!HU000007662T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 007 662
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 04 743809 (22) A bejelentés napja: 2004. 06. 21. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040743809 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1639515 A2 2005. 01. 06. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1639515 B1 2009. 12. 23.
(51) Int. Cl.: G06K 19/07 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 05001744 PCT/IB 04/002124
(30) Elsõbbségi adatok: 610101 2003. 06. 30.
(73) Jogosult: Nokia Corporation, 02150 Espoo (FI)
US
(72) Feltaláló: HUOMO, Heikki, 90650 Oulu (FI)
HU 007 662 T2
(54)
(74) Képviselõ: Kovács Gábor, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Több üzemmódú rádiófrekvenciás címkét használó rendszer és eljárás több leolvasó-címke konfiguráció támogatására
A leírás terjedelme 22 oldal (ezen belül 7 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 007 662 T2
A találmány szakterülete Ez a találmány általában véve rádiófrekvenciás (RF) kommunikációra vonatkozik, pontosabban véve egy rendszerre, eljárásra és készülékre több leolvasócímke konfiguráció és távolság támogatására, amelyek egyetlen, több üzemmódú RF transzpondert/címkét használnak. A találmány háttere A vezeték nélküli technológia folyamatosan továbbfejlõdik, egyre inkább jelentõsen megkönnyíti és hatékonyabbá teszi a korábban munkaigényes üzleti és személyi feladatokat. A nagy távolságú cellás és más vezeték nélküli hálózatok tették lehetõvé a mai mobil társadalmat lehetõvé téve a mobil úton történõ hangos kommunikációt, az üzenést, a multimédia kommunikációt, az e¹mail forgalmazást, az internet-hozzáférést, valamint széles körben vezeték nélküli alkalmazásokhoz és szolgáltatásokhoz való hozzáférést. A rövid hatóterû vezeték nélküli technológiák ugyancsak jelentõs fejlõdést okoztak a mai társadalomban mind a személyi, mind az üzleti területen. Az egyik ilyen rövid hatókörû vezeték nélküli technológia az úgynevezett rádiófrekvenciás azonosítási (RFID) technológia. Általánosságban véve RFID technológia elektromágneses vagy elektrosztatikus csatolást alkalmaz az elektromágneses spektrum rádiófrekvenciás (RF) részében. Az RFID leolvasók legalább egy antennát és egy adó-vevõt tartalmaznak, ahol is az RFID leolvasóból egy RF jel adható le. Az RF jel transzpondereket vagy „címkéket” aktivál, ha azokat hozzáérintik, vagy pedig egy elõre meghatározott hatókörön belülre kerülnek. Aktiválás után a címke információt ad vissza az RFID leolvasónak. Részletesebben véve egy passzív címke (vagyis amelynek nincs helyi tápforrása) az RFID leolvasó által elõállított idõben változó elektromágnes RF hullámokkal lehet energiával ellátni. Amikor az RF mezõ a címkéhez társított antennatekercsen áthalad, akkor a tekercsben feszültséget generál. Ez a feszültség használható fel azután a címke tápellátására és ez teszi lehetõvé a címke számára, hogy visszafelé információt adjon le a leolvasó számára, amit idõnként visszaszórásnak neveznek. Az RFID címkék elõnyösen használhatók fel tetszõleges számú szituációban. Egy üzlet például termékeihez címkéket társíthat annak érdekében, hogy megkönnyítse nyomon követésüket, osztályozásukat vagy másféle módon a termékek megfigyelését gyártás, raktározás, leltározás során vagy eladás elõtt a szállítási lánc más pontjánál. Az RFID leolvasók a szállítási lánc különbözõ állomásainál használhatók fel ilyen funkciók végrehajtásához. Mivel a szállítási lánc ilyen funkcióinak a típusai általában véve az egyik helyrõl a másikra mozgó tömeges termékekre vonatkoznak, ezért általában véve az a legelõnyösebb, ha olyan leolvasókat és címkéket alkalmaznak, amelyek képesek kommunikációra viszonylag nagy távolság mellett legalábbis az RFID összefüggésben értelmezve. Pontosabban véve a passzív címkéket gyakran alkalmazzák ilyen esetekben amiatt, hogy viszonylag olcsók az aktív címkékhez
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
képest. A passzív címkéknek ugyan korlátozott az a képessége, hogy válaszoljanak vagy visszafelé adjanak (vagyis visszafelé szórjanak) információt egy olvasójel vételének hatására, azonban bizonyos frekvenciák esetében az ilyen távolságok kiterjeszthetõk több vételre, ami megfelel a szállítási lánc egyes állomásaihoz. Az a távolság, amelynél RF kommunikáció elérhetõ, számos tényezõtõl függ, amilyen például az antennatekercs mérete, a kibocsátott olvasási teljesítmény, a címke jósági tényezõje és a kibocsátott jel frekvenciája. Például a 900/2400 MHz frekvenciák alkalmasak nagyobb leolvasó-címke távolságokhoz és több méter nagyságrendjébe eshet ez a távolság. Egyes esetekben ugyan elõnyös lehet a hosszabb leolvasási távolság, azonban más esetekben esetleg ez nemkívánatos. Például ugyanaz a termék nyomon követhetõ, osztályozható vagy másféle módon megfigyelhetõ az eladás elõtti gyártási és raktározási mûveletek közben egészen a nagykereskedelmi polcokig vagy kiskereskedelmi egységekig. A vonatkozó termékinformáció ezután kevésbé függ a termék mennyiségi jellemzõitõl és inkább függ magától a terméktõl. A fogyasztó például inkább érdeklõdik magára az egyes termékekre vonatkozó információ iránt, amilyen például a termék leírása, a garanciára vonatkozó információ, egységár és hasonló. A jelenlegi címketechnológia azonban egyetlen üzemmódú címkéket támogat, amennyiben minden egyes címke egy meghatározott olvasási távközlésre van kialakítva. Az RFID technológiának egy gyártás, raktározás és az eladási helyet megelõzõ más fázisoknál történõ használatának mind a költség, mind a hatékonyság szempontjából jelentkezõ elõnyeinek következtében a címketechnológiát ezek a gyártást megelõzõ üzleti elõnyök ösztönzik. Ennek az eredménye az olyan termékcímkék kialakítása, amelyek mindig hosszú leolvasási távolsághoz alkalmasak. Ez azonban vásárló esetében esetleg nemkívánatos. Például a felhasználó tulajdonlása/használata közbeni aktív hosszú leolvasási távolság lehetõvé teszi a terméknek bármilyen RFID leolvasó segítségével történõ nyomon követése a termék címkéjének kialakított hatókörén belül, ami sértheti a fogyasztó személyiségi jogait. Másrészrõl, ha a termékhez nincs hozzákapcsolva címke, akkor megszûnik a fogyasztó számára az a lehetõség, hogy kihasználja azt az elõnyt, hogy információt tud szerezni a termékrõl a vásárlásra vonatkozó döntés során, továbbá a termék hasznos élettartama során. Az a körülmény, hogy a fogyasztó nem tudja kihasználni az RFID technológia elõnyeit, továbbá hogy a termékhez társított információ a mai társadalomban különös veszteséget jelent, mikor RFID leolvasók valósíthatók meg mobil terminálokban, például mobiltelefonokban. A személyi digitális asszisztensek (PDA eszközök), vagy más mobil eszközök állnak a vásárlók rendelkezésére, amelyeket gyakorlatilag bármikor használhatnak. A WO 02/39379 dokumentum érintésmentes adathordozót ismertet, amelynek legalább két antennája van különbözõ átviteli tartományokhoz a megadott 1.
1
HU 007 662 T2
igénypont tárgyi köre szerint. Az US 2003/0116634 dokumentum egy nem érintéses IC kártyát ismertet, amely egy váltó kapcsolót tartalmaz a kommunikációs távolság változtatásához egy külsõ eszköz és a tárgyak közötti kommunikáció számára. Ennélfogva szükség van egy olyan megoldásra, amelynél a címke információja hozzáférhetõ valamennyi esetleges felhasználó számára, aki az ilyen címkékkel ellátott tárgyak közelébe jut. A jelen találmány ezt és más igényeket elégít ki és a technika állásához képest más elõnyöket is kínál. A találmány összefoglalása A technika fent ismertetett állását terhelõ korlátok legyõzése, valamint a jelen leírás elolvasása és megértése alapján nyilvánvalóvá váló más korlátok legyõzése érdekében a jelen találmány egy rendszert, készüléket és eljárást ismertet többféle leolvasó-címke konfiguráció és leolvasó-címke távolság támogatására egyetlen több üzemmódú címke felhasználásával. A találmány egyik megvalósítása értelmében az 1. igénypont szerinti több üzemmódú rádiófrekvenciás (RF) transzpondert hoztunk létre. A transzponder egy címkét mûködtetõ áramkört tartalmaz, amely úgy van kialakítva, hogy egy vagy több leolvasóeszközzel történõ aktiválás hatására információt szolgáltasson. A címkemûködtetõ áramkörhöz több antennaáramkör csatlakozik, ahol is minden egyes antennaáramkör más-más leolvasó-címke távolságon történõ mûködésre van konfigurálva, amibe beleértendõ egy nagy hatótávolságú és egy rövid hatótávolságú antennaáramkör. A címkemûködtetõ áramkörhöz és az antennaáramkörök legalább egyikéhez legalább egy tiltó áramkör csatlakozik, ahol a tiltó áramkör úgy van konfigurálva, hogy az RF transzponder útján vett tiltó jel hatására letiltsa az antennaáramkörök legalább egyikének a mûködését, azét, amelyhez hozzá van kapcsolva. Egy ilyen több üzemmódú RF transzponder egy még jellegzetesebb kiviteli alakja szerint a tiltó áramkör egy állandóan tiltó áramkört tartalmaz, amely úgy van kialakítva, hogy állandóan tiltsa a meghatározott antennaáramkörök mûködését. Egy másik kiviteli változat esetében a tiltó áramkör egy idõlegesen tiltó áramkört tartalmaz, amely arra van kialakítva, hogy a meghatározott antennaáramkörök mûködését idõlegesen tiltsa. Az ilyen állandóan és idõlegesen tiltó áramkörök tartalmazhatnak például mechanikai kapcsolót, elektronikus kapcsolót, biztosítékot és hasonlót. Egy kiviteli alak esetében az antennaáramkörök közül legalább néhány úgy van kialakítva, hogy különbözõ frekvenciasávokon mûködjön. Egy még jellegzetesebb kiviteli alak esetében egy elsõ antennaáramkör úgy van konfigurálva, hogy feszültséget indukáljon a címkemûködtetõ áramkör tápellátásához egy vett jel hatására, amely jel frekvenciája kb. 13,56 MHz frekvenciasávban van, továbbá egy második antennaáramkör úgy van konfigurálva, hogy a címkemûködtetõ áramkör tápellátásához feszültséget indukáljon egy vett jel hatására, amelynek frekvenciája kb. egy 900/2400 MHz frekvenciasávban van. Egy még további kiviteli alak esetében az anten-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
