WO2021034217A1 - Способ увеличения радиуса считывания rfid метки и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ увеличения радиуса считывания rfid метки и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2021034217A1
WO2021034217A1 PCT/RU2020/000214 RU2020000214W WO2021034217A1 WO 2021034217 A1 WO2021034217 A1 WO 2021034217A1 RU 2020000214 W RU2020000214 W RU 2020000214W WO 2021034217 A1 WO2021034217 A1 WO 2021034217A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rfid tag
capsule
scanning device
rfid
reading
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/000214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Геннадьевич КОНДРАТЬЕВ
Сергей Виленович ДРОЗДОВ
Александр Евгеньевич МАРКИН
Арам Витальевич ПАНКОВ
Дмитрий Владимирович ЖУКОВ
Original Assignee
Александр Геннадьевич КОНДРАТЬЕВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Геннадьевич КОНДРАТЬЕВ filed Critical Александр Геннадьевич КОНДРАТЬЕВ
Priority to US17/637,247 priority Critical patent/US20220284200A1/en
Priority to GB2203948.1A priority patent/GB2602420A/en
Priority to CA3151912A priority patent/CA3151912A1/en
Publication of WO2021034217A1 publication Critical patent/WO2021034217A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07794—Antenna details the record carrier comprising a booster or auxiliary antenna in addition to the antenna connected directly to the integrated circuit
    • 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
    • G06K7/10366—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 the interrogation device being adapted for miscellaneous applications
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
    • G08B13/2428—Tag details
    • G08B13/2437—Tag layered structure, processes for making layered tags
    • G08B13/2442—Tag materials and material properties thereof, e.g. magnetic material details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the invention relates to the production and use of radio frequency identification tags (RFID-Radio Frequency IDentiflcation), on which information is recorded and stored for subsequent reading
  • RFID tags are widely used in various industries, in particular, for marking goods during transportation, in the automation of production processes, in logistics, payment systems, personnel identification, security systems, medicine, trade and other fields.
  • RFID tags are classified according to the following criteria:
  • the LF band has problems with reading at long distances and problems associated with the appearance of collisions
  • tags contain a unique identifier and a block of write-once memory that can be read many times
  • tags contain an identifier and a block of memory for reading and writing information
  • data can be rewritten many times
  • the present invention is intended to increase the reading radius of RFID tags, in particular passive tags that do not have their own autonomous source and operate using the energy of the scanning electromagnetic field.
  • RFID tag consists of an electronic unit with a memory in the form of an electronic circuit for storing and processing information and a built-in antenna for receiving and transmitting a signal.
  • the tags work in conjunction with scanning devices that generate continuous electromagnetic waves at a specific frequency.
  • the tag is attached to items or objects that are subject to accounting or tracking, and can be read by the scanning device in the reading area, the radius of which can reach several meters.
  • the signal of the scanning device is modulated and the resulting electromagnetic response of the tag is read by the scanning device, which can work not only to generate electromagnetic waves, but also to receive them.
  • the receiving built-in antenna of the RFID tag excited by the sinusoidal electromagnetic wave of the scanning device, begins to emit the reflected backward wave modulated by the RFID tag at the same frequency as the carrier frequency of the scanning device.
  • Part of the energy of the scanning electromagnetic field received by the RFID tag is transmitted to the electronic unit with the RFID tag memory to the chip, which reads information from its memory and modulates the electromagnetic wave reflected by the receiving antenna of the RFID tag with low-frequency oscillations in which the read information is encoded compared to the carrier frequency of the scanning device. Further, this modulated reflected wave with information is received and processed by the scanning device.
  • the RFID tag must receive a sufficient amount of electromagnetic energy from the scanning device so that it is enough to excite the reflected electromagnetic wave with a carrier frequency, and to power the chip to read the information encoded in the RFID tag memory unit, and to modulate the reflected wave.
