WO2005059808A1 - Read/write device, identification system comprising a read/write device and mobile data memories and use of a read/write device - Google Patents
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Definitions
- Read / write device identification system with a read / write device and mobile data storage and use of a read / write device
- the object is achieved with a read / write device for data transmission with at least one mobile data memory, which has an antenna for generating a query field for a possible simultaneous query of several mobile data memories.
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Abstract
The invention relates to a read/write device (SLG) for transmitting data, comprising mobile data memories (DT1-DT3), said device having an antenna (ANT) for generating an interrogation field (AF) for a possible simultaneous interrogation of several mobile data memories. According to the invention, the read/write device comprises a transmission unit (SE) with an antenna for generating an interrogation field with a first field strength (H1) in a first operating mode, so that a mobile memory can be detected. In addition, the read/write device has a transmission unit for generating an interrogation field with a second field strength (H2) in a second operating mode, so that a plurality of data memories can be detected and interrogated. The read/write device further comprises a receiver unit (EE), which switches the transmission unit over to the second operating mode if a mobile memory can be detected and which switches the transmission unit over to the first operating mode if a data memory can no longer be detected. The advantage of said invention is that the electromagnetic stress emanating from persons in the area surrounding the interrogation field is minimised.
Description
Beschreibungdescription
Schreib-/Lesegerät, Identifikationssystem mit einem Schreib- /Lesegerät und mobilen Datenspeichern sowie Verwendung eines Schreib-/LesegerätsRead / write device, identification system with a read / write device and mobile data storage and use of a read / write device
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schreib—/Lesegerät zur Datenübertragung mit zumindest einem mobilen Datenspeicher, welches eine Antenne zur Erzeugung eines Ak> ragefelds für ei- ne mögliche simultane Abfrage von mehreren mobilen Datenspeichern aufweist. Die Erfindung betrifft ein Identifikationssystem mit einem Schreib-/Lesegerät und mobilen Datenspeichern sowie die Verwendung eines Schreib-/Lesegeräts .The invention relates to a read / write device for data transmission with at least one mobile data memory, which has an antenna for generating an ac field for a possible simultaneous query of several mobile data memories. The invention relates to an identification system with a read / write device and mobile data memories and the use of a read / write device.
Kontaktlose Identsysteme arbeiten auf Basis von berührungslosen Übertragungstechniken. Diese können beruhen auf elektromagnetische Weise mit elektromagnetischen Wellen, mittels Licht, Infrarot oder Ultraschall. Systeme dieser Art werden beispielsweise zur Identifikation von Personen, von bewegten Gütern oder von Transportmitteln eingesetzt. Die notwendigenContactless identification systems work on the basis of contactless transmission technologies. These can be based on electromagnetic waves, light, infrared or ultrasound. Systems of this type are used, for example, to identify people, moving goods or means of transport. The necessary
Daten werden dazu von einem Schreib-/Lesegerät eine berührungslose Datenübertragungsstrecke übertragen, wie z.B. über eine Luftschnittstelle zu einem mobilen Datenspeicher und zurück. Dabei gestattet die berührungslose Identtechnik auch die Erfassung der Daten z.B. während einer Vorbeibewegung des mobilen Datenspeichers, ohne dass dieser in ein Schreib-/Le- segerät eingeschoben oder eingesteckt oder kontaktiert oder durchgezogen werden muss.For this purpose, data is transmitted from a read / write device via a contactless data transmission link, e.g. via an air interface to a mobile data storage device and back. The contactless identification technology also allows the acquisition of data e.g. while the mobile data storage device is moving past, without it having to be inserted or inserted into a writing / reading device, or contacted or pulled through.
Die am häufigsten verwendeten Identifikationssysteme basieren auf einer induktiv gekoppelten Datenübertragung oder auf einer funkgestützten Datenübertragung mittels elektromagnetischer Wellen.