naáramkörök közül legalább néhány különbözõ fizikai jellemzõkkel van kialakítva, amelyek befolyásolják a vonatkozó antennaáramkör leolvasó-címke távolságát, amilyen például a különbözõ antennaalak, antennakialakítás, teljesítményszintek stb. A találmány egy még további kiviteli alakja értelmében egy több üzemmódú rádiófrekvenciás azonosító (RFID) címkét hoztunk létre. Az RFID címke egy elsõ címke áramkört tartalmaz, amely egy elsõ antennatekercset tartalmaz egy elsõ leolvasójel vételéhez, továbbá egy elsõ memóriát tartalmaz elsõ információ tárolásához, valamint egy elsõ feldolgozó áramkört tartalmaz az elsõ leolvasójel hatására az elsõ információ szolgáltatásához. Az elsõ antennatekercs és az elsõ feldolgozóeszköz közé egy tiltó áramkör van bekapcsolva az elsõ címke áramkör mûködésének a címke által vett tiltó jel hatására történõ letiltásához. A címke továbbá egy második címkeáramkört is tartalmaz, amely egy második antennatekercset tartalmaz egy második leolvasójel vételéhez, egy második memóriát tartalmaz második információ tárolásához és egy második feldolgozó áramkört tartalmaz a második leolvasójel hatására a második információ szolgáltatásához. A találmány egy további megvalósítása értelmében eljárást dolgoztunk ki egy tárgyra vonatkozó információ nyeréséhez. Az eljárás során egy RFID címkét társítunk hozzá a tárgyhoz, ahol az RFID címke több antennaáramkört tartalmaz, amelyek mindegyike más-más leolvasó-címke távolságon mûködtethetõ. Az antennaáramkör közül az elsõbõl egy elsõ leolvasóeszközhöz (¹eszközökhöz) kommunikált információ egy elsõ nagy hatótávolságú leolvasó-címke távolságnál hajtható végre. Az elsõ antennaáramkör ezután letiltható és az antennaáramkörök közül egy másikból egy második, rövid hatótávolságú leolvasó-címke távolságnál mûködtethetõ második leolvasóeszközhöz (eszközökhöz) második információ továbbítható. Egy ilyen eljárás még jellegzetesebb megvalósításai esetében az elsõ antennaáramkör újra engedélyezhetõ annak érdekében, hogy újra kommunikációt létesítsen az elsõ antennaáramkör és az elsõ olyan leolvasóeszköz között, amely az elsõ frekvenciasávon mûködtethetõ. Egy még jellegzetesebb megvalósítás esetében a második antennaáramkör az elsõ antennaáramkör újra engedélyezésével kapcsolatban letiltható. Más jellegzetes megvalósítások esetében járulékos antennaáramkörök létesíthetõk a címkén oly módon, hogy a több áramkör N antennaáramkört tartalmaz, és az antennaáramkörök közül legfeljebb N–1 antennaáramkör tiltható le, és az antennaáramkörök közül a fennmaradó engedélyezett egy áramkörbõl információ kommunikálható egy vonatkozó leolvasó-címke távolságoknál mûködtethetõ egy vagy több leolvasókészüléknek. A találmány egy másik megvalósítása értelmében eljárást hoztunk létre tárgyra vonatkozó információ nyeréséhez. Az eljárás magában foglalja egy RFID címkének a tárgyhoz való társítását, ahol az RFID címke több antennaáramkört tartalmaz, amelyek mindegyike más frekvenciasávon mûködtethetõ. Elsõ informá-
1
HU 007 662 T2
ciót kommunikálunk egy elsõ nagy hatótávolságú antennaáramkörtõl egy elsõ frekvenciasávon mûködtethetõ elsõ leolvasókészülékhez (készülékekhez). Az elsõ nagy hatótávolságú antennaáramkört a címke útján vett tiltó jel hatására letiltjuk és egy második antennaáramkörtõl második információt kommunikálunk egy második frekvenciasávon mûködtethetõ egy vagy több második leolvasóeszközhöz. A találmány egy további megvalósítása értelmében eljárást hoztunk létre egy tárgyhoz társított információnak egy RF transzponder útján történõ szolgáltatására. Az eljárás során egy elsõ leolvasóeszközbõl az RF transzpondernél egy elsõ RF jelet veszünk és az elsõ RF jel vételének hatására elsõ feszültséget indikálunk egy elsõ antennahurkon. Az indukált elsõ feszültségbõl DC feszültséget állítunk elõ a transzponder logika energiával történõ ellátásához. A transzponder logika útján elsõ információt nyerünk vissza, és adjuk le az elsõ egy vagy több leolvasókészüléknek. Az elsõ antennahurkot az RF transzponder útján vett tiltó jel hatására letiltjuk, és az RF transzpondernél egy második leolvasóeszközbõl egy második RF jelet veszünk. A második antennahurkon a második RF jel vételének hatására egy második feszültség indukálódik, és az indukált második feszültségbõl DC feszültséget állítunk elõ a transzponder logika energiával történõ ellátásához. Ezután az energiával ellátott transzponder logika segítségével második információt nyerünk vissza és adjuk le a második leolvasóeszköznek. Az ilyen eljárás még jellegzetesebb megvalósításai esetén az elsõ információt egy elsõ memóriából nyerjük vissza és a második információt egy második memóriából nyerjük vissza. Másféle megvalósítási változatok esetében is letiltjuk az elsõ antennahurkot vagy visszafordítható vagy visszafordíthatatlan módon. A találmányt egy másik megvalósítása értelmében rendszert hoztunk létre tárgyakra vonatkozó információ nyeréséhez. A rendszer elsõ RFID jelkibocsátásra alkalmas elsõ RFID leolvasót, második RF jel kibocsátására alkalmas második RFID leolvasót tartalmazó legalább egy mobil terminál, és a tárgyak legalább egyikéhez társított több üzemmódú RFID címkét tartalmaz. A több üzemmódú RFID címke egy elsõ antennaáramkört tartalmaz az elsõ RF jel vételéhez, egy elsõ memóriát elsõ információ tárolásához, és egy elsõ feldolgozó áramkört az elsõ RF jel hatására az elsõ információt az elsõ RFID leolvasóhoz visszaszórt RF jelre történõ rámodulálásához. Az RFID címke az elsõ antennaáramkörhöz csatolt tiltó áramkört is tartalmaz az elsõ antennaáramkörnek az RFID címke útján vett tiltó jel hatására az elsõ antennaáramkör mûködésének letiltásához. A második RF jel vételéhez egy második antennaáramkör van kialakítva és egy második memóriát tartalmaz második információ tárolásához, továbbá második feldolgozó áramkört tartalmaz a második RF jel hatására a második információnak a második RFID leolvasóra visszaszórt RF jelre történõ rámodulálásához. A találmányra jellemzõ mindezen és más különféle elõnyök és új jellemzõk hangsúlyozottan ki vannak
5
10
15
20
25
30
35
2
emelve a csatolt igénypontokhoz, amelyek a leírás részét képezik. Mindazonáltal a találmány annak elõnyeinek és használata révén elért céljainak jobb megértéséhez hivatkozunk a rajzra, amely a találmány ismertetésének további részét képezik és amelyhez leíró rész tartozik, amelyben a találmány szerinti rendszer készülék és eljárás jellegzetes példáit szemléltetjük és írjuk le. A rajzok rövid ismertetése A találmányt a következõ ábrákon szemléltetett megvalósítások kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra egy reprezentatív környezetszemléltetõ tömbvázlat, amely szemlélteti a jelen találmány elõnyös megvalósításának elveit; a 2. ábra a találmány egyik kiviteli alakja szerinti reprezentatív transzpondert szemléltet, amely több antennaáramkört valósít meg, amelyek különbözõ leolvasó-címke távolságokon mûködnek; a 3. ábra a jelen találmány elvei szerint megvalósított reprezentatív kettõs üzemmódú RFID címke tömbvázlata; a 4. és 5. ábra a jelen találmány szerinti eljárások különféle megvalósításait szemléltetõ folyamatábrák, amelyek egy tárgyra vonatkozó információ nyerésére szolgálnak; a 6. ábra egy eljárás olyan megvalósítását szemléltetõ folyamatábra, amelynél egy passzív RFID címke vagy más egyenértékû RF transzponder szolgáltat információt, amely egy tárgyhoz van társítva; és a 7. ábra egy reprezentatív mobil terminál számító rendszert szemléltet, amely alkalmas a találmány szerinti kiolvasási mûveletek végrehajtására.
40
45
50
55
60 4
A találmány részletes ismertetése A példakénti megvalósítás következõ leírásában a leírás részét képezõ csatolt rajzokra hivatkozunk, amely rajzok szemléltetés útján mutatják meg, hogyan lehet a találmányt különféle formákban megvalósítani. Ez úgy értendõ, hogy másféle megvalósítások is alkalmazhatók, szerkezeti és mûködési változtatások hajthatók végre anélkül, hogy ez a jelen találmány körétõl való eltérést jelentene. Általánosságban véve a jelen találmány módot ad arra, hogy többféle RF leolvasó-címke konfiguráció és leolvasási távolságot valósítsunk meg. Különféle tárgyakra vonatkozó bizonyos információk fontosak lehetnek a gyártók, a kereskedõk, a fogyasztók és a tárgyak más felhasználói számára. A vonatkozó információ tárolható a tárgyakhoz társított transzpondereken vagy „címkéken”. Mivel az információkat keresõ személyeknek különféle információs igényük, leolvasóeszközkonfigurációik, leolvasásimennyiség-igényük és egyéb feltételeik lehetnek, ezért a különbözõ leolvasóeszkö-
1
HU 007 662 T2
zök és címkék közötti RF kommunikációs igények is különbözhetnek. A jelen találmány értelmében a címkék több antennaáramkörrel vannak kiképezve, amelyek alkalmasak különbözõ leolvasási távolságok esetében a kommunikációra. Ez megvalósítható különféle antenna méretek/konfigurációk alkalmazásával és/vagy megvalósíthatók különbözõ frekvenciákon mûködtethetõ különbözõ antennaáramkörök használatával. Ezáltal kommunikáció hajtható végre elsõ leolvasóeszközök és a címke között egy elsõ leolvasási távolságon, ezután ezt letiltva meg lehet akadályozni a további kommunikációt ezen a módon, és lehetõvé lehet tenni a kommunikációt második leolvasóeszközök és a címke között egy második leolvasási távolság mellett. A találmány méretezhetõ annyiban, hogy járulékos antennaáramkörök és tiltó áramkörök használhatók. Ily módon egyetlen több üzemmódú címke használható gyakorlatilag minden olyan esetben, amikor címkékkel ellátott tárgyakról van szó. A jelen találmány bármilyen olyan szituációban megvalósítható, amikor többféle leolvasási távolság változat lehet kívánatos. Az egyik ilyen szituáció tipikusan merül fel szállítási láncok esetében. A szállítási láncban a leolvasó-címke távolság a gyártás, termelés, leltározás vagy más logisztikával kapcsolatos funkció esetében méterek nagyságrendjébe eshet, ugyanakkor viszonylag kicsi leolvasó-címke távolságok lehetnek kívánatosak a szállítási lánc olyan pontjainál, ahová a fogyasztó is bekapcsolódik. Az alábbiakban egy ilyen megvalósítást ismertetünk az 1. ábra kapcsán. A szakterületen jártas szakember számára azonban könnyen belátható a rendelkezésére bocsátott leírás alapján, hogy a jelen találmány alkalmazható bármilyen leolvasó/transzponder alkalmazáshoz, ahol kívánatos és/vagy megfelelõ lehet többféle leolvasócímke távolság. Az 1. ábra egy reprezentatív környezetet szemléltetõ tömbvázlat, amely környezetben elõnyösen megvalósíthatók a jelen találmány elvei. A szemléltetett megvalósítás esetében egy tipikus termelési/szállítási láncot szemléltettünk. A leírás egyszerûsítése érdekében a szemléltetett szállítási lánc esetleg nem szemlélteti egy tipikus szállítási lánc minden egyes lépését. Itt például a szemléltetett szállítási lánc egy 100 gyártási lépést, 102 terméklogisztikát, 104 árusítási helyet, 106 fogyasztói felhasználást és 108 termék-újrahasznosítást tartalmaz. A 100 gyártási lépésben a termékeket általában összeállítják, felépítik vagy másféle módon elkészítik oly módon, hogy a termék a szándékolt felhasználás céljából mûködtethetõ. A 102 terméklogisztikai lépés általában tetszõleges számú funkciót jelent, amely vonatkozik a tervezésre, ellenõrzésre, elosztásra, szállításra, leltári nyilvántartásra, vagy az elkészített árunak a 104 árusítási helyre történõ áramlásával kapcsolatos más funkciókat. A 104 árusítási hely lépcsõje arra a lépcsõre vonatkozik, amikor a fogyasztó meg tudja vásárolni a terméket vagy termékeket, ami lehet egy kiskereskedelmi egység vagy egy nagykereskedelmi egység. A fogyasztás utáni használatba tartozik a termék eldobása és/vagy a használt termé-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