  • Passive RFID tags unlike tags with their own energy sources, require more powerful scanning devices so that the reflected modulated signal can be generated, on the one hand, and can be read by the scanning device, on the other hand.
  • the distance at which the scanning device can receive the reflected RFID signal from the tag is called the read radius. To increase the effectiveness of an RFID tag, it is necessary to maximize its reading radius.
  • the claimed invention relates to a method for increasing the reading radius of a passive RFID tag without its own energy source and operating at the expense of the energy of a scanning electromagnetic field, and a device for implementing this method.
  • the object of the invention is to increase the reading radius of a passive RFID tag by a scanning device.
  • the present invention proposes a fundamentally new method of increasing the reading radius of a passive RFID tag.
  • the proposed method consists in placing an RFID tag in water or other medium with an electrically polar molecular structure.When placing the tag in water, a viscous liquid or amorphous plastic or melt with an electrically polar molecular structure, an unexpected effect of increasing the reading radius of the RFID tag several times is observed.
  • the polarizable medium is poured into a capsule.
  • the capsule shell must be made of a dielectric material, such as plastic, epoxy resin, rubber, glass.
  • the size of the capsule can vary from a size that almost coincides with the size of the RFID tag itself, to a volume that exceeds the volume of an RFID tag several times.
  • the shape of the capsule is not essential and can be selected for reasons of convenient interfacing with the structures on which the RFID tag is placed.
  • the reading radius enlargement factor varies from 3-5 to 30-50 times.
  • the electromagnetic signal is generated by a scanning device with a circularly polarized directional antenna operating in the same frequency range 860-
  • RFID tags from different manufacturers and different designs were used, such as labels, tags, bolts, nuts.
  • the electromagnetic field of the scanning device is quasi-stationary for the typical dimensions of RFID tags and the physical properties of the substances used to fill the capsule.
  • the characteristic relaxation time of water molecules and similar polarizable media for UHF frequencies is less than the period of the scanning electromagnetic wave.
  • the conditions for quasi-stationarity of the field are also fulfilled for the frequencies of the LF and HF bands.
  • microscopic dipoles which have time to line up along a scanning sinusoidal electromagnetic wave, begin to oscillate in unison with the total dipole of the RFID tag antenna itself. Resonant amplification of the response occurs, which leads to a sharp increase in the reading radius of the RFID tag.
  • the capsule shell is made of a dielectric lightweight and plastic material.
  • An RFID tag in such a capsule is installed on accounting items with the same security measures as an RFID tag without a capsule.
  • the temperature ranges of which such a label will be used should be taken into account in order to take into account the effects of thermal compression and expansion of the polarizable medium used in the capsule, as well as possible liquid-gas or liquid-solid phase transitions.
  • the material from which the capsule is made must maintain its physical properties over a wide temperature range. This range should include the melting and boiling points of the polarizable medium filling the capsule.
  • FIG. 1- general view of the device
  • FIG. 2a is a general view of a capsule with an RFID tag, where
  • FIG. 3 general view of RFID tag
  • FIG. 4 is a general view of a capsule with a polarizable medium
  • FIG. 4a is a general view of a capsule with water molecules, where b is a capsule with a polarizable medium,
  • FIG. 4b is a general view of a capsule with water molecules, where
  • FIG. 4c General view of a capsule with water molecules
  • the proposed method consists in placing RFID tags 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a) in water 7 (Fig. 2), a viscous liquid, amorphous plastic 9 (Fig. 2a) or a melt with an electrically polar molecular structure.
  • Fig. 2 Water 7 or a viscous liquid, amorphous plastic 9 (Fig. 2a) or melt are placed in a capsule 6 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a) with an RFID tag (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a, Fig. 3).
  • RFID tag 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a) is attached to objects or objects that are subject to accounting or tracking.
  • the scanning device 1 When the mark 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a) is detected in the reading area of the scanning device 1 (Fig. 1), the signal of the scanning device 1 (Fig. 1) is modulated and the resulting electromagnetic response of the mark 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a) is read by the scanning device 1 (Fig. 1), which can operate not only to generate electromagnetic waves, but also to receive them.
