WO2016016405A1 - Système d'interrogation de transpondeurs rfid par transposition de fréquence - Google Patents

Système d'interrogation de transpondeurs rfid par transposition de fréquence Download PDF

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WO2016016405A1
WO2016016405A1 PCT/EP2015/067599 EP2015067599W WO2016016405A1 WO 2016016405 A1 WO2016016405 A1 WO 2016016405A1 EP 2015067599 W EP2015067599 W EP 2015067599W WO 2016016405 A1 WO2016016405 A1 WO 2016016405A1
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WO
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frequency
rfid
signal
interrogation
interrogation signal
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/067599
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English (en)
Inventor
Marc Recouly
Cyril CATALANOTTO
Michel TALON
Christophe Loussert
Original Assignee
Tagsys
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Publication date
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Priority to US15/500,588 priority patent/US10289878B2/en
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    • 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
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10158—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field
    • G06K7/10178—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field including auxiliary means for focusing, repeating or boosting the electromagnetic interrogation field

Definitions

  • the present invention relates to the field of radio frequency identification (RFID) in general, and more particularly the communication systems between a reader / interrogator and RFID devices.
  • RFID radio frequency identification
  • the present invention will find applications in many fields such as the inventory of products in a warehouse or a store and more particularly for example in the field of distribution. STATE OF THE ART
  • a passive transponder is a transponder that does not have its own power source. Its power comes from an electromagnetic wave it receives through an antenna and is then converted into a power source to power the transponder functions.
  • Communications protocols are regulated and standardized (ePC UHF Gen2 standard and ISO 18000-6 standard).
  • the RFID readers / interrogators that are generally encountered operate with passive transponders configured to be powered and to communicate at the same frequency close to 900 MHz and more precisely between 865.6 MHz and 867.6 MHz in Europe and between 902 MHz and 928MHz in the United States.
  • RFID devices that do not operate according to these commonly used frequencies. Thus for this type of devices, a particular reader / interrogator is necessary since the communication frequency is not a standard frequency.
  • a first solution is to choose a communication frequency between the reader / interrogator and the Power Node which is different from the standard communications frequencies for transponders.
  • a second solution is to maintain identical frequencies for the communication between the reader / interrogator and the Power Node on the one hand and for the communication between Power Node and transponders on the other hand and to provide a system of directional antennas to isolate these two types of communication.
  • the interference can be reduced.
  • the present invention provides a solution for solving at least in part the disadvantages mentioned above.
  • the present invention relates to a system for electromagnetic interrogation of RFID transponders comprising at least one RFID terminal configured to transmit an interrogation signal at a frequency F1, at least one RFID device said repeater configured to receive the signal of frequency interrogation F1 and repeat it to at least one RFID transponder at the frequency F2, characterized in that the at least one RFID terminal comprises at least one RFID reader configured to transmit a frequency interrogation signal F0 and at least one additional RFID device, configured to perform a frequency transposition from the frequency F0 to the frequency F1, the frequencies F0 and F1 being different.
  • the frequency transposition from the frequency FO to the frequency F1 is performed by mixing the analog interrogation signal or an analog signal according to the interrogation signal with a reference signal derived from an oscillator local reference and whose frequency is equal to F1 -F0 and / or F1 + F0.
  • the frequency transposition is an analog transposition, preferably solely analog. This reduces the manufacturing costs of the additional RFID device.
  • this additional RFID device allows the use of a standard reader in RFID systems that require readers whose communication frequencies are adapted. By the configuration of the additional RFID device, it is not necessary to change the infrastructure of the RFID system already in place.
  • the invention thus makes it possible to bring the interrogation signal and / or the energy closest to the transponder through the repeaters, without creating interference phenomena at the repeater and without changing the reader / interrogator.
  • the invention does not necessarily require a complex system involving directional antennas.
  • the invention thus makes it possible to increase the distance or the accuracy of the communication between RFID reader and transponder while maintaining limited costs.
  • the present invention relates to an RFID terminal for electromagnetic interrogation system of RFID transponders, the RFID terminal being configured to transmit an interrogation signal at a frequency F1 intended to be received by at least one RFID device said repeater or by the at least one RFID transponder, characterized in that the at least one RFID terminal comprises at least one RFID reader configured to transmit a frequency interrogation signal FO and at least one additional RFID device, configured to perform a transposition only analog frequency from the frequency FO to the frequency F1, the frequencies FO and F1 being different.
  • the terminal comprises a housing inside which are housed the RFID reader and the additional RFID device.
  • this type of RFID terminal is configured to be able to communicate with various types of RFID devices whose communication frequencies are not frequencies equal to or close to 900 MHz.
  • the present invention relates to an additional RFID device for electromagnetic interrogation system of RFID transponders searchable by an RFID reader, the additional RFID device being configured for:
  • the at least one additional RFID device is configured to perform an analog frequency-only transposition from the frequency F0 to the frequency F1, the at least one additional RFID device comprising a reference signal generator and the only analog frequency transposition comprising a mixture of said frequency interrogation signal F0 with a reference signal generated by said reference signal generator at a frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 so as to obtain a frequency signal F1 at the output of the RFID device additional.
  • the additional RFID device makes it possible to interface a standard reader with any type of RFID device despite different communication frequencies between the standard RFID reader and the RFID device.
  • FIG. 1 a represents a simplified diagram of the interactions between elements of a system of the invention, according to one embodiment
  • FIG. 1b represents a detailed diagram of the interactions between elements of a system of the invention, according to an embodiment in which the reader is a single-static reader;
  • FIG. 2 represents the architecture, according to an embodiment of the present invention, of an RFID terminal with a monostatic reader
  • FIG. 3 represents the architecture, according to one embodiment of the present invention, of a repeater.
  • FIG. 4 represents a detailed diagram of the interactions between elements of a system of the invention, according to an embodiment in which the reader is a bi-static reader.
  • FIG. 5 represents the architecture, according to an embodiment of the present invention, of an RFID terminal with a bi-static reader
  • RFID tag any device comprising at least one antenna and an electronic microchip containing data, and configured to communicate with an electromagnetic wave reading device so that said reader can read said data contained in the microchip.
  • passive RFID TAG any RFID transponder being powered by an electromagnetic wave, or also described as a radio RFID transponder. powered.
  • Active RFID TAG Active RFID transponder
  • active RFID transponder any RFID transponder being powered by its own energy source and / or a source of local energy, is also described as a self-powered RFID transponder.
  • RFID reader RFID interrogator
  • RFID interrogator a device configured to communicate by electromagnetic waves with one or more RFID devices such as one or more transponders RFID.
  • RFID reader standard RFID interrogator or their equivalents are defined as a device configured to communicate by electromagnetic waves with one or more RFID devices such as one or more RFID transponders.
  • standard RFID reader "standard RFID interrogator” or their equivalents is defined as an RFID reader communicating on the basis of regulated and standardized communication protocols (standard EPC UHF Gen2 and ISO 18000-6 standard), this type of RFID reader standard is easily found at most RFID reader distributors.
  • a "standard RFID reader” transmits and reads signals whose frequencies are between 840 MHz and 960 MHz depending on the geographical areas of use of the RFID UHF system.
  • the UHF band allocated to UHF applications is between 902 and 928 MHz while it is between 866 and 868 MHz in Europe. China allows frequencies between 840 and 844MHz and Japan frequencies between 952MHz and 958MHz.
  • the term "standard single-static RFID reader” or its equivalents is defined as a standard RFID reader comprising at least one and the same communication port configured to transmit electromagnetic interrogation signals and receive electromagnetic response signals.
  • the term “standard bi-static RFID reader” or its equivalents is defined as a standard RFID reader comprising at least two communication ports, one configured to transmit interrogation signals. electromagnetic and the other configured to receive electromagnetic response signals.
  • the term "quasi-synchronous signals" or its equivalents have as their definition signals whose frequencies do not differ from each other by more than 500 Hz. It will be recalled that the present invention proposes a solution in which the energizing nodes are repeaters having no processor and which are configured to repeat the interrogating signals from an improved reader / interrogator. The proposed solution notably allows a significant decrease in the latency as well as an improvement of the reading performance.
  • the at least one RFID transponder is configured to be powered by signals of frequency F2. This makes it possible to use standard RFID transponders when the frequency F2 is close to 900 MHz.
  • said repeated interrogation signal of frequency F2 emitted by the at least one repeater and received by the at least one RFID transponder supplies enough energy to said RFID transponder for the latter to transmit said frequency backscattered response signal.
  • F3 This makes it possible to remotely power passive RFID transponders with only the interrogation signals repeated by the repeaters.
  • the reference signal generator of the at least one repeater comprises a reference local oscillator whose frequency is equal to F1-F2 and / or F1 + F2.
  • a reference signal which when mixed with the frequency interrogation signal F1 produces a repeated interrogation signal of frequency F2.
  • at least one additional RFID transponder is associated with the at least one repeater so as to enable control of the at least one repeater by the at least one RFID terminal via a communication channel comprising said additional RFID transponder associated with the at least one repeater.
  • This makes it possible to establish a service communication channel between the RFID terminal and the repeater in order to be able to control the repeater and obtain information concerning its state for example.
  • the use of an additional RFID transponder makes it possible to use the communication systems already present at the RFID terminal in order to communicate without adding additional hardware.
  • the at least one standard RFID reader of the at least one RFID terminal is configured to transmit FO frequency interrogation signals and the at least one RFID terminal comprises at least one additional RFID device, connected to the at least one standard RFID reader configured to transpose the frequency interrogation signals FO emitted by the at least one standard RFID reader into frequency interrogation signals F1 intended to be received by the at least one repeater.
  • This allows by simply adding this additional RFID device on any standard RFID reader to implement the present invention in an already existing RFID system.
  • the at least one additional RFID device is configured to perform an analog-only transposition of the frequency interrogation signals FO into frequency interrogation signals F1. This makes it possible to communicate with RFID devices whose communication frequency is not standard.
  • the at least one standard RFID reader comprises at least one common communication port for receiving backscattered response signals transmitted by the at least one RFID transponder and for sending interrogation signals to which the at least one device Additional RFID is connected. This makes it possible to use a standard single-static RFID reader.
  • the at least one RFID terminal 100 comprises at least one of the following elements:
  • a circulator for isolating the backscattered response signal by the at least one RFID transponder A reference signal generator at the frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 which is mixed with the interrogation signal at the frequency F0 produces a frequency interrogation signal F1;
  • An antenna configured to transmit the frequency interrogation signal F1 to the at least one repeater
  • An antenna configured to receive the backscattered response signal of frequency F3 from the at least one RFID transponder
  • a control unit managing the at least one RFID terminal.
  • the terminal comprises a service communication channel allowing the at least one RFID terminal to communicate in transmission and reception with the at least one repeater via an antenna adapted to the service frequency F4, the frequency F4 being different from the frequency F1;
  • the at least one RFID terminal comprises at least one of the following elements:
  • a reference signal generator at the frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 which is mixed with the interrogation signal at the frequency F0 produces a frequency interrogation signal F1;
  • An antenna configured to receive the backscattered response signal of frequency F3 from the at least one RFID transponder; An amplifier of the backscattered response signal of frequency F3;
  • a control unit managing the at least one RFID terminal
  • the reference local oscillator is compensated for in temperature. This makes it possible to keep the reading performance of the standard RFID reader at their maximum because the closer the frequencies F0, F2 and F3 are to each other, the better is the reading of the backscattered response signals.
  • the at least one RFID terminal comprises a system for measuring the frequency offset between the frequency interrogation signal F0 and the backscattered response signal of frequency F3 by the at least one RFID transponder. This allows, via the service communication channel, to control the repeater so as to reduce this frequency offset in order to maintain the best possible reading performance.
  • the at least one RFID terminal comprises a service communication channel allowing the at least one RFID terminal to communicate with the at least one repeater via at least one antenna adapted to the service frequency F4. This makes it possible to control the repeater.
  • the Control Unit of the at least one RFID terminal is configured to send control data to the at least one repeater via the service communication channel. This makes it possible to control the repeater.
  • the at least one repeater performs only a frequency transposition. This makes it possible to have a cheap repeater and to avoid the phenomena of self-blindness.
  • the at least one repeater comprises at least one of the following elements:
  • a reception antenna configured to receive the frequency interrogation signal F1 emitted by the at least one RFID terminal; At least one transmit antenna configured to transmit the repeated interrogation signal of frequency F2 to the at least one RFID transponder;
  • the additional RFID transponder configured to receive and transmit the service signals at the frequency F4.
  • a reference signal generator at the frequency F1 -F2 and / or F1 + F2 that mixes with the interrogation signal received at the frequency F1 produces a repeated interrogation signal of frequency F2, which is controlled by the unit control ;
  • An antenna configured to transmit and receive the service signals at the frequency F4;
  • At least one power source At least one power source.
  • the frequencies FO, F2 and F3 are equal. This improves accuracy and read performance.
  • the frequencies FO, F2, F3 and F4 are equal. This improves accuracy and read performance.
  • said frequency signals FO, F2 and F3 are quasi-synchronous, that is to say that the frequency difference frequencies FO, F2 and F3 is less than 500 Hz. This makes it possible to gain in precision and performance. reading.
  • a single signal is emitted by the at least one repeater to the at least one RFID transponder at a frequency F2.
  • said repeated interrogation signal emitted by the at least one repeater at a frequency F2 comprises a carrier for supplying power to the at least one RFID transponder and an amplitude modulation of said carrier, said modulation of amplitude for repeating said interrogation signal transmitted by the at least one RFID terminal of frequency F1. This makes it possible to remote feed the RFID transponder with the repeated interrogation signal of frequency F2.
  • the frequency F2 is between 866 MHz and 867 MHz in Europe and between 902 MHz and 928 MHz in the United States.
  • the frequency F0 is between 866 MHz and 867 MHz in Europe and between 902 MHz and 928 MHz in the United States.
  • At least one additional RFID transponder is associated with the repeater and provides a service communication channel between the repeater and the at least one RFID terminal.
  • the use of an additional RFID transponder makes it possible to use the communication systems already present at the RFID terminal in order to communicate without adding additional hardware.
  • the RFID terminal is configured in such a way that: the frequency interrogation signal F0 emitted by the standard monostatic RFID reader, passes through a high isolation circulator, then passes through a directional coupler of search for the frequency F1, is then mixed at an analog mixer with the frequency reference signal F1 -F0 and / or F1 + F0 so that at the output of this mixer, said interrogation signal has for frequency the frequency F1, it is then amplified and transmitted by the RFID terminal to at least one repeater.
  • the RFID terminal is configured in such a way that: the backscattered response signal of frequency F3 received by the RFID terminal is first amplified and then passes via a directional search coupler of the frequency F3 before passing through a high isolation circulator so as to be separated from the interrogation signals emitted by the standard RFID reader.
  • the RFID terminal is configured in such a way that: the frequency interrogation signal F0 emitted by the standard bi-static RFID reader passes through a directional search coupler of the frequency F1, and is then mixed with the level of an analog mixer with the frequency reference signal F1 -F0 and / or F1 + F0 so that at the output of this mixer, said interrogation signal has frequency frequency F1, it is then amplified and then transmitted by the RFID terminal to at least one repeater.
  • the RFID terminal is configured in such a way that: the backscattered response signal of frequency F3 received by the RFID terminal is first amplified and then passes via a directional search coupler of the frequency F3.
  • the reference signal generator of the at least one repeater comprises a reference local oscillator and the reference local oscillator of the at least one repeater is temperature-compensated so that its frequency is of the same value as the frequency of the reference signal of the at least one RFID terminal.
  • At least one additional RFID transponder is associated with the repeater and provides a service communication channel between the repeater and the at least one RFID terminal. This allows communication between the RFID terminal and the repeater.
  • said additional RFID transponder is configured to receive instructions contained in the control data of the RFID terminal and the repeater is configured to perform at least one action according to said instruction, said instruction being taken from: activation of the repeater, inactivation of the repeater, checking the level of charge and cycles of at least one repeater power supply, controlling the frequency of the repeated frequency interrogation signal F2, controlling the transmission power of the interrogation signal repeated frequency F2, receiver gain control of the frequency interrogation signal F1. This allows repeater control via the RFID terminal.
