"TRANSPONDER ATIVO, MÉTODO DE GERAÇÃO DE UMAMENSAGEM DE TRANSPONDER EM UMA REDE DE RFI D,FORMATO DE PACOTE DE MENSAGEM DE TRANSPONDER,CONJUNTO DE FORMATOS DE MENSAGENS DE TRANSPONDERES,E5 UNIDADE DE LEITORA""ACTIVE TRANSPONDER, TRANSFER MESSAGE GENERATION METHOD ON A RFI D NETWORK, TRANSFER MESSAGE PACKAGE FORMAT, TRANSFER MESSAGE FORMAT SET, READER UNIT"
CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD
A presente invenção se refere a sistemas de identificaçãoeletromagnéticos, por exemplo, de um tipo comumente referido comosistemas de identificação de radiofreqüência (RFID), dispositivos para uso emsistemas de RFID e métodos para operar esses sistemas e dispositivos. Emparticular, as modalidades da invenção se referem a etiquetas ativas detransponder, dispositivos de leitura em rede e protocolos de transferência demensagem adequados para comunicação através de interface sem fio entreessas etiquetas e leitoras.The present invention relates to electromagnetic identification systems, for example, of a type commonly referred to as radio frequency identification (RFID) systems, devices for use in RFID systems, and methods for operating such systems and devices. In particular, embodiments of the invention relate to active transponder tags, networked reading devices, and message transfer protocols suitable for wireless interface communication between those tags and readers.
FUNDAMENTOSGROUNDS
Aparelhos de RFID são um tipo de sistema de identificaçãoautomático e, como tal, proporcionam meios para coletar, monitorar erastreamento de sistemas. Tipos conhecidos de redes de RFID usam etiquetas"passivas" e "ativas (transponderes), embora nem sempre na mesma rede.Uma etiqueta "passiva" é um transponder em miniatura capaz de retornar umaresposta para um estímulo de um dispositivo de leitura. Etiquetas passivastendem a não ter uma fonte de energia e, assim, responder com energia deradiação de retorno ou por atrelagem de efeitos de indução elétrica emantenas.RFID devices are a type of automatic identification system and as such provide means for collecting, monitoring and tracking systems. Known types of RFID networks use "passive" and "active (transponder) tags, though not always on the same network. A" passive "tag is a miniature transponder capable of returning a response to a read device stimulus. not have a power source and thus respond with return radiation energy or by coupling electrical induction effects and hold.
Uma etiqueta "ativa" conta com seu próprio transmissor paracomunicação com dispositivos de leitura através da interface de ar e, portanto,usualmente, inclui também uma fonte de energia e microcontrolador. Comoavanços no desenho de etiqueta ativa permitem a produção em massa deetiquetas de desempenho superiores em custos menores, pode ser esperadoque a tecnologia da etiqueta ativa esteja representa mais amplamente emtodos os tipos de redes de RFID. Em usos mais sofisticados, etiquetas ativaspodem ser programadas para permitir que aspectos de sua função sejamdefinidos pelo usuário, tipicamente, um administrador de rede de RFID.An "active" tag has its own transmitter for communicating with reading devices via the air interface and therefore usually also includes a power supply and microcontroller. As advances in active label design enable mass production of superior performance labels at lower costs, it can be expected that active label technology is more widely represented in all types of RFID networks. In more sophisticated uses, active tags can be programmed to allow aspects of their function to be defined by the user, typically an RFID network administrator.
As aplicações para tecnologia de RFID são muitas e variadas.Contudo, as aplicações incluem todas as maneiras de identificaçãoautomática, acesso, monitoração, rastreamento e aplicações de detecçãoremota, aplicadas com pessoal, animais, produtos e outros bens.Applications for RFID technology are many and varied. However, applications include all forms of automatic identification, access, monitoring, tracking and remote sensing applications, applied to personnel, animals, products and other goods.
À medida que essa tecnologia tem se desenvolvido, o termo"radiofreqüência" tem sido usado cada vez mais amplamente, para se referir,por exemplo, a aparelho e métodos empregando uma faixa considerável defreqüências do espectro eletromagnético em comunicações sem fio. Veja, porexemplo, a Tabela 1, abaixo, que apresenta freqüências típicas, que podem serencontradas:As this technology has developed, the term "radio frequency" has been used more and more widely to refer, for example, to apparatus and methods employing a considerable range of electromagnetic spectrum frequencies in wireless communications. See, for example, Table 1 below, which shows typical frequencies, which can be found:
<table>table see original document page 3</column></row><table><table> table see original document page 3 </column> </row> <table>
Tabela 1: Termos de referência na técnica de RFID e faixas defreqüências associadasTable 1: RFID Terms of Reference and associated frequency bands
Mesmo as faixas indicadas acima são exemplificativas apenaspara aplicações de RFID e não ser construídas como limitativas. Dentro decada faixa de freqüência indicada acima, certas freqüências tendem a serselecionadas, por exemplo, com base na disponibilidade de bandas espectraisnão licenciadas, padrões, legislação local ou outros critérios. Aplicações debaixa freqüência, freqüentemente, usam 125 kHz ou 134,2 kKz; aplicações dealta freqüência usam, freqüentemente, 13,56 MHz; aplicações de UHF tendema empregar 433 MHz, 463 MHz, 868 MHz, 915 MHz ou 956 MHz; eaplicações de microondas, tipicamente, usam 2,45 GHz ou 5,8 GHz. Contudo,uma pessoa habilitada apreciará que qualquer faixa adequada correspondenteEven the ranges indicated above are exemplary only for RFID applications and not to be construed as limiting. Within each frequency range indicated above, certain frequencies tend to be selected, for example, based on the availability of unlicensed spectral bands, standards, local legislation or other criteria. Low frequency applications often use 125 kHz or 134.2 kKz; high frequency applications often use 13.56 MHz; UHF applications tend to employ 433 MHz, 463 MHz, 868 MHz, 915 MHz or 956 MHz; Microwave applications typically use 2.45 GHz or 5.8 GHz. However, a skilled person will appreciate that any suitable matching range
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10a uma ou mais das faixas exemplificativas na Tabela 1 (ou qualquercombinação) pode ser usada com modalidades da presente invenção. Emalgumas circunstâncias, as modalidades da presente invenção podemempregar faixas de freqüência fora daquelas indicadas na Tabela 1 e que sãoainda adequadas para comunicação sem fio.10a one or more of the exemplary ranges in Table 1 (or any combination) may be used with embodiments of the present invention. In some circumstances, embodiments of the present invention may employ frequency ranges outside those indicated in Table 1 and which are still suitable for wireless communication.
Cada vez mais, as aplicações de RFID requerem grandes ediversas populações de etiquetas, freqüentemente, empregadas com altasdensidades de etiquetas (100 etiquetas por leitora) e em cenários que sedesenvolvem rapidamente. A medida que o desempenho da etiqueta e onúmero de funções suportadas pelas etiquetas aumentam para satisfazer essasdemandas, torna-se cada vez mais difícil manter o custo de produção emníveis aceitáveis para usos em grande escala.Increasingly, RFID applications require large and diverse label populations, often employed with high tag densities (100 tags per reader) and in rapidly developing scenarios. As label performance and the number of functions supported by labels increase to meet these demands, it is becoming increasingly difficult to maintain the cost of production at acceptable levels for large-scale use.