Induktiv koppelbare mobile Datenspeicher können sogar zeitlich unbegrenzt eingesetzt werden, da auf eine Integration von chemischen Energiespeichern, wie z.B. Batterien, verzichtet werden kann. Die notwendige elektrische Energie wird da- her extern, d.h. einem vom Schreib-/Lesegerät stammendem elektrischen oder magnetischen Feld, kontaktlos entnommen. Zur Kommunikation des Schreib-/Lesegeräts mit derartigen mobilen Datenspeichern sind daher geeignete Übertragungs- und Kodierungsverfahren notwendig. Zum einen sind zur Übertragung von Daten i.d.R. nur bestimmte Frequenzbänder freigegeben, z.B. die ISM-Frequenzbänder (Industrial, Scientifc & Medical) für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Anwendungen. Dabei lässt die vorgeschriebene zulässige Feldstärke oder abgestrahlte Leistung für jeden Frequenzbereich nur eine maximale Datenrate zu. Zum anderen ist durch die Übertragungs- und Kodierungsverfahren auch eine energetische Versor¬ gung der Elektronik im mobilen Datenspeicher sicherzustellen.The most frequently used identification systems are based on an inductively coupled data transmission or on a radio-supported data transmission by means of electromagnetic waves. Mobile data storage devices that can be inductively coupled can even be used indefinitely, since there is no need to integrate chemical energy storage devices, such as batteries. The necessary electrical energy is therefore taken contactlessly externally, ie an electrical or magnetic field originating from the read / write device. Suitable communication and coding methods are therefore necessary for communication of the read / write device with such mobile data memories. On the one hand, only certain frequency bands are generally released for the transmission of data, for example the ISM frequency bands (Industrial, Scientifc & Medical) for industrial, scientific and medical applications. The prescribed permissible field strength or radiated power allows only a maximum data rate for each frequency range. Secondly, by transmission and encoding method is also an energetic versor ¬ supply the electronics in the mobile data storage secure.
Verfahren dieser Art erlauben eine durchgehende Energiever- sorgung der Datenspeicherelektronik, indem zur Energieübertragung die mit den zu sendenden Daten modulierte Trägerfrequenz übertragen Umgekehrt erfolgt eine Datenübertragung vom mobilen Datenspeicher zum Schreib-/Lesegerät mittels einer sog. Belastungsmodulation. Dabei bedämpft der mobile Daten- Speicher das induzierende magnetische Feld. Entsprechend den o.g. Normen kann die Belastungsmodulation je nach gewählter Übertragungsart für einen Zeitschlitz kontinuierlich oder mit trägerfrequenzmoduliert erfolgen .Methods of this type permit a continuous energy supply to the data storage electronics by transmitting the carrier frequency modulated with the data to be transmitted for the energy transmission. Conversely, data transmission from the mobile data storage device to the read / write device takes place by means of a so-called load modulation. The mobile data storage dampens the inducing magnetic field. According to the above Depending on the selected transmission type, the load modulation can be carried out continuously for a time slot or with carrier frequency modulation.
Solche Verfahren sind z.B. nach der Norm ISO/IEC 15693 Part 2 "Air Interface and Initialization" oder nach der Norm 14443 zum Betrieb in einem ISM-Frequenzband bekannt.
Ein Beispiel für ein funkgestütztes Identifikationssystem aufSuch methods are known, for example, according to the ISO / IEC 15693 Part 2 "Air Interface and Initialization" or according to the 14443 standard for operation in an ISM frequency band. An example of a radio-based identification system
Mikrowellenbasis ist im ISO-18000 Standard mit dem Titel "Ra- dio-frequency Identification Standard for Item Management - Air Interface" beschrieben.Microwave bases are described in the ISO-18000 standard entitled "Radio-frequency Identification Standard for Item Management - Air Interface".
In der Norm ist vorgesehen, dass durch das Schreib-/Lesegerät auch eine Abfrage auf Vorhandensein eines mobilen Datenspeichers im Erfassungsbereich, d.h. in einem ausgesandten Abfragefeld, erfolgen kann. Dazu sendet das Schreib-/Lesegerät ein unmoduliertes Trägersignal mit einer vorgebbaren Backscatter- Frequenz aus. Dieses Signal kann passiv von einem im Erfassungsbereich befindlichen mobilen Datenspeicher z.B. durch sog. "Backscattering" zum Schreib-/Lesegerät zurückgesendet werden. Durch die passive und nahezu leistungslose Modulation der Antennenimpedanz ist es möglich, dass ein derartiger mobiler Datenspeicher mit einer integrierten Batterie über viele Jahre hinweg betrieben werden kann.The standard provides that the read / write device also queries the presence of a mobile data memory in the detection area, i.e. in a sent query field. For this purpose, the read / write device sends out an unmodulated carrier signal with a predeterminable backscatter frequency. This signal can be passed passively from a mobile data memory located in the detection area e.g. are sent back to the read / write device by so-called "backscattering". Due to the passive and almost powerless modulation of the antenna impedance, it is possible that such a mobile data storage device can be operated with an integrated battery for many years.
Bei beiden o.g. Identifikationssystemen kann es nun vorkom- men, dass sich mehrere mobile Datenspeicher bei Eintritt in ein Abfragefeld mit unterschiedlichen Daten beim Schreib- /Lesegerät melden. Diese Kollision stellt das Schreib- /Lesegerät im Rahmen einer begleitenden Plausibilitätsprüfung fest. Zur Behebung eines solchen Problems sind bereits Kolli- sionsauflösungsmechanismen bekannt, die seitens der mobilen Datenspeicher und ggf. in Verbindung mit dem Schreib- /Lesegerät aufgelöst werden können. Derartige Identifikationssysteme, welche zugleich mehrere in einem Erfassungsbereich befindliche mobile Datenspeicher behandeln können, wer- den auch als Multitag-Identifikationssysteme bezeichnet.