  • the repeater has N> 1 interrogation channels configured to repeat frequency interrogation signals F2, each channel being connected to a separate antenna.
  • said RFID transponder is configured to receive instructions contained in the control data of the RFID terminal and the repeater is configured to perform at least one action according to said instruction, said instruction being the activation of an interrogation channel at the frequency F2 among available N of the repeater. This makes it possible to decide which area of the space covered by the repeater, the RFID terminal wants to interrogate.
  • the repeater has at least one interrogation antenna at the frequency F2 whose radiation is controlled by the at least one RFID terminal enabling a scanning location of the interrogation space of the at least one transponder RFID. This allows a location of the transponders.
  • the difference in frequency between the frequencies F0 and F2, between the frequencies F0 and F3 and between the frequencies F2 and F3 is less than 1000 Hz, advantageously at 500 Hz. This makes it possible to gain in precision and reading performance.
  • the at least one additional RFID device performs only a frequency transposition. This allows communication with RFID devices with frequencies up to 900 MHz.
  • the at least one additional RFID device comprises at least one of the following elements:
  • a reference signal generator at the frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 which is mixed with the interrogation signal at the frequency F0 produces a frequency interrogation signal F1;
  • a reference signal generator at the frequency F3-F0 and / or F3 + F0 which is mixed with the backscattered response signal at the frequency F3 produces a response signal at the frequency F0;
  • An antenna configured to transmit the frequency interrogation signal F1 to the at least one repeater
  • a power amplifier supplying the antenna configured to transmit interrogation signals of frequency F1;
  • An antenna configured to receive the backscattered response signal of frequency F3 from the at least one RFID transponder;
  • a control unit managing the at least one RFID terminal.
  • a service communication channel enabling the at least one RFID terminal to communicate in transmission and reception with the at least one repeater via an antenna adapted to the service frequency F4, the frequency F4 being different from the frequency F1 .
  • the reference signal generator of the at least one additional RFID device comprises a reference local oscillator and the reference local oscillator of the at least one additional RFID device is temperature compensated so that its frequency is of the same value as the frequency of the reference signal of the at least one repeater.
  • the repeater to be able to repeat the signal to the transponder analogically. This makes it possible to maintain the quasi-synchronicity between certain signals.
  • the at least one RFID reader comprises at least one common communication port for receiving backscattered response signals transmitted by the at least one RFID transponder and for sending interrogation signals to which the at least one RFID device additional is connected.
  • said interrogation signal transmitted by the at least one additional RFID device at a frequency F1 comprises an amplitude modulation of a carrier, said amplitude modulation serving to transmit said interrogation signal transmitted by the less an RFID reader of frequency F0. This makes it possible to transmit an interrogation signal via the amplitude modulation to the at least one repeater.
  • the additional RFID device is configured to perform a frequency transposition of a signal of frequency F0 into a signal of frequency F1 independently of the type of modulation of the signal. frequency FO. This makes it possible to transpose the frequency on any type of modulated signal.
  • a single signal is emitted by at least one additional RFID device destined for the at least one repeater at a frequency F1.
  • the repeater does not need to be powered, it has its own power source. This makes it possible to reduce the transmission power of the RFID terminal and its transmission time.
  • the frequencies FO and F1 are different.
  • the reference signal generator of the at least one additional RFID device comprises a reference local oscillator whose frequency is equal to F1 -F0 and / or F1 + F0.
  • the RFID terminal is configured in such a way that: the frequency interrogation signal FO sent by the RFID reader, passes through a directional search coupler of the frequency F1, is then mixed at a level analog mixer with the frequency reference signal F1 -F0 and / or F1 + F0 so that at the output of this mixer, said interrogation signal has the frequency F1 frequency, it is then amplified and transmitted by the RFID terminal to at least one repeater.
  • the RFID terminal is configured in such a way that: the backscattered response signal of frequency F3 received by the RFID terminal passes through a directional search coupler of the frequency F3 before passing through a high isolation circulator so as to be separated from the interrogation signals transmitted by the RFID reader.
  • the frequency FO is between 866 MHz and 867 MHz in Europe and between 902 MHz and 928 MHz in the United States and the frequency F1 is preferably between 2,446GHz and 2,454GHz in Europe, advantageously between 2,4GHz and 2, 4835GHz in the United States and preferably is 2.45 GHz.
  • the additional RFID device is wiredly connected to the at least RFID reader.
  • the repeater comprises at least one additional RFID transponder and at least one additional antenna adapted to a service frequency F4, the additional RFID transponder and the additional antenna are configured to establish a service communication channel of frequency F4 between the repeater and the at least one RFID terminal so as to enable control of the at least one repeater by the at least one RFID terminal, the frequency F4 being different from the frequency F1, and the control data comprise at least one instruction selected from: repeater activation, repeater inactivation, charge level and cycle checks of at least one repeater power source, frequency control of repeated frequency interrogation signal F2, power control for transmitting the repeated interrogation signal of frequency F2, control of the gain of the receiver of the frequency interrogation signal F1 .
  • the repeater comprises the following elements:
  • a reception antenna configured to receive said frequency interrogation signal F1 emitted by the at least one RFID terminal; At least one transmit antenna configured to transmit the repeated interrogation signal of frequency F2 to the at least one RFID transponder;
  • the additional RFID transponder configured to receive and transmit the service signals at the frequency F4.
  • the radiation of the at least one interrogation antenna at the frequency F2 is controlled by the at least one RFID terminal via the service communication channel at the frequency F4, allowing a location by scanning the space interrogation of the at least one RFID transponder.
  • the frequency F1 is preferably between 2.446GHz and 2.444GHz, advantageously between 2.4GHz and 2.4835GHz and preferably is equal to 2.45 GHz
  • the frequency F2 is between 866 MHz and 867 MHz or between 902 MHz and 928 MHz.
  • the frequency F0 is between 866 MHz and 867 MHz or between 902 MHz and 928 MHz
  • the frequency F3 is between 866 MHz and 867 MHz or between 902 MHz and 928 MHz
  • the frequency F4 is between 866 MHz and 867 MHz. MHz or between 902 MHz and 928 MHz.
  • the RFID reader is a bi-static UHF Gen2 RFID reader and the at least one RFID terminal comprises the following elements:
  • a reference signal generator at the frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 which is mixed with the interrogation signal at the frequency F0 produces a frequency interrogation signal F1;
  • An antenna configured to transmit the frequency interrogation signal F1 to the at least one repeater
  • An antenna configured to receive the frequency response signal
  • a service communication channel enabling the at least one RFID terminal to communicate with the at least one repeater in transmission via a first antenna adapted to a service frequency F4 and receiving via a second antenna adapted to a frequency F4.
  • the RFID reader is a UHF RFID reader Gen2 mono-static and Tau at least one RFID terminal comprises the following elements:
  • a reference signal generator at the frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 which is mixed with the interrogation signal at the frequency F0 produces a frequency interrogation signal F1;
  • An antenna configured to transmit the frequency interrogation signal F1 to the at least one repeater
  • An antenna configured to receive the frequency response signal
  • a service communication channel enabling the at least one RFID terminal to communicate in transmission and reception with the at least one repeater via an antenna adapted to a service frequency F4.
  • the reference signal generator of the at least one repeater comprises a reference local oscillator whose frequency is equal to F1 -F2 and / or F1 + F2 so as to provide said repeated interrogation signal of frequency F2.
  • the repeater only performs: an amplification of the frequency interrogation signal F1, a transposition from the frequency F1 of the amplified interrogation signal to the frequency F2; an amplification of the repeated interrogation signal of frequency F2; receiving and executing pilot data received from the RFID terminal.
  • the additional RFID device comprises the following elements: A reference signal generator at the frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 which is mixed with the interrogation signal at the frequency F0 produces a frequency interrogation signal F1;
  • An antenna configured to transmit the frequency interrogation signal F1 to the at least one repeater
  • the RFID terminal is configured in such a way that: the frequency interrogation signal F0 transmitted by the RFID reader, passes through a directional search coupler of the frequency F1, is then mixed at a level analog mixer with the frequency reference signal F1 -F0 and / or F1 + F0 so that at the output of this mixer, said interrogation signal has the frequency F1 frequency, it is then amplified and transmitted by the RFID terminal to at least one repeater, and the backscattered response signal of frequency F3 received by the RFID terminal, passes via a directional search coupler of the frequency F3 before passing through a high isolation circulator so as to be separated from the interrogation signals transmitted by the RFID reader.
  • the frequency F1 is preferably between 2.446GHz and 2.444GHz, advantageously between 2.4GHz and 2.4835GHz and preferably is equal to 2.45 GHz
  • the frequency F2 is between 866 MHz and 867 MHz or between 902 MHz and 928 MHz.
  • the frequency F0 is between 866 MHz and 867 MHz or between 902 MHz and 928 MHz
  • the frequency F3 is between 866 MHz and 867 MHz or between 902 MHz and 928 MHz.
  • the RFID reader is a bi-static UHF Gen2 RFID reader and the at least one RFID terminal comprises the following elements:
  • An antenna configured to transmit the frequency interrogation signal F1 to the at least one repeater
  • An antenna configured to receive the frequency response signal
  • the RFID reader is a monostatic UHF Gen2 RFID reader and the at least one RFID terminal comprises the following elements:
  • a reference signal generator at the frequency F1 -F0 and / or F1 + F0 which is mixed with the interrogation signal at the frequency F0 produces a frequency interrogation signal F1;
  • the at least one repeater comprises the following elements:
  • the standard RFID reader transmits an amplitude modulated carrier to the RFID transponder.
  • the RFID transponder being passive, the latter only reflects the incident wave from the reader without changing the frequency. This incident wave energizes the circuit of the RFID transponder so as to allow a reading of its memory. These data are then retransmitted in the modulation of the backscattered wave.
  • the standard RFID reader performs synchronous demodulation by multiplying the received signal by reflection of the RFID transponder to the local oscillator.
  • the two signals having the same frequency, the baseband transposition by this multiplication and a low-pass filtering makes it possible to recover only the information modulated by the RFID transponder without the carrier.
  • the frequency of the interrogation signal of the standard RFID reader and the frequency of the backscattered response signal of the RFID transponder be as close as possible. This difference in frequency must not exceed 1 kHz on a carrier at a frequency of between 866 MHz and 867 MHz in Europe and between 902 MHz and 928 MHz in the United States. It is not necessary to be perfectly at the same frequency but at 1 ppm (parts per million), which is more than enough for an RFID system.
  • the standard RFID reader serves only as a reader, it does not interrogate RFID transponders.
  • the transponders are only energized, whether by the reader itself or by any other RFID device of Power Node type for example. Thus no command is sent to RFID transponders, only an energy signal reaches them. RFID transponders therefore only emit a backscattered signal. The reader then receives this backscattered signal.
  • the standard RFID reader sends a polling signal to the RFID transponders.
  • This signal can be relayed and / or repeated by one or more RFID devices so as to arrive at the RFID transponders.
  • This interrogation signal comprises a series of instructions which are then executed by the RFID transponders.
  • the RFID transponders transmit a backscattered response signal to the RFID reader.
  • This backscattered response signal may be relayed and / or repeated by RFID devices.
  • the transponders receive an interrogation signal and not only an energizing signal. This mode then makes it possible to communicate with the transponders according to their internal configuration, the reader interrogates and the transponders respond.
  • the present invention comprises the use of an RFID element called "add-on" or additional RFID device wired and / or wirelessly connected to a standard RFID reader.
  • the union of the standard RFID reader and the Additional RFID device is named RFID terminal.
  • This additional RFID device ensures a transposition of the FO frequency of the interrogating signal transmitted by the standard RFID reader to a frequency F1 allowed without license such as the ISM 2.45 GHz band.
  • the frequency FO is between 866 MHz and 867 MHz in Europe and between 902 MHz and 928 MHz in the United States. Then the frequency interrogating signal F1 is transmitted to a repeater RFID device.
  • the sole function of the repeater is to repeat the interrogator signal coming from the RFID terminal to one or more RFID transponders after having performed an analog frequency transposition of the interrogating signal, so that the interrogating signal is received by the repeater at a frequency F1 and it is repeated to one or more RFID transponders at a frequency F2.
  • the transponders are configured to emit a backscattered response at a frequency F3, advantageously F3 is equal to F2.
  • F3 is equal to the frequency F0.
  • the frequencies F2 and F0 do not differ by more than 500 Hz, making frequency interrogation signals F0 and frequency interrogation signals F2, quasi-synchronous signals.
  • local oscillators with high stability and temperature compensated are embedded in the repeaters and the frequencies are monitored and adjusted via the service communication channel at regular intervals to compensate for any drift over time.
  • the measurement is made at the RFID terminal by measuring the difference in frequency between the UHF signal transmitted by the standard RFID reader at the frequency FO and that received at the frequency F3 of the RFID transponders and the repeater in function when the frequency F2 is equal to the frequency F3. According to the measured difference a correction value is sent to the repeater via the service communication channel. Extraction of the two frequencies is effected for example by means of directional couplers with very low insertion losses.
  • the frequency interrogation signals FO, the repeated interrogation signals of frequency F2 and the backscattered response signals of frequency F3 are quasi-synchronous, that is to say that the difference of frequency, between the frequencies FO and F2, between the frequencies FO and F3 and between the frequencies F2 and F3, is less than 500 Hz.
  • the present invention includes an RFID system capable of operating in closed loop with RFID transponders located at distances that would not allow to receive the interrogation signal without using repeaters.
  • the present invention makes it possible to interrogate RFID transponders situated at a distance of 30 meters from the RFID terminal under free-field propagation conditions.
  • a device When a device receives on a receiving antenna a signal of frequency F and transmits a transmitting antenna this same signal to the same frequency F after amplification, it may occur a phenomenon called self-blindness.
  • This phenomenon consists in the reception by the receiving antenna of the amplified signal transmitted by the transmitting antenna. Indeed, the frequencies being identical, the transmitting antenna is configured to receive a signal at the frequency F, thus the amplified signal of frequency F emitted by the transmitting antenna can be received by the antenna. reception. In this situation, the reception of the device is strongly disturbed by the transmission of the amplified signal coming from this same device.
  • This phenomenon is similar to the Larsen effect well known in the acoustic field. To avoid this type of problem, it is necessary to resort to a strong isolation between the receiving antenna and the transmitting antenna by greatly reducing the amplification gain of the signal, for example. A better solution is to work with different frequencies in reception and transmission.
  • the frequency F2 is different from the frequency F1 in order to solve the problems of self-blindness inherent to the repeaters of the same input frequency and amplified at the output.
  • FIGS 1a and 1b illustrate the interactions between the various elements of the present invention.
  • the invention comprises an RFID terminal 100 comprising a standard RFID reader 1 10 commercially available and an additional RFID device 120.
  • the RFID terminal 100 is connected to a computer network by a wired and / or non-wired system.
  • the RFID terminal 100 can be connected to a computer by an Ethernet cable.
  • the additional RFID device 120 is an additional module for generating signals at a frequency F1 from frequency signals F0, preferably modulated in amplitude and advantageously according to the UHF RFID standards ISO18000-6 and ePC Gen2.
  • the RFID terminal 100 comprises 3 antennas.
  • the first antenna corresponds to the transmission of at least one interrogation signal at a frequency F1.
  • the frequency F1 is between 2.4 GHz and 2.5 GHz, and advantageously between 2.4 GHz and 2.4835 GHz, advantageously between 2.446 GHz and 2.444 GHz, and is preferably equal to 2.45 GHz.
  • the second antenna corresponds to receiving at least one backscattered response signal from at least one RFID transponder 300 at the frequency F3.
  • the third antenna corresponds to the transmission and reception of the control signals to and from at least one repeater 200 at a frequency F4.