Modalidades da presente invenção buscam proporcionarsistemas de identificação eletromagnéticos e particularmente redes de RFISaperfeiçoadas, incluindo etiquetas ativas, dispositivos de leitura e protocolosde comunicação adequados para comunicações de interface de ar entreetiquetas e leitoras em redes de RFID.Embodiments of the present invention seek to provide electromagnetic identification systems and particularly improved RFIS networks, including active tags, reading devices, and communication protocols suitable for air interface communications between tags and readers in RFID networks.
SUMÁRIOSUMMARY
De acordo com um aspecto da presente invenção, éproporcionado um transponder ativo para uso em uma rede de RFIDcompreendendo transponderes e unidades de leitura em rede para recebimentode mensagens dos transponderes, o transponder compreendendo: circuito detransmissão; um controlador tendo acesso a uma memória; um suprimento deenergia, em que o controlador compreende código de controle para construçãode um pacote de mensagens correspondente a uma classe de transponder àqual o transponder pertence, a referida classe de transponderes sendo uma deuma pluralidade de classes, cada uma caracterizada por aspectos daconfiguração de dispositivos periféricos de transponderes naquela classe e emque o controlador ainda compreende meios adaptados para incluir no referidopacote de mensagens uma indicação de que o pacote de mensagens é umamensagem de um transponder e uma indicação da classe de transponder doqual a mensagem se origina e um ou mais campos de dados periféricos deacordo com a estrutura de pacote de mensagens da classe de transponder.According to an aspect of the present invention, there is provided an active transponder for use in an RFID network comprising transponders and network reading units for receiving transponder messages, the transponder comprising: transmission circuit; a controller having access to a memory; an energy supply, wherein the controller comprises control code for constructing a message packet corresponding to a transponder class to which the transponder belongs, said transponder class being one of a plurality of classes, each characterized by aspects of peripheral device configuration of transponders in that class and wherein the controller further comprises means adapted to include in said message pack an indication that the message packet is a message from a transponder and an indication of the transponder class from which the message originates and one or more data fields. peripherals according to the message packet structure of the transponder class.
Dê preferência, o pacote de mensagens compreende pelomenos um campo de dados definido pelo usuário. Na modalidade divulgada, oconteúdo de um campo de dados periféricos é definido, pelo menosparcialmente, por um usuário.Preferably, the message packet comprises at least one user-defined data field. In the disclosed embodiment, the content of a peripheral data field is defined at least partially by a user.
Os transponderes divulgados também compreendem umainterface de programação externa, capaz de permitir programação direta dotransponder, sem programação via uma unidade de leitura. De preferência,essa interface de programação é capaz de permitir a programação dotransponder via uma unidade de leitura ou dispositivo embutido.The disclosed transponders also comprise an external programming interface capable of allowing direct dotransponder programming without programming via a reading unit. Preferably, this programming interface is capable of enabling dotransponder programming via a reader unit or built-in device.
Transponderes preferidos compreendem dois ou maisdispositivos periféricos, compreendendo um ou mais de um contador e umsensor. Alternativamente, ou em adição, um transponder pode compreenderdois ou mais sensores selecionados de um ou mais de: um sensor detemperatura; um sensor de localização; um sensor de movimento; um sensorde vibração; um sensor sísmico; um sensor magnético; um sensor de força;um sensor de tensão; um sensor rotativo; um sensor de pressão; um sensor deviolação; outro tipo de sensor mecânico; um sensor químico; um sensorbioquímico; um sensor biológico; um sensor biométrico; um sensor deproximidade; um sensor de umidade; um sensor de posição; um sensor de luz;e outros tipos adequados de sensores.Preferred transponders comprise two or more peripheral devices, comprising one or more of a counter and a sensor. Alternatively, or in addition, a transponder may comprise two or more sensors selected from one or more of: a temperature sensor; a location sensor; a motion sensor; a vibration sensor; a seismic sensor; a magnetic sensor; a force sensor, a voltage sensor; a rotary sensor; a pressure sensor; a deviolation sensor; other type of mechanical sensor; a chemical sensor; a sensory chemistry; a biological sensor; a biometric sensor; a proximity sensor; a humidity sensor; a position sensor; a light sensor, and other suitable types of sensors.
Tipos exemplificativos de combinações de sensores incluem,sem limitações, um sensor de movimento e um sensor de violação; um sensorde violação e um sensor de temperatura; um sensor de localização, um sensorde movimento e um sensor de temperatura.Exemplary types of sensor combinations include, without limitation, a motion sensor and a tamper sensor; a tamper sensor and a temperature sensor; a location sensor, a motion sensor and a temperature sensor.
Em modalidades divulgadas, o circuito de transmissão édisposto para operar em uma ou mais das seguintes faixas: 30 a 300 kHz; 300kHz a 3 MHz; 300 MHz a 2 GHz; e 2 GHz a 6 GHz. Em outras modalidades,o circuito de transmissão é disposto para operar em uma ou mais de: 125KHz; 134,2 KHz; 13,56 MHz; 433 MHz; 463 MHz; 868 MHz; 915 MHz; 956MHz; 2,45 GHz e 5,8 GHz.In disclosed embodiments, the transmission circuit is arranged to operate in one or more of the following ranges: 30 to 300 kHz; 300kHz to 3 MHz; 300 MHz to 2 GHz; and 2 GHz to 6 GHz. In other embodiments, the transmission circuit is arranged to operate at one or more of: 125KHz; 134.2 KHz; 13.56 MHz; 433 MHz; 463 MHz; 868 MHz; 915 MHz; 956MHz; 2.45 GHz and 5.8 GHz.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, éproporcionado um método de geração de uma mensagem de transponder emuma rede de RFID, compreendendo transponderes ativos e unidades de leitoraem rede, o método compreendendo: fornecimento de uma pluralidade detransponderes e unidades de leitora em rede, o método compreendendo:fornecimento de uma pluralidade de transponderes e alocação dostransponderes em classes pré-definidas com base em aspectos deconfigurações de periféricos dos transponderes; estabelecimento de umformato pré-determinado para um pacote de mensagens, aplicando a cadaclasse pré-definida de transponder, de modo que cada uma da pluralidade declasses pré-definidas de transponder tem uma estrutura de pacote demensagens pré-determinada, de acordo com a configuração de periféricos detransponderes naquela classe; construção de um pacote de mensagens combase no referido formato de mensagens estabelecido, o pacote de mensagensincluindo uma indicação de que a mensagem é uma mensagem detransponder, uma indicação da classe do transponder do qual a mensagem seorigina e um ou mais campos de dados periféricos.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of generating a transponder message in an RFID network comprising active transponders and network reader units, the method comprising: providing a plurality of networked transponders and reader units, a method comprising: providing a plurality of transponders and allocating transponders into predefined classes based on peripheral configuration features of the transponders; establishing a predetermined format for a message packet by applying the predefined transponder class, so that each of the plurality of predefined transponder passages has a predetermined message packet structure, according to the configuration of transponder peripherals in that class; In constructing a message packet based on said established message format, the message packet includes an indication that the message is a message transponder, an indication of the transponder class from which the message originates, and one or more peripheral data fields.
De preferência, o pacote de mensagens inclui campo de dadosde usuário. De preferência, também os conteúdos de um campo de dadosperiféricos podem ser definidos pelo menos em parte por um usuário.Preferably, the message package includes user data field. Preferably also the contents of a peripheral data field may be defined at least in part by a user.