  • the electromagnetic signal is generated by a scanning device 1 (Fig. D) with a circularly polarized directional antenna 2 (Fig. 1) in the same frequency range as the built-in receiving antenna 4 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a, Fig. 3) RFID tags 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a, Fig. 3).
  • Receiving antenna 4 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a, Fig. 3) RFID tags 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a), excited by a sinusoidal electromagnetic wave 8 (Fig. 1) of the scanning device 1 (Fig. 1) starts to emit the reflected wave 8a (Fig. 8a) at the same frequency as the carrier frequency of the scanning device 1 (Fig. 1).
  • Sinusoidal electromagnetic wave 8 (Fig. 1) of the scanning device 1 (Fig. 1) not only excites the antenna 4 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 2a, Fig. 3) FRID tag 3 (Fig.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

Способ увеличения радиуса считывания RFID метки и устройство для его осуществления, состоящий в помещении RFID метки в электрически поляризуемую среду, которой может быть вода или другая поляризуемая жидкость или поляризуемый аморфный пластик или расплав. Устройством является капсула, в которую устанавливается RFID метка. После чего эта капсула заполняется электрически поляризуемой средой.

Description

СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ РАДИУСА СЧИТЫВАНИЯ RFID МЕТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к производству и использованию меток радиочастотной идентификации (RFID-Radio Frequency IDentiflcation), на которых записывается и хранится информация для последующего считывания
RFID метки широко используются в различных отраслях, в частности, для маркировки грузов при транспортировке, при автоматизации производственных процессов, в логистике, платежных системах, идентификации персонала, системах безопасности, медицине, торговле и других областях.
RFID метки классифицируются по следующим признакам:
ИСТОЧНИКУ питания:
- активные с собственным источником питания и передатчиком, имеют большой радиус считывания, большие размеры и высокую цену, не очень удобны в эксплуатации.
- пассивные с автономной батареей, имеют меньший радиус считывания, меньшие размеры, и ограниченное время эксплуатации, определяемое зарядом батареи.
- пассивные, без источника питания, возбуждаются сканирующей электромагнитной волной, имеют еще меньший радиус считывания, малые размеры, удобны и долговечны в эксплуатации.
2 диапазону рабочей частоты:
- диапазон LF имеет проблемы со считыванием на больших расстояниях и проблемы, связанные с появлением коллизий,
-диапазон HF как и LF имеет проблемы со считыванием на больших расстояниях в условиях высокой влажности и наличии металла, возможны также коллизии при считывании,
- диапазон UHF - в этом диапазоне нет проблем с коллизиями, возможна работа в условиях высокой влажное и, но требуется дорогое сопутствующее оборудование, сканеры и антенны.
2 по ТИПУ используемой памяти:
- RO, при котором данные записываются только один раз при изготовлении и пригодны только для чтения,
- WORM, при котором метки содержат уникальный идентификатор и блок однократно записываемой памяти, которую можно многократно читать,
- RW, при котором метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения и записи информации, данные могут быть перезаписаны многократно
3) по конструктивному исполнению: корпусные RFID метки, RFID этикетки, RFID карты, RFID бирки и другие исполнения.
Настоящее изобретение предназначено для увеличения радиуса считывания RFID меток, в частности пассивных меток, не имеющих собственного автономного источника и работающих за счет энергии сканирующего электромагнитного поля.
RFID метка состоит из электронного блока с памятью в виде электронной схемы для хранения и обработки информации и встроенной антенны для приема и передачи сигнала.
Метки работают во взаимодействии со сканирующими устройствами, которые генерируют непрерывные электромагнитные волны на определенной частоте.
Метка прикрепляется к предметам или объектам, которые подлежат учету или отслеживанию, и может считываться сканирующим устройством в зоне считывания, радиус которой может достигать нескольких метров.