  • This service communication channel is advantageously decoupled from the additional RFID device 120 of the RFID terminal 100, thus, according to one embodiment and advantageously, the third antenna is in direct connection with the standard RFID reader 1 10.
  • the repeater 200 comprises at least three antennas.
  • a first antenna corresponds to the reception of the interrogation signal at the frequency F1 coming from the RFID terminal 100.
  • the second antenna corresponds to the repetition of the interrogation signal at the frequency F2 towards at least one RFID transponder 300.
  • the third antenna corresponds to the service communication channel for transmitting and receiving signals at a frequency F4 from and to the RFID terminal 100.
  • the frequency F4 is equal to the frequency F0.
  • the frequency F0 is equal to the frequency F2.
  • the RFID transponders 300 are standard transponders available commercially, preferably the frequency F2 is equal to the frequency F3.
  • the first single-static port is connected to the first and second antennas of the RFID terminal 100 through a high isolation circulator to separate the incoming signals from the outgoing signals.
  • the RFID terminal 100 comprises a reference signal generator at the frequency of 1. 55 GHz which mixed with the interrogation signal at a frequency close to 900 MHz produces an interrogation signal transposed at 2.45 GHz.
  • the RFID terminal 100 comprises a power amplifier supplying an antenna at 2.45 GHz and capable of communicating several tens of meters from the repeaters 300.
  • the RFID terminal 100 comprises a 2.45GHz antenna adapted to transmit the interrogation signal to the repeaters 200.
  • the RFID terminal 100 comprises a system for measuring the frequency offset between the signal transmitted by the standard RFID reader 1 10 and that backscattered by the RFID transponders 300 from the repeaters 200.
  • the RFID terminal 100 comprises a service communication channel allowing the RFID terminal 100 to communicate with the repeaters 200 via an antenna adapted to the operating frequency.
  • a frequency interrogation signal F0 when a frequency interrogation signal F0 is emitted by the standard single-state RFID reader 1, it passes through a high isolation circulator in order to separate the signals received from the transmitted signals. Then, the frequency interrogation signal F0 passes through a directional search coupler of the frequency F1 before being mixed at an analog mixer with the frequency reference signal F1 -F0 and / or F1. + F0. At the output of this mixer, the interrogation signal has the frequency F1 frequency. Then this signal frequency interrogation F1 is amplified and then transmitted by the RFID terminal 100 to at least one repeater 200.
  • a backscattered response signal of frequency F3 when received by the RFID terminal 100, it is first amplified and then passes via a directional search coupler of the frequency F3 before passing through a high isolation circulator so as to be separated from the interrogation signals emitted by the standard RFID reader 1 10.
  • the communication port for the The transmission of interrogation signals and the communication port for the reception of backscattered response signals are distinct from one another, thus making it impossible to use a high isolation circulator.
  • a backscattered response signal of frequency F3 when a backscattered response signal of frequency F3 is received by the RFID terminal 100, it is first amplified and then passes via a directional search coupler of the frequency F3.
  • FIG. 3 illustrates the architecture of a repeater 200 according to an embodiment of the present invention.
  • a repeater 200 comprises at least one antenna for receiving the frequency interrogation signal F1. This antenna transmits the received signal to an analog mixer in order to perform the frequency transposition at the frequency F2.
  • the analog mixer is connected to the reference signal generator comprising the reference local oscillator in order to perform the analog frequency transposition. This reference signal is stabilized at the frequency F1 -F2 and / or F1 + F2 by the use of the temperature compensated local reference oscillator.
  • a Control Unit controls the reference signal generator. This control unit is also connected to an RFID transponder type EM4325 for example, this RFID transponder is said additional RFID transponder associated with the repeater 200.
  • the repeater 200 comprises at least one power source, advantageously, this power source is a rechargeable battery.
  • an interrogation signal transmitted by the RFID terminal 100 is received by the repeater 200, it is transited first by an analog gain amplifier before being mixed at an analog mixer with the frequency reference signal F1 -F2 and / or F1 + F2. Then the frequency interrogation signal F2 is amplified before being sent to at least one RFID transponder 300.
  • FIG. 4 illustrates a detailed diagram of the interactions between elements of a system of the invention, according to an embodiment in which the standard RFID reader 1 10 is a standard bi-static RFID reader, and the architecture of a thick headed RFID reader
  • a standard bi-static RFID reader 1 10 has several advantages. In particular, it eliminates the need for a directional coupler on the side of the RFID terminal 100 to isolate the transmitted signal Tx from the received signal Rx. These signals are routed to the bi-static standard RFID reader 1 10 according to two different communication ports and are therefore much better insulated. Typically a double circulator provides 50db (decibel) insulation.
  • this embodiment makes it possible to improve the sensitivity of the standard RFID reader 1 10.
  • dBm power ratio in decibels (dB) between the measured power and a milliwatt (mW) is obtained for a standard bi-static RFID reader against -80dBm for a standard single-static RFID reader.
  • the control unit and the additional RFID transponder associated with the repeater 200 exchange data.
  • the control unit sends for example to the additional RFID transponder, associated with the repeater 200, data concerning the state of the repeater 200, for example its battery level, its operating state (on or off) and / or any other information. useful in order to be able to better manage the network of repeaters 200.
  • the additional RFID transponder associated with the repeater 200 is connected to the third antenna of the repeater 200. This antenna corresponds to the service communication channel able to receive a control signal at a frequency F4 and emitting a backscattered response signal at a frequency F4.
  • the information exchanged by this service communication channel serves for example to adjust the frequency F2 with respect to the frequency F0.
  • the additional RFID transponder associated with the repeater 200 is an active RFID transponder powered by the battery of the repeater 200.
  • the energy source of the repeater 200 comes from an accumulator charging from photovoltaic cells for example.
  • the repeater 200 is independent of any electrical connection and requires little maintenance.
  • the repeater 200 has a battery and / or a wired power supply.
  • the repeaters 200 do not have a complex data processing unit. Only recovery of monitoring data and basic commands requires a basic local controller.
  • the RFID terminal 100 can communicate with the repeater 200 via the service communication channel through the additional RFID transponder associated with the repeater 200.
  • the RFID terminal 100 can thus collect data concerning, for example, the state of repeater load 200, the amplification gain, the measurement of the reception and transmission signals and / or the measurement of the reference local frequency.
  • the remote control of the repeaters 200 can be carried out either by the use of an RFID transponder for sending and receiving information from the repeaters 200 by using one of the free ports of the RFID reader
  • the memory of the BAP transponder (EM4325) which can be accessed by RFID as well as a wired digital serial link allows the exchange in both directions between the RFID terminal 100 and the repeater 200.
  • small module type Bluetooth Low Energy at 2.45GHz can just as easily perform the same function.
  • the service communication channel is never active when the repeater 200 receives and / or transmits one or more signals from and / or to the RFID terminal 100 and / or one or more RFID transponders 300.
  • the service communication channel operating at the frequency F4 is never active when frequency signals F0, F1, F2 and F3 are being transmitted and / or received. As a result, no interference is possible.
  • the repeaters 200 comprise a reception antenna at 2.45 GHz of the interrogation signal sent by the RFID terminal 100.
  • the repeaters 200 comprise a unit of
  • the repeaters 200 comprise a variable gain preamplifier controlled by the control unit.
  • the repeaters 200 comprise a temperature-compensated frequency reference.
  • the repeaters 200 comprise a reference signal generator at the frequency of 1. 55 GHz, for example, from the frequency reference adjusted by the control unit in order to be the closest to the frequency F0 of the RFID terminal 100.
  • the repeaters 200 comprise a mixer for analogically transposing the signal received from the RFID terminal at 2.45 GHz to a frequency close to 900 MHz by mixing with a reference local oscillator at 1. 55 GHz, for example .
  • the repeaters 200 comprise an autonomous power supply of the battery or accumulator type that can be recharged by one or more sources of ambient energy, for example light.
  • the present invention comprises repeaters 200 that do not have a processor and are capable of repeating the interrogating signals coming from an RFID terminal 100 without demodulating the interrogating signals.
  • the insertion of a repeater 200 into the transmission of an interrogation signal to the RFID transponder 300 is transparent to a UHF protocol Gen2 viewpoint seen by the RFID terminal 100 which can thus comprise a simple standard RFID reader 1 10 commercial with an additional RFID device 120 for transmitting the interrogation signals at a frequency F1, preferably this frequency is equal to 2.45 GHz, from a signal of frequency F0, preferably this frequency is advantageously close to 900 MHz, and preferably equal to 866 MHz in Europe, amplitude modulated according to the UHF RFID IS018000-6 and ePC Gen2 standards.
  • the system architecture proposed by the present invention makes it possible to update an existing RFID installation by the simple addition of an additional RFID device 120 containing only the necessary to transpose and amplify the signal, mono -static for example, a standard RFID reader 1 10 already existing.
  • the infrastructure cost is thus reduced to a central additional module and repeaters that do not have to be mains powered because they do not require powerful on-board data processing.
  • the proposed architecture allows a simple installation without modification of the premises to be monitored. Only the RFID terminal (s) 100 that centralize the readings must be connected to a computer network via WiFi and / or Ethernet and have a power source such as mains socket.
  • the repeaters 200 themselves can operate on batteries recharged by photovoltaic cells sensitive to ambient artificial light in the place of installation for example.
  • the arrangement of the repeaters 200 may be changed regularly as the product presentation changes in a retail store for example.
  • the absence of cables allows unqualified personnel to move the repeaters 200 a few meters without having to reconfigure the installation.
  • the interrogation frequency F0 is transposed to a different unlicensed authorized frequency such as for example the 2.45 GHz ISM band by the additional RFID device 120 of the RFID terminal 100.
  • This interrogation signal is transmitted to repeaters 200 distributed in the space to be inventoried.
  • the interference at the frequency F0 typical of standard RFID readers 1 10, ie at a frequency close to 900 MHz, for example, are reduced, so the low levels backscattered by the RFID transponders 300 arrive at the UHF antenna of the RFID terminal 100 with a low noise level.
  • the power of the output signal of the UHF RFID reader 1 10 does not need to be high because it does not directly feed the RFID transponders 300 and is between OdBm and 30dBm, advantageously between 10dBm and 20dBm and preferably between 10 and 18 dBm.
  • the present invention relates to a synchronous or quasi-synchronous system between the transmission of an interrogating signal and the reception of a backscattered response signal. This synchronicity or quasi-synchronicity is necessary to maintain the initial performance of the standard RFID reader 1 10.
  • the frequency difference is less than 500 Hz between the frequency F2 of the repeaters 200 and the frequency F0 of the standard RFID reader 1 10 of the RFID terminal 100 in the case where the frequency F3 is equal to the frequency F2 .
  • the frequencies of the repeaters 200 set, the latter remain stable over a period of several days including the implementation of local oscillators temperature compensated references that provide stability of a few ppm.
  • the interrogation signal repeated by the frequency repeater 200 F2 consists of an amplitude modulation of an electromagnetic wave carrier of frequency F2.
  • This repetitive interrogation signal of frequency F2 then acts as an energizing wave in addition to transmitting information to RFID transponders 300.
  • This remote power supply is configured to supply enough energy to RFID transponders 300 so that they can transmit a signal. backscattered to the RFID 100 terminal.
  • the repeater 200 comprises a housing and the additional RFID transponder is integral with said housing.
  • the repeater 200 is integral with the additional RFID transponder associated therewith.
  • the repeater 200 is the additional RFID transponder associated therewith are connected to each other in a wired and / or non-wired manner.
  • each of these channels comprises a separate antenna.
  • Each antenna is configured to transmit a repeated interrogation signal at frequency F2 to RFID transponders 300.
  • the N antennas are spatially spaced from one another. This advantageously makes it possible to cover a larger repetition surface of repeated interrogation signals of frequency F2.
  • each antenna is controllable from the RFID terminal 100 so as to achieve a two-dimensional and / or three-dimensional location of an RFID transponder 300 disposed in the space covered by the repeater 200 and its antennas .
  • the location of an RFID transponder 300 is also possible by using several repeaters 200 distributed according to the space in which said RFID transponder 300 is arranged.
  • the additional RFID device 120 is configured to perform only analog frequency transposition.
  • the additional RFID device 120 is configured to perform a frequency transposition of a frequency signal F0 into a frequency signal F1 independently of the type of modulation of the frequency signal F0.

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Abstract

Suivant un aspect, la présente invention concerne un système d'interrogation électromagnétique de transpondeurs RFID (300) comprenant au moins une borne RFID (100) configurée pour émettre un signal d'interrogation à une fréquence F1, au moins un dispositif RFID dit répéteur (200) configuré pour recevoir le signal d'interrogation de fréquence F1 et le répéter à destination d'au moins un transpondeur RFID (300) à la fréquence F2,caractérisé en ce que l'au moins une borne RFID comprend au moins un lecteur RFID (110) configuré pour émettre un signal d'interrogation de fréquence F0 et au moins un dispositif RFID additionnel (120), configuré pour effectuer une de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1, les fréquences F0 et F1 étant différentes.

Description

Système d'interrogation de transpondeurs RFID par transposition de fréquence
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine de l'identification par radio fréquences (RFID) en général, et plus particulièrement les systèmes de communication entre un lecteur/interrogateur et des dispositifs RFID. La présente invention trouvera des applications dans de nombreux domaines comme l'inventaire de produits dans un entrepôt ou un magasin et plus particulièrement par exemple dans le domaine de la distribution. ÉTAT DE LA TECHNIQUE
La technologie RFID connaît depuis quelques années une croissance de son champ d'application. Anciennement connue uniquement du grand public pour son utilisation pour des systèmes antivol, elle est aujourd'hui présente dans de nombreux secteurs industriels pour des questions de traçabilité et de gestion de stocks, par exemple. Un transpondeur passif est un transpondeur ne disposant pas de sa propre source d'alimentation. Son alimentation provient d'une onde électromagnétique qu'il reçoit par le biais d'une antenne et qui est ensuite convertie en source de courant pour alimenter les fonctions du transpondeur. Les protocoles de communications sont réglementés et standardisés (standard ePC UHF Gen2 et norme ISO 18000-6). Ainsi les lecteurs/interrogateurs RFID que l'on rencontre généralement fonctionnent avec des transpondeurs passifs configurés pour être alimentés et pour communiquer à une même fréquence proche de 900 MHz et plus précisément comprise entre 865,6MHz et 867,6MHz en Europe et entre 902MHz et 928MHz aux Etats-Unis. Toutefois il existe des dispositifs RFID ne fonctionnant pas selon ces fréquences couramment utilisées. Ainsi pour ce type de dispositifs, un lecteur/interrogateur particulier est nécessaire puisque la fréquence de communication n'est pas une fréquence standard.
Par exemple, les avancées technologiques ont permis de réduire la taille des transpondeurs passifs de sorte à ce qu'ils peuvent être incorporés dans des éléments de petite taille, par exemple dans des éléments textiles au niveau d'une simple couture par exemple, mais également apposés sur des documents. L'augmentation de l'utilisation de cette technologie dans des secteurs à forte densité de produits implique certaines contraintes. En effet, il est parfois nécessaire de recourir à une infrastructure lourde afin de pouvoir communiquer avec chacun des transpondeurs situés dans un espace de stockage. La mise en place de lecteurs/interrogateurs afin de couvrir l'ensemble d'un site peut alors devenir onéreuse pour peu que le site de stockage dépasse les 20 mètres carrés. Afin de réduire les coûts d'installation et d'entretien, certaines solutions ont été proposées. L'idée principale de ces solutions repose sur l'utilisation de ce qui est nommé un nœud d'énergisation ou plus souvent par son vocable anglais « Power Node ».
Les transpondeurs passifs étant la plupart du temps standards, ils fonctionnent aux fréquences indiquées précédemment.
Afin d'éviter des phénomènes d'interférences au niveau du Power Node, une première solution consiste à choisir une fréquence de communication entre le lecteur/interrogateur et le Power Node qui est différente des fréquences standards de communications pour les transpondeurs.