keknek 108 termék-újrahasznosítás számára történõ rendelkezésre bocsátása. A szállítási lánc egyes állomásai elõtt például a 14 árusítási hely és/vagy 106 fogyasztói felhasználás elõtt kívánatos lehet a termékek nyomon követése a 100 gyártás és a 102 termék logisztika állomásain át. Így például a szállítási lánc gyártási/logisztikai részében kívánatos lehet a 110a termékeknek a szerelési vonalon, csomagolás és szállítás stb. közbeni nyomon követése. Ebbõl a célból igen elõnyös lehet elektronikus termékinformációk használata. Az ilyen elektronikus termékinformáció alkalmazható például univerzális termékkód (UPC), elektronikus termékkód (EPC), vagy más ezzel egyenértékû elektronikus információforrás alakjában. Ez a fajta információ rendelkezésre bocsátható például elektromágneses/elektrosztatikus csatolási technológia alkalmazásával. Egy jellegzetesebb példaként ez az elektromágneses/elektrosztatikus csatolás megvalósítható az elektromágneses spektrum rádiófrekvenciás részében, rádiófrekvenciás azonosító (RFID) alkalmazásával. Egy másik eszköz például egy hordozható/mobil leolvasóeszköz azután ellátható egy RFID leolvasóval és a transzponderek vagy „címkék” a leolvasó által kibocsátott rádiófrekvenciás hullámokkal aktiválhatók. Aktiválás után a címke információt ad le a leolvasóeszköz számára. A leolvasóeszköz felhasználója a vett információt vagy közvetlenül használhatja, vagy egy másik lehetõség szerint a vett információ felhasználható egy üzemeltetõi hálózat felõli egy kérés kezdeményezéséhez, például egy tárgyelnevezõ szolgálat (Object Naming Service, ONS) kérés kezdeményezéséhez. Az ONS egy olyan szolgáltatás, amely az üzemeltetõ hálózata útján érhetõ el UPC és/vagy EPC megkereséséhez és innét az információ ezután visszajuttatható az elolvasóeszközhöz vagy egy más hálózati célponthoz. A 110A termék szemlélteti egy ilyen transzponder vagy 112A „címke” használatát. A 100 gyártás, a 102 logisztika vagy esetlegesen a 104 árusítási helynél vagy annak közelében (például leltározáskor) az elektronikus termékinformációt általában véve nagyobb távolságokról kell leolvasni annak érdekében, hogy lehetõvé váljon kartonok, rakodólapok, szállító jármûvek és hasonlók leolvasása. Ugyanez vonatkozhat valójában egy üzletben felmerülõ funkciókra annak érdekében, hogy ellenõrizni lehessen a termékek nyilvántartását a polcokon vagy egyébként raktározási és/vagy árusítási helyükön. Egy másik példa esetében a 112A címkének lopás elleni védelemmel kapcsolatos használata, amihez például egy olyan leolvasó-címke elrendezést lehet alkalmazni, amellyel egy üzleten belül felügyelni lehet a tárgyakat egészen a tényleges 104 árusítási helyig. Ezen idõ alatt egy 114 leolvasóeszközzel nagyobb D1 távolságon együttmûködni képes 112A címke használata elõnyös lehet, például többméteres távolságig vagy akár ennél is távolabb. Másrészrõl az üzletbe vagy más helyre betérõ fogyasztó egy 110B termék utáni érdeklõdéshez és/vagy megvásárlásához esetlegesen igényt tart a termékre vonatkozó információra. A fogyasztó például más infor-
1
HU 007 662 T2
mációra kíváncsi, mint amelyet a címke a gyártás során szolgáltat, ami lehet például a termék leírása, a termék tulajdonsága, garanciainformációk és hasonlók. Transzponderek, például RFID címkék használatával a felhasználó közvetlenül a 112B címkérõl tud információt szerezni egy 118 RFID leolvasóval ellátott 116 mobil terminál használatával. Az ilyen információ szolgáltatható például elõre konfigurált memóriaeszközökkel, amilyenek a statikus RAM, FLASH stb. Ehelyett (vagy járulékosan) dinamikus memória vagy másféleképpen írható memória is használható az ilyen címkéken. Egy üzlet tulajdonosa például a 112B címkébe bizonyos információt kívánhat feltüntetni és/vagy frissíteni, ami lehet például a gyártó garanciainformációja, az üzlet garanciainformációja, az üzlet visszaadási/csere szabályzata, kuponok vagy hirdetések adása és hasonlók. Az írható és/vagy frissíthetõ memória használata nagyon elõnyös lehet ilyen körülmények között. Az információnak közvetlenül a 112B címkébõl való megszerzése helyett (vagy ehhez képest járulékosan) a 112B RFID címke egységes forrásazonosítót (URI), például egységes forrás nyomon követõt (URL) szolgáltathat, amely az internettel együttesen használható, nevezetesen a fogyasztó innét ezen mobil szolgáltató például vezeték nélküli alkalmazási protokoll (WAP) mûveletekkel, rövid üzenõ szolgáltatás (SMS) üzenettel, multimédia üzenõ szolgáltatás (MMS) üzenettel, Java (vagy ezzel egyenértékû programozási technológia) letöltéssel és hasonlóval meg tudja szerezni az információt. Egy fogyasztó által egy 116 mobil terminál útján történõ információmegszerzéssel kapcsolatban a 112B címkék használata (többek között) azt az elõnyt nyújtja, hogy a használónak nem kell átjutni semmilyen szolgáltatás segítségével történõ felderítésen, például internet keresõ géppel történõ kereséssel, ehelyett a termékre vonatkozó kért információ megszerezhetõ azáltal, hogy a fogyasztó saját 118 RFID leolvasójával (vagy ezzel egyenértékû eszközzel) megérinti a 112B címkét (vagy azt szorosan megközelíti vele). Egy ilyen 118 leolvasó hozzáférhetõ egy 116 mobil terminállal és általában megvalósítja az érintést/közeli leolvasási D2 távolságot (az információátvitel például néhány cm¹ig valósítható meg). Számos okból fordulhat elõ ilyen eset. Például amiatt, hogy a leolvasási távolság függ az antennahurok átmérõjétõl, ezért egy nagy antennahurok-átmérõ egy nagyobb 118 leolvasóeszközt követelhet meg, ami általában véve ellentétes azzal az igénnyel, hogy a 116 mobil terminál méretét a felhasználó számára kényelmes kis méretben tartsák. Ezen túlmenõen a kívánatos leolvasási távolságot a személyiségi jogok is megkövetelhetik. Így például nemkívánatos lehet, hogy a 112B címkék úgy legyenek megvalósítva, hogy lehetõvé tegyenek nagy leolvasási távolságot, mivel ez megkönnyítheti a fogyasztó által vásárolt terméket és a termékek tulajdonosának nyomon követését, miközben azok áthaladnak másik leolvasó áramkörökön. A leolvasási távolságot az érintési/közeli hatótávolságon belül tartva a terméket már nem lehet követni más leolvasóeszközökkel, és a 118 leolvasóeszközben lévõ antennahurok ki-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
sebb lehet és jobban illeszkedhet a hordozható/mobil eszközökhöz. Az ilyen érintéses/közeli leolvasási távolság iránti igény a termékre vonatkozó információ azonosítása esetében folytatódhat a termék élettartama során, miközben a fogyasztó azt használja, például egészen az eldobásig vagy 108 újrahasznosításig. Bizonyos esetekben ugyanolyan vagy eltérõ távoli/nagy hatótávolságú leolvasási távolságra lehet újból szükség az eldobás pontjánál, amilyen a termék 108 újrahasznosítása, mikor is szükség lehet a termékek osztályozására és/vagy nyomon követésére. Ezt a termék 108 újrahasznosítási pontjához társított 110C termék ábrázolja. Az a kívánalom, hogy a 110A termékeket távolról/nagyobb távolságról nyomon lehessen követni a 100 gyártás 102 logisztika közben egészen a 104 árusítási helyig, konfliktusba kerülhet a vásárlóknak azzal az igényével, hogy ugyanezeket a 110B termékeket nyomon követhessék a 104 árusítási helyen és a felhasználói 106 használat során. Ez annak a következménye, hogy a címke leolvasási távolsága elõre konfigurálva van. A címkék például jelenleg távoli/nagy távolságra való képességekhez vannak kialakítva, annak érdekében, hogy megkönnyítsék a gyártási/logisztikai és más eladás elõtti eseményekre vonatkozó igényeket. Amint korábban említettük, ez a fogyasztó számára esetlegesen nemkívánatos, mivel a távolról/nagy távolságokról történõ leolvasáshoz konfigurált címke más leolvasóeszközökkel is nyomon követhetõ. Ezen problémára az egyik megoldás az lehet, hogy a 104 árusítási helyen a címkét letiltsuk vagy a termékrõl eltávolítva eldobjuk, azonban ez egyúttal megszünteti annak a lehetõségét, hogy a végsõ felhasználó értékes információt szerezzen az ilyen címkék segítségével a termékre vonatkozóan. A jelen találmány értelmében egy „távoli/nagy távolságú” leolvasó-címke kommunikáció lehetséges az eladás elõtti események közben, míg a felhasználói alkalmazáshoz lehetõvé teszi az „érintés/közeli” leolvasó/címke kommunikációt. A találmány egyik megvalósítása érdekében ezt azáltal érjük el, hogy olyan címkéket bocsátunk rendelkezésre, amelyek többféle leolvasó-címke távolságokra érzékenyek. A szemléltetés érdekében az 1. ábra kapcsán két ilyen leolvasó-címke távolságot, D1 és D2 távolságot ismertetünk. Ezek az eltérõ távolságok tetszõleges egymástól különbözõ távolságok lehetnek, és a jelen leírás célja érdekében úgy jellemezzük, mint „érintéses/közeli” (például 50 mm¹ig terjedõ) és „távoli/messzi” (például 500 mm és 4 m közötti). A jelen találmány a vonatkozó távolságoktól függetlenül alkalmazható, amely távolságok nagymértékben függenek a leolvasónál és a címkénél lévõ antennatekercsek fizikai jellemzõitõl, a teljesítményre vonatkozó tényezõktõl, a címke jósági tényezõjétõl (Q) és hasonló paraméterektõl. Egy olyan címke, amelynek például viszonylag kicsi antennatekercsátmérõje van, egy kisebb visszaszórási tartománnyal rendelkezhet, mivel az ilyen tartomány általában arányos azzal a mértékkel, ameddig a fluxusvonalak eljutnak az antennatekercstõl.
