到另一個裝置。
本件發明之具體實施例之較佳實施例是在一第3類或較高等級晶片中使用。依據一說明具體實施例，圖2顯示一可在一RFID標籤中執行之第3類晶片200之一電路佈置圖。此第3類晶片可形成RFID晶片之核心，適用於許多裝置，例如貨板、包裝箱、容器、車輛或任何需要超過2－3公尺範圍之辨識。如圖所示，晶片200包括數種商業標準電路，其中包括一電源產生及調節電路202，一數位指令解碼及控制電路204，一感應器介面模組206，一C1V2介面協定電路208，以及一電源(電池)210，亦可增加一顯示器驅動器模組212以驅動顯示器。
一電池啟動電路214亦被顯示作為一喚醒觸發器。該214電路將在以下詳述。簡言之，電池啟動電路214包括一超低功率、及具有超低電源靜電流擷取之窄頻前置放大器。該電池啟動電路214亦包括了一自我計時中斷電路，並使用一種創新的使用者可程式化數位喚醒碼。電池啟動電路214在其睡眠狀態時擷取較少電力，而且可受到較佳的保護可對抗意外及惡意的錯誤喚醒觸發器的狀況，否則將會導致第3類標籤電池210提早耗盡剩餘電力。
一電池監視器215可用於提供監控裝置內之電力使用狀態，而收集的資訊可用於預估電池剩餘之使用壽命。
一正向連結AM解碼器216使用一簡化的鎖相迴路振盪器，其需要一極小的晶片區域，較佳的情況是電路216僅需要一最小串參考脈衝。
一反向散射調變器區塊218之較佳情況是將反向散射調變深度增加超過50%。
一記憶體元件，例如EEPROM亦被顯示，在一具體實施例中，一純正的Fowler－Nordheim直接穿隧過氧裝置220被顯示用於同時降低寫入與抹除電流在EEPROM記憶體陣列中低於0.1μA/電池。與任何目前最新建構之RFID標籤不同的是，其容許標籤之設計能在最大範圍下操作，即使寫入與抹除操作正在執行亦同。
模組200亦可整合一高度簡化，但十分有效率之安全加密電路222，例如於2004年7月28日提出申請，專利名稱為“SECURITY SYSTEM AND METHOD”之編號第10/902,683號之美國專利申請案一案中所描述，於此併入本文參考。其它安全架構、與讀取器秘密交握等，均可被使用。
晶片200只需要四個連接墊(未顯示)便可作用；Vdd接到電池、接地，加上二個天線導線以支援多元件全方向性天線。可藉由對核心晶片附加工業標準I2C介面以增加監控溫度、震動及竄改等之感應器。
可藉由簡單地取消或移除前置放大器，及/或自第3類晶片核心中移除IF模組以建構極低成本之第2類安全裝置。
此處所描述之電池啟動電路214係使用在二個裝置之間的通訊，其中一發射器想要透過無線射頻(RF)媒介以啟動或是啟用一接收裝置。雖然可在RFID系統中加入電路使用，但非表示限制該產業。此處揭露描述一啟動電路，其中較佳之敘述與具體實施例均與RFID相關，但絕非僅限於該項技術。因此，需要一實體(例如，發射器)以警示另一實體(例如，讀取器)之任何系統均可應用此概念，而不論所使用之媒介為何(例如，RF、IR、纜線等)。
在第3類(及較高類別)之標籤中，藉由分離被啟動的裝置以保存電池電力亦有助於電源管理。用於啟動或開啟那些需要通信之標籤電源的選擇條件將儘可能地保存。當選擇位於欄位中之標籤支組時，例如第3類模式，標籤可被選擇性地啟動，然後存取，接著再回到其冬眠(或其它低電源)狀態，而下一組的標籤可被選擇性地啟動。為了可以進行啟動選擇處理程序，在欄位中一次啟動大量存在的標籤，而非一次啟動欄位中之全部標籤，需提供最佳的電源管理策略。
為了減少電流耗損並增加電池能源使用壽命，會使用一啟動裝置或“啟動”指令。依據一較佳具體實施例，此啟動指令包括三部份：第一部份是時脈同步化，第二部份是一中斷(也稱為一違規)，最後一部份是一數位使用者啟動指令碼。此三部份在概念上建立啟動通訊協定。這些步驟在組合上必須充份地分離來自“其它正常的”或共通流量，以便能夠解析來自例如第1類、第2類或第3類裝置中之其它指令或噪音之啟動指令。此三部份之每一個均參考敘述於附件之圖3A。應注意有關位元數、週期次數、頻率、記憶體位置等，可視下列說明目的而有所變化。
此處敘述之啟動圖解在具備或不具備電池之所有RF裝置中亦很有用，可作為選擇性選取個別或特定裝置的次要群組使用。
“啟動”指令300之基本特徵為一：．時脈加速或同步區域302；．一中斷304可使一同步指令在開始時具有足夠的差異性以有別於“正常”指令(例如，在一正向通訊協定中之一時脈違規，或是被裝置視為一中斷之位元“叢集”)；．一啟動代碼306可容許潛在的選擇、所有支組、或總括式啟動。
指令300之每一階段的電路圖與說明將詳述如下；但是，基本原理現在會以摘要形式呈現。
當在一起始點時，或非啟動模式時，所有裝置會“聽取”啟動指令之進入信號。最好是在聽取啟動指令時能耗損非常少的電力。電力耗損會直接與電池壽命有關(並因此可能影響裝置壽命)。當接受啟動指令並處理時，電路之部份會啟動而且更多的啟動指令序列會完成。
啟動指令300之時脈同步區域302最好包括具有一進入頻率，例如8KHz之時脈同步信號。需要足夠之時脈週期容許接收標籤以確認與同步化進入串流。時脈進入到標籤之數量最好多於4個週期而少於10個週期，但可能更多或更少。