Il est alors nécessaire de concevoir un lecteur/interrogateur dont la fréquence de communication soit calibrée pour fonctionner avec les Power Nodes. Cela occasionne donc du temps en recherche et développement, en intégration de la solution dans un environnement RFID préexistant.
Cette solution n'est donc pas satisfaisante en termes de cout de développement sauf pour des projets de très grande ampleur.
Une deuxième solution consiste à conserver des fréquences identiques pour la communication entre le lecteur/interrogateur et le Power Node d'une part et pour la communication entre Power Node et transpondeurs d'autre part et à prévoir un système d'antennes directives pour isoler ces deux types de communications. En configurant précisément la géométrie et l'orientation des antennes, les interférences peuvent alors être réduites. Les solutions existantes basées sur une directivité des antennes ne permettent cependant pas une isolation satisfaisante pour un coût acceptable.
La présente invention propose une solution permettant de résoudre au moins en partie les inconvénients mentionnés ci-dessus.
En particulier, elle propose une solution efficace pour augmenter la distance ou la précision de la communication entre lecteur RFID et transpondeurs tout en conservant des coûts limités ou réduits.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un système d'interrogation électromagnétique de transpondeurs RFID comprenant au moins une borne RFID configurée pour émettre un signal d'interrogation à une fréquence F1 , au moins un dispositif RFID dit répéteur configuré pour recevoir le signal d'interrogation de fréquence F1 et le répéter à destination d'au moins un transpondeur RFID à la fréquence F2, caractérisé en ce que l'au moins une borne RFID comprend au moins un lecteur RFID configuré pour émettre un signal d'interrogation de fréquence F0 et au moins un dispositif RFID additionnel, configuré pour effectuer une transposition de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1 , les fréquences F0 et F1 étant différentes. L'utilisation d'une fréquence F1 différente de la fréquence FO du émise par le lecteur permet d'éviter les phénomènes d'auto aveuglement inhérents aux dispositifs comprenant une fréquence en entrée identique à la fréquence du signal amplifié en sortie. Cela permet de ne pas avoir à réaliser une trop forte isolation entre l'antenne de réception et l'antenne d'émission du dispositif tout comme ne pas avoir besoin d'utiliser un gain d'amplification faible.
De manière avantageuse et optionnelle, la transposition de fréquence depuis la fréquence FO vers la fréquence F1 est réalisée par mélange du signal d'interrogation analogique ou d'un signal analogique fonction du signal d'interrogation avec un signal de référence issu d'un oscillateur local de référence et dont la fréquence est égale à F1 -F0 et/ou F1 +F0.
Préférentiellement, la transposition de fréquence est une transposition analogique, de préférence uniquement analogique. Cela permet de réduire les coûts de fabrications du dispositif RFID additionnel.
De manière particulièrement avantageusement, ce dispositif RFID additionnel permet l'utilisation d'un lecteur standard dans des systèmes RFID qui nécessiteraient des lecteurs dont les fréquences de communication soient adaptées. De par la configuration du dispositif RFID additionnel, il n'est pas nécessaire de changer l'infrastructure du système RFID déjà en place.
L'invention permet ainsi d'amener le signal d'interrogation et/ou de l'énergie au plus près du transpondeur par le biais des répéteurs, sans créer de phénomènes d'interférences au niveau du répéteur et sans changement du lecteur/interrogateur
RFID préexistant ou en utilisant un lecteur/interrogateur RFID standard. Par ailleurs, l'invention ne requiert pas nécessairement de système complexe faisant intervenir des antennes directives.
L'invention permet ainsi d'augmenter la distance ou la précision de la communication entre lecteur RFID et transpondeur tout en conservant des coûts limités.
La transposition de fréquences se faisant de manière analogique, la connaissance de la fréquence F0 par mesure n'est pas nécessaire, ce qui permet une infrastructure du dispositif RFID additionnel simplifiée. Selon un autre aspect, la présente invention concerne une borne RFID pour système d'interrogation électromagnétique de transpondeurs RFID, la borne RFID étant configurée pour émettre un signal d'interrogation à une fréquence F1 destiné à être reçu par au moins un dispositif RFID dit répéteur ou par l'au moins un transpondeur RFID, caractérisée en ce que l'au moins une borne RFID comprend au moins un lecteur RFID configuré pour émettre un signal d'interrogation de fréquence FO et au moins un dispositif RFID additionnel, configuré pour effectuer une transposition uniquement analogique de fréquence depuis la fréquence FO vers la fréquence F1 , les fréquences FO et F1 étant différentes. Optionnellement, la borne comprend un boîtier à l'intérieur duquel sont logés le lecteur RFID et le dispositif RFID additionnel.
De manière avantageuse, ce type de borne RFID est configurée de manière à pouvoir communiquer avec divers types de dispositifs RFID dont les fréquences de communication ne sont pas des fréquences égales ou proches de 900 MHz.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un dispositif RFID additionnel pour système d'interrogation électromagnétique de transpondeurs RFID interrogeables par un lecteur RFID, le dispositif RFID additionnel étant configuré pour:
- recevoir un signal d'interrogation à la fréquence F0 émis par au moins un lecteur RFID ;
- transposer à une fréquence F1 différente de F0 ledit signal d'interrogation de fréquence F0, ledit signal d'interrogation de fréquence F1 étant destiné à être reçu par au moins un répéteur de signal ou au moins un transpondeur.
Afin de transposer à une fréquence F1 ledit signal d'interrogation de fréquence
F0 l'au moins un dispositif RFID additionnel est configuré pour effectuer une transposition uniquement analogique de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1 , l'au moins un dispositif RFID additionnel comprenant un générateur de signal de référence et la transposition uniquement analogique de fréquence comprenant un mélange dudit signal d'interrogation de fréquence F0 avec un signal de référence généré par ledit générateur de signal de référence à une fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de manière à obtenir un signal de fréquence F1 en sortie du dispositif RFID additionnel. Le dispositif RFID additionnel permet d'interfacer un lecteur standard avec tout type de dispositifs RFID malgré des fréquences de communication différentes entre le lecteur RFID standard et le dispositif RFID.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d'accompagnement suivants dans lesquels :
- la FIGURE 1 a représente un diagramme simplifié des interactions entre des éléments d'un système de l'invention, selon un mode de réalisation ;
- la FIGURE 1 b représente un diagramme détaillé des interactions entre des éléments d'un système de l'invention, selon un mode de réalisation dans lequel le lecteur est un lecteur mono-statique;
- la FIGURE 2 représente l'architecture, selon un mode de réalisation de la présente invention, d'une borne RFID avec un lecteur mono-statique ;
- la FIGURE 3 représente l'architecture, selon un mode de réalisation de la présente invention, d'un Répéteur.
- la FIGURE 4 représente un diagramme détaillé des interactions entre des éléments d'un système de l'invention, selon un mode de réalisation dans lequel le lecteur est un lecteur bi-statique.
- la FIGURE 5 représente l'architecture, selon un mode de réalisation de la présente invention, d'une borne RFID avec un lecteur bi-statique ;
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «TAG RFID», «Transpondeur RFID» ou leurs équivalents ont pour définition tout dispositif comportant au moins une antenne et une micro-puce électronique contenant des données, et configuré pour communiquer avec un dispositif de lecture par ondes électromagnétiques afin que ledit lecteur puisse lire lesdites données contenues dans la micro-puce électronique. Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «TAG RFID passif», «Transpondeur RFID passif» ou leurs équivalents ont pour définition tout transpondeur RFID étant alimenté par une onde électromagnétique, soit également décrit comme un transpondeur RFID télé-alimenté.
II est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «TAG RFID actif», «Transpondeur RFID actif» ou leurs équivalents ont pour définition tout transpondeur RFID étant alimenté par sa propre source d'énergie et/ou une source d'énergie locale, soit également décrit comme un transpondeur RFID autoalimenté.
Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «lecteur RFID», «Interrogateur RFID» ou leurs équivalents ont pour définition un dispositif configuré pour communiquer par ondes électromagnétiques avec un ou plusieurs dispositifs RFID comme par exemple un ou plusieurs transpondeurs RFID.
Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «lecteur RFID », «Interrogateur RFID standard» ou leurs équivalents ont pour définition un dispositif configuré pour communiquer par ondes électromagnétiques avec un ou plusieurs dispositifs RFID comme par exemple un ou plusieurs transpondeurs RFID.
Le terme «lecteur RFID standard» «Interrogateur RFID standard» ou leurs équivalents ont pour définition un lecteur RFID communiquant sur la base des protocoles de communications réglementés et standardisés (standard EPC UHF Gen2 et norme ISO 18000-6), ce type de lecteur RFID standard est trouvable aisément chez la plupart des distributeurs de lecteur RFID.
Ainsi, selon les normes EPC UHF Gen2 et norme ISO 18000-6, un «lecteur RFID standard» émet et lit des signaux dont les fréquences sont comprises entre 840MHz et 960MHz selon les zones géographiques d'utilisation du système RFID UHF. Ainsi aux USA la bande UHF attribuée aux applications UHF est comprise entre 902 et 928MHz alors qu'elle est comprise entre 866 et 868MHz en Europe. La Chine autorise les fréquences comprises entre 840 et 844MHz et le Japon les fréquences comprises entre 952MHz et 958MHz. II est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «lecteur RFID standard mono-statique» ou ses équivalents ont pour définition un lecteur RFID standard comportant au moins un même port de communication configuré pour émettre des signaux d'interrogation électromagnétique et recevoir des signaux de réponse électromagnétique. Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «lecteur RFID standard bi-statique» ou ses équivalents ont pour définition un lecteur RFID standard comportant au moins deux ports de communication l'un configuré pour émettre des signaux d'interrogation électromagnétique et l'autre configuré pour recevoir des signaux de réponse électromagnétique.
Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme «signaux quasi-synchrones » ou ses équivalents ont pour définition des signaux dont les fréquences ne différent pas l'une de l'autre de plus de 500 Hz. On rappellera que la présente invention propose une solution dans laquelle les nœuds d'énergisation sont des répéteurs ne disposant pas de processeur et qui sont configurés pour répéter les signaux interrogateurs en provenance d'un lecteur/interrogateur amélioré. La solution proposée permet notamment une diminution importante du temps de latence ainsi qu'une amélioration des performances de lecture.
Avant d'entrer dans le détail de modes de réalisation préférés notamment en référence aux figures, on énonce ci-après différentes options que peut préférentiellement mais non limitativement présenter l'invention, ces options pouvant être mises en œuvre, soit séparément, soit suivant toute combinaison entre elles :
• Avantageusement, l'au moins un transpondeur RFID est configuré pour être alimenté par des signaux de fréquence F2. Cela permet d'utiliser des transpondeurs RFID standard lorsque la fréquence F2 est proche des 900 MHz.
• Avantageusement, ledit signal d'interrogation répété de fréquence F2 émis par l'au moins un répéteur et reçus par l'au moins un transpondeur RFID fournit suffisamment d'énergie audit transpondeur RFID pour que ce dernier émette ledit signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3. Cela permet de téléalimenter des transpondeurs RFID passifs avec uniquement les signaux d'interrogation répétés par les répéteurs.
· Avantageusement, le générateur de signal de référence de l'au moins un répéteur comprend un oscillateur local de référence dont la fréquence est égale à F1 -F2 et/ou F1 +F2. Cela permet de disposer localement d'un signal de référence qui une fois mélangé au signal d'interrogation de fréquence F1 produit un signal d'interrogation répété de fréquence F2. Avantageusement, au moins un transpondeur RFID additionnel est associé à l'au moins un répéteur de sorte à permettre un pilotage de l'au moins un répéteur par l'au moins une borne RFID via un canal de communication comprenant ledit transpondeur RFID additionnel associé à l'au moins un répéteur. Cela permet d'établir un canal de communication de service entre la borne RFID et le répéteur afin de pouvoir piloter le répéteur et obtenir des informations concernant son état par exemple. L'utilisation d'un transpondeur RFID additionnel permet d'utiliser les systèmes de communication déjà présente au niveau de la borne RFID afin de communiquer sans ajout de matériel supplémentaire.
Avantageusement, l'au moins un lecteur RFID standard de l'au moins une borne RFID est configuré pour émettre des signaux d'interrogation de fréquence FO et l'au moins une borne RFID comprend au moins un dispositif RFID additionnel, connecté à l'au moins un lecteur RFID standard et configuré pour transposer les signaux d'interrogation de fréquence FO émis par l'au moins un lecteur RFID standard en des signaux d'interrogation de fréquence F1 destiné à être reçus par l'au moins un répéteur. Cela permet par simple ajout de ce dispositif RFID additionnel sur tout lecteur RFID standard d'implanter la présente invention dans un système RFID déjà existant.
Avantageusement, l'au moins un dispositif RFID additionnel est configuré pour effectuer une transposition uniquement analogique des signaux d'interrogation de fréquence FO en des signaux d'interrogation de fréquence F1. Cela permet de communiquer avec des dispositifs RFID dont la fréquence de communication n'est pas standard.
Avantageusement, l'au moins un lecteur RFID standard comporte au moins un port de communication commun de réception de signaux de réponse rétrodiffusé émis par l'au moins un transpondeur RFID et d'émission de signaux d'interrogation auquel l'au moins un dispositif RFID additionnel est connecté. Cela permet d'utiliser un lecteur RFID standard mono-statique.
Avantageusement, l'au moins une borne RFID 100 comprend au moins l'un parmi les éléments suivants :
-Un lecteur RFID standard UHF Gen2 mono-statique;
-Un circulateur permettant d'isoler le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID; -Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur;
-Un amplificateur de puissance alimentant l'antenne configuré pour émettre des signaux d'interrogation de fréquence F1 ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID;
-Un amplificateur du signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 ;
-optionnellement, un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID standard de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID de fréquence F3 ;
-Une Unité de Contrôle gérant l'au moins une borne RFID.
Optionnellement la borne comprend un canal de communication de service permettant à l'au moins une borne RFID de communiquer en émission et en réception avec l'au moins un répéteur via une antenne adaptées à la fréquence F4 de service, la fréquence F4 étant différente de la fréquence F1 ;
Avantageusement, l'au moins une borne RFID comprend au moins l'un parmi les éléments suivants :
-Un lecteur RFID standard UHF Gen2 Bi-statique;
-Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur;
-Un amplificateur de puissance alimentant l'antenne configuré pour émettre des signaux d'interrogation de fréquence F1 ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID; -Un amplificateur du signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 ;
- optionnellement, un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID standard de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID de fréquence F3 ;
-Une Unité de Contrôle gérant l'au moins une borne RFID;
Optionnellement la borne comprend un canal de communication de service permettant à l'au moins une borne RFID de communiquer avec l'au moins un répéteur via deux antennes adaptées à la fréquence de service, une en réception et une en émission.
Avantageusement, et sans que cela soit nécessaire, l'oscillateur local de référence est compensé en température. Cela permet de conserver les performances de lecture du lecteur RFID standard à leur maximum car plus les fréquences F0, F2 et F3 sont proches les unes des autres est meilleure est la lecture des signaux de réponse rétrodiffusés.
Avantageusement et optionnellement, l'au moins une borne RFID comprend un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 par l'au moins un transpondeur RFID. Cela permet, via le canal de communication de service, de piloter le répéteur de sorte à diminuer ce décalage de fréquence afin de conserver les meilleures performances de lecture possibles.
Avantageusement, l'au moins une borne RFID comprend un canal de communication de service permettant à l'au moins une borne RFID de communiquer avec l'au moins un répéteur via au moins une antenne adaptée à la fréquence de service F4. Cela permet de piloter le répéteur.
Avantageusement, l'Unité de Contrôle de l'au moins une borne RFID est configurée pour envoyer des données de pilotage vers l'au moins un répéteur via le canal de communication de service. Cela permet de piloter le répéteur. Avantageusement, l'au moins un répéteur effectue uniquement une transposition de fréquence. Cela permet de disposer d'un répéteur bon marché et d'éviter les phénomènes d'auto aveuglement.