As modalidades também incluem um método para aprogramação de um ou mais de: uma função periférica do transponder; umafunção de relatório do transponder; e dados do usuário sobre o transponder,por meio de uma interface de programação.Tipicamente, um transponder compreende dois ou maisperiféricos, pelo menos um dos quais é um sensor e o pacote de mensagensinclui um número correspondente de campos de dados periféricos. Em outramodalidade, o transponder compreende uma pluralidade de sensoresperiféricos e o pacote de mensagens inclui uma pluralidade correspondente decampos de dados periféricos.Embodiments also include a method for programming one or more of: a peripheral transponder function; a transponder reporting function; and user data about the transponder via a programming interface. Typically, a transponder comprises two or more peripherals, at least one of which is a sensor and the message packet includes a corresponding number of peripheral data fields. In another embodiment, the transponder comprises a plurality of peripheral sensors and the message packet includes a corresponding plurality of peripheral data fields.
De preferência, o pacote de mensagens também inclui um oumais campos selecionados de: um campo de identidade de transponder e umcampo de verificação de erro.Preferably, the message packet also includes one or more fields selected from: a transponder identity field and an error checking field.
Em pelo menos um modo de operação, um transponder deacordo com a presente invenção transmite em resposta a um critério pre-determinado. Por exemplo, o referido critério pode compreender orecebimento de uma mensagem de uma leitora, solicitando uma resposta dotransponder. Nesse caso, o critério pode compreender um retardo pré-determinado do recebimento de uma mensagem de uma leitora.In at least one mode of operation, a transponder according to the present invention transmits in response to a predetermined criterion. For example, said criterion may comprise receiving a message from a reader requesting a dotransponder response. In this case, the criterion may comprise a predetermined delay in receiving a message from a reader.
Em outra modalidade, o transponder em pelo menos um modode operação transmite apenas após intervalos pré-determinados. Em outramodalidade, o transponder transmite em uma abertura por tempo alocada paraele via uma unidade de leitura. Alternativamente, ou em adição, o transponderpode transmitir com base em um algoritmo de saltos de freqüência.In another embodiment, the transponder in at least one operation mode transmits only after predetermined intervals. In another mode, the transponder transmits in a time slot allocated to it via a reading unit. Alternatively, or in addition, the transponder may transmit based on a frequency hopping algorithm.
Em uma modalidade divulgada, o transponder recebe eresponde a uma mensagem de uma leitora selecionada de um ou mais dosseguintes tipos: obter dados de etiqueta; etiqueta ativada; etiqueta em espera;estabelecer modo de operação de etiqueta; estabelecer função periférica deetiqueta; estabelecer função de relatório de etiqueta; estabelecer critérios dealarme de etiqueta; estabelecer informação de usuário de etiqueta.In one disclosed embodiment, the transponder receives and responds to a message from a selected reader of one or more of the following types: obtaining tag data; tag enabled; label hold, establish label operation mode; establish peripheral label function; establish etiquette reporting function; establish labeling criteria; establish label user information.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, éproporcionado um formato de pacote de mensagens de transponder parapacotes de mensagens enviados por um transponder para uma unidade deleitora em uma rede de RFED, compreendendo: um campo de tipo de pacotede mensagens, indicando que a mensagem é uma mensagem de transponder;um campo de classe de transponder, indicando uma classe de transponder deuma pluralidade de classes de transponder pré-definidas à qual o transponderpertence; uma pluralidade de campos de dados periféricos e, opcionalmente,um campo de dados de usuário de acordo com um formato de mensagem pré-definido para a classe à qual o transponder pertence.According to another aspect of the present invention, there is provided a transponder message packet format for message packets sent by a transponder to a delight unit in an RFED network, comprising: a message packet type field indicating that the message is a transponder message, a transponder class field, indicating a transponder class from a plurality of predefined transponder classes to which the transponderpertence is; a plurality of peripheral data fields and optionally a user data field according to a predefined message format for the class to which the transponder belongs.
De preferência, sua mensagem de transponder em muitocompreende um outro campo para dados periféricos definíveis pelo usuário.Alternativamente, ou em adição, o formato de mensagem de transpondercompreende um outro campo selecionado de um ou mais de: um campo de IDde etiqueta; um campo de informação de rede; e um campo de correção deerro.Preferably, your transponder message often comprises another field for user-definable peripheral data. Alternatively, or in addition, the transponder message format comprises another field selected from one or more of: a tag ID field; a network information field; and a deerro correction field.
O formato de mensagem de transponder pode ser gravado emuma memória antes de ser transmitido para outro dispositivo na rede.The transponder message format may be recorded in memory before being transmitted to another device on the network.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, éproporcionado um conjunto de formatos de mensagens de transponderes parauso em uma rede de RFID, o conjunto de formatos de mensagenscompreendendo: uma pluralidade de formatos de mensagens, cada umcompreendendo um campo de tipo de transponder, indicando que a mensagemé uma mensagem de transponder e um campo de classe de transponder,indicando a classe de transponder da qual a mensagem se origina e em que umformato de mensagem tem configuração de campo de dados periféricos pre-determinados diferentes, na dependência da classe de transponder da qual amensagem se origina.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a set of transponder message formats for use in an RFID network, the set of message formats comprising: a plurality of message formats, each comprising a transponder type field, indicating that the message is a transponder message and a transponder class field, indicating the transponder class from which the message originates and in which a message format has different predetermined peripheral data field configuration, depending on the transponder class of the transponder class. which message originates.
De preferência, cada formato de mensagem da pluralidade deformatos de mensagens tem configuração de campo de dados periféricos pre-determinada diferente, na dependência da classe de transponder. Depreferência, os referidos campos de dados periféricos de um formato demensagem compreendem uma pluralidade de campos de sensores, cada umpara conduzir dados de um tipo diferente de sensor em um transpondermultifuncional.Preferably, each message format of the plurality of message formats has a different predetermined peripheral data field configuration depending on the transponder class. Preferably, said peripheral data fields of a message format comprise a plurality of sensor fields, each for conducting data from a different type of sensor on a multifunctional transponder.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, éproporcionada uma unidade de leitora capaz de construir uma mensagem derede compreendendo um campo de dados de transponder para conteúdo deuma mensagem de transponder, em que substancialmente a totalidade demensagem de transponder é incorporada em um campo de dados detransponder da mensagem de rede.According to another aspect of the present invention, there is provided a reader unit capable of constructing a network message comprising a transponder data field for content of a transponder message, wherein substantially all of the transponder message is incorporated into a transponder data field. of the network message.