1
HU 007 662 T2
Mindenesetre a jelen találmány a szóban forgó vonatkozó távolságoktól függetlenül alkalmazható. A találmány megadja annak módját, hogy szelektíven lehessen aktiválni/letiltani a többféle leolvasó-címke távolságokat. Az itt megadott leírás ugyan általában két ilyen leolvasó-címke távolságra vonatkozik, azonban a találmány ugyanígy alkalmazható három, négy vagy több leolvasó-címke távolsághoz. Ezenkívül a 13,56 MHz sávra és a 900/2e00 MHz sávra ismertetjük a leolvasási távolságokat, de a találmány ugyanígy alkalmazható más frekvenciasávok esetében is. A jelen találmány értelmében a címke által lehetõvé tett vonatkozó leolvasási távolságok együttesen lehetnek aktívak, vagy külön lehetnek aktívak, vagy egy kombinációban lehetnek aktívak olyan esetben, amikor három vagy több leolvasó-címke távolság van kiképezve. A többféle leolvasó-címke távolság megkönnyítésén felül a jelen találmány megadja annak a módját, hogyan lehet a leolvasási képességek közül egyet vagy többet letiltani. Elkülönített címke memória területek is kialakíthatók, hogy a vonatkozó információt tárolják, amely az egyes leolvasási-címke távolságokhoz van társítva; például az egyik memória a gyártási/logisztikai információhoz van társítva, míg a másik a felhasználó számára a termékre és/vagy a garanciára vonatkozó ismertetést tartalmazza. A címke és a leolvasó közötti közrehatási távolság a 13,56 MHz sávban (például) elsõsorban a leolvasó és a címke fizikai antennájának hurokméretétõl függ. A jelenlegi RF címkék tipikusan hitelkártyaméretben vannak kialakítva annak lehetõvé tétele érdekében, hogy a leolvasás valamelyest nagyobb távolságokról is lehetséges legyen. A leolvasók egyes fajtái, például az üzletek bejáratánál, a tömegközlekedési létesítményeknél stb. levõ leolvasók leolvasási távolsága kb. 5–10 cm, mivel a leolvasótekercs mérete tipikusan kb. 10 cm átmérõ nagyságrendjébe esik. 13,56 MHz frekvencián a találmány egyik megvalósítása szerinti címke egy olyan antennával van kiképezve, ami lehetõvé teszi az olyan távolságról történõ leolvasást, amely kb. ugyanolyan nagyságrendbe esik, mint az antennahurok mérete. Ha például az antenna mérete például 10 mm átmérõjû, akkor a leolvasási távolság maximum kb. 40 mm, feltételezve a kibocsátott kiolvasási teljesítményre vonatkozó elõírt határok betartását. A felhasználók ösztönösen „megérintik” a címkét annak érdekében, hogy a címke tartalmát kis távolságról kiolvassák. Ilyen körülmények között a leolvasási távolságot úgy lehet meghatározni, hogy a címkén lévõ antennahurok méretét egy meghatározott értékre készítjük (például megadjuk az antennahurok átmérõjét és meneteinek számát). Egy második frekvenciasávban például 900/2400 MHz frekvencián a jelen találmány a címkén más antennakialakítást valósít meg. A leolvasó által elõállított mezõt a hullámhossznak kb. 0,1-szereséig terjedõ távolságig (például ilyen frekvencián 1–3 cm távolságig) a közeli mezõ hatások dominálják, míg nagyobb távolságokon a távoli mezõk hatásosak. Ennélfogva a leolvasási távolságot úgy lehet meghatározni,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
hogy kettõ (vagy több) külön antennakonfigurációt valósítunk meg a közeli/távoli elektromágneses mezõkhöz. Az 1. ábrán egy példát szemléltettünk. A 112A, 112B, 112C transzponder több antennaáramkörrel van ellátva, amelyek A 120 antennaáramkörként, B 122 antennaáramkörként egészen n 124 áramkörig ábrázoltunk. Távoli/messzi leolvasási távolságokhoz a 112A transzponder A 120 antennaáramköre lehet aktív a B 122–n 124 antennaáramkörök is aktívak lehetnek, de idõlegesen le is tilthatók. A 100 gyártás, a 102 logisztika vagy más fogyasztó elõtti szakaszokban a 114 leolvasó és a 110A termék között távoli/messzi D1 leolvasási távolságok lehetségesek, amihez a 112A RFID címke A 120 antennaáramköre használható. Amikor a 110B termék a szállítási láncban elér egy olyan pontot, amikor a fogyasztó le kívánja olvasni egy 116 mobil terminál felhasználásával a címke információját, akkor egy D2 leolvasási távolsággal mûködtethetõ másik antennaáramkör, például a B 122 antennaáramkör használható, miközben az A 120 antennaáramkör le van tiltva. A 116 mobil terminál bármilyen típusú olyan mobil terminál lehet, amely egy RFID vagy ezzel egyenértékû 118 leolvasóval van ellátva és ilyen mobil terminálként használható egy 130 mobiltelefon, egy 132 személyi digitális asszisztens (PDA), asztali/notebook 134 számítógép vagy más hordozható 136 számítástechnikai eszköz, amely egy ilyen 118 leolvasóval van ellátva. Ilyen módszerrel a vonatkozó körülményektõl függõen más és más leolvasási távolságok használhatók. A találmány egyik megvalósítása értelmében egyes antennaáramkörök le vannak tiltva, míg egy másik antennaáramkör aktív. A gyártás/logisztika szakaszaiban például a távoli/messzi A 120 antennaáramkör lehet aktív, miközben a B 122 (és ha van más) antennaáramkör le van tiltva. Egy másik lehetõség szerint a B 122 antennaáramkör is aktív lehet, azonban a 112A transzponder és a 114 leolvasó közötti leolvasási távolság olyan, hogy csupán az A 120 antennaáramkör lesz képes a 114 leolvasóval való kommunikációra. Az egyik kiviteli alak esetében a különbözõ 120, 122, 124 antennaáramkörök egy meghatározott frekvencián mûködnek, és különbözõ antenna méretük/konfigurációjuk van annak érdekében, hogy más-más leolvasási távolságon mûködjenek. A találmány egy másik kiviteli alakja esetében a különbözõ 120, 122, 124 antennaáramkörökhöz különbözõ frekvenciákat használunk. Például az A 120 antennaáramkör távoli/messzi leolvasó-címke távolságokon való frekvencián mûködik, míg a B 122 antennaáramkör egy másik frekvencián mûködhet, amely közeli/érintéses leolvasó-címke távolságokhoz alkalmas. Amikor a termék a 104 árusítási helyen és/vagy a felhasználói 106 használat szakaszában van, akkor az A 120 antennaáramkör letiltható és ezáltal csak a B 122 antennaáramkör mûködtethetõ. Ez lehetõvé teszi azt, hogy a transzponderrel ellátott 110B termék kizárólag olyan leolvasókkal legyen leolvasható, amelyek a 116 mobil terminál (vagy más leolvasóeszköz) D2 leolvasási távolságán belül van.
1
HU 007 662 T2
A találmány egyik kiviteli alakja értelmében a korábban aktív antennaáramkör (a szemléltetett példa esetében az A 120 antennaáramkör letiltása állandó). Például egy biztosítékot magában foglaló tiltó áramkör alkalmazható, mikor is a biztosíték szakadást képez, amikor az A 120 antennaáramkört le kell tiltani. Ez lehetõvé teszi a B 122 antennaáramkör használatát annak lehetõsége nélkül, hogy távoli/messzi leolvasási távolságokon lévõ leolvasókészülékek leolvassák (vagy írják adott esetben) vagy másféleképpen nyomon kövessék a 112B transzpondert. Innen 2010. 03. 17. A találmány egyik másik megvalósítása esetében a korábban aktív antennaáramkör letiltása magával vonhatja az antennaáramkör idõleges letiltását. Az A 120 antennaáramkör például idõlegesen letiltható a 104 eladási helyen és/vagy a 106 fogyasztói használat során. Egy ilyen megvalósítás esetében egy regiszter, egy memóriahely vagy más tároló alkatrész tárolhat egy vagy több engedélyezõ jelzõt (flag), ami értesíti a feldolgozó (nem ábrázolt) logikát a 112B címkén az A 120 antennaáramkörre ne adjon semmilyen információt. Egy másik lehetõség szerint a 106 fogyasztói használat során az A 120 antennaáramkör idõleges letiltásához elektronikus vagy mechanikus kapcsolóelemek, például tranzisztoros kapcsolók, billenõkapcsolók, DIP kapcsolók és hasonlók használhatók. Az A 120 antennaáramkörnek távoli/messzi távolságokon mûködtethetõ idõleges letiltása olyankor lehet elõnyös, amikor kívánatos a késõbbiek során a távoli/messzi távolságról történõ leolvasás helyreállítása. Így például az A 120 antennaáramkör újbóli engedélyezése kívánatos lehet a termék 108 újrafelhasználási szakaszában, ami lehetõvé teszi az osztályozást, nyomon követést és a termék hatékony újrahasznosításához társuló egyéb funkciókat. A 110C termékhez társított 112C transzponder egy olyan példát szemléltet, ahol az A 120 antennaáramkör újra engedélyezett állapotban van. Egy másik lehetõség szerint a 108 újrafeldolgozási szakaszban egy másik antennaáramkör, például egy n 124 antennaáramkör használható. Meg kívánjuk jegyezni, hogy a jelen találmány bármilyen olyan helyzetben alkalmazható, amikor felmerül többféle leolvasó-címke távolság megvalósítása iránti igény vagy kívánalom és az 1. ábra leírását egy szállítási láncban való megvalósítás kapcsán adtuk meg, ami egy olyan reprezentatív megvalósítás, amelynél a jelen találmány elvei alkalmazhatók. Egyes címkék például több antennaáramkört használhatnak a jelen találmány értelmében annak érdekében, hogy különbözõ mobil terminál beolvasási képességeket legyenek képesek alkalmazni, továbbá igazodjanak a különbözõ titkossági szükségletekhez és hasonlókhoz. Az egyik ilyen példát jelentheti a találmány szerinti több üzemmódú címke használata a repülõterek csomagkezelésével összefüggésben, ahol a távolabbi, messzebbi leolvasó-címke konfigurációkat lehet használni a poggyász osztályozásához és a megfelelõ csomagszállító szerkezethez történõ irányításához, míg a közeli/érintéses leolvasó-címke konfiguráció használható a poggyász tulajdonosa számára annak meghatározá-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
sához, hogy a poggyász egy meghatározott darabja õhozzá tartozik¹e (például ebben az esetben a címke egy nevet, címet, jelszót stb. ad meg válaszul arra, hogy egy mobil terminál leolvasót közeli/érintési tartományon belülre helyez). Egy másik példát jelent a lopás elleni védelem. Így például egy távoli/messzi leolvasó távolság és egy megfelelõ antennaáramkör használható, miközben a termék az üzletben van, és a termék tényleges eladása elõtt. Ezáltal a termék nyomon követhetõ egy vagy több leolvasóeszközzel annak biztosítása érdekében, hogy a termék nem hagyja el az üzletet, még mielõtt megvásárolnák. Miután megvásárolták, a távoli/messzi antennaáramkör letiltható, de egy vagy több más antennaáramkör használható marad a felhasználó számára vagy vásárlás utáni célból. Mindenesetre az a képesség, hogy egy távoli/messzi antennaáramkört használni, majd ezután tiltani lehet, lehetõvé teszi a termékek eladás elõtti nyomon követését és ezáltal lehet a lopással kapcsolatos kérdéseket, ugyanakkor a késõbbiekben ez a lopás elleni felügyelet letiltható azt követõleg, ha lezárult a megfelelõ pénzügyi mûvelet. A jelen találmány azonban számos egyéb területen ugyanígy alkalmazható. A 2. ábra egy olyan jellemzõ 200 transzpondert (címkét) szemléltet, amely a jelen találmány egyik kiviteli alakjának megfelelõen több antennaáramkört tartalmaz, amelyek különféle leolvasó-címke távolságokon mûködnek. A szemléltetett kiviteli alak oly módon van konfigurálva, hogy két antennaáramkör használata útján két leolvasó-címke távolságra hatásos, habár a jelen találmány értelmében nagyobb számú antennaáramkör is megvalósítható. A jellemzõ 200 transzponder például egy RFID címke, amely legalább a 202 antennaburokkal ellátott elsõ antennaáramkört tartalmaz. Az elsõ antennaáramkörrel egy feldolgozó áramkör van társítva, amely a 2. ábrán 204 mikrokontrollerként (mC) formájában van ábrázolva. A 204 feldolgozó áramkör tetszõleges fajtájú feldolgozó áramkör lehet, amely mikrokontrollert, mikroprocesszort, csökkentett utasításkészletû kontrollert (RISC) vagy hasonlót tartalmaz, de nem feltétlenül csupán ezt. Az elsõ antennaáramkörhöz továbbá egy vagy több memória vagy tárolóterület, például 206 M1 memória társítható. Alkalmazható még továbbá más 208 áramkör, ami lehet például egyenirányító áramkör és hasonló. Feltéve azt, hogy az elsõ antennaáramkör egy passzív, induktív címkeáramkör a jelen leírás célja érdekében is az elsõ antennaáramkör 202 antennaburkánál lévõ leolvasóeszközbõl jelet vesz. A 202 antennaburok/tekercs egy indukált váltakozó áramú (AC) feszültséget generál a leolvasóeszközbõl vett, idõben változó jel hatására. Ezt az indukált AC feszültséget a 208 áramkör egyenirányíthatja abból a célból, hogy feszültségforrást szolgáltasson a 200 címke számára. Ezen forrásfeszültség felhasználásával a feldolgozó áramkör például a 204 mC információt tud kivenni egy társított memóriából például 206 M1 memóriából, és a kinyert információt leadja a 202 antennatekercs útján. A szemléltetett 200 címke továbbá egy második antennaáramkört tartalmaz, amely a legalább 210 anten-