Avantageusement, l'au moins un répéteur comprend au moins l'un parmi les éléments suivants :
-Une antenne de réception configurée pour recevoir le signal d'interrogation de fréquence F1 émis par l'au moins une borne RFID ; -Au moins une antenne d'émission configurée pour émettre le signal d'interrogation répété de fréquence F2 à destination de l'au moins un transpondeur RFID ;
-Le transpondeur RFID additionnel configuré pour recevoir et émettre les signaux de service à la fréquence F4.
-Une Unité de Contrôle gérant les données de pilotage reçues de l'au moins une borne RFID via le canal de communication de service à la fréquence F4 et/ou en BlueTooth Low Energy ;
-Un amplificateur à gain variable commandé par l'Unité de Contrôle ;
-Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2 qui mélangé au signal d'interrogation reçu à la fréquence F1 produit un signal d'interrogation répété de fréquence F2, et qui est piloté par l'unité de contrôle ;
-Un oscillateur local de référence dont la fréquence est de même valeur que la fréquence de l'oscillateur local de référence de l'au moins une borne RFID ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation reçus de fréquence F1 avec le signal de référence de fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2 configuré pour délivrer en sortie un signal d'interrogation répété de fréquence F2 ;
-Un amplificateur de puissance alimentant l'antenne configurée pour émettre le signal d'interrogation de fréquence F2 ;
-Une antenne configurée pour émettre et recevoir les signaux de service à la fréquence F4 ;
-Au moins une source d'alimentation électrique.
Avantageusement, les fréquences FO, F2 et F3 sont égales. Cela permet de gagner en précision et performances de lecture.
Avantageusement, les fréquences FO, F2, F3 et F4 sont égales. Cela permet de gagner en précision et performances de lecture.
Avantageusement, lesdits signaux de fréquences FO, F2 et F3 sont quasi- synchrones, c'est-à-dire que l'écart de fréquence les fréquences FO, F2 et F3 est inférieur à 500 Hz. Cela permet de gagner en précision et performances de lecture.
Avantageusement, un seul signal est émis par l'au moins un répéteur à destination de l'au moins un transpondeur RFID à une fréquence F2. Cela permet de télé-alimenter le transpondeur RFID avec le signal d'interrogation répété de fréquence F2. • Avantageusement, ledit signal d'interrogation répété émis par l'au moins un répéteur à une fréquence F2 comprend une porteuse servant à alimenter en énergie l'au moins un transpondeur RFID et une modulation d'amplitude de ladite porteuse, ladite modulation d'amplitude servant à répéter ledit signal d'interrogation émis par l'au moins une borne RFID de fréquence F1. Cela permet de télé-alimenter le transpondeur RFID avec le signal d'interrogation répété de fréquence F2.
• Avantageusement, la fréquence F1 est comprise préférentiellement entre 2,446GHz et 2,454GHz en Europe, avantageusement entre 2,4GHz et 2,4835GHz aux Etats-Unis et de préférence est égale à 2.45 GHz.
• Avantageusement, la fréquence F2 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz en Europe et entre 902 MHz et 928 MHz aux Etats-Unis.
• Avantageusement, la fréquence F0 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz en Europe et entre 902 MHz et 928 MHz aux Etats-Unis.
· Avantageusement, au moins un transpondeur RFID additionnel est associé au répéteur et assure un canal de communication de service entre le répéteur et l'au moins une borne RFID. L'utilisation d'un transpondeur RFID additionnel permet d'utiliser les systèmes de communication déjà présente au niveau de la borne RFID afin de communiquer sans ajout de matériel supplémentaire.
· Avantageusement, le canal de communication de service permettant à l'au moins une borne RFID de communiquer avec l'au moins un répéteur comprend au moins une antenne adaptée à la fréquence de service F4.
• Avantageusement, la borne RFID est configurée de manière à ce que : le signal d'interrogation de fréquence F0 émis par le lecteur RFID standard mono- statique, transite via un circulateur de haute isolation, passe ensuite au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 , est ensuite mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de sorte qu'en sortie de ce mixeur, ledit signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 , il est alors amplifié puis émis par la borne RFID à destination d'au moins un répéteur.
• Avantageusement, la borne RFID est configurée de manière à ce que : le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 reçu par la borne RFID, est d'abord amplifié puis transite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3 avant de passer au travers d'un circulateur de haute isolation de sorte à être séparé des signaux d'interrogation émis par le lecteur RFID standard. Avantageusement, la borne RFID est configurée de manière à ce que : le signal d'interrogation de fréquence F0 émis par le lecteur RFID standard bi-statique, passe au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 , est ensuite mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de sorte qu'en sortie de ce mixeur, ledit signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 , il est alors amplifié puis émis par la borne RFID à destination d'au moins un répéteur.
Avantageusement, la borne RFID est configurée de manière à ce que : le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 reçu par la borne RFID, est d'abord amplifié et transite ensuite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3.
Avantageusement, le générateur de signal de référence de l'au moins un répéteur comprend un oscillateur local de référence et le oscillateur local de référence de l'au moins un répéteur est compensée en température de manière à ce que sa fréquence soit de même valeur que la fréquence du signal de référence de l'au moins une borne RFID.
Avantageusement, au moins un transpondeur RFID additionnel est associé au répéteur et assure un canal de communication de service entre le répéteur et l'au moins une borne RFID. Cela permet une communication entre la borne RFID et le répéteur.
Avantageusement, ledit transpondeur RFID additionnel est configuré pour recevoir des instructions contenues dans les données de pilotage de la borne RFID et le répéteur est configuré pour effectuer au moins une action fonction de ladite instruction, ladite instruction étant prise parmi : activation du répéteur, inactivation du répéteur, vérification du niveau de charge et de cycles de d'au moins une source d'alimentation électrique du répéteur, contrôle de la fréquence du signal d'interrogation répété de fréquence F2, contrôle de la puissance d'émission du signal d'interrogation répété de fréquence F2, contrôle du gain du récepteur du signal d'interrogation de fréquence F1 . Cela permet un contrôle du répéteur par la borne RFID.
Avantageusement, le répéteur dispose de N>1 canaux d'interrogation configurés pour répéter des signaux d'interrogation de fréquence F2, chaque canal étant connecté à une antenne distincte. Cela permet d'étendre l'espace d'action d'un seul répéteur. Avantageusement, ledit transpondeur RFID est configuré pour recevoir des instructions contenues dans les données de pilotage de la borne RFID et le répéteur est configuré pour effectuer au moins une action fonction de ladite instruction, ladite instruction étant l'activation d'un canal d'interrogation à la fréquence F2 parmi N disponibles du répéteur. Cela permet de décider quelle zone de l'espace couvert par le répéteur, la borne RFID veut interroger.
Avantageusement, le répéteur dispose d'au moins une antenne d'interrogation à la fréquence F2 dont le rayonnement est contrôlé par l'au moins une borne RFID permettant une localisation par balayage de l'espace d'interrogation de l'au moins un transpondeur RFID. Cela permet une localisation des transpondeurs.
Avantageusement, la différence de fréquence entre les fréquences F0 et F2, entre les fréquences F0 et F3 et entre les fréquences F2 et F3 est inférieure à 1000 Hz, avantageusement à 500 Hz. Cela permet de gagner en précision et performances de lecture.
Avantageusement, l'au moins un dispositif RFID additionnel effectue uniquement une transposition de fréquence. Cela permet de communiquer avec des dispositifs RFID de fréquences éloignées de 900 MHz.
Avantageusement, l'au moins un dispositif RFID additionnel comprend au moins l'un parmi les éléments suivants :
- Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un générateur de signal de référence à la fréquence F3-F0 et/ou F3+F0 qui mélangé au signal de réponse rétrodiffusé à la fréquence F3 produit un signal de réponse à la fréquence F0 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Un mixeur analogique du signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 avec le signal de référence de fréquence F3-F0 et/ou F3+F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur ;
-Un amplificateur de puissance alimentant l'antenne configuré pour émettre des signaux d'interrogation de fréquence F1 ; -Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID ; -Un amplificateur du signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 ; - optionnellement, un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID de fréquence F3 ;
-Une Unité de Contrôle gérant l'au moins une borne RFID.
-Un canal de communication de service permettant à l'au moins une borne RFID de communiquer en émission et en réception avec l'au moins un répéteur via une antenne adaptées à la fréquence F4 de service, la fréquence F4 étant différente de la fréquence F1.
Avantageusement, le générateur de signal de référence de l'au moins un dispositif RFID additionnel comprend un oscillateur local de référence et l'oscillateur local de référence de l'au moins un dispositif RFID additionnel est compensée en température de manière à ce que sa fréquence soit de même valeur que la fréquence du signal de référence de l'au moins un répéteur. Cela permet au répéteur de pouvoir répéter le signal à destination du transpondeur de manière analogique. Cela permet de conserver la quasi-synchronicité entre certains signaux.
Avantageusement, l'au moins un lecteur RFID comporte au moins un port de communication commun de réception de signaux de réponse rétrodiffusé émis par l'au moins un transpondeur RFID et d'émission de signaux d'interrogation auquel l'au moins un dispositif RFID additionnel est connecté. Cela permet d'utiliser le dispositif RFID additionnel avec un lecteur RFID mono-statique. Avantageusement, ledit signal d'interrogation émis par l'au moins un dispositif RFID additionnel à une fréquence F1 comprend une modulation d'amplitude d'une porteuse, ladite modulation d'amplitude servant à transmettre ledit signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID de fréquence F0. Cela permet de transmettre un signal d'interrogation via la modulation d'amplitude à destination de l'au moins un répéteur.
Avantageusement, le dispositif RFID additionnel est configuré pour effectuer une transposition de fréquence d'un signal de fréquence F0 en un signal de fréquence F1 et cela indépendamment du type de modulation du signal de fréquence FO. Cela permet d'opérer la transposition de fréquence sur n'importe quel type de signal modulé.
Avantageusement, un seul signal est émis par Tau moins un dispositif RFID additionnel à destination de l'au moins un répéteur à une fréquence F1. Le répéteur n'a pas besoin d'être alimenté, il dispose de sa propre source d'alimentation. Cela permet de diminuer la puissance d'émission de la borne RFID et son temps d'émission.
Avantageusement, les fréquences FO et F1 sont différentes.
Avantageusement, le générateur de signal de référence de l'au moins un dispositif RFID additionnel comprend un oscillateur local de référence dont la fréquence est égale à F1 -F0 et/ou F1 +F0. Cela permet de réaliser la transposition de la fréquence FO vers la fréquence F1 de manière analogique par mélange d'un signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 avec le signal d'interrogation de fréquence FO. Cela permet d'assurer la quasi- synchronicité entre le signal d'interrogation de fréquence FO et le signal d'interrogation de fréquence F1 .
Avantageusement, la borne RFID est configurée de manière à ce que : le signal d'interrogation de fréquence FO émis par le lecteur RFID, transite au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 , est ensuite mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de sorte qu'en sortie de ce mixeur, ledit signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 , il est alors amplifié puis émis par la borne RFID à destination d'au moins un répéteur.
Avantageusement, la borne RFID est configurée de manière à ce que : le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 reçu par la borne RFID, transite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3 avant de passer au travers d'un circulateur de haute isolation de sorte à être séparé des signaux d'interrogation émis par le lecteur RFID.
Avantageusement, la fréquence FO est comprise entre 866 MHz et 867 MHz en Europe et entre 902 MHz et 928 MHz aux Etats-Unis et la fréquence F1 est comprise préférentiellement entre 2,446GHz et 2,454GHz en Europe, avantageusement entre 2,4GHz et 2, 4835GHz aux Etats-Unis et de préférence est égale à 2.45 GHz.
Avantageusement, le dispositif RFID additionnel est connecté de manière filaire à l'au moins lecteur RFID. Avantageusement, le répéteur comprend au moins un transpondeur RFID additionnel et au moins une antenne additionnelle adaptée à une fréquence de service F4, le transpondeur RFID additionnel et l'antenne additionnelles sont configurés pour établir un canal de communication de service de fréquence F4 entre le répéteur et l'au moins une borne RFID de sorte à permettre un pilotage de l'au moins un répéteur par l'au moins une borne RFID, la fréquence F4 étant différente de la fréquence F1 , et les données de pilotage comprennent au moins une instruction prise parmi : activation du répéteur, inactivation du répéteur, vérification du niveau de charge et de cycles d'au moins une source d'alimentation électrique du répéteur, contrôle de la fréquence du signal d'interrogation répété de fréquence F2, contrôle de la puissance d'émission du signal d'interrogation répété de fréquence F2, contrôle du gain du récepteur du signal d'interrogation de fréquence F1 .
Avantageusement, le répéteur comprend les éléments suivants :
-Une antenne de réception configurée pour recevoir ledit signal d'interrogation de fréquence F1 émis par l'au moins une borne RFID ; -Au moins une antenne d'émission configurée pour émettre le signal d'interrogation répété de fréquence F2 à destination de l'au moins un transpondeur RFID ;
-Ledit générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2;
-Un mixeur analogique dudit signal d'interrogation reçu de fréquence F1 avec ledit signal de référence de fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2 configuré pour délivrer en sortie un signal d'interrogation répété de fréquence F2 ; -Une Unité de Contrôle gérant lesdites données de pilotage reçues de l'au moins une borne RFID via ledit canal de communication de service à la fréquence F4;
-Le transpondeur RFID additionnel configuré pour recevoir et émettre les signaux de service à la fréquence F4.
-L'antenne additionnelle configurée pour émettre et recevoir les signaux de service à la fréquence F4.
Avantageusement, le répéteur dispose de N>1 canaux d'interrogation configurés pour transmettre le signal d'interrogation répété de fréquence F2, chaque canal comprenant une antenne distincte, chaque antenne étant configurée pour émettre un signal d'interrogation répété à la fréquence F2. Avantageusement, le transpondeur RFID additionnel associé est configuré pour recevoir des instructions contenues dans les données de pilotage de la borne RFID et le répéteur est configuré pour effectuer au moins une action fonction de ladite instruction, ladite instruction étant l'activation d'un canal d'interrogation à la fréquence F2 parmi les N canaux disponibles du répéteur.
Avantageusement, le rayonnement de l'au moins une antenne d'interrogation à la fréquence F2 est contrôlé, par l'au moins une borne RFID via le canal de communication de service à la fréquence F4, permettant une localisation par balayage de l'espace d'interrogation de l'au moins un transpondeur RFID.
Avantageusement, la fréquence F1 est comprise préférentiellement entre 2,446GHz et 2,454GHz, avantageusement entre 2,4GHz et 2,4835GHz et de préférence est égale à 2.45 GHz, la fréquence F2 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz, la fréquence F0 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz, la fréquence F3 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz et la fréquence F4 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz.
Avantageusement, le lecteur RFID est un lecteur RFID UHF Gen2 Bi-statique et l'au moins une borne RFID comprend les éléments suivants :
- Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse de fréquence
F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID de fréquence F3 ;
-Un canal de communication de service permettant à l'au moins une borne RFID de communiquer avec l'au moins un répéteur en émission via une première antenne adaptée à une fréquence F4 de service et en réception via une deuxième antenne adaptée à une fréquence F4.
Avantageusement, lecteur RFID est un lecteur RFID UHF Gen2 mono-statique et Tau moins une borne RFID comprend les éléments suivants :
-Un circulateur permettant d'isoler le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID ;
- Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse de fréquence
F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID de fréquence F3 ;
-Un canal de communication de service permettant à l'au moins une borne RFID de communiquer en émission et en réception avec l'au moins un répéteur via une antenne adaptées à une fréquence F4 de service. Avantageusement, le générateur de signal de référence de l'au moins un répéteur comprend un oscillateur local de référence dont la fréquence est égale à F1 -F2 et/ou F1 +F2 de manière à fournir ledit signal d'interrogation répété de fréquence F2.
Avantageusement, le répéteur effectue uniquement : une amplification du signal d'interrogation de fréquence F1 , une transposition depuis la fréquence F1 du signal d'interrogation amplifié vers la fréquence F2 ; une amplification du signal d'interrogation répété de fréquence F2; une réception et une exécution de données de pilotage reçues de la borne RFID.