Vantagens adicionais e novas características da invenção serãoapresentadas em parte na descrição que segue e em parte se tornarão evidentespara aqueles habilitados na técnica, mediante exame dos desenhos seguintes eanexos ou podem ser aprendidas pela prática da invenção.Additional advantages and novel features of the invention will be set forth in part in the following description and in part will become apparent to those skilled in the art upon examination of the following drawings or may be learned by practicing the invention.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
Para uma melhor compreensão da presente invenção e como amesma pode ser levada a efeito, radiofreqüência será feita agora, à guisa deexemplo apenas, aos desenhos anexos, em que:For a better understanding of the present invention and how it may be carried out, radio frequency will now be made, by way of example only, to the accompanying drawings, in which:
A figura 1 mostra uma rede de RFID exemplificativa;Figure 1 shows an exemplary RFID network;
A figura 2 mostra uma organização exemplificativa de rede;Figure 2 shows an exemplary network organization;
A figura 3 mostra um dispositivo de leitura de acordo comuma modalidade da presente invenção;Figure 3 shows a reading device according to one embodiment of the present invention;
A figura 4 mostra uma estrutura de pacote de mensagens deacordo com uma modalidade da presente invenção;Figure 4 shows a message packet structure according to one embodiment of the present invention;
A figura 6 mostra um transponder de etiquetas de acordo comuma modalidade da presente invenção;Figure 6 shows a label transponder according to one embodiment of the present invention;
A figura 7 mostra um protocolo geral de mensagens adequadopara uso entre etiquetas e leitoras de acordo com a presente invenção;Figure 7 shows a general messaging protocol suitable for use between tags and readers in accordance with the present invention;
As figuras 8A - 8G mostram uma pluralidade de formatosexemplificativos de pacotes de mensagens de etiquetas;A figura 9 mostra uma outra estrutura de pacote de mensagensgeneralizada; eFigures 8A-8G show a plurality of exemplary tag message packet formats Figure 9 shows another generalized message packet structure; and
A figura 10 ilustra um processo exemplificativo para como osdados de etiqueta são processados.Figure 10 illustrates an exemplary process for how label data is processed.
DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION
A figura 1 mostra uma rede de RFID exemplificativa deacordo com uma modalidade da presente invenção. A rede tem uma interfacede controle 100, incluindo um servidor de aplicação 120 para executar umprograma de aplicação, uma rede de leitoras 102 e uma pluralidade deetiquetas de transponder 104, pelo menos algumas das quais estão "ativas".Figure 1 shows an exemplary RFID network according to one embodiment of the present invention. The network has a control interface 100, including an application server 120 for executing an application program, a reader network 102 and a plurality of transponder labels 104, at least some of which are "active".
As numerosas etiquetas individuais 105 são empregadas, por exemplo, emprodutos ou outros bens, animais ou humanos ou suas combinações.The numerous individual labels 105 are employed, for example, products or other goods, animals or humans or combinations thereof.
A rede de leitoras 102 pode ser qualquer rede cabeada ou semfio, capaz de ser organizada para suportar leitoras fisicamente distribuídas103, dispostas para receber dados das etiquetas 105 através da interface de ar112 e transmitir essa informação de volta para a interface de controle 100,como será explicado em mais detalhes aqui depois. Considerando que, emredes de RFID convencionais, as leitoras nem sempre são configuradas paraenviar mensagens para etiquetas e, na verdade, atuar como nós para receber-apenas, para mensagens de etiquetas, na presente modalidade, cada leitora103 pode, adicionalmente, enviar certos tipos de mensagens para etiquetas105 em seu campo via a interface de ar 112. Embora a rede de leitoras 102exemplificativa, na figura 1, seja organizada linearmente, uma pessoahabilitada apreciará que uma faixa de organizações de redes, conhecidas efuturas, pode ser usada como estrutura principal da rede de leitoras, porexemplo, a organização de rede de malha mostrada na figura 2.The reader network 102 may be any wired or wireless network capable of being arranged to support physically distributed readers 103 arranged to receive data from tags 105 through the air interface 112 and transmitting this information back to the control interface 100 as will be shown. explained in more detail here later. Whereas in conventional RFID networks readers are not always configured to send tag messages and, in fact, act as receive-only nodes for tag messages in this mode, each reader103 can additionally send certain types of messages. messages to tags105 in their field via the air interface 112. Although the exemplary reader network 102, in Figure 1, is linearly organized, a skilled person will appreciate that a range of known network organizations can be used as the main network structure. readers, for example, the mesh network organization shown in figure 2.
A figura 3 mostra um dispositivo de leitora 103exemplificativo, de acordo com as modalidades da presente invenção. Aleitora 103 compreende um módulo de RF 300, tendo uma antena e circuitoreceptor. O módulo de RF é acoplado a um microcontrolador 302. Omicrocontrolador 302 tem acesso a uma memória não volátil re-gravável 304e também é conectado, independentemente, a um circuito indicador 306 e aum circuito de interface de rede de leitoras 308.Figure 3 shows an exemplary reader device 103 in accordance with embodiments of the present invention. The feeder 103 comprises an RF module 300 having an antenna and circuit receiver. The RF module is coupled to a 302 microcontroller. The 302 microcontroller has access to a rewritable non-volatile memory 304 and is also independently connected to a 306 indicating circuit and a 308 reader network interface circuit.
Em uso, o módulo de RF 300 recebe sinais analógicos deradiofreqüência, transmitidos de etiquetas dentro de faixa de rádio efetiva daleitora e converte esses sinais em dados digitais por meio de tecnologiaconhecida de conversão de analógico para digital. O módulo de RF 300também inclui armazenamentos temporários e semelhantes (não mostrados)para enfileirar mensagens de entrada de etiquetas antes de processamento pelomicrocontrolador 302. O microcontrolador 302 pode acessar informação decontrole residente localmente (dentro do microcontrolador 302) ou namemória 304. O microcontrolador usa essa informação de controle paracontrolar as operações da leitora. Em particular, o microcontrolador 302controla o processamento de mensagens de etiquetas que ele recebe doreceptor de RF 300 e o processamento de mensagens de rede de leitorasrecebidas da e colocadas na interface de rede 308. Nesta modalidade, ocircuito indicador 306 tem uma pluralidade de LEDs, que podem ser usados,onde desejado, para indicar estado da leitora.In use, the RF 300 module receives analog radio frequency signals transmitted from tags within the effective radio transmitter range and converts these signals to digital data using known analog to digital conversion technology. RF module 300 also includes temporary and similar stores (not shown) for queuing tag input messages prior to processing by microcontroller 302. Microcontroller 302 can access locally resident control information (within microcontroller 302) or memory 304. Microcontroller uses this control information to control reader operations. In particular, the microcontroller 302 controls the processing of tag messages that it receives from the RF 300 receiver and the processing of reader messages received from and placed on the network interface 308. In this embodiment, the indicator circuit 306 has a plurality of LEDs, which may be used, where desired, to indicate reader status.