下一個區域是中斷或違規區域304，其最好包括在2 KHz進入率之基礎下的50%工作週期之二週期，中斷會標註代碼區域之開始，其為啟動指令之第三部份。藉由觀察中斷部份304，接收器(標籤)將會瞭解它已接收一“啟動”指令。中斷部份304之正確接收會將標籤從冬眠狀態移到代碼搜尋狀態。一裝置(標籤)最好是只維持在代碼搜尋狀態的最大期間，例如1－5 ms，較佳的情況是是2 ms。如果標籤在該時間內未被移至預備或啟動狀態，標籤則會自動回復到冬眠狀態。
接收裝置會聽取中斷，在此實施例中是一邏輯1－1序列。當遭遇到任何邏輯1－1時，裝置接著會處理下列的進入啟動碼306。如果在下一位元序列中之一個值符合儲存在本地接收裝置上之一個值，該裝置會喚醒(如下所述)。如果在序列中之其中一位元無法相符，裝置會重置，尋找下一個中斷，並且在下一個中斷之後(此處是邏輯1－1)開始監控位元之序列。應注意的是在啟動碼部份306中之一邏輯1－1可能會導致裝置再次開始分析進入位元串流。但是，代碼會因不符合而使裝置再次重置。所以當實施本件發明時，可選擇不會導致不需要分析之代碼，則發生不需要的分析應該會很少。應注意代碼可以被預定以避免不需要的分析可能被預定及指派，其可同樣應用至先前的正確中斷位元。
依據一具體實施例，啟動碼部份306可以分成二部份說明：第一是發出信號或通訊協定，第二則是指令協定。而發出信號最好以二種不同頻率來描述，其中0可作為一2KHz音調，而1可作為一8KHz音調，此二音調(其他可描述為FQF代表頻率、四倍頻率)描述一指令，其中當符合一內部暫存器時，該指令會將標籤從一冬眠狀態移至一活動狀態(在機器狀態中為預備狀態)。啟動碼區段是由數個資料串流構成，如圖3B中顯示之該封包306。
如圖3B所示，其中三個元件為(以標籤接收之順序)長度322、位址(可選用)324、及遮罩326。每一元件將詳述如下。再一次地，以下所使用的特定值僅是出於說明之目的，用於說明一功能性具體實施例。熟知先前技術者會瞭解其可依個人偏好增加或減少值或位元長度，並且依考量調整需求。因此，整個指令大小是可改變的。此外，長度322與位址324位置可被交換，即位址324可在長度322之前被接收，其它的改變尚可包括未顯示在圖3B之額外欄位，例如一終止器值(例如邏輯1－0－1－0)指示長度322或位址324欄位之終點。
在此範例中之長度欄322包含7個位元，長度欄322可包含長度值，例如由零到27 (或128)。該長度值會指定遮罩欄326之長度由零位元到包含遮罩欄326之最大長度，因此亦指出在遮罩欄中之遮罩值內最後位元之位置，在此範例中，最大遮罩長度是96位元，長度欄322會結合一使用者限定之最小遮罩長度暫存器(MML暫存器)在接收裝置(標籤)上一起使用。MML暫存器會在一特定位置(例如，使用者記憶體；0x0000)控制可供長度欄322使用之最小值。最小遮罩長度暫存器是所需位元之最小值用於配對來自設定起始點的遮罩。如果長度欄322之值少於MML暫存器，標籤會忽視其它的啟動碼306，而維持在冬眠狀態下，如果MML暫存器設定為零，則啟動碼306之長度欄322也必須設為零。在一變化中，遮罩長度暫存器可設定一最大或正確值與長度欄322之值相比較。在另一變化中，長度欄322可指示在遮罩欄中遮罩值之長度，其中位址欄位324指示長度自何處開始。
在長度欄322中之一零值(或其它預定值)可作為在欄位中所有裝置之配對用途。比最大遮罩長度(例如96)更大之長度值會導致啟動封包被忽略，並且因此標籤會回復到冬眠狀態。如果是一零長度值，則不論是位址或遮罩欄都會不存在，因此減少啟動碼至一7位元欄位之零值。若一零值在長度欄中被發現，而且MML暫存器允許一零值可供長度使用，則所有裝置可能會從冬眠狀態轉換成啟動預備狀態，而不管位址或遮罩欄為何。實際上，若在長度欄中發現一合法零值，則位址與遮罩欄可能不存在。
位址欄324是選用的，而且在此範例中亦是一7位元欄位。它可與遮罩欄326結合使用以提供一補償至96位元記憶體中而保留供遮罩使用。若長度設定為96，則假設位址上是一個零補償，因此，不會觀察到位址欄。如果長度值少於96，位址可作為一個補償而應用在遮罩欄326中所接收的遮罩值，以校準在內部遮罩暫存器中儲存的資料。換言之，在遮罩欄326中相關的遮罩值會在某些地方開始而非遮罩欄之起始點。如果長度欄與位址欄之組合會導致一溢出(一結束值大於96位元內部遮罩暫存器的大小)，標籤會維持在冬眠狀態，而忽略其它進入之啟動碼306，並且等待直到接收一新的啟動前導信號為止。
遮罩欄會與內部啟動遮罩暫存器相比較，會使用長度與位址作為位元數量以進行比較，並以起始補償開始比較。內部啟動遮罩暫存器是位於，例如(使用者記憶體；0×30)。遮罩欄之接收遮罩值會在一位元對位元基礎下作比較，如果接收遮罩值之位元符合內部啟動遮罩暫存器，標籤會由冬眠狀態轉換成為啟動預備狀態。如果存在一翻覆情形，而比較的長度在遮罩之第96個位元被比較之前未被用完，則標籤會解讀為一種錯誤狀況，而忽略其它進入啟動封包，並維持在冬眠模式。如果位址指示遮罩欄位元90，而長度欄指示一10位元遮罩，此種情況就可能發生。因為遮罩欄在96位元時結束，在比較6位元之後翻覆遮罩尾端，致處理程序失敗。