Avantageusement, le dispositif RFID additionnel comprend les éléments suivants : - Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur ;
-Un amplificateur du signal de réponse de fréquence F3 ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID de fréquence F3 ;
Avantageusement, la borne RFID est configurée de manière à ce que : le signal d'interrogation de fréquence F0 émis par le lecteur RFID, transite au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 , est ensuite mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de sorte qu'en sortie de ce mixeur, ledit signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 , il est alors amplifié puis émis par la borne RFID à destination d'au moins un répéteur, et le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 reçu par la borne RFID, transite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3 avant de passer au travers d'un circulateur de haute isolation de sorte à être séparé des signaux d'interrogation émis par le lecteur RFID.
Avantageusement, la fréquence F1 est comprise préférentiellement entre 2,446GHz et 2,454GHz, avantageusement entre 2,4GHz et 2,4835GHz et de préférence est égale à 2.45 GHz, la fréquence F2 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz, la fréquence F0 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz et la fréquence F3 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz.
Avantageusement, le lecteur RFID est un lecteur RFID UHF Gen2 Bi-statique et l'au moins une borne RFID comprend les éléments suivants :
- Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ; -Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse de fréquence
F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID (300) de fréquence F3 ;
Avantageusement, le lecteur RFID est un lecteur RFID UHF Gen2 monostatique et l'au moins une borne RFID comprend les éléments suivants :
-Un circulateur permettant d'isoler le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID ;
- Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse de fréquence F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID de fréquence F3 ;
Avantageusement, l'au moins un répéteur comprend les éléments suivants :
-Une antenne de réception configurée pour recevoir ledit signal d'interrogation de fréquence F1 émis par l'au moins une borne RFID ; -Au moins une antenne d'émission configurée pour émettre le signal d'interrogation répété de fréquence F2 à destination de l'au moins un transpondeur RFID ;
-ledit générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2; -Un mixeur analogique dudit signal d'interrogation reçu de fréquence F1 avec ledit signal de référence de fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2 configuré pour délivrer en sortie un signal d'interrogation répété de fréquence F2 ; • Avantageusement, l'au moins un dispositif additionnel comprend un générateur de signal de référence et la transposition uniquement analogique de fréquence comprend un mélange dudit signal d'interrogation de fréquence F0 avec un signal de référence généré par ledit générateur de signal de référence à une fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de manière à fournir ledit signal d'interrogation de fréquence F1 .
· Avantageusement, l'au moins un dispositif RFID additionnel effectue uniquement : une transposition depuis la fréquence F0 du signal d'interrogation vers la fréquence F1 ; une amplification du signal d'interrogation de fréquence F1 , une amplification du signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3.
Dans un système RFID, le lecteur RFID standard transmet au transpondeur RFID une porteuse modulée en amplitude. Le transpondeur RFID étant passif, ce dernier ne fait que réfléchir l'onde incidente provenant du lecteur sans en modifier la fréquence. Cette onde incidente énergise le circuit du transpondeur RFID de manière à permettre une lecture de sa mémoire. Ces données sont alors retransmises dans la modulation de l'onde rétrodiffusée.
En conséquence de quoi le lecteur RFID standard récupère l'onde rétrodiffusée par le transpondeur RFID qui a avantageusement exactement la même fréquence mais avec une modulation d'amplitude contenant des informations du transpondeur RFID, notamment son contenu mémoire.
Le lecteur RFID standard effectue une démodulation synchrone en multipliant le signal reçu par réflexion du transpondeur RFID à l'oscillateur local. Les deux signaux ayant la même fréquence, la transposition en bande de base par cette multiplication ainsi qu'un filtrage passe bas permet de ne récupérer que l'information modulée par le transpondeur RFID sans la porteuse.
Dès lors que l'on souhaite interposer tout élément RFID entre le signal d'interrogation du lecteur RFID standard et le transpondeur RFID, il peut y avoir une perte des performances de lecture du lecteur RFID, cela provient du décalage en fréquence pouvant s'opérer lorsqu'un élément additionnel intervient entre le signal d'interrogation du lecteur RFID standard et le transpondeur RFID.
Afin de bénéficier des meilleures performances du lecteur RFID, il est important que la fréquence du signal d'interrogation du lecteur RFID standard et la fréquence du signal de réponse rétrodiffusé du transpondeur RFID soit les plus proches possibles. En effet, cette différence de fréquence ne doit pas dépasser 1 kHz sur une porteuse à une fréquence comprise entre 866 MHz et 867 MHz en Europe et entre 902 MHz et 928 MHz aux Etats-Unis. Il n'est pas nécessaire d'être parfaitement à la même fréquence mais à 1 ppm (parties par million) près, ce qui est largement suffisant pour un système RFID.
Il existe deux modes de fonctionnement pour un système RFID, le mode « Open Loop » et le mode « Closed Loop ».
Selon le mode « Open Loop », le lecteur RFID standard ne sert que de lecteur, il n'interroge pas les transpondeurs RFID. De ce fait dans un mode « Open Loop », les transpondeurs sont uniquement énergisés, que cela soit par le lecteur lui- même ou par tout autre dispositif RFID de type Power Node par exemple. Ainsi aucune commande n'est envoyée aux transpondeurs RFID, seul un signal d'énergisation leur parvient. Les transpondeurs RFID ne font donc qu'émettre un signal rétrodiffusé. Le lecteur reçoit alors ce signal rétrodiffusé.
Selon le mode « Closed Loop », le lecteur RFID standard émet un signal d'interrogation à destination des transpondeurs RFID. Ce signal peut être relayé et/ou répété par un ou plusieurs dispositifs RFID de sorte à parvenir aux transpondeurs RFID. Ce signal d'interrogation comprend une série d'instructions qui sont ensuite exécutées par les transpondeurs RFID. En réponse à ce signal d'interrogation, les transpondeurs RFID émettent alors un signal de réponse rétrodiffusé à destination du lecteur RFID. Ce signal de réponse rétrodiffusé peut être relayé et/ou répété par des dispositifs RFID. Selon ce mode de fonctionnement, les transpondeurs reçoivent un signal d'interrogation et non seulement un signal d'énergisation. Ce mode permet alors de communiquer avec les transpondeurs selon leur configuration interne, le lecteur interroge et les transpondeurs répondent.
Selon un mode de réalisation, la présente invention comprend l'utilisation d'un élément RFID dit « add-on » ou dispositif RFID additionnel connecté de manière filaire et/ou non filaire à un lecteur RFID standard. L'union du lecteur RFID standard et du dispositif RFID additionnel est nommé borne RFID. Ce dispositif RFID additionnel assure une transposition de la fréquence FO du signal interrogateur émis par le lecteur RFID standard vers une fréquence F1 autorisée sans licence comme par exemple la bande ISM 2.45 GHz. De préférence la fréquence FO est comprise entre 866 MHz et 867 MHz en Europe et entre 902 MHz et 928 MHz aux Etats-Unis. Ensuite le signal interrogateur de fréquence F1 est transmis à un dispositif RFID dit répéteur. Le répéteur a pour unique fonction de répéter le signal interrogateur en provenance de la borne RFID vers un ou plusieurs transpondeurs RFID après avoir opéré une transposition analogique de fréquence du signal interrogateur, ainsi le signal interrogateur est reçu par le répéteur à une fréquence F1 et il est répété à un ou plusieurs transpondeurs RFID à une fréquence F2. Suite à la réception de ce signal interrogateur répété de fréquence F2, les transpondeurs sont configurés pour émettre une réponse rétrodiffusée à une fréquence F3, avantageusement, F3 est égale à F2. Ce signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 est alors reçu par la borne RFID. Avantageusement, la fréquence F3 est égale à la fréquence F0. S'ensuit alors une étape de démodulation comme précisé précédemment.
Toutefois, du fait de la transposition analogique en fréquence depuis la fréquence F1 vers la fréquence F2, le répéteur comprend un générateur de signal de référence comprenant un oscillateur local de référence, avantageusement compensé en température. Celui-ci étant différent de celui que comprend le lecteur RFID standard, un décalage en fréquence peut apparaître. Comme introduit précédemment ce décalage en fréquence peut causer une perte des performances de lecture. Afin de corriger cela un canal de communication de service est mis en place entre la borne RFID et le répéteur. Ce canal de communication de service permet, entre autre, un ajustement de l'oscillateur local de référence du répéteur afin de réduire le décalage en fréquence entre la fréquence F3 et la fréquence F0, lorsque la fréquence F3 est égale à la fréquence F2. Ce canal de communication de service est assuré par une liaison filaire et/ou non filaire de type Bluetooth par exemple et/ou bien RFID et/ou bien tout autre système de communication. Avantageusement dans le cas d'une communication RFID entre la borne RFID et le répéteur, la fréquence F4 de communication est égale à la fréquence F0.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, les fréquences F2 et F0 ne diffèrent pas de plus de 500Hz, faisant des signaux d'interrogation de fréquence F0 et des signaux d'interrogation de fréquence F2, des signaux quasi-synchrones. A cette fin des oscillateurs locaux à haute stabilité et compensés en température sont embarqués dans les répéteurs et les fréquences sont surveillées et ajustées via le canal de communication de service à intervalle de temps régulier afin de compenser toute dérive dans le temps. La mesure est effectuée au niveau de la borne RFID en mesurant la différence de fréquence entre le signal UHF émis par le lecteur RFID standard à la fréquence FO et celui reçu à la fréquence F3 des transpondeurs RFID donc du répéteur en fonction lorsque la fréquence F2 est égale à la fréquence F3. Selon la différence mesurée une valeur de correction est envoyée au répéteur via le canal de communication de service. L'extraction des deux fréquences s'effectue par exemple à l'aide de coupleurs directifs à très faible pertes d'insertion.
Selon un mode de réalisation avantageux, les signaux d'interrogation de fréquence FO, les signaux d'interrogation répétés de fréquence F2 et les signaux de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 sont quasi-synchrone, c'est-à-dire que la différence de fréquence, entre les fréquences FO et F2, entre les fréquences FO et F3 et entre les fréquences F2 et F3, est inférieure à 500 Hz.
Ainsi la présente invention comprend un système RFID pouvant fonctionner en Closed loop avec des transpondeurs RFID se trouvant à des distances qui ne permettraient pas de recevoir le signal d'interrogation sans avoir recours aux répéteurs. Avantageusement, la présente invention permet d'interroger des transpondeurs RFID situés à une distance de 30 mètres de la borne RFID en conditions de propagation en champ libre.
Tout se passe comme si le lecteur RFID standard communique directement avec les transpondeurs RFID. Le dispositif RFID additionnel et le réseau de répéteurs, par leur simplicité, restent transparents aux opérations normales d'interrogation des transpondeurs RFID par le lecteur RFID standard. Le circuit de transposition du signal interrogateur F0 vers F1 , sa propagation d'une antenne d'émission à une fréquence F1 de la borne RFID vers l'antenne de réception du répéteur distante de 10 à 30 mètres puis sa transposition par un simple mixeur à une fréquence F2 puis amplification pour être rayonnée localement vers les transpondeurs RFID autour du répéteur n'allongent le temps de trajet que de moins de la micro seconde (10"6 seconde).
Lorsque qu'un dispositif reçoit suivant une antenne de réception un signal de fréquence F et émet suivant une antenne d'émission ce même signal à la même fréquence F après amplification, il peut se produire un phénomène dit d'auto- aveuglement. Ce phénomène consiste en la réception par l'antenne de réception du signal amplifié émis par l'antenne d'émission. En effet, les fréquences étant identiques, l'antenne d'émission est configurée pour recevoir un signal à la fréquence F, de ce fait le signal amplifié de fréquence F émis par l'antenne d'émission peut être reçu par l'antenne de réception. Dans cette situation, la réception du dispositif est perturbée fortement par l'émission du signal amplifié provenant de ce même dispositif. Ce phénomène est similaire à l'effet Larsen bien connu dans le domaine acoustique. Pour éviter ce type de problème, il est nécessaire de recourir à une forte isolation entre l'antenne de réception et l'antenne d'émission en diminuant fortement le gain d'amplification du signal par exemple. Une meilleure solution consiste à travailler avec des fréquences différentes en réception et en émission.
Avantageusement, la fréquence F2 est différente de la fréquence F1 afin de résoudre les problèmes d'auto aveuglement inhérents aux répéteurs d'une même fréquence en entrée et amplifiée en sortie.
Les figures 1 a et 1 b illustrent les interactions ayant lieux entre les différents éléments de la présente invention. L'invention comprend une borne RFID 100 comprenant un lecteur RFID standard 1 10 disponible dans le commerce et un dispositif RFID additionnel 120. La borne RFID 100 est connectée à un réseau informatique par un système filaire et/ou non filaire. Par exemple, la borne RFID 100 peut être connectée à un ordinateur par un câble Ethernet. Le dispositif RFID additionnel 120 est un module additionnel pour générer des signaux à une fréquence F1 à partir de signaux de fréquence F0, préférentiellement modulés en amplitude et avantageusement selon les normes UHF RFID ISO18000-6 et ePC Gen2.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend 3 antennes. La première antenne correspond à l'émission d'au moins un signal d'interrogation à une fréquence F1. Préférentiellement la fréquence F1 est comprise entre 2,4GHz et 2,5GHz, et avantageusement entre 2,4GHz et 2,4835GHz avantageusement entre 2,446GHz et 2,454GHz, et de préférence est égale à 2.45 GHz. La deuxième antenne correspond à la réception d'au moins un signal de réponse rétrodiffusé en provenance d'au moins un transpondeur RFID 300 à la fréquence F3. Enfin la troisième antenne correspond à l'émission et à la réception des signaux de pilotage vers et depuis au moins un répéteur 200 à une fréquence F4. Ce canal de communication de service est avantageusement découplé du dispositif RFID additionnel 120 de la borne RFID 100, ainsi, selon un mode de réalisation et avantageusement, la troisième antenne est en lien direct avec le lecteur RFID standard 1 10.
Selon un mode de réalisation, le répéteur 200 comprend au moins trois antennes. Une première antenne correspond à la réception du signal d'interrogation à la fréquence F1 en provenance de la borne RFID 100. La deuxième antenne correspond à la répétition du signal d'interrogation à la fréquence F2 vers au moins un transpondeur RFID 300. Enfin la troisième antenne correspond au canal de communication de service permettant l'émission et la réception de signaux à une fréquence F4 en provenance et vers la borne RFID 100.
Avantageusement, la fréquence F4 est égale à la fréquence F0.
Avantageusement, la fréquence F0 est égale à la fréquence F2.
Avantageusement, la fréquence F3 est égale à la fréquence F0.
Selon un mode de réalisation, les transpondeurs RFID 300 sont des transpondeurs standards disponibles dans le commerce, avantageusement la fréquence F2 est égale à la fréquence F3.
La figure 2 illustre l'architecture d'une borne RFID 100 selon un mode de réalisation de la présente invention. La borne RFID 100 comprend un lecteur RFID standard 1 10 du commerce et un dispositif RFID additionnel 120. Le lecteur RFID standard 1 10 est un lecteur RFID standard du commerce disposant d'au moins deux ports mono-statiques.
Selon un mode de réalisation, le premier port mono-statique est connecté à la première et à la deuxième antenne de la borne RFID 100 en passant par un circulateur de haute isolation afin de séparer les signaux entrants des signaux sortants.
Selon un mode de réalisation, le dispositif RFID additionnel 120 effectue alors une conversion de fréquences des signaux émis et reçus par la borne RFID 100.
