超声发射机和接收机系统以及使用相同系统的产品技术方案

技术编号:2965879 阅读:132 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
更适宜嵌入在获取多种基于无线超声波和/或射频功能的可佩戴安全手表、PDA,或者其它器件中的收发器包括资产、个体、宠物以及类似的数字标识和邻近以及感觉监控。便携式或可佩戴器件通过在器件的发送距离内周期性调查和接收信息标签而实现这些功能。本发明专利技术可通过检测到与实体相关联或附属于该实体的标签已经离开了个体的邻近区域并发出警报而帮助减少盗窃、损失或遗忘的可能性。该器件也可支持有感觉病损的个体,这包括聋的人、糖尿病患者以及类似的人,这是通过当被贴标签的实体进入个体周围的空间时检测被贴标签实体,或者通过检测诸如个体邻近区域中的过度热量或者极其重要的符号变化这样的环境激励,并发出警报声而实现的。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

0002本专利技术涉及无线通信领域。特别的,本专利技术提供便携式或可佩戴器件中的无线邻近(proximity)监控、标识验证,以及邻近感觉(sensation)监控。
技术介绍
0003几种工业使用射频标识系统,用于诸如库存控制、资产验证,以及交通工具运动跟踪这样的应用。RFID系统通常由两个构件组成,它们是读取器(readers)和标签。读取器通常是被安装在墙上或安装在柜台上的器件,其将询问信号广播到标签并其可解释来自标签的信息,作为某种用途。标签通常是小的、塑料封装的器件,其被置于由个体携带的物品上或该物品中,并用于几种工业应用,诸如库存控制、资产验证和交通工具运动跟踪。标签通常包含有关物品类型或对该系统而言有意义的唯一标识数的信息。通过利用诸如磁、磁力、射频(RF)、微波和类似这样的电磁波询问标签而从该标签获取信息。0004绝大多数RFID系统使用接近1MHz或在1MHz之上的询问和响应频率,其最常使用的频率是126KHz、915KHz、13.56MHz,以及2.45GHz。在这些频率处,标签容易受到屏蔽的影响,该屏蔽尤其是由诸如可以打断它们功能(disruptive to their functioning)的诸如手这样的人体所带来的屏蔽。0005较低的标签频率可适度抵抗由人体和其它物体所带来的屏蔽,但是由于带宽和距离限制,其仅具备有限的射频功能性。另外,该较低的频率标签是相当庞大的。带宽趋向于增加且当操作频率增加时标签趋向于变小。另外,询问距离在大约915MHz处是最大的,且在915MHz之后开始再次下降。不幸的是,这些较高的频率更容易受到屏蔽,尤其是由人体带来屏蔽。0006有两种基本的标签分类无源的和有源的。无源标签通过吸收询问信号能量,并使用这个能量来唤醒标签中的半导体标识芯片而工作并对询问信号做出响应。该能量也被用来发送回通常是初始信号强度的1/1000这样小的电磁信号。有源标签具有作为标签一部分的电池,其允许返回信号能量被放大,从而发送较长的距离。0007RFID标签通常由发送并接收工作于0.1到0.5毫瓦区域的电子信息(electronics)的读取器来询问。标签询问通常出现在范围从1英寸到12英尺的距离处,作为无源标签。有源标签具有大得多的发送距离,且能够频繁的发送从3英尺到1000英尺或者更多,并且尺寸也通常大得多。0008射频标识技术已经由许多公司开发了,这包括摩托罗拉公司/Indala(见美国专利第5,3780,880和5,565,846号)、德州仪器(见美国专利第5,347,280和5,541,604号)、微米/飞利浦半导体、单片机系统(Single Chips Systems)(见美国专利第4,442,507;4,769.074;5,095,362;5,296,722;以及5,407851)、CSIR(见欧洲文档号0494114 A2;0585132 A1;0598624 A1;以及0615285A2)、IBM(见美国专利第5,528,222;5,550,547;5,52 1,601;以及5,682,143号),以及感觉电子(见美国专利第5,625,341号)。上述参考的专利内容被全部包括于此。0009当前的读取器和发射机单元通常是庞大的,且不很适合被并入诸如手表这样的小的低的能量器件中。同样的,典型的0.1mw到0.5mw读取器能量需求不很适合被并入手表、便携式数字助理(PDA),或者其它便携式或可佩戴器件中。0010本RFID系统所面临的实际问题包括弱的发射信号能量、与某些标签和传感器相关联的较大尺寸和重量,以及信号屏蔽,除这些问题之外,也存在其它更多的抽象问题。一个问题是有这样的事实,即每个地方(country)可控制在该地方内频谱的不同段上的传输。尽管存在来自地方到地方(country-to-country)的某种一致性(uniformity),对不同的地方而言,具有关于通常由本RFID系统使用频率的禁止传输不是不常见的。这样,希望找到将在一频率处工作的收发器,该频率允许该收发机以及相关联的RFID系统被使用在多个地方。