另一種情況是，為了避免翻覆的失敗，遮罩可以是環狀的，如果位址與長度欄導致翻覆，遮罩位元的比較會藉由在遮罩的第1個位元上之起始來繼續。如果位址指示遮罩欄位元90，而長度欄指示一10位元遮罩，此種情況就可能發生。因為遮罩欄在96位元結束，該比較會翻覆遮罩之尾端，所以從第一遮罩位元繼續比較到第四遮罩位元。因此，比較會以一種環狀模式執行。
應注意在遮罩值後，遮罩欄亦會包括“假”位元。因為需要與啟動遮罩暫存器比較之遮罩欄的部份是由長度與位址區域來限定，任何在該部份後的額外位元均不具影響裝置之啟動與否，其可容許作為供不同標籤使用之啟動碼都具有一共通長度。啟動碼可在製造初始時設定，或是在程式化階段時，例如，標籤初始化，不論那種步驟，裝置密碼可被設定以限制對特定功能或標籤記憶體位置的存取。
啟動碼之部分或全部元件：長度322、位址324、及遮罩326可在標籤使用期間之任何階段，被使用者程式化，包括上述及後置初始化。較佳的情況是，只有被授權者(包括人、軟體及機器)可以修改啟動碼，授權可藉由呈現正確密碼來決定。此外，改變之範圍可依使用者之不同而有所不同，例如，不同密碼可允許不同層級之授權，從非常有限之功能到完全存取，以及在標籤上為任何改變之能力。
長度欄值之具體實施例由使用者來限定是有利的，因為它們在不同產業間提供相當大的操作彈性。例如，在一個月台門口情況下，其中標籤會快速通過讀取器，所以需要一較短長度。而在私密性與安全性考量非常重要之醫藥業或金融業，一較長長度可提供更大安全性。同樣地，在一個吵雜或惡劣環境下，因為噪音而需要較短代碼，可使未能確認位元的機會更少。傳輸愈長，則被噪音或環境影響破壞的機會愈多。使用者知道安全模式及裝置所使用之環境，便可設定長度、位址、及/或遮罩至最適合的狀況。此外，當裝置經過一供應鏈時，這些值可被改變，因此可提供更佳彈性。長度、位址、及/或遮罩值亦可被鎖定，便需要一密碼以改變它們，因此，本件發明所揭露之具體實施例提供強化的安全性，除非標籤被喚醒，否則標籤根本無法通訊。
注意啟動指令300可被傳送數次以確保代碼標籤啟動，數個不同的啟動指令亦可被連續地傳送至啟動多個標籤。
圖3之啟動指令300之一項優點是，僅使用二個符號信號，而非傳送各種符號信號(例如2、4、5及8KHz)。在此範例中，符號是2KHz(邏輯1)與8KHz(邏輯0)。該2KHz符號亦被使用於中斷。
因為只使用二個符號，電路圖會非常簡單。事實上，不需要時脈同步，其亦可減少電力需求。同樣地，操作上會更強固，與四個符號相比，在二個符號之間會更容易區別，一項缺點是並非所有0與1之可能組合均可使用。然而，可使用的組合數量對大多數非所有可能的應用而言，仍是十分充裕的。
另一項優點就是進入信號可以不同步。換言之，藉由時脈在落下(或上升)邊緣，裝置可讀取不同步的斷斷續續式計時資料。因為較短的期間(例如8KHz符號)可立即由下一個資料信號接續，所以整體信號會更有時間效率。例如，四個8KHz符號(四個0)符合在一個2KHz符號(一個單1)之相同時期內。此外，藉由使用四對一，則不需要自動調整振盪器，大幅去除需要大量額外電路圖之需求，此亦可節省50%之工作週期。
在操作中，信號可以一連續串流傳送。一重複模式(0的)8KHz串流，或其他選擇的序列可被傳送以容許裝置將信號置中。
圖3C顯示依據另一個具體實施例之一啟動指令信號350之結構，顯示四個區域為：前置放大器置中352、中斷354、同步356及資料取樣358。
首先會藉由裝置接收一前置放大器中心序列(前置放大器置中)352。該中心最好包括一定數目6KHz 50%工作週期波形。再一次地，使用一6KHz音調是特別針對較佳之方法，但並非代表所有可能的同步方法。此中心被用於解讀此期間所有後續的指令。藉由傳送“一些數目”之脈衝，該接收裝置(標籤)具有足夠時間以調整其取樣臨界值。此可使接收器區別邏輯之高值與低值(1與零)。
下一個順序是中斷週期(Interrupt)354。其最好包括一2 KHz 50%工作週期波形。
下一個順序是一同步信號356，其被用於同步化一調整計時電路。此處計時電路不會被啟動直到裝置偵測到正確的中斷週期354。然後計時電路可同步化信號356以設定期間。以此種方法，裝置振盪器(如果顯示時)並不需要持續運轉以便能夠正確地調校。
接著裝置應將其注意力移轉至解碼一後續接收之欄位，即數位啟動碼(資料取樣)358。
數位啟動碼358是基於一F2F調節協定之一50%工作週期信號(＋/－ 10%)，其可使發射器(讀取器)選擇何組接收器(標籤)需要在第3類模式中啟動。啟動碼會以7－110位元顯示。一16位元的遮罩欄326值容許21 6 ＝65536可能代碼值。可能代碼的實際數目最好是減1；0000(十六進位)值最好是用於選擇所有裝置，而不管預先程式化啟動碼為何。
一熟知先前技術者參考圖3A可瞭解下列電路圖會與一信號一起作用。
例如圖3C顯示之信號可能需要額外裝置元件，例如一VCO、時脈區域、資料切割器、及/或DAC。一種可處理圖3C信號之裝置已被描述於2004年12月8日提出申請之美國專利申請編號第11/007,973號申請案一案中，專利名稱為“電池啟動電路”，於此併入本文參考。