Le second port mono-statique est connecté directement à la troisième antenne de la borne RFID 100. Le second port mono-statique sert alors de port de communication pour le canal de communication de service avec le répéteur 200.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend un lecteur RFID standard UHF Gen2 Standard type mono-statique 1 10. Le terme mono-statique indique qu'un même port comprend la réception et l'émission de signaux, les signaux émis sont appelés Tx et les signaux reçus RX.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend un circulateur permettant d'isoler le signal de réponse rétrodiffusé par les transpondeurs RFID 300.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend un générateur de signal de référence comprenant ou composé d'un oscillateur local de référence, préférentiellement compensé en température. Avantageusement, la fréquence de cet oscillateur local de référence est identique à la fréquence de l'oscillateur local de référence compris par le répéteur 200.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend un générateur de signal de référence à la fréquence de 1 ,55GHz qui mélangée au signal d'interrogation à une fréquence proche de 900MHz produit un signal d'interrogation transposé à 2,45GHz.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend un amplificateur de puissance alimentant une antenne à 2,45GHz et pouvant communiquer à plusieurs dizaines de mètres des répéteurs 300.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend une antenne 2,45GHz adaptée à transmettre le signal d'interrogation vers les répéteurs 200.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal émis par le lecteur RFID standard 1 10 et celui rétrodiffusé par les transpondeurs RFID 300 issus des répéteurs 200.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 comprend un canal de communication de service permettant à la borne RFID 100 de communiquer avec les répéteurs 200 via une antenne adaptée à la fréquence de service.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID comprend une Unité de Contrôle gérant la borne RFID 100 et envoyant les données de pilotage vers les répéteurs 200 via le canal de communication de service.
Selon un mode de réalisation, lorsqu'un signal d'interrogation de fréquence F0 est émis par le lecteur RFID standard 1 10 mono-statique, il transite via un circulateur de haute isolation afin de séparer les signaux reçus des signaux émis. Ensuite, le signal d'interrogation de fréquence F0 passe au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 avant d'être mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0. En sortie de ce mixeur, le signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1. Ensuite ce signal d'interrogation de fréquence F1 est amplifié puis émis par la borne RFID 100 à destination d'au moins un répéteur 200.
Selon un mode de réalisation, lorsqu'un signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 est reçus par la borne RFID 100, il est d'abord amplifié puis transite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3 avant de passer au travers d'un circulateur de haute isolation de sorte à être séparé des signaux d'interrogation émis par le lecteur RFID standard 1 10. Selon un mode de réalisation, dans le cas d'un lecteur RFID standard 1 10 bi- statique, le port de communication pour l'émission de signaux d'interrogation et le port de communication pour la réception de signaux de réponse rétrodiffusés sont distinct l'un de l'autre permettant ainsi de na pas recourir à un circulateur de haute isolation. Selon un mode de réalisation, lorsqu'un signal d'interrogation de fréquence F0 est émis par le lecteur RFID standard 1 10 bi-statique, il passe au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 avant d'être mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0. En sortie de ce mixeur, le signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 . Ensuite ce signal d'interrogation de fréquence F1 est amplifié puis émis par la borne RFID 100 à destination d'au moins un répéteur 200.
Selon un mode de réalisation, lorsqu'un signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 est reçus par la borne RFID 100, il est d'abord amplifié et transite ensuite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3.
La figure 3 illustre l'architecture d'un répéteur 200 selon un mode de réalisation de la présente invention. Un répéteur 200 comprend au moins une antenne de réception du signal d'interrogation de fréquence F1 . Cette antenne transmet le signal reçu à un mixeur analogique afin de réaliser la transposition de fréquence à la fréquence F2. Le mixeur analogique est connecté au générateur de signal de référence comprenant l'oscillateur local de référence afin de réaliser la transposition analogique de fréquence. Ce signal de référence est stabilisé à la fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2 par l'utilisation de l'oscillateur local de référence compensé en température. Une Unité de Contrôle pilote le générateur de signal de référence. Cet unité de contrôle est également connectée à un transpondeur RFID du type EM4325 par exemple, ce transpondeur RFID est dit transpondeur RFID additionnel associé au répéteur 200.
Selon un mode de réalisation, le répéteur 200 comprend au moins une source d'alimentation électrique, avantageusement, cette source d'alimentation est une batterie rechargeable.
Selon un mode de réalisation, lorsqu'un signal d'interrogation émis par la borne RFID 100 est reçu par le répéteur 200, il est transite d'abord par un amplificateur de gain analogique avant d'être mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2. Puis le signal d'interrogation de fréquence F2 est amplifié avant d'être émis à destination d'au moins un transpondeur RFID 300.
La figure 4 illustre un diagramme détaillé des interactions entre des éléments d'un système de l'invention, selon un mode de réalisation dans lequel le lecteur RFID standard 1 10 est un lecteur RFID standard bi-statique, et l'architecture d'une borne
RFID 100 avec un lecteur RFID standard bi-statique 1 10.
La figure 5 illustre l'architecture d'une borne RFID 100 avec un lecteur RFID standard bi-statique 1 10.
Pour la description des différents composants et étapes individuels de ces figures 4 et 5, on pourra se référer aux descriptions relatives aux figures 1 b et 2 mettant en jeu des lecteurs RFID mono-statiques 1 10.
L'utilisation d'un lecteur RFID standard bi-statique 1 10 présente plusieurs avantages. Notamment, il supprime le besoin d'avoir un coupleur directif du côté de la borne RFID 100 pour isoler le signal émis Tx du signal reçu Rx. Ces signaux sont acheminés vers le lecteur RFID standard bi-statique 1 10 selon deux ports de communication différents et sont donc beaucoup mieux isolés. Typiquement un double circulateur permet d'obtenir 50db (Décibel) d'isolation.
Par ailleurs, ce mode de réalisation, permet d'améliorer la sensibilité du lecteur RFID standard 1 10. Typiquement, on obtient -100dBm (dBm : rapport de puissance en décibels (dB) entre la puissance mesurée et un milliwatt (mW)) pour un lecteur RFID standard bi-statique contre -80dBm pour un lecteur RFID standard mono-statique.
Avec ce gain de 20dB, on obtient théoriquement une portée de lecture des transpondeurs RFID 300 par la borne RFID 100 dix fois plus importante, passant de quelques dizaines de mètres à quelques centaines de mètres à même puissance d'alimentation des transpondeurs RFID 300. Le facteur limitant est alors la liaison entre la borne RFID 100 et les répéteurs 200 à la fréquence avantageuse de 2,45GHz.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle et le transpondeur RFID additionnel associé au répéteur 200 échangent des données. L'unité de contrôle envoie par exemple au transpondeur RFID additionnel, associé au répéteur 200, des données concernant l'état du répéteur 200, par exemple son niveau de batterie, son état de fonctionnement (marche ou arrêt) et/ou toutes autres informations utiles afin de pouvoir gérer au mieux le réseau de répéteurs 200. Le transpondeur RFID additionnel associé au répéteur 200 est connecté à la troisième antenne du répéteur 200. Cette antenne correspond au canal de communication de service apte à recevoir un signal de pilotage à une fréquence F4 et à émettre un signal de réponse rétrodiffusé à une fréquence F4. Les informations échangées par ce canal de communication de service servent par exemple à l'ajustement de la fréquence F2 par rapport à la fréquence F0.
Avantageusement, le transpondeur RFID additionnel associé au répéteur 200 est un transpondeur RFID actif alimenté par la batterie du répéteur 200.
Suivant un mode de réalisation, la source d'énergie du répéteur 200 provient d'un accumulateur se chargeant à partir de cellules photovoltaïques par exemple. De ce fait le répéteur 200 est indépendant de tout raccordement électrique et ne nécessite que peu de maintenance.
Selon un mode de réalisation, le répéteur 200 dispose d'une batterie et/ou d'une alimentation filaire.
Selon un mode de réalisation, les répéteurs 200 ne disposent pas d'unité de traitement des données complexes. Seule la récupération de données de surveillance et de commandes de base nécessite un automate local de base.
Selon un mode de réalisation, la borne RFID 100 peut communiquer avec le répéteur 200 via le canal de communication de service au travers du transpondeur RFID additionnel associé au répéteur 200. La borne RFID 100 peut ainsi recueillir des données concernant par exemple l'état de charge du répéteur 200, le gain d'amplification, la mesure des signaux de réception et d'émission et/ou la mesure de la fréquence locale de référence.
Selon un mode de réalisation, le pilotage à distance des répéteurs 200 peut être effectuée soit par l'utilisation d'un transpondeur RFID pour envoyer et recevoir des informations des répéteurs 200 en utilisant un des ports libres du lecteur RFID standard 1 10. Par exemple, la mémoire du transpondeur BAP (EM4325) à laquelle on peut aussi bien accéder par RFID que par un lien série numérique câblé permet l'échange dans les deux sens entre la borne RFID 100 et le répéteur 200. Un petit module type Bluetooth Low Energy à 2,45GHz peut tout aussi bien remplir la même fonction.
Avantageusement, le canal de communication de service n'est jamais en activité lorsque le répéteur 200 reçoit et/ou émet un ou plusieurs signaux en provenance et/ou à destination de la borne RFID 100 et/ou d'un ou plusieurs transpondeurs RFID 300. Ainsi le canal de communication de service fonctionnant à la fréquence F4 n'est jamais en activité lorsque des signaux de fréquence F0, F1 , F2 et F3 sont en cours de transmission et/ou de réception. De ce fait aucune interférence n'est possible.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent une antenne de réception à 2,45GHz du signal d'interrogation envoyé par la borne RFID 100.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent une Unité de
Contrôle gérant les données reçues de pilotage en provenance de la borne RFID 100 via le canal de communication de service en bande ISM RFID à une fréquence proche de 900MHz ou en BlueTooth Low Energy.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent un préamplificateur à gain variable commandé par l'Unité de Contrôle.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent une référence de fréquence compensée en température.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent un générateur de signal de référence à la fréquence de 1 ,55GHz, par exemple, à partir de la référence de fréquence ajustée par l'Unité de Contrôle afin d'être le plus proche de la fréquence F0 de la borne RFID 100.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent un mixeur afin de transposer analogiquement dans la bande ISM à une fréquence proche de 900MHz le signal reçu de la borne RFID à 2,45GHz par mélange avec un oscillateur local de référence à 1 ,55GHz par exemple.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent un amplificateur de puissance qui alimente une antenne de fréquence proche de 900MHz permettant d'interroger les transpondeurs RFID 300 avec une puissance rayonnée maximale autorisée, et contrôlée par l'Unité de Contrôle. Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent une antenne de réception adaptée à la bande de réception du signal de service de fréquence proche de 900MHz et/ou de 2,45GHz.
Selon un mode de réalisation les répéteurs 200 comprennent une alimentation autonome de type batterie ou accumulateur pouvant être rechargée par une ou plusieurs sources d'énergie ambiante, lumineuse par exemple.
Selon un mode de réalisation, la présente invention comprend des répéteurs 200 ne disposant pas de processeur et aptes à répéter les signaux interrogateurs en provenance d'une borne RFID 100 sans effectuer de démodulation des signaux interrogateurs.
Selon un mode de réalisation, il existe une latence de moins de 1 micro seconde selon le système de la présente invention : l'insertion d'un répéteur 200 dans la transmission d'un signal d'interrogation vers le transpondeur RFID 300 est transparente d'un point de vue protocole UHF Gen2 vu par la borne RFID 100 qui peut ainsi comprendre un simple lecteur RFID standard 1 10 du commerce avec un dispositif RFID additionnel 120 pour émettre les signaux d'interrogation à une fréquence F1 , de préférence cette fréquence est égale à 2.45 GHz, à partir d'un signal de fréquence F0, de préférence cette fréquence est avantageusement proche de 900 MHz, et préférentiellement égale à 866MHz en Europe, modulé en amplitude selon les normes UHF RFID IS018000-6 et ePC Gen2.
Selon un mode de réalisation, l'architecture système proposée par la présente invention permet la mise à jour d'une installation RFID existante par le simple ajout d'un dispositif RFID additionnel 120 ne contenant que le nécessaire pour transposer et amplifier le signal, mono-statique par exemple, d'un lecteur RFID standard 1 10 déjà existant. Le coût d'infrastructure est ainsi réduit à un module additionnel central et à des répéteurs qui n'ont pas à être alimentés sur secteur car ne nécessitant pas de puissants traitements des données embarqués.
Selon un mode de réalisation, l'architecture proposée, avec des liens entièrement sans fils de communication et d'alimentation en ce qui concerne les répéteurs 200, permet une installation simple sans modification du local à surveiller. Seules la ou les bornes RFID 100 qui centralisent les lectures doivent être connectées à un réseau informatique par WiFi et/ou par Ethernet et disposer d'une source d'alimentation électrique du type prise secteur par exemple. Les répéteurs 200 quant à eux peuvent fonctionner sur batteries rechargées par des cellules photovoltaïques sensibles à la lumière artificielle ambiante dans le lieu d'installation par exemple.
Selon un mode de réalisation, la disposition des répéteurs 200 peut être changée régulièrement au gré des changements de présentation des produits dans un magasin de prêt à porter par exemple. L'absence de câbles permet à un personnel non qualifié de déplacer les répéteurs 200 de quelques mètres sans avoir à reconfigurer l'installation.
Selon un mode réalisation, la fréquence d'interrogation F0 est transposée vers une fréquence différente autorisée sans licence comme par exemple la bande ISM 2,45GHz par le dispositif RFID additionnel 120 de la borne RFID 100. Ce signal d'interrogation est transmis vers des répéteurs 200 distribués dans l'espace à inventorier. Ainsi les interférences à la fréquence F0 typique des lecteurs RFID standards 1 10, soit à une fréquence proche de 900 MHz par exemple, sont réduites, ainsi les faibles niveaux rétrodiffusés par les transpondeurs RFID 300 arrivent à l'antenne UHF de la borne RFID 100 avec un niveau de bruit faible. De plus la puissance du signal en sortie du lecteur UHF RFID 1 10 n'a pas besoin d'être élevée car il ne télé-alimente plus directement les transpondeurs RFID 300 et se situe entre OdBm et 30dBm, avantageusement entre 10dBm et 20dBm et de préférence entre 10 et 18 dBm. Ces puissances permettent de faire fonctionner le récepteur du lecteur RFID standard 1 10 dans les meilleures conditions possibles en minimisant le niveau parasite du signal en émission qui est réinjecté au niveau du récepteur et qui réduit la dynamique donc la sensibilité du récepteur.
Selon un mode de réalisation, la présente invention concerne un système synchrone ou quasi-synchrone entre l'émission d'un signal interrogateur et la réception d'un signal de réponse rétrodiffusé. Cette synchronicité ou quasi-synchronicité est nécessaire pour maintenir les performances initiales du lecteur RFID standard 1 10.
Selon un mode de réalisation, la différence des fréquences est inférieure à 500 Hz entre la fréquence F2 des répéteurs 200 et la fréquence F0 du lecteur RFID standard 1 10 de la borne RFID 100 dans le cas où la fréquence F3 est égale à la fréquence F2. Pour une différence de fréquence supérieure à 500 Hz des baisses de performance en lecture sont perceptibles. Une fois les fréquences des répéteurs 200 calées, ces dernières restent stables sur une période de plusieurs jours notamment par la mise en œuvre d'oscillateurs local de références compensés en température qui assurent des stabilités de quelques ppm.
Selon un mode de réalisation, le signal d'interrogation répété par le répéteur 200 de fréquence F2 consiste en une modulation d'amplitude d'une onde électromagnétique porteuse de fréquence F2. Ce signal d'interrogation répété de fréquence F2 agit alors comme une onde énergisante en plus de transmettre des informations aux transpondeurs RFID 300. Cette télé-alimentation est configurée pour fournir suffisamment d'énergie aux transpondeurs RFID 300 afin qu'ils puissent émettre un signal rétrodiffusé à destination de la borne RFID 100.
Selon un mode de réalisation, le répéteur 200 comprend un boîtier et le transpondeur RFID additionnel est solidaire dudit boîtier.
Selon un mode de réalisation, le répéteur 200 est solidaire du transpondeur RFID additionnel qui lui est associé.
Selon un mode de réalisation, le répéteur 200 est le transpondeur RFID additionnel qui lui est associé sont connectés entre eux de manière filaire et/ou non filaire.