Zur Erfassung eines mobilen Datenspeichers ist es notwendig, ständig oder zumindest gepulst ein Abfragefeld mittels einerWith both of the above-mentioned identification systems, it can now happen that several mobile data memories with different data report to the read / write device when entering a query field. The read / write device detects this collision as part of an accompanying plausibility check. To resolve such a problem, collision resolution mechanisms are already known which can be resolved on the part of the mobile data memory and possibly in connection with the read / write device. Identification systems of this type, which can simultaneously handle a number of mobile data memories located in a detection area, are also referred to as multitag identification systems. To capture a mobile data memory, it is necessary to continuously or at least pulsed a query field by means of a
Antenne zu erzeugen.Generate antenna.
Nachteilig daran ist, dass eine gewisse magnetische Feldstärke im Beispiel eines induktiv gekoppelten Systems oder eine elektrische Feldstärke für im gewünschten Erfassungsbereich erzeugt werden muss, um im Multitag-Betrieb eine maximal zu erwartende Mehrzahl von mobilen Datenspeichern erfassen und abfragen zu können.The disadvantage of this is that a certain magnetic field strength in the example of an inductively coupled system or an electrical field strength must be generated in the desired detection range in order to be able to record and query a maximum of a plurality of mobile data memories to be expected in multitag operation.
Die erzeugten magnetischen bzw. elektrischen Wechselfelder stellen allerdings für Personen, welche sich regelmäßig in einem Erfassungsbereich eines Schreib-/Lesegeräts befinden, eine nicht zu unterschätzende Strahlenbelastung dar. Aus diesem Grund existieren auch einschlägige Richtlinien, wie z.B. die Berufsgenossenschaftsverordnung BVG 101, welche Grenzwerte für Feldstärken empfehlen.However, the generated alternating magnetic or electrical fields represent a radiation exposure that should not be underestimated for people who are regularly in the detection area of a read / write device. For this reason, there are also relevant guidelines, such as the professional association regulation BVG 101, which recommend limit values for field strengths.
Um ein ständig anliegendes Abfragefeld mit hohen magnetischen oder elektrischen Feldstärken zu vermeiden, ist es bekannt, das Abfragefeld erst dann aufzuschalten, falls ein sich dem Abfragefeld näherndes Transportgut mit einem daran angebrachten mobilen Datenspeicher z.B. einen Näherungsschalter, einen Bewegungsmelder oder eine Lichtschranke passiert.In order to avoid a constantly present interrogation field with high magnetic or electrical field strengths, it is known to only activate the interrogation field if a transport item approaching the interrogation field with a mobile data memory attached to it, e.g. passes a proximity switch, a motion detector or a light barrier.
Damit ist der Nachteil verbunden, dass zusätzlich Sensorik oder Bedienelemente zur Steuerung des Schreib-/Lesegeräts implementiert werden muss. Dies erfordert ein separates Steu- ergerät, welches die Sensorik oder die Bedienelemente bereitstellt, die Signalauswertung durchführt und über geeignete Schaltmittel das Schreib-/Lesegerät ansteuert. Dies ist schaltungstechnisch aufwendig. Zudem besteht die Gefahr, dass
mit der Zeit die Sensoren verschmutzen und somit nicht mehr funktionieren. Die Sensoren stellen somit für einen laufendenThis has the disadvantage that additional sensors or operating elements for controlling the read / write device must be implemented. This requires a separate control device, which provides the sensors or the operating elements, carries out the signal evaluation and controls the read / write device using suitable switching means. This is complex in terms of circuitry. There is also a risk that Over time, the sensors become dirty and therefore no longer work. The sensors thus represent a running
Prozess in der Fertigung oder im logistischen Bereich eine zusätzliche mögliche Fehlerquelle dar.Process in manufacturing or in the logistics area represent an additional possible source of error.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Schreib-/Lesege- rät anzugeben, welches ohne die zuvor genannte Sensorik bzw.It is therefore an object of the invention to provide a read / write device which can be used without the aforementioned sensors or
Bedienelemente auskommt.Controls gets along.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Schreib-/Lesegerät zur Datenübertragung mit mindestens einem mobilen Datenspeicher, welches eine Antenne zur Erzeugung eines Abfragefelds für eine mögliche simultane Abfrage von mehreren mobilen Datenspeichern aufweist.The object is achieved with a read / write device for data transmission with at least one mobile data memory, which has an antenna for generating a query field for a possible simultaneous query of several mobile data memories.