1
HU 007 662 T2
natekercset tartalmazza. A második antennaáramkörrel egy feldolgozó áramkör van társítva, amely ugyanaz a feldolgozó áramkör lehet, mint az elsõ antennaáramkörhöz használt, de attól különálló feldolgozó áramkör is lehet. A szemléltetett példa esetében a feldolgozó áramkör az elsõ antennaáramkörhöz használt feldolgozó áramkörrel azonos, nevezetesen a 204 mC. Egy vagy több memória/tárolóterület társítható a második antennaáramkörhöz, ami például a 212 M2 memória. Meg kívánjuk jegyezni, hogy a különbözõ antennaáramkörökben használt bármelyik memória (például a 206 M1 memória, a 212 M2 memória) konfigurálható csak olvasható jelleggel, de lehet dinamikusan programozható oly módon, hogy bármikor új információ és/vagy frissített információ adható hozzá (például az információ hozzáadható, törölhetõ vagy módosítható egy kiskereskedelmi létesítményben, amely a tárgyakat eladáshoz rendelkezésre bocsátja). Ebben az esetben egy másik 214 áramkör is jelen lehet olyan funkciók megvalósításához, mint amilyen az egyenirányítás vagy a vonatkozó megvalósításhoz szükséges másik funkció. A processzoráramkör, memória és egyéb áramkörök közül egy vagy több többszörös antennaáramkör számára közös lehet, vagy pedig külön-külön áramkörök is megvalósíthatók. A második antennaáramkör mûködése az elsõ antennaáramkör kapcsán ismertetett mûködéssel analóg lehet, kivéve azt, hogy a mûködési frekvenciák különbözõek. A találmány egyik kiviteli alakja értelmében egyik vagy mindkét antennaáramkör letiltható akár idõlegesen, akár állandó jelleggel annak érdekében, hogy megkönnyítse a kívánt mûködési frekvencián a kívánt kommunikációt. A 202 antennatekercset, 204 mC mikrokontrollert, a 206 M1 memóriát és más 208 áramköröket tartalmazó elsõ antennaáramkört, a 210 antennatekercset, a 204 mC mikrokontrollert, a 212 M2 memóriát és egyéb 214 áramköröket tartalmazó második antennaáramkörtõl függetlenül vagy azzal együtt aktív lehet. Ez az elsõ áramkör például kialakítható távoli/messzi leolvasási távolságokhoz a 900/2400 MHz frekvenciasávokon. Amennyiben a második antennaáramkörrel egyidejûleg vagy egyedül mûködtethetõ, akkor az elsõ antennaáramkör távoli/messzi leolvasási távolságokon levõ leolvasóval folytat kommunikációt, például gyártás, logisztikai mûveletek vagy egy ellátási lánc fogyasztót megelõzõ más szakaszai során. Amikor a második antennaáramkört kell használni (például az eladási pontnál és/vagy a felhasználói használat során), akkor az elsõ antennaáramkör letiltható. Ezt a 216 funkcionális kapcsoló ábrázolja, amely eltávolítja a 202 antennaburkot az áramkörrõl vagy másféle módon tiltja le az antennaáramkört. Pontosabban körülírva abban az esetben, amikor elkülönített processzoráramkörök vannak megvalósítva a több antennaáramkör mindegyikéhez, akkor az antennaáramkör és a vonatkozó processzoráramkör (és/vagy egyéb áramkörök) közötti kapcsolódás megszüntetése megtiltja a processzoráramkör tápellátásához szükséges feszültség elõállítását. Amikor több antennaáramkörhöz egyetlen processzoráramkört alkalmazunk, akkor
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
a 216 „kapcsoló” funkció olyan jelként szolgálhat, amely jelzi a processzoráramkör számára, hogy ezen antennaáramkör számára ne végezzen mûveletet vagy másféle módon tiltja le információnak a címkétõl a leolvasóhoz történõ megfelelõ visszajuttatását. A találmány egyik kiviteli alakja esetében azonban a vonatkozó antennaáramkörök mindegyike el van különítve oly módon, hogy a 216, 218 kapcsolófunkciók az antennaburkokhoz irányuló kapcsolódások közül bármelyiket vagy mindkettõt letiltsák. A 202 antennahurkot tartalmazó elsõ antennaáramkör mûködése során például egy szállítási lánc gyártási/logisztikai fázisában mûködtethetõ. Amikor a termék eléri az értékesítési pontot, akkor a fogyasztók esetleg a termékbõl magára a termékre vonatkozó információt kívánhatnak megszerezni. Beleértve fentebb részletezett titkossági okokat különbözõ szempontokból kívánatos lehet kizárólag a közeli/érintéses leolvasási távolságok alkalmazása. Ilyen esetben a 202 antennahurok a megfelelõ idõpontban például a kiskereskedelmi egység polcára történõ kihelyezése alkalmával vagy a tényleges értékesítési pontnál stb. letiltható. Ez letiltja a távoli/messzi leolvasási képességet és csupán a közeli/érintéses leolvasási képességet hagyja aktív állapotban. A 2. ábra esetében ez végrehajtható a 216 kapcsolófunkció deaktiválása útján, amivel a távoli/messzi 202 antennahurok leválik az áramkörrõl, és ezután már csak a 210 antennahurkot alkalmazó második antennaáramkör marad aktív. Fel kell ismerni, hogy az ilyen antennaáramkörök tiltása lehet idõleges vagy állandó. A találmány egyik kiviteli alakja esetében az antennaáramkör letiltása maradandó, például egy biztosíték vagy más irreverzíbilis áramköri elem szakadássá alakítása útján. Egy másik kiviteli alak esetében a tiltás idõleges, ami történhet például egy elektronikus mechanikus kapcsoló vagy más reverzíbilis kapcsolóelem használata útján. A 3. ábra a jelen találmány elveinek megfelelõen kialakított jellemzõ kettõs üzemmódú 300 RFID címke tömbvázlata. A szemléltetett kiviteli alak két címkeáramkört alkalmaz, egy 302 A címkeáramkört és egy 304 B címkeáramkört, habár ugyanezen elvek vonatkoznak bármilyen többszörös mennyiségû címkeáramkörre is. A példa kedvéért a 302 A címkeáramkör és a 304 B címkeáramkör egy közös frekvencia használatával mûködhet, azonban a címkeáramkörök egymástól eltérõ frekvenciákon is mûködhetnek. A 302 A címkeáramkör 306 antennahurkot és hozzá társított 308 mûködtetõ áramkört, valamint 310 letiltó áramkört tartalmaz. A 308 A mûködtetõ áramkör tartalmazhat például 312 egyenirányító áramkört a vett idõben változó jel egyenirányításához abból a célból, hogy mûködtetõfeszültséget állítson elõ a 314 processzor/kontroller és a 308 A áramkörhöz társított más alkatrészek számára. A 308 A áramkör egy vagy több memóriát vagy tárolóelemet, például hosszú távú (NV) 316 memóriát, felejtõ (V) 318 memóriát és csak olvasható (ROM) 320 memóriát tartalmazhat. Amint az a szakterületen ismert, a NV memória olyan memóriát, például elektromosan törölhetõ programozható ROM
1
HU 007 662 T2
(EEPROM), FLASH memóriát és más memóriákat tartalmazhat, amelyek a tápellátás kimaradása esetén az információt megtartják. A nyomon követõ információ, az osztályozási információ vagy a leolvasó által keresett más memória eltárolható egy ilyen NV 316 memóriában. Az ilyen információ ehelyett vagy ezenfelül ROM 320 memóriában tárolható. A 320 ROM továbbá programutasításokat is tartalmazhat, amely a 314 processzor/kontroller által végrehajtható. A 314 processzor/kontroller által a számítások végrehajtásával vagy más átmeneti tárolási követelményekkel összefüggésben – mikor is a tápellátás kimaradása után nem kell megõrizni az adatokat – más memória, például a felejtõ (V) 318 memória használható. A 306 A antennahurok így jelet tud venni egy leolvasóeszközbõl, amely végül is energiával látja el a 308 A mûködtetõ áramkörhöz társított alkatrészeket, és ez lehetõvé teszi az információnak a leolvasóeszközhöz történõ visszafelé adását. Ezt szokásosan „visszaszórásnak” nevezik. A 302 A címkeáramkör tehát ezáltal a szemléltetett kiviteli alak esetében a 13,56 MHz frekvenciasávban érzékeny és felhasználható távoli/messzi leolvasási távolságokhoz az antenna fizikai tulajdonságainak (például az antennahurok átmérõjének, a hurok menetszámának stb.) köszönhetõen, amelyek elõsegítik a távoli/messzi leolvasási távolságokat. A 302 A címkeáramkör a 310 A tiltó áramkör útján letiltható annak érdekében, hogy a továbbiakban ne rendelkezzen ilyen távoli/messzi leolvasási képességgel. A 302 A címkeáramkör letiltása történhet például egy 322 mechanikus kapcsoló, 324 elektronikus kapcsoló, 326 biztosíték vagy más ehhez hasonló tiltószerkezet segítségével, amely érzékeny egy megfelelõ 328 tiltójelre. A 306 A antennahuroknak a 308 A mûködtetõ áramkörrõl történõ letiltása útján a 308 áramkör nem kap tápellátást és nem is hajtja végre az információnak a leolvasóeszközhöz történõ visszajuttatásához szükséges funkciókat. Meg kívánjuk jegyezni, hogy a 308 tiltó jelet egy másik lehetõség szerint a 308 A mûködtetõ áramkör szolgáltatja oly módon, hogy értesíti a 314 processzort/kontrollert vagy más engedélyezõ áramkört arról, hogy a 302 A címkeáramkörnek mûködõképesnek kell¹e lennie. A 302 A címkeáramkör letiltása után a megfelelõ leolvasóeszközzel vagy ¹eszközökkel való kommunikáció kizárólag a 304 B címkeáramkör útján történhet. A 3. ábra 304 B címkeáramköre a 302 A címkeáramkörhöz hasonló áramköröket tartalmaz, amelybe beletartozik egy 13,56 MHz frekvencián történõ kommunikációra konfigurált 330 B antennahurok és egy 332 B mûködtetõ áramkör, amely 334 egyenirányító áramkört, 336 processzort/kontrollert és a különféle fajtájú 338, 340, 342 memóriák vagy tárolóeszközök közül bármelyiket vagy többet tartalmazhat. A 304 B címkeáramkör is kívánt esetben letiltható a 344 B tiltó áramkör és 346 tiltó jel használatával, ahol is a 344 B tiltó áramkör ismételten bármilyen típusú tiltó áramkört tartalmazhat, amibe beletartozik egy 348 mechanikus és/vagy 350 elektronikus kapcsoló, egy vagy több 352 biztosíték vagy hasonló. A 300 címke ezáltal a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 10
2
