在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法和装置。在采用被动式标签的射频识别系统中，读写器在通信过程中会交替发送命令和载波，标签可以从所述读写器发送的这些信号中获得能量。本发明专利技术的方法是，从那些发送载波信号的时段中选定至少一个时段，对该时段的载波发送信号采用增强的发送功率，或采用延长的发送时间，或在该时段由单独设置的独立供能装置额外地向标签发送一段载波，使得标签从所述选定时段的载波信号中，获得更多的能量用于读和／或写操作，从而提高读和／或写操作的可靠性，扩大射频识别系统的可读写范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别(RFID)技术，尤其涉及在采用被动式标签(passive tag)的射频识别系统中向标签提供能量的方法和装置。
技术介绍
射频识别系统通常由读写器(reader或interrogator)和标签(Tag)组成。在 采用被动式标签(Passive tag)的射频识别系统中，被动式标签的能量是从读写 器发送的射频波中获得的。例如，在基于EPC C1G2(EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Genemtion-2 UHF RFID Protocol for Communications at 860MHz — 960MHz Version 1.0.9)协议的射频识别系统中， 读写器在通信过程中会交替发送命令信号和载波信号(continuous wave,简称CW)，标签可以从所述读写器的发送信号中获得能量。读写器对标签的读和写是射频识别系统的两种主要操作，通常读写器在对标签执行读操作之后再执行写操作。标签在执行写操作时要比读操作消耗 更多的能量。 一些距离读写器较远的标签由于获得的能量较少，在执行完读 操作后可能没有足够的能量进行可靠的写操作。因此，采用被动式标签的射 频识别系统的可读写范围通常比可读范围小很多，如图l所示。这会限制射 频识别系统的很多应用。为了提高写操作的可靠性，扩大可读写范围，就需要给射频识别系统中 的被动式标签提供更多的能量以进行可靠的写操作。此外，在射频识别系统的读操作可靠性也有待提高、可读范围也有待扩 大的情况下，也需要给射频识别系统中的被动式标签提供更多的能量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供在采用被动式标签的射频识别系统中向标签提供 能量的方法、装置和系统，以使标签能获得更多的能量，使其执行读和/或写操作的可靠性得到提高，射频识别系统的只读和/或可读写范围得到扩大。本专利技术的第 一种在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法中，所 述射频识别系统的读写器的 一个通信过程包括至少 一个发送命令信号的时 段和至少一个发送载波信号的时段，所述射频识别系统的标签从所述载波信号中获得能量；所述读写器从发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为 增强时段；然后，所述读写器调节对发送信号的增益，使得在所述增强时段 中的载波信号以增强的发送功率发送出去，和/或，所述读写器调节向标签发 送载波信号的时间长度，使得在所述增强时段中以加长的时间长度向标签发 送载波信号。作为一种优选方案，所述选定增强时段的步骤包括当所述读写器检测 到对标签的接收信号强度小于一预设的接收信号强度参考值时，所述读写器 选定当前或之后的至少 一个发送载波信号的时段作为所述增强时段。作为另一种优选方案，所述选定增强时段的步骤包括当所述读写器要 向标签写入的比特数大于一预设的比特数参考值时，所述读写器选定当前或 之后的至少 一个发送载波信号的时段作为所述增强时段。作为再一种优选方案，所述增强时段由所述读写器预先选定。具体地，所述增强的发送功率大于发送命令信号所采用的发送功率。优 选地，所述增强的发送功率为最大允许的发送功率。优选地，所述读写器进一步通过训练时段获取相关信息用于调节所述增益。本专利技术提供了一种实现第一种方法的读写器，包括 一个发送信号生 成单元，用于生成发送给标签的发送信号，所述发送信号包括至少一个发送 命令信号的时段和至少一个发送载波信号的时段； 一个功率调节单元，用于接收所述发送信号生成单元提供的发送信号，根据设置的增益对所述发送信号进行功率调节； 一个天线单元，用于将来自所述功率调节单元的发送信号 发送出去； 一个时段选择单元，用于从发送载波信号的时段中选定至少一个 时段作为增强时段； 一个增益控制单元，所述增益控制单元用于调节所述功 率调节单元的增益，以使在所述增强时段中载波信号达到增强的发送功率；和/或， 一个时长设置单元，用于控制所述发送信号生成单元的发送信号的时 段长度，使得在所述增强时段中延长上述发送载波信号的时段的长度。