При обнаружении метки в зоне считывания сканирующего устройства происходит модуляция сигнала сканирующего устройства и получаемый в результате электромагнитный отклик метки считывается сканирующим устройством, которое может работать не только на генерацию электромагнитных волн, но и на их прием.
Принцип работы RFID метки заключатся в следующем.
Приемная встроенная антенна RFID метки, возбуждаемая синусоидальной электромагнитной волной сканирующего устройства, начинает излучать отраженную модулированную RFID меткой обратную волну на той же частоте, что и несущая частота сканирующего устройства. Часть принятой RFID меткой энергии сканирующего электромагнитного поля передается электронному блоку с памятью RFID метки чипу, который считывает информацию из своей памяти и модулирует отражаемую приемной антенной RFID метки электромагнитную волну низкочастотными по сравнению с несущей частотой сканирующего устройства колебаниями, в которых закодирована считанная информация. Далее эта модулированная отраженная волна с информацией принимается и обрабатывается сканирующим устройством.
Таким образом, RFID метка должна получить достаточное количество электромагнитной энергии от сканирующего устройства, чтобы ее хватило и на возбуждение отраженной электромагнитной волны с несущей частотой, и на питание чипа для чтения информации, закодированной в блоке памяти RFID метки, и для модуляции отраженной волны.
Пассивные RFID метки в отличие от меток с собственными источниками энергии требуют более мощных сканирующих устройств, чтобы отраженный модулированный сигнал мог быть сгенерирован, с одной стороны, и мог быть прочитан сканирующим устройством, с другой стороны. Расстояние, на котором сканирующее устройство может принять отраженный RFID меткой сигнал, называется радиусом считывания. Для увеличения эффективности RFID метки необходимо максимальное увеличение ее радиуса считывания.
Известны различные методы увеличения радиуса считывания, а именно:
- увеличение мощности сканирующего устройства. При этом увеличиваются стоимость и размеры сканирующего устройства,
- создание менее энергоемкого чипа метки, что представляет собой сложную инженерную задачу. При этом энергия, отбираемая у антенны RFID метки чипом, уменьшается, а собственное излучение этой антенны становится сильнее,
- создание более эффективной антенны RFID метки с целью приема большего количества энергии от электромагнитной волны сканирующего устройства. Однако, необходимость компактности меток и их антенн, делает такой метод сложной инженерной задачей.
Наиболее серьезные проблемы с радиусом метки считывания возникают тогда, когда RFID метку требуется установить на металлический предмет. Поскольку электромагнитные волны сильно поглощаются металлами, то даже специально создаваемые для таких случаев метки не всегда способны обеспечить нужный результат.
Заявленное изобретение относится способу увеличения радиуса считывания RFID метки пассивного типа без собственного источника энергии и работающей за счет энергии сканирующего электромагнитного поля, и устройству для осуществления этого способа.
Задачей изобретения является увеличение радиуса считывания пассивной RFID метки сканирующим устройством.
В настоящем изобретении предлагается принципиально новый метод увеличения радиуса считывания пассивной RFID метки.
Экспериментальное подтверждение эффективности данного метода получено для пассивных RFID меток в диапазоне UHF, аналогичный эффект распространяется и на диапазоны LF и HF. 5
Предлагаемый Способ заключается в помещении RFID метки в воду или другую среду с электрически полярной молекулярной структурой При этом при помещении метки в воду, вязкую жидкость или аморфный пластик или расплав с электрически полярной молекулярной структурой наблюдается неожиданный эффект увеличения радиуса считывания RFID метки в несколько раз.
Поляризуемая среда заливается в капсулу.
При этом оболочка капсулы должна быть выполнена из диэлектрического материала, такого как пластик, эпоксидная смола, резина, стекло.
Размеры капсулы могут меняться от размеров, практически совпадающих с размером самой RFID метки, до объема, превосходящего объем RFID метки в несколько раз.