用於實施較佳啟動功能方法之系統400區塊圖如圖4所示。系統400會被發現在一RFID標籤裝置(或其他裝置)之前端，進入的信號會被天線402接收並傳送到一封包檢測器404中。封包檢測器404提供帶通濾波及放大功能。放大階段406之偏壓亦會在時脈調音相位設定。放大階段406之前置放大器與增益控制可具有自我偏壓電路以容許電路自我調整信號臨界值以計算信號中之任何噪音。
以下數個區域負責處理收集濾波與放大信號，並嘗試配對進入資訊至啟動指令。在中斷電路408中，進入資訊的觀察會與中斷週期比較以配對觀察的信號至需要的中斷週期。如果成功，一中斷信號會被送至一資料比較區域410，警示它有一進入的數位啟動碼。資料比較區域410被用於觀察啟動指令及比較接收值與到標籤之儲存值。若值相符，標籤(裝置)會被送出一“喚醒”信號，將標籤帶至一完全啟動狀態(電池供電)。
後續的電路圖使用“電流鏡”。在檢視電流鏡的功能時，它被用於限制在操作或邏輯功能中電流的擷取量。
圖5顯示使用一電流鏡500以製造一低電源反相器。電流鏡是一種用於積體電路以調節電流之裝置，使其不管負載為何均會維持固定。中央兩個電晶體502、504包含一典型的反相器。藉由放置邏輯，或高電壓在輸入端上，底部電晶體504會被放入啟動區域中並驅使輸出信號至邏輯0或低電壓層級。若一低電壓(邏輯0)被放在輸入信號上，頂部電晶體502將會開啟，驅使輸出信號到高電壓(邏輯1)。當從開啟電晶體並關閉其他電晶體的切換時會存在一個問題，就是二個電晶體會同時啟動一段時間，而驅使電流接地。這是一個很大的電流降，將會使用大量的電池電力。
藉由增加電流鏡原理，兩個額外的電晶體506、508會被使用於限制通過反相器之電流量。
依據一具體實施例，圖6顯示一示範性電流鏡600。從圖6中，電晶體Q1 會被連接因而具有一固定電流通過，其實際作用像是一個順向偏壓二極體，而電流是由電阻R1 所決定。在電路中具有Q1 是非常重要的，取代一般二極體，因為二個電晶體會相符合，因此電路之二條支流將具有相同特性。第二個電晶體Q2 改變其本身電阻，使其在電路中第二支流之全部電阻會與第一支流中全部電阻相同，而不管負載電阻R2 為何。由於在每一支流中所有電阻均相同，並且它們又被連接到相同供電Vs ＋ 上，所以每一支流之電流量均相同。
R1 的值可依通過R2 不同的電流量而改變，因為R2 可以大幅地改變，而通過它的電流則會保持相同，所以電流鏡不只是一個電流調節器，也是一固定電源，此亦是它在積體電路中之使用方法。
協定的第一個部份是天線與封包檢測區域402、404，該電路700如圖7所示。
就此電路700中有數個部份，其中二個重要項目來自天線402：第一個是資訊存在信號，而第二個是RF發射功率，發射功率會個別地處理，資訊(信號)接著會被一低通濾波器過濾，信號會從此區域被送至放大及自我偏壓電路408，如圖8所示。
此電路406之第一個部份是一高通濾波器，其會與前一階段之低通濾波器結合以建立一帶通濾波器。如圖9所示，此帶通區域900大約是7KHz並在兩側具有一12db/octivate降，該帶通濾波器被使用於排除大多數不需要之噪音。
二階段放大器之優點可容許輸出信號之調整及自我偏壓。一信號會自圖8之左側邊進入且被電阻電容(RC)電路過濾。其允許過濾不需要的信號(高通)。接著信號會進入運算放大設計中，由於反饋設定故容許自我偏壓。與背景有關的噪音可能會導致偏壓點由一最佳位置被移到一範圍外更遠之距離點。因為信號是一50%工作週期波形(50%高與50%低)，因此臨界值會移向平均值，而在需要的偏壓點上置中。如果接收到噪音，電阻會抽出一些信號。藉由迫使工作週期成為50%，DC層級將一直在二個信號間尋求一中間點，導致它在接收之信號上自動置中，而不論噪音量或信號強度為何。儘管不需要之噪音可能真正會落在帶通濾波器所容許的範圍中，但噪音不會呈現出一50%工作週期波形的特性。如果波形不是50%，偏壓點將會實際地移向適當的層級。
如果接收到一噪音信號而致放大器接收到一非常不平衡之高電壓非50%工作週期，偏壓點會移至一較高的輸入電壓(相同之爭議會存在於相反條件與一較低輸入電壓時)。在此情形中，其中一在帶通濾波器範圍內呈現一50%工作週期之“實際”信號被呈現至前置放大之輸入，其可能有不同的電壓臨界點。藉由允許數個週期發生，50%工作週期將調整偏壓點、調降或升高電壓層級以調節“實際”信號與“噪音”信號(背景、干擾或其他)相反。該前置放大之輸出應是一1V方均根值(RMS)數位“輸入”。此二個區域是中斷電路與啟動碼電路。
在此時點，臨界值已被設定，現在，中斷需要被辨識。
依據一具體實施例之一中斷電路408如圖10所示。該電路408會偵測一具有特定低週期與高週期之中斷。如果低週期與高週期落在一預定範圍內，整個電路400會知道如何去尋找啟動碼。
前置放大器406的輸出會進入如圖10所示之中斷電路408之左側作為數位輸入電壓。接著會通過一衰減的回饋閂鎖1002，其會維持數位值直到輸入改變。下一個區域(鏡反相器的)1004會符合與中斷週期有關之低與高週期時間。此中斷週期會對應到啟動指令前文之第二區域。