Erfindungsgemäß weist das Schreib-/Lesegerät eine Sendeeinheit mit der Antenne zur Erzeugung eines Abfragefelds mit einer ersten Feldstärke in einem ersten Betriebsmodus auf, so dass ein mobiler Datenspeicher erfassbar ist. Weiterhin weist das Schreib-/Lesegerät die Sendeeinheit zur Erzeugung eines Abfragefelds mit einer zweiten Feldstärke in einem zweiten Betriebsmodus auf, so dass alle Datenspeicher erfassbar und abfragbar sind. Zudem umfasst das Schreib-/Lesegerät eine Empfangseinheit, welche die Sendeeinheit in den zweiten Be- triebsmodus schaltet, falls ein mobiler Datenspeicher detektierbar ist, und welche die Sendeeinheit in den ersten Betriebsmodus schaltet, falls kein mobiler Datenspeicher mehr erfassbar ist .According to the invention, the read / write device has a transmission unit with the antenna for generating an interrogation field with a first field strength in a first operating mode, so that a mobile data memory can be detected. Furthermore, the read / write device has the transmission unit for generating an interrogation field with a second field strength in a second operating mode, so that all data memories can be detected and queried. In addition, the read / write device comprises a receiving unit which switches the transmitting unit into the second operating mode if a mobile data memory can be detected and which switches the transmitting unit into the first operating mode if no mobile data memory can be detected anymore.
Mit der Erfindung entfällt vorteilhaft der Aufwand an Sensorik oder Bedienelemente zur Erfassung von Gütern mit daran angebrachten mobilen Datenspeichern zur Identifikation. Dadurch erhöht sich die Zuverlässigkeit eines Fertigungs- oder
Logistikprozesses. Dennoch bleibt die notwendige Feldstärke für das Abfragefeld zur Abfrage der mobilen Datenspeicher auf ein Minimum reduziert. In einer ersten Ausführungsform ist die Sendeeinheit im ersten Betriebsmodus so ausgebildet, dass ein oder mehrere wenige mobile Datenspeicher erfassbar sind. In diesem Fall ist die erzeugte erste Feldstärke reduziert im Vergleich zur aktiven Ausführungsform. Der Vorteil ist darin zusehen, dass eine höhere Zuverlässigkeit zur Erfassung eines mobilen Datenspeichers gegeben ist. Zudem ist die elektromagnetische Belastung in der inaktiven Zeit deutlich reduziert.The invention advantageously eliminates the expense of sensors or operating elements for detecting goods with mobile data memories attached to them for identification. This increases the reliability of a manufacturing or Logistics process. Nevertheless, the field strength required for the query field to query the mobile data storage remains reduced to a minimum. In a first embodiment, the transmission unit in the first operating mode is designed such that one or more few mobile data memories can be detected. In this case, the generated first field strength is reduced compared to the active embodiment. The advantage can be seen in the fact that there is a higher level of reliability for recording a mobile data memory. In addition, the electromagnetic load in the inactive time is significantly reduced.
In einer weiteren Ausführungsform schaltet die Empfangsein- heit die Sendeeinheit in den ersten Betriebsmodus nach Ablauf einer vorgebbaren Nachlaufzeit, nachdem kein weiterer mobiler Datenspeicher mehr detektierbar ist. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die Feldstärke des Abfragefelds erst verzögert zurückgefahren wird, wenn ein erfahrungsgemäß häufig auftretender Pulk von mobilen Datenspeichern in das Abfragefeld eintritt. Typische Fälle sind z.B. Be- und Entladungsvorgänge von Gütern, an welchen die mobilen Datenspeicher angebracht sind. Häufig liegen zwischen diesen Vorgängen längere Zeiträume, während dessen der eigentliche Be- und Entla- dungsvorgang nur einen geringen Zeitraum in Anspruch nimmt.In a further embodiment, the receiving unit switches the transmitting unit into the first operating mode after a predefinable follow-up time has elapsed after no further mobile data memory can be detected. This is associated with the advantage that the field strength of the query field is only retarded with a delay when a group of mobile data memories, which experience has shown to occur frequently, enters the query field. Typical cases are e.g. Loading and unloading processes of goods to which the mobile data storage devices are attached. There are often longer periods between these processes, during which the actual loading and unloading process takes only a short period of time.