A rede de leitoras 102 é escalonável automaticamente de modoque leitoras podem ser adicionadas, conforme desejado. A rede de leitoras102 também permite que o programa de aplicação direcione, individualmente,nós de leitoras 103 e, portanto, dirija mensagens para nós de leitorasindividuais. Nessa modalidade, também é possível que o programa deaplicação direcione e dirija mensagens para todos os nós 103 ou para grupos(subconjuntos) de nós 103. As mensagens enviadas através da rede de leitoraspodem estar destinadas à aplicação 120, um nó ou nós de leitoras 103 ou umaetiqueta ou etiquetas 105. Arquiteturas de rede em geral, capazes de suportaresses critérios de roteamento serão conhecidas de uma pessoa habilitada.A rede de leitoras 102 lida com duas classes básicas demensagens de aplicação, "mensagens de comando" e "mensagens derespostas"The reader network 102 is automatically scalable so that readers can be added as desired. The reader network102 also allows the application program to individually target reader nodes 103 and therefore direct messages to individual reader nodes. In this embodiment, it is also possible for the application program to direct and direct messages to all nodes 103 or to groups (subsets) of nodes 103. Messages sent through the reader network may be intended for application 120, a reader node or nodes 103 or a label or tags 105. Network architectures generally capable of meeting these routing criteria will be known to a skilled person. The reader network 102 handles two basic classes of application messages, "command messages" and "reply messages"
A figura 4 mostra uma estrutura de pacotes de mensagensexemplificativas adequadas para mensagens de comando transferíveis atravésda rede de leitoras. Com referência à figura 4, o pacote de mensagens decomando inclui uma porção de cabeçalho 402, indicando que a mensagens éuma mensagem de comando, um outro campo 404 indicando o número debytes em uma seção de dados da mensagem, um ou mais outros campos 406incluindo informação de endereçamento de rede, como ID de nó(s) de leitorae se ID de etiqueta apropriado ou IDs de etiquetas múltiplos, um campo 408indicando o tipo de comando, um campo de dados 410 e uma soma deverificação 412. O comprimento global do pacote de mensagens de comandoe os tamanhos relativos de vários campos dentro dele dependerão, porexemplo, da aplicação, da configuração da mensagem, da organização da redee da escala.Figure 4 shows a structure of exemplary message packages suitable for command messages transferable through the reader network. Referring to Figure 4, the command message packet includes a header portion 402, indicating that the message is a command message, another field 404 indicating the number of bytes in a message data section, one or more other fields 406 including information. network address, such as reader node ID (s) if appropriate tag ID or multiple tag IDs, a field 408 indicating the type of command, a data field 410, and a summation 412. The global packet length Command messages and the relative sizes of various fields within them will depend, for example, on the application, message configuration, scale organization, and scale.
O número e a natureza de diferentes tipos de comandosuportados pela rede de leitoras 102 dependerão, em particular, da(s)aplicação(ões), mas, tipicamente, inclui, por exemplo: Obter Dados deEtiqueta; etiqueta ativada; etiqueta em espera; Reajuste de Rede; AjustarModo; Ajustar Informação de Endereço; Ajustar Informação de Sistema;Medir Intensidade de Sinal (RSSI): Ajustar Ganho de Receptor; AjustarCritérios de Alarmes; Ajustar Critérios de Relatório; Ajustar Taxa de Bandas;e Obter informação de Versão. Comandos, tais como, Obter Dados deEtiqueta, Etiqueta Ativada e Etiqueta em Espera suportam as chamadasaplicações de "fale quando solicitado". Esse tipo de aplicação opera de modoque as comunicações das etiquetas são minimizadas ou eliminadas juntas, amenos que uma etiqueta seja especificamente endereçada por uma leitora. Asaplicações de "fale quando solicitado" são importantes, por exemplo, onde ouso tem altas densidades de etiquetas, a legalização local impede níveiscomuns de advertência ou a vida da bateria da etiqueta precisa ser prolongadaalém de limites normais.The number and nature of different types of commands supported by the reader network 102 will depend, in particular, on the application (s), but typically includes, for example: Obtaining Label Data; tag enabled; tag waiting; Network readjustment; AdjustMode; Adjust address information; Adjust System Information, Measure Signal Strength (RSSI): Adjust Receiver Gain; Set Alarm Criteria; Adjust Reporting Criteria; Adjust Band Rate, and Get Version Information. Commands such as Get Tag Data, Tag Enabled, and Tag Waiting support so-called "speak when prompted" applications. This type of application operates so that label communications are minimized or eliminated together, unless a label is specifically addressed by a reader. "Speak on demand" applications are important, for example, where I have high label densities, local legalization prevents common warning levels, or label battery life needs to be extended beyond normal limits.
A figura 5 mostra uma estrutura de pacote de respostasexemplificativa, para mensagens de resposta transferíveis através da rede deleitoras. Com referência à figura 5, o pacote de respostas inclui uma porção decabeçalho 502, indicando que a mensagem é uma mensagem de resposta, umcampo 504 indicando o número de bytes em uma seção de dados damensagem, um campo 506 incluindo informação de endereçamento de rede,tal como ID de nó(s) ou informação equivalente, um campo 508 indicando otipo de resposta, um campo de dados de etiqueta 510 e uma soma deverificação 512. O comprimento global da mensagem e o comprimento e aconfiguração dos vários campos dentro dela dependerão, por exemplo, daaplicação, da configuração da mensagem, da organização da rede e da escala.Figure 5 shows an exemplary response packet structure for response messages transferable through the deleting network. Referring to Figure 5, the response packet includes a header portion 502 indicating that the message is a response message, a field 504 indicating the number of bytes in a message data section, a field 506 including network addressing information, such as node ID (s) or equivalent information, a field 508 indicating the response type, a tag data field 510, and a required sum 512. The overall length of the message and the length and configuration of the various fields within it will depend, for example, application, message configuration, network organization, and scale.
O número e a natureza de diferentes tipos de mensagens deresposta suportados pela rede de leitoras 102 podem variar, mas, tipicamente,incluem pelo menos tipos de resposta para todos os comandos suportados paraos quais a aplicação poderia esperar uma resposta. Nesta modalidade, osconteúdos do campo de tipo de resposta 508 replicam aquele do campo detipo de comando no comando correspondente. Por exemplo, no caso de umamensagem de resposta para um comando de "Obter Dados de Etiqueta", ocampo de tipo de resposta é idêntico ao campo de tipo de comando presentena mensagem de comando emitida. Essa combinação de campos indica que opacote de mensagens de resposta contém dados relevantes da etiquetaprovados pela mensagem de comando correspondente. Nesta modalidade, ocampo de dados de etiqueta contém todos os conteúdos do pacote demensagens da etiqueta relevante para sua leitora, embora após a conversão deanalógico para digital e após ter sido empacotado para a mensagem de rede deleitoras maior pelos componentes da leitora. O conteúdo exemplificativo depacote de mensagem de etiqueta é descrito aqui depois com referência àfigura 7.The number and nature of different response message types supported by reader network 102 may vary, but typically include at least response types for all supported commands for which the application might expect a response. In this embodiment, the contents of the response type field 508 replicate that of the command type field in the corresponding command. For example, in the case of a reply message for a "Get Tag Data" command, the reply type field is identical to the command type field present in the command message issued. This combination of fields indicates that the response message package contains relevant label data approved by the corresponding command message. In this embodiment, the tag data field contains all the contents of the tag message packet relevant to its reader, although after the analog-to-digital conversion and after being packaged for the largest deleting network message by the reader components. Exemplary content of the tag message package is described hereinafter with reference to Figure 7.
A figura 6 mostra um transponder de etiquetas adequado parauso com modalidades da presente invenção. A etiqueta tem ummicrocontrolador 602, uma interface de programação externa 604, umapluralidade de dispositivos periféricos, tais como dispositivos sensores 606 edispositivos contadores 605, um suprimento de força 608, tal como umabateria e um módulo transceptor de RF 609 dotado de um oscilador 610 e umaantena 612. Nesta modalidade, o transceptor de RF é configurado paratransmitir em 433,92 MHz. Uma memória 620 armazena a identidade únicada etiqueta, os dados de etiqueta registrados pelos periféricos e código decontrole para controlar operações de etiquetas, tais como a construção eesquematização de mensagens destinadas à rede de leitoras. Alternativamente,ou em adição, código de controle pode ser armazenado em uma memórialocal do microcontrolador 602.Figure 6 shows a label transponder suitable for use with embodiments of the present invention. The tag has a 602 microcontroller, an external programming interface 604, a plurality of peripheral devices such as 606 sensor devices and 605 counter devices, a 608 power supply such as a battery and an RF transceiver module 609 provided with an oscillator 610 and an antenna. 612. In this embodiment, the RF transceiver is configured to transmit at 433.92 MHz. A memory 620 stores the unique tag identity, the tag data recorded by the peripherals, and control code for controlling tag operations, such as constructing and schemating messages. intended for the network of readers. Alternatively, or in addition, control code may be stored in a 602 microcontroller local memory.