Форма капсулы не имеет существенного значения и может выбираться из соображений удобного сопряжения с конструкциями, на которых размещается RFID метка. При испытаниях использовались различные формы RFID метки, как то: таблетки, параллелепипеда, эллипсоида и сферы.
Коэффициент увеличения радиуса считывания варьируется от 3-5 до 30-50 раз.
При· испытаниях использовались пассивные RFID метки, производимые канадской компанией GAO частотного UHF диапазона 860-960MHz, имеющие линейно- поляризованную встроенную антенну и защищенные диэлектрическим материалом. В меткеустановлен чип Alien НЗ. Конструктивно метки изготовлены в форме болта.
Электромагнитный сигнал генерируется сканирующим устройством с циркулярно- поляризованной направленной антенной, работающим в том же частотном диапазоне 860-
960MFIz что и антенна RFID метки. Этим же сканирующим устройством посредством установленного на нем программного обеспечения считывается отклик от метки.
Производителем заявлен радиус считывания до 2-х метров, эксперименты показывают реальную величину не более 5см
При испытании RFID метка помещалась в воду. При этом радиус считывания неожиданно возрастал до полутора метров. 6
Проведенные эксперименты с погружением RFID метки в другие жидкости, такие как спирты, солевые растворы, сахарные растворы, эпоксидные расплавы с проводящими добавками, показывают аналогичные результаты. Радиус считывания RFID метки увеличивается в несколько раз.
В процессе экспериментов использовались RFID метки разных производителей и разных конструкций, такие как этикетки, бирки, болты, гайки. На всех метках наблюдался аналогичный эффект увеличения радиуса считывания при помещении их в капсулу с электрически поляризуемой средой.
Такой эффект физически обусловлен тем, что все среды, в которых он наблюдается, подобно воде, состоят из полярных молекул, являющихся жестко определенными микроскопическими электрическими диполями, как и приемная антенна RFID метки, которая с физической точки зрения также является электрическим диполем.
При отсутствии синусоидальной электромагнитной волны электромагнитного поля сканирующего устройства микроскопические диполи полярной среды в капсуле, окружающей RFID метку, в силу теплового движения разнонаправлены и средняя поляризация используемой среды капсулы с RFID меткой внутри нее равна нулю. Появление синусоидальной волны электромагнитного поля сканирующего устройства не только возбуждает антенну RFID метки, которая является основным электрическим диполем в данном случае, но и выстраивает молекулы среды по сканирующей волне.
Электромагнитное поле сканирующего устройства является квазистационарным для типичных размеров RFID меток и физических свойств используемых веществ, которыми заполняется капсула. Характерное время релаксации молекул воды и ей подобных поляризуемых сред для частот UHF меньше, чем период сканирующей электромагнитной волны. Условия квазистационарности поля выполняются также для частот LF и HF диапазонов. В этой ситуации микроскопические диполи, успевающие выстроиться по сканирующей синусоидальной электромагнитной волне, начинают колебаться в унисон с суммарным диполем самой антенны RFID метки. Происходит резонансное усиление отклика, что и приводит к резкому увеличению радиуса считывания RFID метки. Эксперименты показывают, что достаточно совсем небольшого, с точки зрения размеров и конструкции RFID метки, количества воды или другой поляризуемой среды, чтобы наблюдался ярко выраженный эффект усиления отклика RFID метки. Даже смоченный водой маленький листок бумаги, вплотную прижатый к RFID метке- этикетке, вызывает кратное увеличение радиуса считывания. Поэтому капсула, в которую надо поместить RFID метку, лишь незначительно увеличивает размер конструкции, что оправдывается кратным увеличением радиуса считывания.