In einer möglichen Ausführungsform basiert die Datenübertragung zwischen dem Schreib-/Lesegerät und den mindestens einem mobilen Datenspeicher auf induktiv gekoppeltem Wege. Dazu weist das Schreib-/Lesegerät eine magnetische Antenne zur Erzeugung eines Abfragefelds mit vorgebbaren magnetischen Feldstärken auf. Eine magnetische Antenne ist in ihrer einfachsten Form eine Leiterschleife. Der durch die Leiterschleife
bzw. Spule fließende Strom erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Die magnetische Feldstärke und der in der Leiterschleife fließende Strom sind dabei direkt proportional zueinander.In one possible embodiment, the data transmission between the read / write device and the at least one mobile data memory is based on an inductively coupled path. For this purpose, the read / write device has a magnetic antenna for generating an interrogation field with predeterminable magnetic field strengths. In its simplest form, a magnetic antenna is a conductor loop. The one through the conductor loop or coil flowing current generates an alternating magnetic field. The magnetic field strength and the current flowing in the conductor loop are directly proportional to each other.
Alternativ basiert die Datenübertragung zwischen dem Schreib- /Lesegerät und dem mindestens einen mobilen Datenspeicher auf Funkbasis mittels Mikrowellen. Hierzu weist das Schreib-/Le- segerät zur Erzeugung eines Abfragefelds mit vorgebbaren elektrischen Feldstärken eine Antenne auf, welche in der Lage ist, elektromagnetische Wellen abzustrahlen. Dies kann z.B. eine Dipolantenne, insbesondere eine Patch-Antenne sein. Die Patch-Antenne hat den besonderen Vorteil, dass diese in sehr einfacher Weise als gedruckte Leiterplatte herstellbar ist und zudem ein gerichtetes Abstrahlverhalten zur Ausbildung eines Abfragefelds aufweist. Die elektrische Feldstärke des erzeugten Abfragefelds ist dabei proportional zur an der Antenne angelegten elektrischen Spannung.Alternatively, the data transmission between the read / write device and the at least one mobile data storage device based on radio is based on microwaves. For this purpose, the write / read device has an antenna for generating a query field with predeterminable electrical field strengths, which antenna is able to emit electromagnetic waves. This can e.g. a dipole antenna, in particular a patch antenna. The patch antenna has the particular advantage that it can be produced in a very simple manner as a printed circuit board and also has a directional radiation pattern to form an interrogation field. The electrical field strength of the generated query field is proportional to the electrical voltage applied to the antenna.
Das er indungsgemäße Schreib-/Lesegerät kann vorteilhaft in einem Identifikationssystem mit einer Mehrzahl von mobilen Datenspeichern verwendet werden.The read / write device according to the invention can advantageously be used in an identification system with a plurality of mobile data memories.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Schreib-/Lese- geräts sowie des gesamten Identifikationssystems in einem ISM-Frequenzband, da diese gebührenfrei betrieben werden können. Typische Frequenzbänder liegen für induktiv gekoppelte Systeme bei 125 kHz, 6,75 MHz, 13,56 MHz und 27,125 MHz. Mikrowellenbasierte Systeme verwenden insbesondere die Frequenzbänder im Bereich von 2,45 GHz und 5,8 GHz sowie im UHF-Band.The use of a read / write device and the entire identification system in an ISM frequency band is particularly advantageous since these can be operated free of charge. Typical frequency bands for inductively coupled systems are 125 kHz, 6.75 MHz, 13.56 MHz and 27.125 MHz. Microwave-based systems use in particular the frequency bands in the range of 2.45 GHz and 5.8 GHz as well as in the UHF band.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Identifikationssystem, welche ein Schreib-/Lesegerät und mindestens einen mobilen Datenspeicher aufweist.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigtThe object is further achieved with an identification system which has a read / write device and at least one mobile data memory. The invention is explained in more detail with reference to the following figures. It shows
FIG 1 : einen beispielhaften Aufbau eines Identifikationssys- tems mit einem Schreib-/Lesegerät und beispielhaft drei mobilen Datenspeichern, welche sich durch ein von einer Antenne des Schreib-/Lesegeräts erzeugtes Abfragefeld bewegen, und1 shows an exemplary structure of an identification system with a read / write device and, for example, three mobile data memories which move through a query field generated by an antenna of the read / write device, and
FIG 2 : einen beispielhaft zeitlichen Feldstärkeverlauf eines Abfragefelds mit erfindungsgemäß zwei unterschiedlichen Feldstärken.2 shows an exemplary temporal field strength curve of a query field with two different field strengths according to the invention.
FIG 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Identifikati- onssystems IS mit einem Schreib-/Lesegerät SLG und beispielhaft drei mobilen Datenspeichern DT1-DT3, welche sich durch ein von einer Antenne ANT des Schreib-/Lesegeräts SLG erzeugtes Abfragefeld AF bewegen.1 shows an exemplary structure of an identification system IS with a read / write device SLG and, for example, three mobile data memories DT1-DT3, which move through a query field AF generated by an antenna ANT of the read / write device SLG.
