[发明专利]通过读取器从应答器读取数据的方法、应答器及读取器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在多个时隙内通过读取器设备从应答器读取数据的方法。本发明还涉及用于执行本发明方法的一种应答器以及一种读取器设备。

背景技术

在起始段落中定义的非接触式读取器设备当前被广泛地使用，尤其是在服务部门、在逻辑学领域、在商业领域以及在工业生产领域中。通常基于智能卡的例子是建筑物和办公室的门禁系统、支付系统以及用于标识个人身份(例如护照)的智能卡。而基于所谓的RFID标签的例子通常是用于对象和产品的标识/定价或类别管理的系统(该技术通常被称为电子条形码，简称EPC)、动物标签以及内部具有RFID标签的纸。当然任何人将会意识到，上述例子仅仅表示多种应用的一小部分，并且仅用于例证可以使用智能卡和RFID标签的领域。此外，即将出现的近距离无线通信技术(简称NFC)也属于相同的技术领域。在下文中，以无源方式操作的RFID标签和智能卡以及NFC设备通常被称为应答器。

所有这些系统都需要读取器设备(除了NFC，因为该设备也可以充当读取器)，该读取器设备将与其无线电范围内的应答器进行通信。因此，读取器设备发送包括命令或数据并可由应答器接收的无线电信号。此外，通过应答器将数据和命令发送回至读取器，其中将区别无源应答器和有源应答器。无源应答器使用电磁区域的能量来给自身提供动力，而有源应答器则具有其自身的能源，例如电池。此外，必须区分读取器设备与应答器之间的不同种类的耦合。存在电感耦合、电磁反向散射耦合、紧耦合以及电子耦合。最后，各种系统在从几kHZ到几GHz的不同的频率范围内操作。为了简略起见，下面仅仅介绍通用系统特征。然而，任何人将容易理解，本发明的目的以及为了实现该目的所采取的措施可应用于所有种类的标识系统。

在设计读取器/应答器(例如RFID系统)时需要克服的一个问题是如何同时处理无线电范围内的众多应答器的问题，即，如何从应答器收集数据，以使得来自一个应答器的数据不与来自另一应答器的数据相重叠(通常被称为“数据冲突”)，这些冲突是开始由读取器装置来收集所有应答器的数据(通常是应答器的ID号)的所谓的“盘点”时，、读取器装置或应答器均无与在读取器装置的无线电范围内有多少个应答器相关的信息这个事实所产生的结果。在反复的读取过程期间逐步地揭示了这个数量，下面将参考图1、2a以及2b来对其进行解释。在EPC全球有限公司2004年1.0.9版的“RFID空中接口规范-EPC全球”中，尤其是在6.3.2节以及附录B、C和F中，可以发现类似的例子。在音频-ID中心2003年1.0.0版的“技术报告-13.56MHZ ISM频带种类1RFID接口规范”中，尤其是在B部分中，可以发现另一相类似的例子。最后，ISO/IEC 18000-6类型A表示了基于时隙的另一种方法，该方法的应答器的多重捕获导致了数据冲突。

图1现在示出了具有无线电范围内的四个应答器T1…T4的读取器设备RD的布置。为了从应答器T1…T4读取数据DAT1…DAT4，该读取器设备RD发出读取命令INV，由应答器T1…T4接收并随后处理该读取命令。因此，从应答器T1…T4向读取器设备RD发送请求的数据DAT1…DAT4。

图2a示出了图1所示的布置中的读取序列CYC1的现有技术的时序图，其中读取序列CYC1包括八个独立的时隙TS1…TS8。在时序图的第一行中示出了所述时隙TS。第二行示出了从读取器设备RD发送到应答器T1…T4的数据或命令。第三到第六行示出了从应答器T1…T4发送回至读取器设备RD的数据。图1的布置的功能如下：

首先由读取器设备RD发出读取命令INV(也称为“盘点”、“查询”、“开始一轮”或“初始一轮”)。该读取命令INV还包括与应答器T1…T4在发回数据时将使用多少个时隙TS相关的信息项。因此，在读取命令INV中包括时隙TS的数量N，在本示例中该数量N＝8。该数量N可以由读取器设备RD基于初始设置或基于先前的经验来严格随机地确定，即，读取器设备RD根据自适应算法来确定该数量N。

现在由应答器T1…T4来接收所述具有数量N的读取命令INV。基于该数量N，应答器T1…T4确定它们将在哪个时间点即在哪个时隙TS中进行应答。通常，这是通过从所有的时隙TS中随机选择一个时隙来完成的，这里是通过选择八个时隙TS1…TS8中的一个时隙来完成。在本示例中，第一应答器T1选择第一时隙TS1来将数据DAT1发送回至读取器装置RD。第二应答器T2也选择第一时隙TS1。第三应答器T3选择第四时隙TS4并且最后第四应答器T4选择第六时隙TS6。现在可以开始数据传输。