Em geral, as etiquetas empregadas em uma dada rede podemcompreender uma mistura de etiquetas ativas e passivas e entre as etiquetasativas diferentes capacidades de sensores podem ser suportadas. Osdispositivos periféricos, tipicamente, incluem dois ou mais periféricos capazesde sentir um aspecto do ambiente externo ou localização ou evento aplicandoa etiqueta. Por exemplo, aqui os periféricos incluem um número de diferentessensores e dispositivos contadores. Os contadores podem registrar, porexemplo, o número de transmissões pela etiqueta ou o número de vezes queum sensor particular ou outro periférico é ativado. Nesta modalidade, umapluralidade de diferentes sensores é proporcionada e o protocolo de interfacede ar suporta comunicação de dados de etiquetas referentes à pluralidade desensores e aos dispositivos contadores, simultaneamente. Na prática, os tiposde sensores podem incluir dois ou mais sensores selecionados de um sensorde temperatura, um sensor de localização (receptor de GPS ou semelhante),um sensor de movimento (acelerômetro ou semelhante), um sensor devibração, outros sensores mecânicos (tais como um trinco), um circuito deviolação, um circuito químico, um sensor biológico, um sensor biométrico,um sensor sísmico, um sensor de proximidade, um sensor magnético, umsensor de força, um sensor de tensão, um sensor de umidade, um sensor deposição, um sensor giratório, um sensor de luz, um sensor de pressão, etc.In general, the tags employed in a given network may comprise a mixture of active and passive tags and between the tags one may have different sensor capacities. Peripheral devices typically include two or more peripherals capable of sensing an aspect of the external environment or location or event by applying the tag. For example, here the peripherals include a number of different sensors and counter devices. Counters can record, for example, the number of transmissions through the tag or the number of times a particular sensor or other peripheral is activated. In this embodiment, a plurality of different sensors are provided and the interfacing protocol supports tag data communication concerning the plurality of switches and the counting devices simultaneously. In practice, sensor types may include two or more sensors selected from a temperature sensor, a location sensor (GPS receiver or the like), a motion sensor (accelerometer or the like), a vibration sensor, other mechanical sensors (such as latch), a deviolation circuit, a chemical circuit, a biological sensor, a biometric sensor, a seismic sensor, a proximity sensor, a magnetic sensor, a force sensor, a voltage sensor, a humidity sensor, a deposition sensor , a rotary sensor, a light sensor, a pressure sensor, etc.
Modalidades Exemplificativas com duas ou mais funções desensor incluem:Exemplary embodiments with two or more desensor functions include:
Etiquetas com movimento e violaçãoMotion and violation labels
Etiquetas com violação e temperaturaViolation and temperature labels
Etiquetas com GPS e acelerômetro e violaçãoOs exemplos e combinações não são destinados a seremlimitativos e uma pessoa habilitada prontamente apreciará que um númeroconsiderável de diferentes combinações multi-periféricas podem sersuportadas, incluindo combinações de sensores, envolvendo dois, três, quatro,cinco, seis ou mais tipos de sensores, dependendo da aplicação ou aplicações.GPS and accelerometer tags and tampering Examples and combinations are not intended to be limiting and a skilled person will readily appreciate that a considerable number of different multi-peripheral combinations can be supported, including sensor combinations, involving two, three, four, five, six or more. sensor types depending on the application or applications.
Neste exemplo, o circuito de transceptor de Rf 609 éconfigurado para transmitir em 433,92 MHz, que é uma banda não licenciadana maioria dos países. As etiquetas, tipicamente, também estão de acordo comexigências bem conhecidas de ICC, SATRA, CE e ETSI. Em outrasmodalidades, uma etiqueta pode suportar a transmissão para a rede de leitoras102 em qualquer freqüência indicada, ou próximo àquelas indicadas, nasfaixas da Tabela 1 ou combinações dessas freqüências. A ou cada etiqueta105 pode ser programada para transmitir, por exemplo, em intervalosregulares pré-determinados, em intervalos irregulares ou randômicos, deacordo com seqüências de sincronização pré-determinadas e/ ou com base emalgoritmos de saltos de freqüência. Ainda, ou além disso, etiquetas podem serprogramadas para transmitir em resposta a serem endereçadas por uma leitorae, em certas modalidades para transmitir apenas em resposta a esse endereço(as chamadas configurações de "fale quando solicitado"). Em certasmodalidades, uma etiqueta pode responder à leitora após retardos pre-determinados e isso pode ser usado como um mecanismo para atribuição deintervalos de transmissão para uma pluralidade de etiquetas no campo de umaleitora particular. Essas técnicas têm aplicação particular em empregosenvolvendo altas densidades de etiquetas.In this example, the Rf 609 transceiver circuit is configured to transmit at 433.92 MHz, which is an unlicensed band in most countries. Labels typically also meet well-known ICC, SATRA, CE and ETSI requirements. In other embodiments, a tag may support transmission to the reader network102 at or near the indicated frequency in the ranges in Table 1 or combinations of these frequencies. The or each tag105 may be programmed to transmit, for example, at predetermined regular intervals, at irregular or random intervals, according to predetermined synchronization sequences and / or based on frequency hopping algorithms. Also, or in addition, tags may be programmed to transmit in response to being addressed by a reader, in certain embodiments to transmit only in response to that address (so-called "speak on demand" settings). In certain embodiments, a tag may respond to the reader after predetermined delays and this may be used as a mechanism for assigning transmission intervals to a plurality of tags in the field of a particular reader. These techniques have particular application in employing high label densities.
Nesta modalidade, aspectos de funcionalidade de etiqueta eparticularmente funções periféricas podem ser programadas por um usuáriovia a interface de programação 604. Essa programabilidade é particularmenteútil, por exemplo, em aplicações em sensores remotos sofisticados. Porexemplo, onde os sensores incluem um sensor de temperatura, uma etiquetapode ser programada para enviar um alerta (ou leituras regulares) em respostaàs condições de temperatura pré-determinadas ou a um padrão específico detemperaturas. Como outro exemplo, uma etiqueta com um sensor delocalização de GPS e um sensor de temperatura pode ser programada paraenviar dados de temperatura quando a etiqueta está dentro de uma certa áreageográfica. Em outra modalidade, onde uma etiqueta inclui um sensorbiométrico, ela pode ser programada com códigos representativos deindivíduos propensos a empregar o sensor. Como um outro exemplo, umaetiqueta com um sensor de temperatura, sensor de umidade e sensor depressão pode ser programada para enviar dados de pressão apenas se amedição de temperatura e a medição de umidade cair dentro de uma faixa pré-configurada.In this embodiment, aspects of label functionality and particularly peripheral functions can be programmed by a user via the programming interface 604. This programmability is particularly useful, for example, in sophisticated remote sensor applications. For example, where sensors include a temperature sensor, a label may be programmed to send an alert (or regular readings) in response to predetermined temperature conditions or a specific temperature pattern. As another example, a tag with a GPS location sensor and a temperature sensor may be programmed to send temperature data when the tag is within a certain geographical area. In another embodiment, where a tag includes a sensorbiometer, it may be programmed with representative codes of individuals prone to employ the sensor. As another example, a label with a temperature sensor, humidity sensor, and depression sensor can be programmed to send pressure data only if temperature measurement and humidity measurement fall within a preset range.