Оболочка капсулы выполняется из диэлектрического легкого и пластичного материала. RFID метка в такой капсуле устанавливается на предметах учета с теми же мерами защиты, что и RFID метка без капсулы. При этом следует принимать во внимание температурный диапазонов котором будет эксплуатироваться такая метка, чтобы учесть эффекты теплового сжатия и расширения используемой в капсуле поляризуемой среды, а также возможных фазовых переходов жидкость - газ или жидкость - твердое тело. Материал, из которого изготовлена капсула, должен сохранять свои физические свойства в широком диапазоне температур. Этот диапазон должен включать точки плавления и кипения заполняющей капсулу поляризуемой среды.
Ниже приводится описание приложенных чертежей.
Фиг. 1- общий вид устройства, где
1 - скангрующее устройство,
2 -антенна сканирующего устройства,
3 - RFID метка,
4 - встроенная приемная антенна 1*РГОметки,
5 - электронный блок RFID метки,
6 - капсула с поляризуемой средой,
8 - сканирующая синусоидальная электромагнитная волна,
8а - модулированная RFID меткой обратная электромагнитная волна.
Фиг. 2-общий вид капсулы с меткой, где 3 - RFID метка,
4- встроенная приемная антенна ПР метки, 5- электронный блок КЮметки,
6 - капсула с поляризуемой средой,
7 - вода в качестве поляризуемой среды
Фиг. 2а - общий вид капсулы с RFID меткой, где
3- RFID метка,
4- встроенная приемная антенна RFID метки,
5- электронный блок RFID метки, б - капсула с поляризуемой средой,
9 - вязкая жидкость или расплав в качестве поляризуемой среды.
Фиг. 3 - общий вид RFID метки, где
3- RFID метка,'
4- встроенная пр и ем ная антенна RFID метки,
5- электронный блок RFID метки.
Фиг. 4 - общий вид капсулы с поляризуемой средой, где
6- капсула с поляризуемой средой,
10-электрический диполь, моделирующий встроенную антенну RFID метки.
Фиг. 4а - общий вид капсулы с молекулами воды, где б- капсула с поляризуемой средой,
7а- молекулы воды в капсуле без электромагнитного поля
Фиг. 4Ь - общий вид капсулы с молекулами воды, где
6 - капсула,
7 b - молекулы воды в капсуле с электромагнитным полем.
Фиг. 4с - общий вид капсулы с молекулами воды, где
6- капсула,
7Ь - молекулы в<1ды в капсуле с электромагнитным полем,
10 - электрический диполь, моделирующий встроенную антенну RFID метки. Ниже приводится осуществление изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.
Предлагаемый способ заключается в помещении RFID метки 3 (Фиг. 1 , Фиг. 2, Фиг. 2а) в воду 7 (Фиг. 2), вязкую жидкость, аморфный пластик 9 (Фиг. 2а) или расплав с электрически полярной молекулярной структурой.
Вода 7 (Фиг. 2) или вязкая жидкость, аморфный пластик 9 (Фиг. 2а) или расплав помещаются в капсулу 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а) с RFID меткой (Фиг. 1, Фиг.2, Фиг. 2а, Фиг. 3).
RFID метка 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а) прикрепляется к предметам или объектам, которые подлежат учету или отслеживанию.
При обнаружении метки 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а) в зоне считывания сканирующего устройства 1 (фиг. 1 ) происходит модуляция сигнала сканирующего устройства 1 (Фиг. 1) и получаемый в результате электромагнитный отклик метки 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а) считывается сканирующим устройством 1 (Фиг. 1), которое может работать не только на генерацию электромагнитных волн, но и на их прием.
Электромагнитный сигнал генерируется сканирующим устройством 1 (Фиг. Г) с циркулярно-поляризованной направленной антенной 2 (Фиг. 1) в том же частотном диапазоне, что и встроенная приемная антенна 4 (Фиг. 1, Фиг.2, Фиг. 2а, Фиг. 3) RFID метки 3 (Фиг. 1, Фиг.2, Фиг. 2а, Фиг. 3).