gyártási/logisztikai mûveletek során használható a távoli/messzi rádiófrekvenciás kommunikáció elõsegítésére, amely nyomon követéshez, osztályozáshoz és más ezzel kapcsolatos funkciókhoz használható, majd ezután letiltható annak lehetõvé tétele érdekében, hogy például közeli/érintéses rádiófrekvenciás kommunikáció történhessen felhasználói használat céljából. Meg kívánjuk jegyezni, hogy a 308 A mûködtetõ áramkör és a 332 B mûködtetõ áramkör egyetlen mûködtetõ áramkörként is megvalósítható. Így például a több 306, 330 antennahurok mindegyikéhez egyetlen processzor/kontroller használható. Mindazonáltal továbbra is több memória áramkör létesíthetõ. Egy elsõ memória létesíthetõ például az elsõ antennaáramkör útján továbbítandó információ tárolásához, míg egy másik memória létesíthetõ egy második antennaáramkör útján továbbítandó információ tárolásához. A 3. ábrán szemléltetett elkülönített 308, 332 mûködtetõ áramkörök csupán a jelen találmány egyik kiviteli alakját jelentik. A 4. ábra egy tárgyra vonatkozó információ nyerésére irányuló eljárás egyik megvalósítását szemléltetõ folyamatábra. A tárgya egy transzponder, például RFID címke van társítva, amit az ábrán 400 blokk szemléltet. Az RFID címke csatlakoztatással, ragasztással, rögzítéssel vagy egyéb módon tárggyal társítható, és az RFID címkét a tárgy közelében tartja. Egy vagy több elsõ leolvasókészülékbõl származó indító jel vétele után az indító jel frekvencián történõ használata konfigurált elsõ antennaáramkörbõl 402 információ kommunikációja történik. Ha a RFID címke egy aktív címke (vagyis helyi energiaellátása van) akkor az indító jel bármilyen olyan jel lehet, amelyet a címke képes felismerni. Ezután a címke bármilyen megfelelõ átviteli mód útján leadhatja az információt. Amikor a RFID címke egy passzív címke, akkor az indító jel tipikusan egy idõben változó hordozó jelet foglal magában és az elsõ információ visszaküldése visszaszórási moduláció útján történik a hordozó jel útján. Valamilyen pontnál kívánatos lehet a címkének az egy vagy több elsõ leolvasókészülékkel folytatott további kommunikációjának a letiltása. Egy szállítási lánc jellegû megvalósítás esetében például kívánatos lehet a gyártás során és/vagy a szállítási lánc logisztikai lépései alkalmával használt típusú leolvasókészülékkel folytatott távoli/messzi kommunikáció beszüntetése. Egy ilyen esetben történik az elsõ antennaáramkör 404 letiltása. A letiltás lehet visszafordítható vagy visszafordíthatatlan. A címkén kialakított második antennaáramkör azonban ezután használható második információnak egy vagy több második leolvasókészülékkel történõ 406 kommunikációjához. A szállítási láncban történõ megvalósítás esetében például a második információ a fogyasztó számára lényeges információ lehet, és a fogyasztó leolvasóval kiképzett mobil termináljának a tárgyhoz történõ közelítése vagy megérintése révén ilyenkor a második információ átadható a fogyasztó mobil termináljának. Az 5. ábra egy tárgyra vonatkozó információ nyerésére irányuló eljárás egy jellegzetesebb megvalósítá-
1
HU 007 662 T2
sát szemléltetõ folyamatábra. A szemléltetett megvalósítás esetében egy tárggyal, például egy szállítási láncban lévõ termékhez egy RFID címke van 500 társítva. Az információ például nyomon követõ/osztályozó információ 502 kommunikációja egy elsõ antennaáramkör útján történik, amelynek elsõ antenna geometriája/konfigurációja van a gyártási/logisztikai mûveletek vagy más fogyasztóhoz nem kapcsolódó lépések során használt egy vagy több elsõ leolvasóeszközökhöz. A mûvelet végrehajtható bármilyen alkalmas frekvencián, például 13,56 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz stb. frekvencián. Amikor a címkézett termék belép a szállítási láncnak 504 döntési blokknál meghatározott fogyasztóhoz kapcsolódó szakaszába, akkor megtörténik az elsõ antennaáramkör 506 letiltása. Kívánt esetben a második antennaáramkör 508 engedélyezése is megtörténhet, azonban a találmány elõnyös megvalósítása esetében a második antennaáramkör már engedélyezve van. A második antennaáramkör például már elejétõl fogva engedélyezett módon konfigurálható. Meg kívánjuk jegyezni, hogy az egyik megvalósítás esetében ugyanazt a frekvenciát használjuk, mind az elsõ, mind a második antennaáramkörrel kapcsolatban, és az elsõ és második antennaáramkörök antenna geometriája/konfigurációja közötti különbség határozza meg a közeli/távoli különbségtételt. Egy másik megvalósítás esetében egy elsõ leolvasási frekvencia használható az elsõ antennaáramkörrel kapcsolatban, és egy második leolvasási frekvencia használható a második antennaáramkörrel kapcsolatban. Az elsõ antennaáramkör letiltása után a gyártási/logisztikai szakaszokban használt leolvasóeszközök a továbbiakban már nem képesek információt leolvasni a címkérõl. Ehelyett egy második antennaáramkör útján a fogyasztóval kapcsolatos információn 510 kommunikációja hajtható végre a fogyasztó leolvasóval ellátott mobil termináljával. A fogyasztó terméke kiválasztása és termékhasználati szakasza végül befejezõdhet, mikor is a felhasználó eldöntheti, hogy a címkével ellátott terméket feldobja¹e és/vagy újrahasznosítja. Amikor a címkével ellátott termék egy ilyen fogyasztót követõ szakaszba lép az 502 döntési blokk által meghatározott ponton, akkor létezhet egy olyan lehetõség, amellyel egy további antennaáramkörre lehet átkapcsolni, amit az 514 döntési blokk határoz meg. Ha ez így van, akkor 516 meghatározás során dõl el, hogy vannak¹e más rendelkezésre álló antennaáramkörök. Ha igen, akkor a fogyasztás utáni információ (például az újrahasznosítás során használt terméktípus információ) 518 lépésben ezen antenna útján kommunikálható a megfelelõ leolvasóeszközökhöz. Ha nem áll rendelkezésre több antenna, ahogy elõnyös és lehetséges, akkor kívánatos lehet a korábban letiltott antennaáramkörre való visszatérés. A szemléltetett megvalósítás esetében ezért 520 lépésben meghatározzuk, hogy az elsõ antennaáramkör állandó jelleggel lett¹e letiltva. Ha igen, akkor a címke nem kapcsol át más antennaáramkörrel. Ha azonban az elsõ antennaáramkört csak idõlegesen tiltottuk le (vagyis visszafordítható módon), akkor az elsõ antennaáramkört 522 lépésben újra enge-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 11
2
délyezzük, és a fogyasztót követõ információ 524 lépésben az elsõ antennaáramkör útján a megfelelõ leolvasókészülékekhez továbbítható. A 6. ábra egy olyan eljárás egyik megvalósítását szemléltetõ folyamatábra, amelynél egy passzív RFID címkéje vagy egy ehhez hasonló rádiófrekvenciás transzponder szolgáltat egy tárgyhoz társított információt. Ez a kiviteli alak azt feltételezi, hogy a címkén lévõ több antennaáramkör mindegyikének az aktiválásához egy közös leolvasási frekvenciát használunk, ugyanakkor minden egyes antennaáramkörnek egymástól eltérõ antenna geometriája/konfigurációja van a közeli/távoli kommunikációs képesség figyelembevétele céljából. A folyamatábra 600 blokkja azt mutatja, hogy a címke egy meghatározott frekvenciasávon (például 900/2400 MHz frekvencián) idõben változó jelet vesz, amely a címkén kialakított elsõ antennatekercsben AD feszültséget indukál, és az indukált feszültségbõl egy lényegében DC feszültséget állít elõ. Ezen DC feszültség felhasználásával a címke logikája energiával látható el annak érdekében, hogy egy elsõ memóriába elsõ információt kérdezzen le 602 lépésben, majd 604 lépésben az elsõ információt leadja a kezdeményezõ egy vagy több leolvasókészülék általi felhasználáshoz. Aktív címke esetében az ilyen adást a címke áramköre látja el energiával. Passzív címke esetében az információt visszaszórási moduláció útján adja le a címke azáltal, hogy az információt a visszaszórt hordozó jelre modulálja. Ha a címke nem vesz tiltó jelet az elsõ antennatekercs számára, ahogyan azt a 606 döntési lépés szemlélteti, és a 608 lépésben frekvenciajel van jelen, akkor az eljárás az elsõ antennatekercs használatával folytatódik. Valamely pontnál a címke 606 lépésben tiltó jelet vehet, ami által a címke 610 lépésben erre válaszul letiltja az elsõ antennatekercset. Ezután az elsõ antennatekercs útján nem történik további kommunikáció. A 612 lépésben a címke azonban a meghatározott frekvencián idõben változó jelet vehet, amikor a leolvasókészülék egy olyan kommunikációs tartományon belül van, amelyet egy második antenna geometria/konfiguráció támogat, ami elõsegíti a közeli/érintéses leolvasó-címke távolságot. Egy közeli/érintéses leolvasócímke távolság kívánatos lehet a használó titkossági igényének, a leolvasó-címke kompatibilitás és hasonló kielégítésének céljából. A leolvasó jelét vevõ második antennatekercs a tekercsen AC feszültséget indukál, és egy DC feszültséget állít elõ a címke logikájának energiaellátása céljából. A címke energiával ellátott logikája egy második memóriából 614 lépésben második információt kérdez le, és ezt a második információt a kezdeményezõ egy vagy több leolvasókészülék általi felhasználáshoz 616 lépésben leadja. A találmány egyik megvalósítása értelmében a címkén további antennatekercsszámok valósíthatók meg. Ha például a címke nem vesz tiltó jelet a második antennatekercs számára, amint azt a 618 döntési blokk szemlélteti, és a 620 blokkban második frekvenciájú jel van jelen, akkor a folyamat a második antennatekercs használatával folytatódik. Egyébként ha a második an-
1
HU 007 662 T2
tennatekercs számára tiltó jelet vesz, akkor a folyamat a címkén rendelkezésre álló mindegyik antennaáramkörre vonatkoztatva folytatódhat. Egy másik kiviteli alak esetében kevesebb mint az összes rendelkezésre álló antennaáramkör letiltható, amely esetben egyidejûleg több antennaáramkör is lehet aktív. A találmány egyik kiviteli alakja értelmében egy adott frekvenciasávnál a leolvasási távolságra vonatkozó szelektivitás megvalósítható azáltal, hogy a címkén ezen adott frekvenciasávra vonatkoztatva többféle antennageometriát valósítunk meg. Ha például a címke és a leolvasó közötti kölcsönhatási távolság 13,56 MHz technológia esetében befolyásolható a leolvasó és a címke antennahurkának fizikai méretei útján. Pontosabban véve, az ilyen frekvenciasávon mûködõ RF címkék „hitelkártya méretû” nagyságrendbe esnek annak lehetõvé tételéhez, hogy valamelyest távolabbról lehetõvé váljon a leolvasás. Egyes leolvasókialakítások esetében, például ajtók, nyilvános közlekedési eszközökkel stb. esetében kisebbek a leolvasási távolságok, ami például 5–10 cm nagyságrendjébe esik, mivel a leolvasó tekercs méretének átmérõje kb. 10 cm. Elsõ példaként a 13,56 MHz frekvenciájú technológiát tekintve a jelen találmány a címkén több olyan antennahurkot tesz lehetõvé, amely mûködtethetõ a 13,56 MHz technológia használatával. 13,56 MHz (vagy hasonló) mûködési frekvencián a hullámhossz kb. 22 m. Ez a hossz tipikusan sokkal nagyobb, mint az antenna hosszúsága és a leolvasó távolsága, és ennélfogva az antenna közeli mezõ tartományában induktív csatolás alakul ki. Az energiacsatolás mechanizmusa mágneses jellegû, amikor a leolvasási távolság méretei kicsinyek a hullámhosszúsághoz képest, ami 13,56 MHz esetében. A találmány értelmében az antennageometria egy olyan antennahurkot tartalmaz, amely kb. hitelkártya méretû annak lehetõvé tételéhez, hogy távolabbi leolvasási távolságot tegyen lehetõvé, miközben egy kisebb antennahurkot tartalmazó második antennageometria megvalósítása teszi lehetõvé a közeli/érintéses leolvasási távolságon való mûködést. Egy még jellegzetesebb példaként említjük, hogy egy kb. 10 mm átmérõjû antennahurok-méret legfeljebb kb. 40 mm leolvasási távolságnak felel meg, feltételezve, ha tiszteletben nem tartjuk a leolvasó által kibocsátott teljesítményre elõírt határokat. Egy közeli/érintéses leolvasási távolság jól mûködik, amikor a felhasználó egy mobil eszköz használatával olvassa le az információt, mivel a felhasználó a mobil eszközt „hozzáérinti” az érdeklõdésre számot tartó adott címkéhez és/vagy annak szoros közelébe juttatják. Ilyen módon az elsõ geometria a 13,56 MHz frekvenciasávban felhasználható távoli/messzi leolvasási távolságokhoz (például gyártási/logisztikai lépések során), ugyanakkor a második antennageometria a 13,56 MHz frekvenciasávban felhasználható közeli/érintéses leolvasási távolságokhoz (például felhasználói használat lépéseinél). Amikor közbülsõ leolvasási távolság is elképzelhetõ, akkor járulékos antennageometriák is használhatók. Mindenesetre a címkén alkalmazott bizonyos antennageometriák (pél-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 12