每一個平行相對等區域各包含二個反相器1006、1008、1010、1012，其藉由延遲中斷間隔之高與低週期來限制。電路之上半部捕捉或配對中斷脈衝之低週期，而下半部則捕捉脈衝之高週期。圖解之二個部份均顯示一120μs與一2ms界限到信號上。這是透過相符合之鏡反相器1006、1008、1010、1012所發生。這些反相器1006、1008、1010、1012每一個均包含一電流鏡以限制電流擷取。而這些反相器1006、1008、1010、1012每一個都會“調諧”以供特定延遲計時使用。一個反相器(在電路之每一半)會被調諧以供120μ使用，而其它被調諧供2ms使用，此容許在這些間隔之間延遲的配對。中斷間隔一般設定成256μ，其為介於2ms與120μs間之一週期計時；為一具有－135μ到＋1.74 ms容許誤差之256μs的一脈衝間隔。
鏡反相器1006、1008、1010、1012是類似於圖5所示之鏡反相器。但是，要達到需要的長延遲計時(例如2ms)，便需要數個獨特的特徵，P－side電晶體(圖5之502)之通道寬度會減到最小(例如，0.6μm)。該P－side電晶體之通道長度會被延長(例如，20μm)以進一步減少此處通過之電流。該電流甚至會更慢，因為長的通道長度會增加臨界值，導致更難開啟電晶體。此外，由於電晶體尺寸之緣故，而更具容量，致使信號更加緩慢。要進一步延長計時延遲、鏡電晶體(圖5之506與508)會被加入，其藉由鏡電壓驅動。該鏡電晶體亦非對稱的，P－side鏡電晶體具有類似於P－side電晶體之通道尺寸。不過，P－side鏡電晶體會設定為只有超過臨界值mV之10s。請注應N－side鏡電晶體(圖5之508)是選用的，因為N－side電晶體(圖5之504)是一具完全尺寸裝置而且轉換快速。
因為鏡反相器是作為計時電路，它們具有非常大的容量，而信號因此會位在錯誤地區一段很長時間，即非常緩慢地跳動，為加深受限或過濾信號之邊緣，在上半部每一反相器1006、1008之輸出會進入一互斥或(XOR)閘1014並接著通過數個反相器之階段以到達一通閘1018。每一“階段”都會更加深信號之邊緣一些、放大並清潔信號以提供可快速轉換時間之信號。請注意一M代表一鏡反相器，而一F則代表一快速鏡反相器。
在圖中下半部是真正用於處理高週期之相同流程。高週期邊界接著會再次通過一XOR閘1016，經過數個反相器並到達一通閘1020。上半部與下半部通閘1018、1020都作為閂鎖使用。其中一項差異是上半部通道有一額外通閘1022，以容許一轉換暫存器靠近同步計時與次序。由於低時間會在高時間之前約半個時脈週期，該低有效信號在這段額外時間內必須被維持以與高週期之有效信號對準。該專屬OR閘1014、1016是用於選擇中斷協定之啟動部份。由於有效週期之計時會落在120μs至2ms週期之間，鏡反相器之輸出1006、1008會啟動XOR閘1014之輸出，以驅使它準確。信號會以正確極性被通閘1018依順序捕捉，作為一同步化之閂鎖。如果中斷協定之序列為“有效”，接著邏輯(例如NAND)閘1024之輸出會變低，因此，會以信號通知一中斷輸出已發生。邏輯閘1024具有5個輸入：四個來自鏡反相器1006、1008、1010、1012之輸出，而一個來自回饋閂鎖1002之輸出。
圖11A－B顯示中斷電路408之另一說明具體實施例。該中斷電路408會偵測類似於圖3A所示之一啟動指令信號。在此電路408中，顯示四個(或更多)資料路徑以便在進入信號中偵測一“中斷叢集”，其中之中斷叢集為電路會確認為一中斷之一系列符號。此處，在圖3A中，中斷叢集是一資料1－1。再一次地，一旦偵測到適當的中斷叢集時，電路接著會比較後續所接收之啟動指令，並且與儲存在裝置中之一個值作比較。
有關在圖11A中顯示之啟動指令信號1100，較理想的情況是該信號1100之啟動指定部分1104並未包含二個連續1之任何序列。在一16位元代碼1104中，大約可能有一百萬種組合，在一32位元代碼1104中，大約可能有40億種組合，在一110位元代碼1104中，則大約可能有數百億種組合。其結果是應有足夠的可能位元組合，但沒有連續的1可供大部分或所有可能啟動指令1100使用。
電路的第一部份是一間隔偵測電路1105，用來偵測中斷叢集。資料路徑A偵測中斷叢集之第一上升邊緣1106。在延遲時間(250μs與1ms)後之“r”代表鏡反相器1108，1110回應上升邊緣1106。
第一鏡反射器1108會緩慢地回應第一上升邊緣，例如，以256μs。第二反相器則用更長時間回應，例如1ms。這二個動作會一起產生一負脈衝1112(由於反相器緣故)以回應正時脈邊緣1106。脈衝會變低並維持250μs至1ms，資訊一旦開始取樣，會被計時就像是一轉換暫存器通過剩下的邏輯。在此具體實施例中，資料會通過數個邏輯閂鎖，例如第一啟用閘1114會在500μs下降以捕捉一邏輯1。接著信號通過額外的閂鎖、反相器、及暫存器以便在最後到達一邏輯AND閘上。在資料路徑A中之其它閂鎖會同樣地回應第一閂鎖1114，除那些在落下邊緣上具有“”的捕捉資料。
資料路徑B實質上運作與資料路徑A之方法大致相同，而例外是對第一落下邊緣1116回應的鏡反相器，其由“f”表示延遲時間之後。另一項差異是資料路徑B具有較少的邏輯要素，因為它回應的邊緣1116在時間上會比較晚。
這對路徑C與D而言亦是一樣真實無誤，最終的結果是來自每個資料路徑之信號會同時抵達中斷閘1118(AND閘)。