Die Erfindung wird nun am Beispiel eines induktiv gekoppeltenThe invention will now be illustrated using the example of an inductively coupled
Identifikationssystems IS erläutert. Die drei mobilen Datenspeicher DT1-DT3 bewegen sich mit einer eingezeichneten Bewegungsrichtung R1-R3 durch ein beispielhaftes magnetisches Abfragefeld AF, welches von einer Antennenspule SP des Schreib- /Lesegeräts SLG erzeugt wird. Zur vereinfachten Darstellung ist in der Figur nur das in Richtung der mobilen Datenspeicher wirkende Abfragefeld AF eingezeichnet. Das magnetische Abfragefeld ist beispielhaft keulenförmige bzw. parabolisch ausgebildet. Es sind auch andere geometrische Formen denkbar. Diese hängen im Wesentlichen von der Antennengeometrie sowie davon ab, ob sich metallische oder magnetische Werkstoffe im Bereich des Abfragefelds befinden.
Zur Energieübertragung vom Schreib-/Lesegerät SLG über eineIdentification system IS explained. The three mobile data memories DT1-DT3 move with a drawn direction of movement R1-R3 through an exemplary magnetic query field AF, which is generated by an antenna coil SP of the read / write device SLG. For the sake of simplicity, only the query field AF acting in the direction of the mobile data memory is shown in the figure. The magnetic query field is, for example, club-shaped or parabolic. Other geometric shapes are also conceivable. These essentially depend on the antenna geometry and whether there are metallic or magnetic materials in the area of the query field. For energy transfer from the read / write device SLG via a
Luftschnittstelle LS zu den mobilen Datenspeichern DT1-DT3 sowie zur Datenübertragung zwischen Schreib-/Lesegerät SLG und den mobilen Datenspeichern DT1-DT3 weisen diese eine Spule als Antenne A. Die in der Spule induzierte Spannung versorgt die elektrischen Schaltkreise der mobilen Datenspeicher DT1-DT3. Durch Belastungsmodulation eines mobilen Datenspeichers DT1-DT3 erfolgt die Datenübertragung zum Schreib-/Lese- gerät SLG.Air interface LS to the mobile data memories DT1-DT3 and for data transmission between read / write device SLG and the mobile data memories DT1-DT3 have a coil as antenna A. The voltage induced in the coil supplies the electrical circuits of the mobile data memory DT1-DT3. By load modulation of a mobile data memory DT1-DT3, the data is transferred to the read / write device SLG.
Erfindungsgemäß weist das Schreib-/Lesegerät SLG eine Sendeeinheit SE zur Erzeugung eines Abfragefelds AF mit einer ersten Feldstärke, d.h. für das vorliegende Beispiel eine erste magnetische Feldstärke, in einem ersten Betriebsmodus auf, so dass ein mobiler Datenspeicher DT1-DT3 erfassbar ist. Weiterhin weist das Schreib-/Lesegerät SLG die Sendeeinheit SE zur Erzeugung eines Abfragefelds AF mit einer zweiten Feldstärke bzw. magnetischen Feldstärke in einem zweiten Betriebsmodus auf, so dass eine Mehrzahl von Datenspeichern DT1-DT3 erfass- bar und abfragbar ist. Zudem umfasst das Schreib-/LesegerätAccording to the invention, the read / write device SLG has a transmission unit SE for generating an interrogation field AF with a first field strength, i.e. for the present example, a first magnetic field strength in a first operating mode, so that a mobile data memory DT1-DT3 can be detected. Furthermore, the read / write device SLG has the transmission unit SE for generating an interrogation field AF with a second field strength or magnetic field strength in a second operating mode, so that a plurality of data memories DT1-DT3 can be detected and queried. In addition, the read / write device includes
SLG eine Empfangseinheit EE, welche die Sendeeinheit SE in den zweiten Betriebsmodus schaltet, falls ein mobiler Datenspeicher DT1-DT3 detektierbar ist, und welche die Sendeeinheit SE in den ersten Betriebsmodus schaltet, falls kein mo- biler Datenspeicher DT1-DT3 mehr erfassbar ist.SLG a receiving unit EE which switches the transmitting unit SE into the second operating mode if a mobile data memory DT1-DT3 can be detected and which switches the transmitting unit SE into the first operating mode if no more mobile data memory DT1-DT3 can be detected.