2
dául antennahurok-átmérõk, a hurok meneteinek száma) útján többféle leolvasási távolság határozható meg. Ilyen jellegû kiviteli alak alkalmazható más frekvenciatartományokhoz is. Így például az antennageometria használható fel nagyobb UHF frekvenciákon, például 900 MHz, 2400 MHz stb. frekvencián a leolvasási távolság meghatározásához. Ilyen frekvenciákon a hullámhossz lényegesen rövidebb, mint 13,56 MHz esetében, és kb. 10–35 cm tartományba esik. Ennélfogva különbözõ antennakonfigurációk és/vagy ¹méretek használhatók ilyen frekvencián a több antennaáramkör megvalósításához. A leolvasó által generált RF mezõt egészen, például a hullámhossz 10–20%-áig a közeli mezõ hatások uralják, amely tartomány 900/2400 MHz frekvencia esetében kb. 1–3 cm. A leolvasó által elõállított RF mezõt nagyobb távolságokon a távoli mezõ hatások uralják. Pontosabban véve a hullámhossznál nagyobb hosszúságnál az elektromágneses hullámok tipikusan „távoli mezõ” tulajdonságokat mutatnak. Így 900 MHz frekvencia környékén kb. 35 cm távolságnál a távoli mezõ tulajdonságok mutatkoznak meg, míg 2,4 GHz frekvencia környékén ez a távolság kb. 13 cm. Az ilyen távoli mezõ szituációhoz másféle antennakonfigurációk és ¹méretek használhatók. Hurokantenna-kialakítások használhatók, de másféle konfigurációk is, például dipólantenna-elrendezések is használhatók, ahol ez lehetséges. UHF frekvencián például dipólantenna használható, amely egyenes elektromos vezetõt tartalmaz, amelynek hosszúsága az egyik végétõl a másikig kb. a hullámhossz fele, és közepénél az RF tápvonalhoz csatlakozik. Rövid távolságnál vagy „közeli mezõben” (a hullámhossz például 20%¹a esetében), az RF kölcsönhatás eltér a távoli mezõ kölcsönhatástól. Mivel a leolvasó által elõállított RF mezõt a hullámhossz kb. 20%-ának megfelelõ távolságig a közeli mezõ hatások uralják (ez az UHF frekvencia esetén kb. 1–3 cm), egy ilyen antennakonfiguráció alkalmazható közeli mezõ leolvasási képességgel kiképzett mobil eszközökhöz. Kívánatos lehet ilyen közeli mezõs leolvasások használata mobil eszközökkel, mivel az ilyen közeli/érintéses üzemmódot a mobil eszköz használója ösztönszerûen alkalmazza. Az ilyen leolvasó áramkör úgy is kialakítható, hogy át lehessen kapcsolni távoli mezõs üzemmódra, mivel az UHF/VHF leolvasási teljesítmény kb. 4 m távolságig terjedõ leolvasási távolsághoz mindössze 0,5 W. Ezáltal a leolvasási távolság a találmány értelmében kettõ (vagy több) elkülönített antennakonfigurációval határozható meg a közeli/távoli mezõs elektromágneses mezõhöz, és ennélfogva a címke megvalósítható úgy, hogy szelektíven érzékeny a rövid vagy hosszú leolvasási távolságra. A jelen találmány szerinti címkék bármilyen fajtájú leolvasóeszközzel együtt használhatók. Az RFID címkék például erre a célra készített RFID leolvasókkal vagy más számítógépes és elektronikus eszközökkel olvashatók le, amelyek RFID leolvasóval vannak kialakítva. Egy különösen hasznos megvalósítás esetében közkeletûen használt mobil eszközök célszerû módon
1
HU 007 662 T2
RFID leolvasókkal alakíthatók ki, és ilyenek lehetnek például a vezeték nélküli/celluláris telefonok, a személyi digitális asszisztensek (PDA¹k) vagy más vezeték nélküli kézi beszélõk, kommunikációs eszközök, valamint hordozható számítógépes eszközök, amelyek alkalmasak vezeték nélküli kommunikációra. Az ilyen RFID leolvasók a mobil eszközökkel integráltan alakíthatók ki, vagy pedig azokhoz tartozékként adhatók. Az ilyen mobil eszközökhöz társított RFID leolvasók gyakran közeli/érintéses leolvasó-címke távolságokhoz vannak konfigurálva olyan célok érdekében, mint a titkosság és az antennatekercs mérete. Másrészrõl a gyártás, logisztikai mûveletek, újrahasznosítás, tárgyak tárolása vagy más használat gyakran azt igényli, hogy az RFID leolvasók távoli/messzi leolvasó-címke távolságokhoz legyenek konfigurálva. A jelen találmány szerinti több üzemmódú címkék ennélfogva úgy viselkednek, hogy ugyanaz a termék vagy egy másik tárgy használható olyan célokra, amelyek a közeli/érintéses leolvasástól a távoli/messzi leolvasásig terjednek. Azok a mobil terminálok, amelyek RFID leolvasóval látható jel, számítástechnikai rendszereket alkalmaznak, amelyek vezérlik és kezelik mind a hagyományos eszközök mûködését, mind a leolvasási funkciókat. A különbözõ funkciók és mûveletek végrehajtásához hardware, firmware, software vagy ezek kombinációja használható. A 7. ábra a jelen találmány szerinti RFID kiolvasó végrehajtására alkalmas mobil terminál számítási rendszer jellemzõ példáját szemlélteti. A példakénti 700 mobil számítási elrendezés alkalmas jelen találmány szerinti kiolvasási mûveletek végrehajtására és tartalmazhat egy 702 feldolgozó/vezérlõ egységet, például egy mikroprocesszort, csökkentett utasításkészletû számítógépet (RISC), vagy más központi feldolgozómodult. A 702 feldolgozó egységnek nem kell feltétlenül egyetlen egységnek lennie, és egy vagy több processzort tartalmaz. A feldolgozó egység például egy vezetõ (master) processzort és hozzátársított alárendelt (slade) processzorokat tartalmazhat, amelyek úgy vannak kapcsolva, hogy kommunikáljanak a vezetõ processzorral. A 702 feldolgozó egység vezérli a mobil terminál alapvetõ funkcióit, ahogyan azt a programtárolóban/memóriában rendelkezésre álló program elõírja. Ily módon a 702 feldolgozó egység a jelen találmány RFID leolvasási szempontjaival társított funkciókat hajtja végre. Pontosabban véve a 704 programtároló/memória egy operációs rendszert, valamint funkcióknak és programmoduloknak a mobil terminálon való végrehajtására szolgáló programmodulokat tartalmazhat. A programtároló tartalmazhat például egy vagy több csak olvasható memóriát (ROM), flash ROM, programozható és/vagy törölhetõ ROM eszközöket, tetszõleges hozzáférésû memóriát (RAM), elõfizetõi interfész modult (SIM), vezeték nélküli interfész modult (WIM), smart kártyát vagy más eltávolítható memóriaszközt stb. A jelen találmányhoz társított alkalmazási modulok, mint például a 706 leolvasó alkalmazás a 700 mobil számító elrendezéshez adatjelek útján is továbbítható, például elektronikusan letölthetõ egy háló-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 13
2
zaton, például az interneten vagy közbülsõ vezeték nélküli hálózatokon át. A 704 programtároló/memória ugyancsak használható adatok tárolására, például egy RFID címke által szolgáltatott tartalom tárolására. A találmány egyik kiviteli alakja esetében a tartalmat egy hosszú távú, elektromosan törölhetõ programozható ROM (EEPROM), flash ROM eszköz stb. tárolja, és így a mobil terminál kikapcsolása esetén nem vész el ez a tartalom. A 702 processzor továbbá egy 710 felhasználói interfészhez is kapcsolódik, amelynek elemei a mobil terminálhoz vannak társítva. A mobil terminál 710 felhasználói interfésze tartalmazhat például egy 712 kijelzõt, például egy folyadékkristályos kijelzõt, 714 billentyûzetet, 716 hangszórót és 718 mikrofont. Mindezen és más felhasználói interfész összetevõk a szakterületen ismert módon hozzá, vannak kapcsolva a 702 processzorhoz. A 714 billentyûzet alfanumerikus billentyûket tartalmaz sokféle funkció végrehajtásához, beleértve a számok tárcsázását és egy vagy több billentyûhöz társított mûveletek végrehajtását. A jelen találmány szerint például az RFID leolvasási funkciók kezdeményezhetõk és/vagy végrehajthatók a 714 billentyûzet használatával. Egy másik lehetõség szerint másféle felhasználói interfész szerkezetek is alkalmazhatók, amilyenek például a hangutasítások, kapcsolók, érintõmezõk/képernyõ, grafikus felhasználói interfész, amely mutatóeszközt, pozicionálógömböt, botkormányt vagy más felhasználói interfész szerkezetet jelenthet. A 700 mobil számító elrendezés tartalmazhat továbbá egy 720 digitális jelprocesszort (DSP) is. A 720 DSP különféle funkciókat hajthat végre beleértve az analóg-digitális (A/D) konverziót, a digitális-analóg (D/A) konverziót, beszédkódolást/dekódolást, titkosítást/visszafejtést, hibajelzést és hibakorrekciót, bit-folyam fordítást, szûrést stb. A 722 adó-vevõ általában egy 724 antennához van kapcsolva, és 726 rádiófrekvenciás jeleket ad és vesz a vezeték nélküli eszköz és egy hálózat között. A jelen találmánnyal összefüggésben a 700 mobil számító elrendezés egy 730 RFID leolvasóeszközt tartalmaz, amely magában foglalja a 732 antennahurkot. A 730 leolvasó 734 jeleket bocsát ki, amelyeket a címkék képesek felismerni, és ezáltal aktiválják a címkéket. Erre válaszul a címkék 736 információs jeleket szolgáltatnak, vagy közvetlen adás útján (aktív címkék esetében) vagy a hordozó jel modulált visszaszórása útján (passzív címkék esetében). A visszajuttatott információt azután feldolgozhatja a 702 feldolgozó egység, és a 706 leolvasóalkalmazás. A 7. ábra szerinti 700 mobil számítástechnikai elrendezés egy jellemzõ példát ad egy olyan számítástechnikai környezetre, amelyben megvalósíthatók az RFID leolvasók. Az itt megadott leírásból a szakterületen jártas szakember felismeri, hogy az ilyen leolvasókialakítások beépíthetõk különféle más jelenleg ismert és jövõbeli mobil számítástechnikai környezetbe. Az itt megadott leírás felhasználásával a találmány megvalósítható gépként, eljárásként vagy gyártott termékként hagyományos programozási és/vagy tervezési mód-
1
HU 007 662 T2
szereket használva, amellyel létrehozható a programozó software, a firmware, hardware vagy ezek bármilyen kombinációja. Bármilyen eredményül kapott egy vagy több program, amely számítógéppel olvasható programkódot tartalmaz, továbbá megvalósítható egy vagy több számítógéppel használható közegen, például beépített memóriaeszközökön, smart kártyákon vagy más eltávolítható memóriaeszközön vagy adó eszközökön, és ezáltal egy számítógépes programot vagy termelt árucikket a találmánynak megfelelõen alakít át. A találmány példakénti megvalósításának iménti leírását csupán a szemléltetés és az ismertetés kedvéért adtuk meg. Ezt nem szántuk egyrészt sem kimerítõnek, sem a találmányt pontosan az ismertetett megoldásra korlátozó jellegû ismertetésnek. A fenti kitanítás fényében számos módosítás és változat válik lehetõvé. A szakterületen jártas szakember számára például nyilvánvaló a korábbi leírásból, hogy a találmány ugyanígy alkalmazható más jelenlegi vagy jövõbeli rádiófrekvenciás azonosító technológiához, amely például elektromágneses/elektrosztatikus csatolást tartalmaz, és így a jelen találmány nem korlátozódik a jelenlegi értelemben használt „RFID” technológiára. A találmány különféle megvalósításait továbbá egy szállítási láncba való alkalmazás kapcsán ismertettük, azonban a jelen találmány bármilyen olyan környezetben alkalmazható, ahol a leolvasási távolság meghatározásának vagy tiltásának képessége értéket képvisel. Szándékunk szerint a találmány körét ez a részletes ismertetés nem korlátozza, hanem azt az ide csatolt igénypontok adják meg.