如果中斷叢集是適當的，所有進入中斷閘1118之輸入皆為1，包括沿著線路1120之輸入(因上升邊緣1122所產生)。當所有的1都被輸入到中斷閘1118時，中斷閘1118會輸出一中斷信號。
亦應注意電路408是自我計時。線路1120則提供一計時信號至計數器1524，其使用輸入電壓作為計時信號。
因此，在圖10與圖11所示之二個電路408都是自我計時電路(因無顯示計時)。因此，顯示出二種在不需顯示時計信號之情形下偵測一中斷之方法。熟知先前技術者將會瞭解其它電路設計可使用於執行各種具體實施例。
接著中斷輸出信號會被傳送至圖12所顯示之區塊1200，其為圖4所示資料比較區域410之部份。在該區塊1200中，進入啟動碼會與一儲存在一資料暫存器或主機裝置之其它記憶體的參考值(“啟動值”)相比較，如果進入值符合儲存的啟動值，則會產生一啟動信號。
如上所述，啟動碼(圖3B)之長度資訊會最先到達，該資料會依序計時進入長度計數器1202。如果長度值不是0，位址會依序計時進入到位址計數器1204。電路1200現在會預準以將儲存在資料暫存器1206之啟動值與遮罩位元作比較。來自資料暫存器1206之儲存位元會藉由位址計數器1204選擇進行比較，在此範例中，比較器1207是一簡單互斥－或(XOR)功能(或是先前技術用於比較位元之其它適合邏輯功能)介於進入資料位元與藉由位址計數器1204透過96x1多工器(MUX)1208所選擇之位元之間。如果長度計數器1202已倒數至0，且其中沒有比對錯誤，一啟動信號會產生而且裝置會被啟動。如果偵測到一比對錯誤，電路1200會被重置。在一使用範例中，位址欄值可指示電路在遮罩之位元15開始比較，而且長度欄可在位元60處停止比較。只有當遮罩位元15－60符合儲存的啟動值，裝置才會改變電源狀態。
此項設計之一項優點就是資料不需要儲存在任何地方或轉換，而是位址計數器1204會以來自位址欄的值被程式化。來自內部暫存器的資料會一次多工傳出一位元，並且與傳送進來所接收到之資料相比較。這可去除對於進入資料之一96位元轉換暫存器之需求。
資料比較區域410(圖4)亦可知道如何啟動，如果中斷相符而後續之啟動指令是一全部0之序列。應注意一特殊啟動碼可以是一些不是全部為0之序列，例如全部為1，或是1與0之第二序列。可能需要額外的邏輯及/或記憶體以辨識及/或比對這些其它值，熟知先前技術者應會瞭解。
在某些例子中，標籤可能必須偵測多重代碼，例如一公共啟動碼、私人啟動碼、特定標籤或項目種類之代碼、以及指定標籤之代碼。例如，一階層式結構亦可被使用，其中一個代碼會啟動在倉儲中之所有標籤，另一個代碼可啟動清潔供應標籤，以及一第三代碼是指定於每個標籤。熟知先前技術者應瞭解當可使用多重代碼時，有許多選擇可供設計者與使用者使用。
為能使用多重代碼，電路之資料比較部份410的一部份可被複製(以儲存在記憶體中之其它代碼為之)，熟知先前技術者應會瞭解。圖13顯示一範例1300，其包括圖12之元件，以及一第二位址計數器1304、一第二多工器1308、一第二互斥或裝置1306，及一第二資料暫存器1302。只需要一長度計數器1202，然而卻可複製。進入資料會被分析而且遮罩會與二個儲存的啟動碼相比較，一個是來自每一代碼暫存器1206、1302。如果進入代碼符合其中一個儲存值，則可產生一啟動指令。應注意在一個比較簡單的變化中，一單一位址計數器1204可同時驅動多工器及其它顯示裝置。
圖14顯示依據一具體實施例用於啟動一裝置之方法1400。在操作步驟1402中，裝置會聽取一啟動碼，較佳的情況是，裝置會定期聽取啟動碼，然而因電源擷取是最小，最好可以持續監控。一旦在操作步驟1404接收到啟動碼，長度欄會在操作步驟1406與一儲存長度值作比較，以決定長度欄是否符合一預定條件。如果長度欄符合預定條件，一啟動值之位址會在操作步驟1408被載入(如果位址欄位顯示)，而且遮罩欄之適當位元(遮罩值)會在操作步驟1410與一儲存啟動值作比較。當比較遮罩欄之最後位元被長度欄指定時，比較會在操作步驟1412終止。如果遮罩值與儲存啟動值相符合，在操作步驟1414會產生一啟動信號，該啟動信號可在操作步驟1416用於啟動額外之電路系統。
範例1
在一零售商店中，RFID標籤讀取器被放置於商店出口附近。欄位長度均設定為0，因此當在一讀取器之範圍內時，所有標籤均會回應。因此，讀取器會持續傳送0。如果一標籤有回應，則會啟動一安全警報。
範例2
在一零售商店中，一具有標籤之項目位於貨架上並需要減少電池之損耗，以及避免未授權存取標籤。長度值會被設定成大於0之號碼，不同的標籤可能會有不同長度或不同的啟動碼。
範例3
在一供應鏈中，長度欄與遮罩欄都被設定很小(例如，遮罩值長度<16位元)而且沒有位址補償能啟用RFID標籤之快速辨識。當進入一家藥局時，標籤會被程式化而具有許多位元之遮罩欄(例如，遮罩值長度>64位元)而且位址欄會被設定以提供一12位元之補償。結果的長度欄會具有86位元的值。
範例4
在一倉儲中，在群組A中之RFID標籤之儲存最小長度值會被設定在16位元。在群組B中之RFID標籤之儲存最小長度值會被設定在32位元。一啟動指令會被傳送具有12位元之長度欄值，在群組A或群組B中沒有標籤回應。一啟動指令會被傳送具有20位元之長度欄值。在群組A中之標籤會分析啟動碼，而在群組B中之標籤則不會。一啟動指令會被傳送具有40位元之長度欄值。在群組A與群組中之標籤會分析啟動碼。