技术实现思路
0011因此,本专利技术旨在便携式或可佩戴邻近安全器件,其充分消除由相关领域的限制和不利条件所导致的一个或多个问题。0012本专利技术的目标是要开发这样的装置,通过该装置,器件可进行无线通信,这就减少了对人体屏蔽的倾向,而当这样的通信被执行时,仍旧允许该器件之间保持合乎情理的距离。0013本专利技术的另一个目标是在来自个体的固定距离内对“安全帐篷”(“security tent”)的创建。0014本专利技术的进一步目标是可用在世界上许多国家内的标识器件的创建。0015本专利技术的附加特征和优点将在下面的说明中被详细阐明,且通过说明,其部分将会是显而易见的,或者可通过本专利技术的实践而被认识。本专利技术的目标和其他优点将通过特别在书面说明中指出的结构及其权利要求以及附图而实现并获取。0016这里说明的本专利技术实施例利用手表、PDA,或者其他便携式或可佩戴器件内的RFID或者超声标签和相应的读取器/发射器(收发器)以便于在与个体的设定距离处或之内进行邻近监控、标识验证、邻近感觉,以及其它的功能。成功的数字通信已经被聚偏氟乙稀(PVDF)薄膜传感器和利用在大约40KHz频率处的超声通信的收发器所示范。在与本专利技术相关联而测试时,个体被置于发送和接收天线之间,且在这两个方向的通信能力可能在至少距个体2.5英尺之内,从而使这个通信方法对邻近监控生效。在用发送方的个体来测试时,也获取机械耦合,从而将人体激活成扩展天线,以改善发射器和标签之间的范围。用于读取标签的距离被改善为基本上超过3英尺,其甚至具有低至-76dB的传输能量。0017应当理解的是以上的一般说明和下面的详细说明是范例性的和解释性的,且其提供了对如权利要求所述的本专利技术的进一步解释。附图说明0018附图被包括以提供本专利技术的进一步理解,且被并入并构成说明书的一部分,其阐明本专利技术的实施例,与说明书一起解释本专利技术的原理。0019在附图中0020图1是在本专利技术的手表实施例内功能元件的框图。0021图2是围绕具有本专利技术的个体的1米邻近检测区域的简图。0022图3是描述标签传感器设计的通用布置图。0023图4是具有一个或多个压电传感器的本专利技术手表实施例的示意框图。0024图5是具有一个或多个压电传感器的超声标签的示意框图。0025图6是阐明较佳标签学习和调查(poll)方法的流程图。0026图7阐明汽车中超声标签的使用。0027图8阐明飞机中超声标签的使用。0028图9阐明极其重要符号监控中超声标签的使用。0029图10阐明作为一次性化学或生物药剂测试器的超声标签的使用。0030图11阐明关于安全的超声标签的使用。0031图12阐明关于家庭自动化的超声标签的使用。0032图13阐明作为关于个体或关于宠物电子皮带的超声系统的使用。0033图14阐明关于人体运动学超声系统的使用。0034图15阐明在有价值器件中自报警超声标签的使用。具体实施例方式0035现在将详细给出对本专利技术较佳实施例的参考,其例子在附图中阐明。0036本专利技术的较佳实施例利用嵌入在可佩戴安全手表、PDA,或其他可佩戴或便携式器件中的收发器,以获取多种基于无线本文档来自技高网
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【技术保护点】
资产监控系统,包含:资产;至少一个超声无线控制器,能够数字超声通信;以及至少一个超声无线标签,其附属于所述资产且能够与所述无线控制器进行数字超声通信。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:R弗西尔P布兰特纳
申请(专利权)人:贝智虫股份公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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