5
10
15
20
25
30
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Többszörös üzemmódú rádiófrekvenciás (RF) transzponder (302, 304), amely tartalmaz: címkemûködtetõ áramkört (308, 332), amely egy vagy több leolvasóeszköz általi aktiválásra válaszul információ szolgáltatására van kialakítva; legalább két antennaáramkört, amelyek a címkét mûködtetõ áramkörhöz vannak kapcsolva, ahol is az említett legalább két antennaáramkör egy rövid távolságú antennaáramkört (210, 330) és egy hosszú távolságú antennaáramkört (202, 306) tartalmaz; azzal jellemezve, hogy a címkét mûködtetõ áramkörhöz legalább egy tiltó áramkör (310, 344, 218, 216) kapcsolódik, ahol a legalább egy tiltó áramkör az említett transzponder útján vett tiltó jelre válaszul az említett hosszú távolságú antennaáramkör (202, 306) mûködésének a letiltására van kialakítva. 2. Az 1. igénypont szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél a legalább egy tiltó áramkör (216, 218, 310, 344) egy maradandóan letiltó áramkört tartalmaz, amely az említett hosszú távolságú antennaáramkör mûködésének maradandó jellegû letiltására van kialakítva. 3. A 2. igénypont szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél az állandó jelleggel letiltó áramkör biztosítékot tartalmaz.
35
40
45
50
55
60 14
2
4. Az 1. igénypont szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél a legalább egy tiltó áramkör (216, 218, 310, 344) egy idõlegesen letiltó áramkört tartalmaz, amely az említett hosszú távolságú antennaáramkör mûködésének idõleges jelleggel történõ letiltására van kialakítva. 5. A 4. igénypont szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél az idõlegesen letiltó áramkör egy vagy több mechanikus kapcsolót és egy elektronikus kapcsolót tartalmaz. 6. Az 1. igénypont szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél a tiltó áramkör a címkét mûködtetõ áramkör és egy vagy több antennaáramkör közötti csatlakozás megszakítására kialakított eszközt tartalmaz. 7. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél a legalább két antennaáramkör (202, 210, 306, 330) közül legalább valamennyi eltérõ frekvenciasávokon történõ mûködésre van kialakítva. 8. A 7. igénypont szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél a legalább két antennaáramkör közül az elsõ kb. egy 13,56 MHz frekvenciasávba esõ frekvenciájú jel vételére válaszolva a címkemûködtetõ áramkör táplálásához feszültség indukálására van kialakítva, továbbá a legalább két antennaáramkör közül a második kb. egy 900/2400 MHz frekvenciasávba esõ frekvenciájú jel vételére válaszolva a címkét mûködtetõ áramkör táplálásához egy feszültség indukálására van kialakítva. 9. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél az említett legalább két antennaáramkör közül legalább némelyik a vonatkozó antennaáramkör leolvasó-címke távolságát befolyásoló eltérõ fizikai jellemzõkkel van kialakítva. 10. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél a címkét mûködtetõ áramkör az említett legalább két antennaáramkör mindegyikéhez hozzákapcsolt közös címkét mûködtetõ áramkört (204) tartalmaz. 11. Az 1–9. igénypontok bármelyike szerinti többszörös üzemmódú RF transzponder, amelynél a címkét mûködtetõ áramkör kettõ vagy több különálló címkét mûködtetõ áramkört (308, 332) tartalmaz, amelyek az említett legalább két antennaáramkör közül a vonatkozó antennaáramkörökhöz csatlakozik. 12. Eljárás, amelynek során: egy elsõ leolvasóeszközbõl egy RF transzpondernél egy elsõ RF jelet veszünk (600) és az elsõ RF jel vételére válaszul egy elsõ hosszú távolságú antennahurkon egy elsõ feszültséget indukálunk; az indukált elsõ feszültségbõl egyenáramú (DC) feszültséget állítunk elõ transzponder logika tápellátásához; a transzponder logika útján elsõ információt keresünk vissza (602) és az elsõ információt az elsõ leolvasóeszközhöz továbbítjuk (402, 604); az említett RF transzponder által vett tiltó jelre (606) válaszul letiltjuk (404, 610) az elsõ hosszú távolságú hurkot;
1
HU 007 662 T2
egy második leolvasóeszközbõl az RF transzpondernél egy második RF jelet veszünk (612) és a második RF jel vételére válaszul második rövid távolságú antennahurokban egy második feszültséget indukálunk; az indukált második feszültségbõl egy egyenáramú (DC) feszültséget állítunk elõ a transzponder logika tápellátásához; és a transzponder logika útján második információt keresünk vissza (614) és a második információt a második leolvasóeszköznek továbbítjuk (406, 616). 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, amelynek során: az elsõ információ visszakeresése során a transzponder logikával az elsõ információt egy elsõ memóriából keressük vissza; és a második információ visszakeresése során a transzponder logikával a második információt egy második memóriából keressük vissza. 14. A 12. vagy 13. igénypont szerinti eljárás, mikor is az elsõ hosszú távolságú antennahurok letiltása során az elsõ antenna hosszú távú hurka és a transzponder logika közötti csatlakozást szakítjuk meg. 15. A 12. vagy 13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, mikor is az elsõ hosszú távolságú antennahurok tiltása során az elsõ hosszú távolságú antennahurkot visszafordíthatatlanul tiltjuk le. 16. A 12–14. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, mikor is az elsõ hosszú távolságú antennahurok letiltása során az elsõ hosszú távolságú antennahurkot visszafordíthatóan tiltjuk le. 17. A 12–16. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, amelynek során továbbá: egy leolvasóeszközbõl az RF transzpondernél N¹edik RF jelet veszünk, és az N¹edik antennahurkon az N¹edik RF jel vételére válaszul N¹edik feszültséget indukálunk; az indukált N¹edik feszültségbõl egyenáramú (DC) feszültséget állítunk elõ a transzponder logika tápellátásához; és a transzponder logika útján N¹edik információt keresünk vissza, és a N¹edik információt a leolvasóeszközhöz adjuk le. 18. A 12–17. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, mikor is az RF transzponder egy passzív RF transzpondert tartalmaz és az elsõ és második információnak az elsõ és második leolvasóeszközhöz történõ továbbítása során az elsõ és második információt modulált visszaszórás útján továbbítjuk. 19. A 12–17. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol is az RF transzponder egy aktív RF transz-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
15
2
pondert tartalmaz, és az elsõ és második információnak a vonatkozó elsõ és második leolvasóeszközhöz történõ továbbítása során az elsõ és második információ közül legalább az egyiket az elsõ és második információ közül legalább az egyiknek az aktív RF transzponder általi ismételt adásai útján továbbítjuk. 20. A 12–19. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, amelynek során továbbá az elsõ és második információból egyet vagy többet az elsõ és második információt tároló, dinamikusan írható vonatkozó memóriába történõ írás útján módosítunk. 21. Rendszer tárgyakra vonatkozó információ nyeréséhez, amely tartalmaz: legalább egy elsõ RFID leolvasót (114), amely elsõ RF jelet bocsát ki; legalább egy mobil terminált (116), amely második RF jel kibocsátására alkalmas második RFID leolvasót (118) tartalmaz; egy több üzemmódú RFID címkét (112), amely a tárgyak legalább egyikéhez van társítva, és ahol a több üzemmódú RFID címke tartalmaz: egy elsõ hosszú távolságú antennaáramkört (120) az elsõ RF jel vételéhez, egy elsõ memóriát elsõ információ tárolásához, és egy elsõ feldolgozó áramkört az elsõ információnak az elsõ RF jelre válaszul az elsõ RFID leolvasóhoz visszaszórt RF jelre történõ rámodulálásához; egy tiltó áramkört, amely az elsõ antennaáramkörhöz kapcsolódik az elsõ antennaáramkörnek az említett RFID címke (112) által vett tiltó jelre válaszul az elsõ antennaáramkör mûködésének letiltásához; és egy második rövid távolságú antennaáramkört (122) egy második RF jel vételéhez, és egy második memóriát második információ tárolásához, továbbá egy második feldolgozó áramkört a második információnak a második RF jelre válaszul a második RFID leolvasóhoz visszaszórt RF jelre történõ rámodulálásához. 22. A 21. igénypont szerinti rendszer, amelynél a mobil terminál mobiltelefont, személyi digitális asszisztens (PDA), hordozható számítástechnikai eszköz vagy egy RFID leolvasóeszköz közül legalább az egyiket tartalmazza. 23. A 21. vagy 22. igénypont szerinti rendszer, amelynél a több üzemmódú RFID címkék közül legalább az egyik minden olyan tárgyhoz van társítva, amelyiknél az elsõ RFID leolvasó és a második RFID leolvasó útján információ nyerhetõ.
HU 007 662 T2 Int. Cl.: G06K 19/07
16
HU 007 662 T2 Int. Cl.: G06K 19/07
17
HU 007 662 T2 Int. Cl.: G06K 19/07
18
HU 007 662 T2 Int. Cl.: G06K 19/07
19
HU 007 662 T2 Int. Cl.: G06K 19/07
20
HU 007 662 T2 Int. Cl.: G06K 19/07
21
HU 007 662 T2 Int. Cl.: G06K 19/07
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