範例5
在一供應鏈中，當一裝置(例如，RFID標籤)通過供應鏈時，不同的使用者(包括實體及/或系統)會使用不同的啟動碼(或其中之部分)。在供應鏈中不同階段之授權使用者會藉由提送密碼等方法來改變啟動碼。現在裝置只會對特定啟動碼回應(否則的話仍維持在睡眠狀態)。當裝置移動到另一個階段時，後續使用者會從先前使用者接收啟動碼，如果後續使用者尚未獲得密碼時，可能還會包括密碼。
雖然不同的具體實施例已如上所述，但應瞭解它們僅是以列舉範例之方式呈現，而非限制。因此，一較佳具體實施例之廣度及範圍應不受任何上述示範性具體實施例之限制，而應依據以下申請專利範圍及其附屬項來認定。
100．．．無線射頻辨識系統
102．．．標籤
104．．．讀取器
106．．．伺服器
200．．．晶片
202．．．電源產生器及調節電路
204．．．數位指令解碼及控制電路
206．．．感應器介面模組
208．．．C1V2介面協定電路
210．．．電源(電池)
212．．．顯示器驅動器模組
214．．．電池啟動電路
215．．．電池監視器
216．．．正向連結AM解碼器
218．．．反向散射調變器區塊
220．．．Fowler－Nordheim直接穿隧過氧裝置
222．．．安全加密電路
300．．．啟動指令
302．．．時脈加速或同步區域
304．．．中斷
306．．．啟動碼
306．．．封包
322．．．長度
324．．．位址
326．．．遮罩
350．．．啟動指令信號
352．．．前置放大器置中
354．．．中斷
356．．．同步信號
358．．．資料取樣、數位啟動碼
400．．．系統
402．．．天線
404．．．封包檢測器
406．．．放大階段
408．．．中斷電路、放大及自我偏壓電路
410．．．資料比較區域
500．．．電流鏡
502．．．頂部電晶體
504．．．底部電晶體
506．．．電晶體
508．．．電晶體
600．．．電流鏡
700．．．電路
900．．．帶通區域
1002．．．回饋閂鎖
1004．．．(鏡反相器之)區域
1006．．．反相器
1008．．．反相器
1010．．．反相器
1012．．．反相器
1014．．．互斥或閘
1016．．．XOR閘/互斥式閘
1018．．．通閘
1020．．．通閘
1022．．．額外通閘
1024．．．邏輯閘
1100．．．啟動指令信號
1102．．．中斷叢集
1104．．．信號之啟動指定部分
1105．．．中斷叢集之第一個上升邊緣
1106．．．間隔偵測電路
1108．．．鏡反相器
1110．．．鏡反相器
1112．．．負脈衝
1114．．．第一啟用閘
1116．．．第一落下邊緣
1118．．．中斷閘
1120．．．線路
1122．．．上升邊緣
1200．．．區塊
1202．．．長度計數器
1204．．．位址計數器、第一位址計數器
1206．．．資料暫存器、第一資料暫存器
1207．．．比較器
1208．．．多工器、第一多工器
1300．．．區塊
1302．．．第二資料暫存器
1304．．．第二位址計數器
1306．．．第二互斥或裝置
1308．．．第二多工器
1400．．．方法
1402．．．操作步驟
1404．．．操作步驟
1406．．．操作步驟
1408．．．操作步驟
1410．．．操作步驟
1412．．．操作步驟
1414．．．操作步驟
1416．．．操作步驟
1524．．．計數器
為了更完整瞭解本件發明之本質與優點，以及較佳之使用模式，下列詳細的敘述應配合參考附件之圖式。
圖1是一無線射頻辨識系統之系統圖式。
圖2是在一RFID標籤中用於實施一積體電路(IC)晶片之系統圖式。
圖3A是依據一具體實施例之一啟動指令之圖式說明。
圖3B是依據一具體實施例之一啟動碼之圖式說明。
圖3C是依據另一具體實施例之一啟動指令之圖式說明。
圖4是依據一具體實施例之一啟動線路之圖式。
圖5是依據一具體實施例之一鏡反相器之電路圖。
圖6是依據一具體實施例一示範性電流鏡之電路圖。
圖7是依據一具體實施例於圖4中啟動電路之天線與封包檢測器部分之電路圖。
圖8是依據一具體實施例於圖4中一啟動電路之自我偏壓前置放大器之電路圖。
圖9說明一藉由啟動電路之高通與低通濾波器過濾信號之帶通區域。
圖10是依據一具體實施例於圖4中啟動電路之中斷電路之電路圖。
圖11A是依據一具體實施例之一啟動指令之圖式說明。
圖11B是圖4中依據一具體實施例之啟動線路之中斷電路的電路圖。
圖12是一用於比較啟動指令與一儲存值之比較電路之電路圖。
圖13是一用於比較啟動指令與多重儲存值之比較電路之電路圖。
圖14是依據一具體實施例，一種用於啟動裝置之方法的流程圖。
100．．．無線射頻辨識系統
102．．．標籤
104．．．讀取器
106．．．伺服器

Claims (22)