Selon un mode de réalisation particulier, le répéteur 200 peut comprendre plusieurs canaux de répétition du signal d'interrogation configurés pour transmettre des signaux d'interrogation répétés à la même fréquence et/ou à des fréquences différentes.
Selon un mode particulièrement avantageux, le répéteur 200 peut comprendre plusieurs canaux de répétition du signal d'interrogation configurés pour transmettre des signaux d'interrogation répétés à la même fréquence avantageuse F2.
Selon ce mode de réalisation, chacun de ces canaux, au nombre de N par exemple, comprend une antenne distincte. Chaque antenne est configurée pour émettre un signal d'interrogation répété à la fréquence F2 à destination des transpondeurs RFID 300. Selon un mode de réalisation avantageux, les N antennes sont spatialement espacées les unes des autres. Cela permet avantageusement de couvrir une plus grande surface de répétition de signaux d'interrogation répétés de fréquence F2.
Selon ce mode de réalisation, la borne RFID 100 peut sélectionner un canal de répétition en particulier pour répéter le signal d'interrogation en utilisant le canal de communication de service de fréquence F4. Ainsi, la borne RFID 100 peut décider quelle antenne parmi les N antennes émet le signal d'interrogation répété à la fréquence F2.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il permet d'étendre de manière importante la couverture spatiale d'un seul répéteur 200. En simplement déployant dans un espace les N antennes, un seul répéteur 200 est apte à couvrir une surface qui nécessiterait N répéteurs 200 comprenant une seule antenne.
Ce mode de réalisation est donc particulièrement avantageux économiquement. Toujours selon ce mode de réalisation, le rayonnement de chaque antenne est pilotable depuis la borne RFID 100 de sorte à pouvoir réaliser une localisation bidimensionnelle et/ou tridimensionnelle d'un transpondeur RFID 300 disposé dans l'espace couvert par le répéteur 200 et ses antennes.
Par exemple, la position du transpondeur RFID 300 peut être déduite par mesure du temps de réponse entre l'émission du signal d'interrogation et la réception du signal de réponse rétrodiffusé par ledit transpondeur RFID 300 et cela suivant au moins deux et/ou trois antennes différentes de sorte à pouvoir trianguler la position du transpondeur RFID 300.
Selon un mode de réalisation, la localisation d'un transpondeur RFID 300 est également possible en utilisant plusieurs répéteurs 200 répartis selon l'espace dans lequel est disposé ledit transpondeur RFID 300.
L'utilisation du dispositif RFID additionnel 120 permet, par simple ajout de ce module sur un lecteur RFID standard 1 10, de permettre à celui-ci de communiquer à diverses fréquences selon la configuration du dispositif RFID additionnel 120. Ainsi, il est avantageusement possible d'intégrer une solution basée sur un réseau de Power Nodes, ou de répéteurs, dans un environnement RFID préexistant en simplement ajoutant ce dispositif RFID additionnel 120 aux lecteurs RFID standards 1 10 déjà en place afin de permettre la communication suivant diverses fréquences. Le dispositif RFID additionnel 120 est connecté au lecteur RFID standard 1 10 de manière filaire et/ou non filaire. Il assure une transposition de fréquence de tous signaux émis par le lecteur RFID standard 1 10 suivant sa configuration.
De même, le dispositif RFID additionnel 120 réalise, si nécessaire, une transposition de tous signaux reçus suivant sa configuration avant retransmission au lecteur RFID standard 1 10.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif RFID additionnel 120 est configuré pour transposer, de manière analogique ou non, un signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 émis, par un transpondeur RFID 300 par exemple, en un signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F0 à destination du lecteur RFID standard 1 10 contenu avec le dispositif RFID additionnel 120 dans la borne RFID 100.
Le dispositif RFID additionnel 120 est applicable à tout type de lecteur RFID standard 1 10 qu'il soit mono-statique et/ou bi-statique. Son installation sur un lecteur RFID standard 1 10 se réalise par exemple par simple connexion filaire au niveau des ports de communication du lecteur RFID standard 1 10.
Selon un mode de réalisation, le dispositif RFID additionnel 120 est configuré pour effectuer une transposition uniquement analogique de fréquence.
Selon un mode de réalisation, le dispositif RFID additionnel 120 est configuré pour effectuer une transposition de fréquence d'un signal de fréquence F0 en un signal de fréquence F1 et cela indépendamment du type de modulation du signal de fréquence F0.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s'étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système d'interrogation électromagnétique de transpondeurs RFID (300) comprenant au moins une borne RFID (100) configurée pour émettre un signal d'interrogation à une fréquence F1 et comprenant au moins un dispositif RFID dit répéteur (200) configuré pour recevoir le signal d'interrogation de fréquence F1 et le répéter à la fréquence F2 à destination d'au moins un transpondeur RFID (300) configuré pour émettre un signal de réponse rétrodiffusé à une fréquence F3 en réponse au signal d'interrogation répété de fréquence F2, caractérisé en ce que l'au moins une borne RFID comprend au moins un lecteur RFID (1 10) configuré pour émettre un signal d'interrogation de fréquence F0 et au moins un dispositif RFID additionnel (120), configuré pour effectuer une transposition de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1 , les fréquences F0 et F1 étant différentes.
2. Système selon la revendication précédente dans lequel le dispositif RFID additionnel (120) est configuré de manière à ce que la ladite transposition de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1 est effectuée de manière uniquement analogique.
3. Système selon la revendication précédente dans lequel l'au moins un dispositif additionnel (120) comprend un générateur de signal de référence et dans lequel la transposition uniquement analogique de fréquence comprend un mélange dudit signal d'interrogation de fréquence F0 avec un signal de référence généré par ledit générateur de signal de référence à une fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de manière à fournir ledit signal d'interrogation de fréquence F1 .
4. Système selon la revendication précédente dans lequel le générateur de signal de référence de l'au moins un dispositif RFID additionnel (120) comprend un oscillateur local de référence dont la fréquence est égale à F1 -F0 et/ou F1 +F0.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'au moins un dispositif RFID additionnel (120) est configuré pour effectuer uniquement : une transposition depuis la fréquence F0 du signal d'interrogation vers la fréquence F1 ; une amplification du signal d'interrogation de fréquence F1 , une amplification du signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3.
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'au moins un dispositif RFID additionnel (120) comprend les éléments suivants :
-Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit le signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence
F1 à destination de l'au moins un répéteur (200) ;
-Un amplificateur du signal de réponse de fréquence F3 ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID (1 10) de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID (300) de fréquence F3.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dispositif RFID additionnel (120) est configuré pour effectuer une transposition de fréquence depuis la fréquence F3 vers la fréquence F0, les fréquences F3 et F0 étant différentes.
8. Système selon la revendication précédente dans lequel le dispositif RFID additionnel (120) est configuré de manière à ce que ladite transposition de fréquence depuis la fréquence F3 vers la fréquence F0 est effectuée de manière uniquement analogique.
9. Système selon la revendication précédente dans lequel l'au moins un dispositif additionnel (120) comprend un générateur de signal de référence et la transposition uniquement analogique de fréquence comprend un mélange dudit signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 avec un signal de référence généré par ledit générateur de signal de référence à une fréquence F3-F0 et/ou F3+F0.
10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant au moins un transpondeur (300) et dans lequel l'au moins un répéteur (200) est configuré pour transposer les signaux d'interrogation de fréquence F1 émis par l'au moins la borne RFID (100) en des signaux d'interrogation répétés de fréquence F2 destinés à être reçus par l'au moins un transpondeur (300) et dans lequel l'au moins un répéteur (200) est configuré pour effectuer une transposition uniquement analogique des signaux d'interrogation de fréquence F1 en les signaux d'interrogation répétés de fréquence F2.
1 1 . Système selon la revendication précédente dans lequel l'au moins un répéteur (200) comprend un générateur de signal de référence et la transposition uniquement analogique de fréquence comprend un mélange dudit signal d'interrogation de fréquence F1 avec un signal de référence généré par ledit générateur de signal de référence à une fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2 de manière à fournir ledit signal d'interrogation répété de fréquence F2.
12. Système selon la revendication précédente dans lequel l'au moins un répéteur (200) comprend les éléments suivants :
-Une antenne de réception configurée pour recevoir ledit signal d'interrogation de fréquence F1 émis par l'au moins une borne RFID (100) ;
-Au moins une antenne d'émission configurée pour émettre le signal d'interrogation répété de fréquence F2 à destination de l'au moins un transpondeur RFID (300) ;
-ledit générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2; -Un mixeur analogique dudit signal d'interrogation reçu de fréquence F1 avec ledit signal de référence de fréquence F1 -F2 et/ou F1 +F2 configuré pour délivrer en sortie un signal d'interrogation répété de fréquence F2.
13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit lecteur RFID (1 10) est un lecteur RFID UHF Gen2 mono-statique et dans lequel l'au moins une borne RFID (100) comprend les éléments suivants :
-Un circulateur permettant d'isoler le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID (300) ;
-Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ; -Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur (200) ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse de fréquence F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID (300) ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID (1 10) de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID (300) de fréquence F3.
14. Système selon la revendication précédente dans lequel l'au moins un lecteur RFID (1 10) comporte au moins un port de communication commun de réception des signaux de réponse rétrodiffusés émis par l'au moins un transpondeur RFID (300) et d'émission des signaux d'interrogation de fréquence F0 auquel l'au moins un dispositif RFID additionnel (120) est connecté.
15. Système selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel la borne RFID (100) est configurée de manière à ce que : le signal d'interrogation de fréquence F0 émis par le lecteur RFID (1 10) mono-statique, transite via un circulateur de haute isolation, passe ensuite au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 , est ensuite mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de sorte qu'en sortie de ce mixeur, ledit signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 , il est alors amplifié puis émis par la borne RFID (100) à destination d'au moins un répéteur (200).
16. Système selon l'une quelconque des trois revendications précédentes dans lequel la borne RFID (100) est configurée de manière à ce que : le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 reçu par la borne RFID (100), est d'abord amplifié puis transite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3 avant de passer au travers d'un circulateur de haute isolation de sorte à être séparé des signaux d'interrogation émis par le lecteur RFID (1 10).
17. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 12 dans lequel ledit lecteur RFID (1 10) est un lecteur RFID UHF Gen2 Bi-statique et dans lequel l'au moins une borne RFID (100) comprend les éléments suivants : -Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence FO produit le signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence FO avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur (200) ;
-Une antenne configurée pour recevoir le signal de réponse de fréquence F3 en provenance de l'au moins un transpondeur RFID (300) ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID (1 10) de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID (300) de fréquence F3.
18. Système selon la revendication précédente dans lequel la borne RFID (100) est configurée de manière à ce que : le signal d'interrogation de fréquence F0 émis par le lecteur RFID (1 10) bi-statique, passe au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 , est ensuite mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de sorte qu'en sortie de ce mixeur, ledit signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 , il est alors amplifié puis émis par la borne RFID (100) à destination d'au moins un répéteur (200).
19. Système selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel la borne RFID (100) est configurée de manière à ce que : le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 reçu par la borne RFID (100), est d'abord amplifié et transite ensuite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3.
20. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'au moins une borne RFID (100) comprend un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 par l'au moins un transpondeur RFID (300).
21 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la différence de fréquence entre les fréquences F0 et F2, entre les fréquences F0 et F3 et entre les fréquences F2 et F3 est inférieure à 1000 Hz, avantageusement à 500 Hz.
22. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les fréquences FO, F2, F3 sont égales.
23. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la fréquence F1 est comprise préférentiellement entre 2,446GHz et 2,454GHz, avantageusement entre 2,4GHz et 2, 4835GHz et de préférence est égale à 2.45 GHz, dans lequel la fréquence F2 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz, dans lequel la fréquence FO est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz et dans lequel la fréquence F3 est comprise entre 866 MHz et 867 MHz ou entre 902 MHz et 928 MHz.
24. Système selon l'une quelconques des revendications précédentes configuré de manière à ce que ledit signal d'interrogation répété de fréquence F2 émis par l'au moins un répéteur (200) et reçu par l'au moins un transpondeur RFID (300) fournit suffisamment d'énergie audit transpondeur RFID (300) pour que ce dernier émette ledit signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3.
25. Borne RFID (100) pour système d'interrogation électromagnétique de transpondeurs RFID (300), la borne RFID (300) étant configurée pour émettre un signal d'interrogation à une fréquence F1 destiné à être reçu par au moins un dispositif RFID dit répéteur (200) ou par l'au moins un transpondeur RFID (300), caractérisée en ce que l'au moins une borne RFID comprend au moins un lecteur RFID (1 10) configuré pour émettre un signal d'interrogation de fréquence F0 et au moins un dispositif RFID additionnel (120), configuré pour effectuer une transposition de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1 , les fréquences F0 et F1 étant différentes, en ce que le dispositif RFID additionnel (120) est configuré de manière à ce que la ladite transposition de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1 est effectuée de manière uniquement analogique et en ce que la borne comprend un boîtier à l'intérieur duquel sont logés le lecteur RFID (1 10) et le dispositif RFID additionnel (120).
26. Borne RFID (100) selon la revendication précédente dans laquelle le dispositif RFID additionnel (120) est connecté de manière filaire à l'au moins lecteur RFID (1 10).
27. Dispositif RFID additionnel (120) pour système d'interrogation électromagnétique de transpondeurs RFID (300) configuré pour émettre un signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 et interrogeables par un lecteur RFID (1 10), caractérisé en ce que le dispositif RFID additionnel (120) est configuré pour:
- recevoir un signal d'interrogation à la fréquence F0 émis par au moins un lecteur RFID (1 10) ;
- transposer à une fréquence F1 différente de F0 ledit signal d'interrogation de fréquence F0, ledit signal d'interrogation de fréquence F1 étant destiné à être reçu par au moins un répéteur (200) de signal ou au moins un transpondeur (300);
et caractérisé en ce qu'afin de transposer à une fréquence F1 ledit signal d'interrogation de fréquence F0 l'au moins un dispositif RFID additionnel (120) est configuré pour effectuer une transposition uniquement analogique de fréquence depuis la fréquence F0 vers la fréquence F1 , l'au moins un dispositif RFID additionnel (120) comprenant un générateur de signal de référence et la transposition uniquement analogique de fréquence comprenant un mélange dudit signal d'interrogation de fréquence F0 avec un signal de référence généré par ledit générateur de signal de référence à une fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0.
28. Dispositif RFID additionnel (120) selon la revendication précédente dans lequel ledit dispositif RFID additionnel (120) comprend les éléments suivants :
-Un générateur de signal de référence à la fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 qui mélangé au signal d'interrogation à la fréquence F0 produit un signal d'interrogation de fréquence F1 ;
-Un mixeur analogique du signal d'interrogation de fréquence F0 avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 ;
-Une antenne configurée pour transmettre le signal d'interrogation de fréquence F1 à destination de l'au moins un répéteur (200) ;
-Un amplificateur du signal de réponse de fréquence F3 ;
-Un système de mesure du décalage en fréquence entre le signal d'interrogation émis par l'au moins un lecteur RFID (1 10) de fréquence F0 et le signal de réponse rétrodiffusé par l'au moins un transpondeur RFID
(300) de fréquence F3.
29. Dispositif RFID additionnel (120) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes configuré de manière à ce que : le signal d'interrogation de fréquence FO émis par le lecteur RFID (1 10) transite au travers d'un coupleur directif de recherche de la fréquence F1 , est ensuite mélangé au niveau d'un mixeur analogique avec le signal de référence de fréquence F1 -F0 et/ou F1 +F0 de sorte qu'en sortie de ce mixeur, ledit signal d'interrogation a pour fréquence la fréquence F1 , il est alors amplifié puis émis par la borne RFID (100) à destination d'au moins un répéteur (200), et dans lequel le signal de réponse rétrodiffusé de fréquence F3 reçu par la borne RFID (100), transite via un coupleur directif de recherche de la fréquence F3 avant de passer au travers d'un circulateur de haute isolation de sorte à être séparé des signaux d'interrogation émis par le lecteur RFID (1 10).
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