Bei Eintritt der Antennespule A eines mobilen Datenspeichers DT1-DT3 erfolgt über die magnetische Kopplung zwischen Antennenspule ANT des Schreib-/Lesegeräts SLG und Antennenspule A eines mobilen Datenspeichers DT1-DT3 unmittelbar eine Rückwirkung zum Schreib-/Lesegerät SLG, welche von der Empfangseinheit EE gemessen und ausgewertet kann. Dabei kann der erste Feldstärkewert so niedrig sein und dennoch ausreichend für
eine Erfassung eines mobilen Datenspeichers DT1-DT3 sein, dass dieser noch nicht ausreichend induzierte Energie zur Eigenversorgung dem Abfragefeld AF entnehmen kann. Mit Feststellung dieser magnetisch gekoppelten Rückwirkung kann dann das Abfragefeld AF mit dem zweiten magnetischen Feldstärkewert erzeugt werden. Dieser Wert kann z.B. so festgelegt werden, dass unter allen Umständen eine maximal in einem Abfra- gefeld AF gleichzeitig zu erwartende Mehrzahl von mobilen Datenspeichern DT1-DT3 energetisch versorgt und somit abgefragt werden kann.When the antenna coil A of a mobile data memory DT1-DT3 enters, the magnetic coupling between the antenna coil ANT of the read / write device SLG and the antenna coil A of a mobile data memory DT1-DT3 directly affects the read / write device SLG, which is measured by the receiving unit EE and can evaluate. The first field strength value can be so low and still sufficient for a detection of a mobile data memory DT1-DT3 can be such that it cannot extract sufficiently induced energy for self-sufficiency from the query field AF. Upon detection of this magnetically coupled reaction, the interrogation field AF can then be generated with the second magnetic field strength value. This value can be determined, for example, in such a way that, under all circumstances, a maximum of a plurality of mobile data memories DT1-DT3 to be expected simultaneously in a query field AF can be energized and thus queried.
FIG 2 zeigt einen beispielhaft zeitlichen Feldstärkeverlauf FV eines Abfragefelds AF mit erfindungsgemäß zwei unterschiedlichen Feldstärken H1,H2. Mit der Beschriftung H der y-Achse ist die magnetische Feldstärke bezeichnet, mit B die magnetische Induktion, welche sich ergibt, falls magnetische Werkstoffe, wie z.B. ein Ferritkern, zur Verstärkung des Magnetfelds im Bereich der Antennenspule ANT angeordnet sein sollten. TV bezeichnet dabei eine Verzögerungszeit gerechnet von der Erfassung tl eines mobilen Datenspeichers DT1-DT3 bis zum Anliegen t2 der vollen zweiten Feldstärke H2 im zweiten Betriebsmodus. Die Zeit TV liegt im Millisekundenbereich. Ab dem Zeitpunkt t3 wird beispielhaft kein weiterer mobiler Datenspeicher DT1-DT3 mehr detektiert. Erfindungsgemäß wird aber nun für eine Nachlaufzeit TN das magnetische Feld aufrechterhalten, um häufig im Pulk noch zu erwartende und nachlaufende mobile Datenspeicher DT1-DT3 abfragen zu können. Sollte während dieser Zeit TN kein weiterer mobiler Datenspeicher DT1-DT3 erfassbar sein, so wird im Zeitpunkt t4 wie- der in den ersten Betriebsmodus mit dem ersten niedrigeren Feldstärkewert Hl zurückgeschaltet .
2 shows an exemplary temporal field strength profile FV of a query field AF with two different field strengths H1, H2 according to the invention. The lettering H of the y-axis denotes the magnetic field strength, B the magnetic induction, which results if magnetic materials, such as e.g. a ferrite core for strengthening the magnetic field should be arranged in the area of the antenna coil ANT. TV denotes a delay time calculated from the detection t1 of a mobile data memory DT1-DT3 to the presence of the full second field strength H2 in the second operating mode t2. The time TV is in the millisecond range. From time t3, no further mobile data memory DT1-DT3 is detected, for example. According to the invention, however, the magnetic field is now maintained for a follow-up time TN in order to be able to interrogate mobile data memories DT1-DT3 that are still to be expected and follow in the group. If no further mobile data memory DT1-DT3 can be detected during this time TN, the system switches back to the first operating mode with the first lower field strength value H1 at time t4.