作为一种优选方案，所述读写器进一步包括 一个条件判断单元，用于检测对标签的接收信号强度，在判定所述接收信号强度小于一预设的接收信 号强度参考值时，触发所述时段选择单元从发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作为增强时段。作为另一种优选方案，所述读写器进一步包括 一个条件判断单元，用 于检测要向标签写入的比特数，在判定所述比特数大于一预设的比特数参考 值时，触发所述时段选择单元从发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作 为增强时段。优选地，所述读写器还包括 一个训练单元，用于执行训练时段并获取 相关信息，来确定在所述增强时段对所述功率调节单元设置的增益并提供给 所述增益控制单元。本专利技术还提供了第二种在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方 法，其中，所述射频识别系统的读写器的一个通信过程包括至少一个发送命 令信号的时段和至少一个发送载波信号的时段，所述射频识别系统的标签从 所述载波信号中获得能量；在所述射频识别系统中设置至少一个独立供能装 置；所述独立供能装置从发送载波信号的时段中选定至少 一个时段作为增强 时段；所述独立供能装置监视所述读写器通信的进程，在确定进入所述增强 时段时，向标签发送载波，直到所述读写器开始发送下一个命令。 优选地，在距离读写器较远的标签附近设置所述独立供能装置。 优选地，根据所期望的覆盖范围相应地设置所述独立供能装置。 本专利技术还提供了一种实现第二种方法的独立供能装置，包括 一个时段 选择单元，用于从一个读写器发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为 增强时段； 一个时段控制单元，用于监视所述读写器通信的进程，在确定所 述读写器开始所述增强时段时发出发送载波信号的指示，在确定所述读写器开始发送下一个命令时，发出停止发送载波信号的指示； 一个载波发送单元， 用于在收到所述时段控制单元发出的发送载波信号指示时，向标签发送载 波，直到收到所述停止发送载波信号指示。在现有的采用被动式标签的射频识别系统中，读写器通过在发送命令信 号的间隙发送载波信号以向标签提供能量，且发送命令信号和发送载波信号 都采用相同的发送功率。而本专利技术的第一种方法的一方面是增强了选定的增 强时段中载波信号的发送功率，相对于现有技术来说，本专利技术的这种方法可 以使标签从载波信号中获得更多的能量用于读和/或写搡作，提高了读和/或写操作的可靠性，扩大了系统的只读范围和/或可读写范围。而且，在其它时 段仍采用较低的发送功率发送信号，可以避免对其它读写器的工作产生太大 干扰。本专利技术的这种方法不增加载波信号的发送时间，因此不会使读写才喿作 的耗时延长。如果在满足预定条件时才触发设置增强的发送功率，则在向标 签增加供能以提高读和/或写操作可靠性的同时，又可以避免对其它读写器的 操作产生大的干扰。本专利技术的第一种方法的另一方面是，延长了载波信号的发送时间，相对多的能量用于写操作，提高了读和/或写操作的可靠性，扩大了系统的只读范 围和/或可读写范围。这种方法不增加载波信号的发送功率，因此不会对其它 读写器的工作产生额外的干扰。如果在满足预定条件时才触发设置延长的发 送时间，则在向标签增加供能以提高读和/或写操作可靠性的同时，又可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法，其中，所述射频识别系统的读写器的一个通信过程包括至少一个发送命令信号的时段和至少一个发送载波信号的时段，所述射频识别系统的标签从所述载波信号中获得能量；　其特征在于，　所述读写器从 发送载波信号的时段中选定至少一个时段作为增强时段；　然后，所述读写器调节对发送信号的增益，使得在所述增强时段中的载波信号以增强的发送功率发送出去，和／或，所述读写器调节向标签发送载波信号的时间长度，使得在所述增强时段中以加长的时间长度 向标签发送载波信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁勇，喻丹，兰普马蒂尔斯，霍尔斯特迪特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]