A interface de programação 604, tipicamente, inclui umcircuito de chave de palheta, ou dispositivo alternativo adequado,representando uma interface de programação externa através da qual o usuáriopode programar aspectos da etiqueta diretamente, a saber, sem programação,necessariamente, através da rede de leitoras. Em modalidades alternativas, ainterface de programação 604 de etiqueta pode incluir um módulo receptor deRF, capaz de operar em uma freqüência diferente em relação ao móduloprincipal de RF 609 da etiqueta (por exemplo, as chamadas etiquetas de"banda dupla"). Nesse caso, é possível programar etiquetas, ou reprogramá-las, remotamente, isto é, através da rede de leitoras.Programming interface 604 typically includes a reed key circuit, or suitable alternate device, representing an external programming interface through which the user can program aspects of the label directly, namely without programming necessarily through the reader network. . In alternative embodiments, the tag programming interface 604 may include a RF receiver module capable of operating at a different frequency than the main RF module 609 of the tag (e.g., so-called "dual band" tags). In this case, it is possible to program labels or reprogram them remotely, that is, through the reader network.
Em geral, qualquer técnica de modulação adequada pode serusada através da interface sem fio 112 entre as etiquetas 105 e as leitoras 103.In general, any suitable modulation technique may be used via wireless interface 112 between tags 105 and readers 103.
Nesta modalidade, chaveamento de deslocamento de amplitude ASK é usado(com uma profundidade de modulação de 90%). Contudo, qualquer outratécnica de modulação adequada pode ser usada, por exemplo, FSK QBPSK,BPSK e semelhantes. Outros aspectos do protocolo de leitora de etiquetas semfio são definidos aqui abaixo com referência à figura 7. Além da informaçãode sincronização, pacotes de mensagens de etiquetas tendem a incluir: umcabeçalho 702, indicando que a mensagem é uma etiqueta e seu comprimento;um campo de classe de etiqueta 704 (que também pode indicar um tipo deetiqueta dentro de uma classe e/ ou um modo particular de operação), umcampo de ID único de etiqueta 706, um campo de dados 710 e informação deverificação de erro 712, Na prática, o comprimento global da mensagens e aconfiguração dos vários campo dentro delas dependerão, por exemplo, daclasse de etiqueta.In this mode, ASK amplitude shift switching is used (with a modulation depth of 90%). However, any other suitable modulation technique may be used, for example, FSK QBPSK, BPSK and the like. Other aspects of the wireless tag reader protocol are defined below with reference to Figure 7. In addition to synchronization information, tag message packets tend to include: a header 702, indicating that the message is a tag and its length; tag class 704 (which may also indicate a label type within a class and / or a particular mode of operation), a unique tag ID field 706, a data field 710, and error-reporting information 712. overall message length and configuration of the various fields within them will depend, for example, on the tag class.
Informação de sincronização é requerida porque, namodalidade exemplificativa, o canal sem fio entre a etiqueta e a leitora éassíncrono. A informação de cabeçalho é usada para obter sincronização denível de pacote e identificar o tipo de mensagem e seu comprimento em bytes.Synchronization information is required because, as an example, the wireless channel between the tag and the reader is asynchronous. Header information is used to obtain packet-level synchronization and to identify the message type and its length in bytes.
Outro exemplo de informação, tipicamente, incluída no cabeçalho é as taxasde repetição para etiquetas de advertência. Em geral, a informação decabeçalho facilita e otimiza a decodificação de mensagens e evita o uso deenergia desnecessária. A informação no campo de classe de etiqueta indicauma classe de etiqueta em que a etiqueta cai de uma pluralidade de classes deetiqueta, cada classe de etiqueta tendo capacidades periféricas pré-determinadas e, portanto, um formato de mensagem de etiqueta com camposde dados correspondentes. Opcionalmente, o campo de classe de etiquetapode transportar informação de etiqueta adicional, tal como tipo ou modelo e,onde relevante, modo de operação. Nessa modalidade, o ID único de etiquetaé um valor de multi-bytes, que é atribuído antes do emprego, por exemplo,durante fabricação. O campo de dados contém dados de etiqueta dosperiféricos, que não ao definíveis pelo usuário, bem como dados de etiquetaque são definíveis pelo usuário, como será descrito em mais detalhes abaixo.A informação de verificação de erro é usada para verificação e validação de pacote e pode ser implementada, por exemplo, como um LRC de 16 bits,calculado por adição linear de todos os bytes relevantes. Uma pessoahabilitada apreciará que as estruturas precisas de pacotes de mensagens deetiquetas aqui definidas são exemplificativas apenas e, por exemplo, quealguns campos são opcionais e certa informação de "cabeçalho" ou "campo" poderia, possivelmente, ser colocada em outra parte ou omitida totalmente,em algumas modalidades.Another example of information typically included in the header is repetition rates for warning labels. Generally, header information facilitates and optimizes message decoding and avoids the use of unnecessary energy. Information in the tag class field indicates a tag class in which the tag falls from a plurality of tag classes, each tag class having predetermined peripheral capabilities, and thus a tag message format with corresponding data fields. Optionally, the tag class field may carry additional tag information, such as type or model and, where relevant, mode of operation. In this embodiment, the unique tag ID is a multi-byte value, which is assigned before use, for example during manufacture. The data field contains non-user definable peripheral label data as well as user definable label data, as will be described in more detail below. Error verification information is used for packet verification and validation and can be implemented, for example, as a 16-bit LRC, calculated by linear addition of all relevant bytes. A skilled person will appreciate that the precise label message packet structures defined herein are exemplary only and, for example, that some fields are optional and certain "header" or "field" information could possibly be placed elsewhere or omitted entirely, in some modalities.
Fig. 8A-8G mostra uma pluralidade de formatos de pacote demensagem de etiqueta exemplar, cada pacote de mensagem tendo umaestrutura diferente correspondendo à classe de etiqueta da qual a mensagem seorigina.Fig. 8A-8G shows a plurality of exemplary tag message packet formats, each message packet having a different structure corresponding to the tag class from which the message originates.
Com referência à figura 8A, um primeiro pacote de mensagensde etiquetas (para etiqueta classe 1) tem um cabeçalho 702, informação declasse de etiqueta 704, ID de etiqueta 708 e, opcionalmente, informação decorreção de erro 712. Esse pacote de mensagens de etiquetas pode serenviado, por exemplo, em situações onde a etiqueta é requerida apenas paraproporcionar identificação de etiqueta sob circunstâncias pré-determinadas.Um exemplo é aplicações de acesso à construção.Referring to Figure 8A, a first tag message packet (for class 1 tag) has a header 702, tag declare information 704, tag ID 708, and optionally error tracking information 712. That tag message packet may for example, in situations where the tag is required only to provide tag identification under predetermined circumstances. An example is building access applications.