Приемная антенна 4 (Фиг. 1, Фиг.2, Фиг. 2а, Фиг. 3) RFID метки 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а), возбуждаемая синусоидальной электромагнитной волной 8 (Фиг. 1) сканирующего устройства 1 (Фиг. 1), начинает излучать отраженную волну 8а (Фиг. 8а) на той же частоте, что и несущая частота сканирующего устройства 1 (Фиг. 1).
Синусоидальная электромагнитная волна 8 (Фиг. 1) сканирующего устройства 1 (Фиг. 1), не только возбуждает антенну 4 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а, Фиг. 3) FRID метки 3 (Фиг.
1, Фиг. 2, Фиг. 2а, Фиг. 3), которая в данном случае физически является основным электрическим диполем 10 (Фиг. 4), но и выстраивает электрические дипольные молекулы поляризуемой среды 7а, 7Ь (Фиг. 4а, Фиг. 4Ь, Фиг. 4с) по сканирующей синусоидальной электромагнитной волне 8 (Фиг. 1). Принятая RFID меткой 3 (Фиг ;. Фиг 2. Фиг 2а Фиг 3 i энергия электромагнитного поля сканирующего устройства 1 (Фиг 1 j передается чипу электронного блока 5 (Фиг 1, Фиг 2, Фиг 2а, Фиг. 3) с памятью RFID метки 3 (Фиг 1, Фиг 2, Фиг . 2а, Фиг. 3), который считывает информацию из своей памяти и модулирует отражаемую встроенной приемной антенной 4 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а, Фиг. 3) RFID метки 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а, Фиг. 3) обратную электромагнитную волну 8а (Фиг. 1) низкочастотными по сравнению с несущей частотой сканирующего устройства 1 (Фиг. 1) колебаниями, в которых закодирована считанная информация. Модулированная отраженная волна 8а (Фиг. 1) с информацией принимается и обрабатывается сканирующим устройством 1 (Фиг. 1)
При этом наблюдается эффект кратного увеличения радиуса считывания информации с метки 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 2а, Фиг. 3) сканирующим устройством 1 (Фиг. 1).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ увеличения радиуса считывания RFID метки, отличающийся тем, что RFID метку помещают в электрически поляризуемую среду.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поляризуемая среда является водой.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поляризуемая среда является жидкостью или аморфным пластиком или расплаво
4. Устройство для увеличения радиуса считывания RFID метки, состоящее из сканирующего устройства и FRID метки, отличающееся тем, что RFID метка помещена в капсулу, заполненную электрически поляризуемой средой.
5. Устройство по п 4, отличающееся тем, что поляризуемая средаявляется водой.
6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что поляризуемая среда является жидкостью или аморфным пластиком или расплавом.
7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что капсула изготовлена из диэлектрического материала.
PCT/RU2020/000214 2019-08-19 2020-05-07 Способ увеличения радиуса считывания rfid метки и устройство для его осуществления WO2021034217A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/637,247 US20220284200A1 (en) 2019-08-19 2020-05-07 Method of extending a rfid tag reading range and device for carrying out the same
GB2203948.1A GB2602420A (en) 2019-08-19 2020-05-07 Method for increasing the reading radius of an RFID tag and device for implementing said method
CA3151912A CA3151912A1 (en) 2019-08-19 2020-05-07 Method of extending a rfid tag reading range and device for carrying out the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118120 2019-08-19
RU2019118120A RU2019118120A (ru) 2019-08-19 2019-08-19 Способ увеличения радиуса считывания rfid-метки и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021034217A1 true WO2021034217A1 (ru) 2021-02-25

Family

ID=74659510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/000214 WO2021034217A1 (ru) 2019-08-19 2020-05-07 Способ увеличения радиуса считывания rfid метки и устройство для его осуществления

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220284200A1 (ru)
CA (1) CA3151912A1 (ru)
GB (1) GB2602420A (ru)
RU (1) RU2019118120A (ru)