Claims
1. Schreib-/Lesegerät (SLG) zur Datenübertragung mit mindestens einem mobilen Datenspeicher (DT1-DT3) , welches eine Antenne (ANT) zur Erzeugung eines Abfragefelds (AF) für eine mögliche simultane Abfrage von mehreren mobilen Datenspeichern (DT1-DT3) aufweist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h1. Read / write device (SLG) for data transmission with at least one mobile data memory (DT1-DT3), which has an antenna (ANT) for generating a query field (AF) for a possible simultaneous query of several mobile data memories (DT1-DT3) , marked by
a) eine Sendeeinheit (SE) mit der Antenne (ANT) zur Erzeugung eines Abfragefelds (AF) mit einer ersten Feldstärke (Hl) in einem ersten Betriebsmodus, so dass ein mobiler Datenspeicher (DT1-DT3) erfassbar ist, und zur Erzeugung eines Abfragefelds (AF) mit einer zweiten Feldstärke (H2) in einem zweiten Betriebsmodus, so dass eine Mehrzahl von Datenspeichern (DT1-DT3) erfassbar und abfragbar ist, unda) a transmission unit (SE) with the antenna (ANT) for generating an interrogation field (AF) with a first field strength (Hl) in a first operating mode, so that a mobile data memory (DT1-DT3) can be detected, and for generating an interrogation field (AF) with a second field strength (H2) in a second operating mode, so that a plurality of data memories (DT1-DT3) can be detected and queried, and
b) eine Empfangseinheit (EE) , welche die Sendeeinheit (SE) in den zweiten Betriebsmodus schaltet, falls ein mobiler Datenspeicher (DT1-DT3) detektierbar ist, und welche die Sendeeinheit (SE) in den ersten Betriebsmodus schaltet, falls kein mobiler Datenspeicher (DT) mehr erfassbar ist.b) a receiving unit (EE) which switches the transmitting unit (SE) into the second operating mode if a mobile data memory (DT1-DT3) is detectable and which switches the transmitting unit (SE) into the first operating mode if no mobile data memory ( DT) is more detectable.
2. Schreib-/Lesegerät (SLG) nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Sendeeinheit (SE) mit dem ersten Betriebsmodus, so dass ein oder zwei mobile Datenspeicher (DT1-DT3) erfassbar sind.2. read / write device (SLG) according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the transmitter unit (SE) with the first operating mode, so that one or two mobile data memories (DT1-DT3) can be detected.
3. Schreib-/Lesegerät (SLG) nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Empfangseinheit (EE) , welche die Sendeeinheit (SE) in den ersten Betriebsmodus nach Ablauf einer vorgebbaren Nachlaufzeit (TN) schaltet, nachdem kein mobiler Daten- Speicher (DT1-DT3) mehr detektierbar ist. 3. Read / write device (SLG) according to claim 1 or 2, characterized by the receiving unit (EE), which switches the transmitting unit (SE) into the first operating mode after a predefinable follow-up time (TN) after no mobile data memory (DT1 -DT3) is more detectable.
4. Schreib-/Lesegerät (SLG) nach einem der vorangegangenen Ansprüche zur Datenübertragung mit mindestens einem mobilen Datenspeicher (DT1-DT3) auf induktiv gekoppeltem Wege und mit einer magnetischen Antenne (ANT) zur Erzeugung eines Abfragefelds (AF) mit vorgebbaren magnetischen Feldstärken (Hl,H2) .4. Read / write device (SLG) according to one of the preceding claims for data transmission with at least one mobile data memory (DT1-DT3) in an inductively coupled manner and with a magnetic antenna (ANT) for generating an interrogation field (AF) with predeterminable magnetic field strengths ( Hl, H2).
5. Schreib-/Lesegerät (SLG) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3 zur Datenübertragung mit mindestens ei- nem mobilen Datenspeicher (DT1-DT3) auf Funkbasis mittels Mikrowellen und mit einer Antenne (ANT) zur Erzeugung eines Abfragefelds (AF) mit vorgebbaren elektrischen Feldstärken.5. Read / write device (SLG) according to one of the preceding claims 1 to 3 for data transmission with at least one mobile data memory (DT1-DT3) on a radio basis by means of microwaves and with an antenna (ANT) for generating an interrogation field (AF) with specifiable electrical field strengths.
6. Verwendung eines Schreib-/Lesegeräts (SLG) nach einem der vorangegangenen Ansprüche in einem Identifikationssystem (IS) mit einer Mehrzahl von mobilen Datenspeichern (DTl- DT3) .6. Use of a read / write device (SLG) according to one of the preceding claims in an identification system (IS) with a plurality of mobile data memories (DTI-DT3).
7. Verwendung eines Schreib-/Lesegeräts (SLG) nach einem der vorangegangenen Ansprüche in einem ISM-Frequenzband.7. Use of a read / write device (SLG) according to one of the preceding claims in an ISM frequency band.
8. Identifikationssystem (IS) mit einem Schreib-/Lesegerät (SLG) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und mindestens ei- nem mobilen Datenspeicher (DT1-DT3) . 8. Identification system (IS) with a read / write device (SLG) according to one of claims 1 to 5 and at least one mobile data memory (DT1-DT3).
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