  1. 一種選擇性無線射頻元件啟動方法，包括：聽取一啟動碼；接收啟動碼，該啟動碼具有一長度欄與一跟在長度欄後面之遮罩欄，該遮罩欄包括一遮罩值，而該長度欄包括一長度值，該長度值會指定一遮罩欄之長度至一遮罩值之最終位元之具體位元數目，換言之，即指定該遮罩欄內之遮罩值之最終位元之位置；比較一長度欄內之長度值與一儲存之長度值以決定長度欄是否符合一預定條件；於決定長度欄符合預定條件時，會將在遮罩欄之遮罩值與一儲存之啟動值作比較；及於決定遮罩值符合儲存之啟動值時，會啟動額外的電路；若遮罩值被判定不符合儲存之啟動值時，將維持休眠狀態；其中該預定條件是該長度欄內之長度值大於或小於該儲存之長度值；其中該啟動碼之前存在一中斷信號，更進一步包含偵測中斷信號，及在偵測到中斷信號時執行該方法；其中在接收到該啟動碼時，該遮罩欄內之遮罩值與儲存之啟動值係以一位元一位元的方式比較；及 其中該啟動碼的至少一個欄位是可程式化的，其中在程式化該至少一個欄位時須先取得授權。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該預定條件就是該長度欄之該長度值大於該儲存的長度值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該預定條件就是該長度欄之該長度值並未大於該儲存的長度值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，如果該長度欄未符合預定條件，則該遮罩值不會與該儲存的啟動值相比較，其中該額外的電路不會被啟動。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該啟動碼更進一步包括一位址欄，而該位址欄會在該遮罩欄之前被接收，該位址欄會指示在啟動指令之該遮罩欄中遮罩值之開始位置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該遮罩欄是一預定長度，當將該儲存的啟動值與該遮罩值作比較時，如果該長度欄與該位址欄存在偏差，則此方法會失敗。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該遮罩欄是一環狀遮罩，如果該長度欄與該位址欄存在偏差，該儲存的啟動值會以一環狀模式與遮罩欄中之位元作比較。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該裝置是一無線射頻辨識(RFID)標籤，其中指定該遮罩值之最終位元的具體位元數目為該遮罩欄內之該遮罩值之最終位元的位元位置數。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該RFID標籤是一被動式標籤。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該RFID標籤是一主動式標籤。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該方法會藉由數個RFID標籤執行，而只有一部份標籤會在接收一特定啟動碼時，會將在該遮罩欄中之該遮罩值與一該儲存的啟動值作比較。
  12. 一種選擇性無線射頻元件啟動系統，包括：多個被組態以執行申請專利範圍第1項所述方法之RFID標籤；及一個可與RFID標籤相互通訊之RFID詢問器。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該啟動碼之前是一時脈同步信號。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更進一步包含改變該儲存的欄位值以供後續通訊使用。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更進一步包含改變該儲存的該啟動值以供後續通信使用。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該授權包括一密碼驗證。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更進一步包含當比較該遮罩欄之最終位元是由該長度欄所指定時，結束比較。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更進一步包含當該長度欄不符合該預定條件時，維持休眠狀態。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該長度欄之長度值至少等於下列之一：(i)從該長度欄後之第一位元到該遮罩值之最終位元之位元數目，(ii)從該遮罩欄之第一位元到該遮罩值最終位元之位元數目。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該預定條件為該長度欄之長度值所定義的具體位元數目指定數大於或小於該儲存長度值之數字。
  21. 一無線射頻辨識(RFID)標籤，包含一被組態以執行申請專利範圍第1項所述之方法的電路，及儲存該儲存之啟動值的記憶體。
  22. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該啟動碼之至少一個欄位是可以程式化的，其中在程式化該至少一個欄位時須先取得授權。
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