WO (1) WO2021034217A1 (ru)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9953192B2 (en) * 2008-03-24 2018-04-24 Intermec Ip Corp. RFID tag communication triggered by sensed energy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007077996A1 (ja) * 2006-01-05 2007-07-12 Hitachi Chemical Co., Ltd. 個体識別が可能な管状容器
WO2010122499A2 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Containers assembled in fluid and corresponding production
HK1145128A2 (en) * 2010-11-25 2011-04-01 Kwai Sang Danny So Device and method for detecting water level, and device adapted for such method and container adapted for such device
US9907908B2 (en) * 2011-03-08 2018-03-06 Baxter International Inc. Non-invasive radio frequency medical fluid level and volume detection system and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9953192B2 (en) * 2008-03-24 2018-04-24 Intermec Ip Corp. RFID tag communication triggered by sensed energy

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MUROMTSEV D. JU. ET AL.: "ELEKTRODINAMIKA I RASPROSTRANENIE RADIOVOLN. Uchebnoe posobie.", IZDATELSTVO FGBOU VPO «TGTU», 2012, pages 12 *
REZ I. S. ET AL.: "Osnovnye svoistva i primeneniya v elektronike.", DIELEKTRIKI, 1989, pages 69 *
YUNG-CHENG HSIEH, CHENG HUI-WEN, WU YU-JU: "Key Factors Affecting the Performance of RFID Tag Antennas", CURRENT TRENDS AND CHALLENGES IN RFID, vol. 8, 2011, pages 151 - 170, XP055794448 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20220284200A1 (en) 2022-09-08
CA3151912A1 (en) 2021-02-25
GB2602420A (en) 2022-06-29
GB202203948D0 (en) 2022-05-04
RU2019118120A3 (ru) 2021-02-19
RU2019118120A (ru) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2250631B1 (en) Methods and apparatus for preserving privacy in an rfid system
US6130612A (en) Antenna for RF tag with a magnetoelastic resonant core
AU2011265835B2 (en) A transponder, RFID system and methods of operation
US7561107B2 (en) RFID device with microstrip antennas
KR20110100648A (ko) 저주파수 전력 어시스트를 갖는 항목 레벨 ｕｈｆ ｒｆｉｄ 태그에 대한 방법 및 시스템
US20070008141A1 (en) Battery identification system and method
NO315624B1 (no) Automatisk identifikasjonssystem ved bruk av radiofrekvenssignaler
EP2153019A2 (en) High gain rfid tag antennas
CN101971416B (zh) 邻近导电元件使用的rfid天线
GB2521857A (en) UHF RFID tag for bottles wines spirits has radio tamper evident means
Dressen Considerations for RFID technology selection
US8228236B2 (en) Inverted F antenna with coplanar feed and RFID device having same
US8115688B2 (en) RF conduit and systems implementing same
US20080100452A1 (en) RFID tag with barcode symbology antenna configuration
RU2461103C2 (ru) Пассивная метка системы радиочастотной идентификации для транспортных приложений
US7394378B2 (en) Electronic tagged box
WO2021034217A1 (ru) Способ увеличения радиуса считывания rfid метки и устройство для его осуществления
CN113544691A (zh) 通过阻抗变化的射频信号调制
EP3563298B1 (en) Dual uhf and nfc bottle tag
US20080062046A1 (en) Mounting structure for matching an rf integrated circuit with an antenna and rfid device implementing same
KR100615387B1 (ko) 무선인식태그가 내장된 용기뚜껑
JP2005151257A (ja) Ｒｆｉｄ通信における２周波通信方式
Patel Future scope of rfid technology and advantages & applications
Rida et al. based ultra-low-cost integrated RFID tags for sensing and tracking applications
Berrich et al. Study of the PIFA Antenna for RFID Applications

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20854890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3151912

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 202203948

Country of ref document: GB

Kind code of ref document: A

Free format text: PCT FILING DATE = 20200507

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 28/07/2022)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20854890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENPC Correction to former announcement of entry into national phase, pct application did not enter into the national phase

Ref country code: GB