Com referência à figura 8B, um outro pacote de mensagens deetiquetas (para etiqueta classe 2) tem um cabeçalho 702, campo deinformação de classe de etiqueta 704, um campo de ID de etiqueta 708, umcampo de dados 710 d informação de verificação de erro 712. Nesse caso, ainformação de classe de etiqueta indica que em uma porção pré-determinadado campo de dados de etiqueta é usada para relatar "idade da etiqueta", que éestimada por um contador que incrementa a cada vez que a etiqueta transmite.Em lugar de ser uma idade verdadeira baseado em tempo, essa é, de fato, umamedida de idade em termos do ciclo de vida da etiqueta, que é limitada, naprática pela vida da bateria.Referring to Figure 8B, another tag message packet (for class 2 tag) has a header 702, tag class information field 704, a tag ID field 708, a data field 710 d and error checking information 712 In this case, the tag class information indicates that in a predetermined portion of the tag data field is used to report "tag age", which is estimated by a counter that increments each time the tag transmits. To be a true time-based age, this is, in fact, an age measure in terms of the label's life cycle, which is limited in practice by battery life.
Com referência à figura 8C, um outro pacote de mensagens deetiquetas (para etiqueta classe 3) tem um cabeçalho 702, informação de classede etiqueta 704, um campo de ID de etiqueta 708, um campo de dados 710 einformação de verificação de erro 712. Nesse caso, a informação de classe deetiqueta 704 indica que pelo menos uma porção do campo de dados deetiqueta 710 é usada para transportar dados definidos pelo usuário de algumtipo. O programa de aplicação é capaz de decodificar os dados definidos pelo usuário.Referring to FIG. 8C, another tag message packet (for class 3 tag) has a header 702, tag class information 704, a tag ID field 708, a data field 710, and error checking information 712. In that In this case, label class information 704 indicates that at least a portion of label data field 710 is used to carry user-defined data of some kind. The application program is capable of decoding user defined data.
Com referência à figura 8D, um outro um outro pacote demensagens de etiquetas (para etiqueta classe 4) tem um cabeçalho 702,informação de classe de etiqueta 704, um campo de ID de etiqueta 708, umcampo de dados 710 e informação de verificação de erro 712. Nesse caso, ainformação de classe de etiqueta 704 indica que pelo menos uma porção docampo de dados de etiqueta 710 é usada para transportar um código deidentidade definido pelo usuário da etiqueta.Referring to Figure 8D, another further tag message packet (for class 4 tag) has a header 702, tag class information 704, a tag ID field 708, a data field 710, and error checking information. 712. In this case, tag class information 704 indicates that at least a portion of the tag data field 710 is used to carry a user-defined identity code of the tag.
Com referência à figura 8E, um outro pacote de mensagens deetiquetas (para etiqueta classe 5) tem um cabeçalho 702, informação de classede etiqueta 704, um campo de ID de etiqueta 708, um campo de dados 710 einformação de verificação de erro 712. Nesse caso, a informação de classe deetiqueta 704 indica que porções pré-determinadas do campo de dados deetiqueta 710 são usadas para transportar dados periféricos pré-determinados(Ρ. DATA) e dados definidos pelo usuário (USER DATA). Os dadosperiféricos podem ter elementos definidos pelo usuário. Por exemplo, essepacote de mensagens poderia ser empregado para enviar dados de umaetiqueta tendo um sensor de temperatura e um código de identidade definidopelo usuário.Referring to Figure 8E, another label message packet (for class 5 label) has a header 702, label class information 704, a label ID field 708, a data field 710, and error checking information 712. In that In this case, label class information 704 indicates that predetermined portions of label data field 710 are used to carry predetermined peripheral data (DA. DATA) and user-defined data (USER DATA). Peripheral data can have user-defined elements. For example, this message package could be employed to send data from a label having a temperature sensor and a user-defined identity code.
Com referência à figura 8F, um outro um outro pacote demensagens de etiquetas (para etiqueta classe 6) tem um cabeçalho 702,informação de classe de etiqueta 704, um campo de ED de etiqueta 708, umcampo de dados 710 e informação de verificação de erro 712. Nesse caso, ainformação de classe de etiqueta 704 indica que porções pré-determinadas docampo de dados de etiqueta 710 são usadas para transportar dados de primeiroe segundo periféricos (P1DATA e P2DATA). Os dados periféricos de ambosos periféricos podem ter elementos definidos pelo usuário. Por exemplo, essepacote de classe de etiqueta poderia ser empregado para enviar dados de umaetiqueta tendo um sensor de temperatura e um sensor de localização de GPS.Referring to Figure 8F, another further label message packet (for class 6 label) has a header 702, label class information 704, a label ED field 708, a data field 710, and error checking information. 712. In this case, label class information 704 indicates that predetermined portions of label data field 710 are used to carry first and second peripheral data (P1DATA and P2DATA). Peripheral data from both peripherals may have user-defined elements. For example, this tag class package could be employed to send data from a label having a temperature sensor and a GPS location sensor.
Um exemplo de dados periféricos tendo elementos definidos pelo usuário éonde um usuário programou a etiqueta apenas para relatar temperaturaexcedendo um limite de temperatura pré-determinado. Nesse tipo de pacote, ainformação de classe de etiqueta pode ser suplementada com informação detipo de etiqueta que indica, por exemplo, que as a etiqueta tem duas funçõesde sensor e está operando em um modo que suporta (por exemplo, sensores detemperatura e de GPS). Um tipo de dados periféricos, ou ambos, podem terelementos definidos pelo usuário.An example of peripheral data having user-defined elements is where a user has programmed the label only to report temperature exceeding a predetermined temperature limit. In such a packet, the tag class information may be supplemented with tag type information indicating, for example, that the tag has two sensor functions and is operating in a mode that supports (eg temperature and GPS sensors) . One or both peripheral data types can have user-defined elements.
Com referência à figura 8G, um outro pacote de mensagens deetiquetas (para etiqueta classe 7) tem um cabeçalho 702, informação de classede etiqueta 704, um campo de ID de etiqueta 708, um campo de dados 710 einformação de verificação de erro 712. Nesse caso, a informação de classe deetiqueta 704 indica que em porções pré-determinadas do campo de dados deetiqueta 710 ela é usada para transportar dados de primeiro e segundoperiféricos e dados definíveis pelo usuário. Por exemplo, esse pacote demensagens de etiquetas poderia ser empregado para enviar dados de umaetiqueta tendo um sensor químico, um sensor de violação e um código deidentificação definível pelo usuário. Como antes, o campo de classe deetiqueta pode ser suplementado por informação do tipo etiqueta, que indica,por exemplo, que uma função de dois sensores e está operando em um modoque suporta um sensor químico específico (digamos, um sensor de gás) esensor de violação com um código de ID definível pelo usuário. Dados de umou de ambos os periféricos também podem ter elementos definidos pelousuário.Referring to Figure 8G, another label message packet (for class 7 label) has a header 702, label class information 704, a label ID field 708, a data field 710, and error checking information 712. In that In this case, label class information 704 indicates that in predetermined portions of label data field 710 it is used to carry first and second peripheral data and user-definable data. For example, this tag message package could be employed to send data from a label having a chemical sensor, a tamper sensor, and a user-definable identification code. As before, the label class field may be supplemented by tag-type information, which indicates, for example, that a two-sensor function is operating in a mode that supports a specific chemical sensor (say, a gas sensor) and a sensor. violation with a user-definable ID code. Data from either or both peripherals can also have user-defined elements.
Com referência em particular à figura 9, que mostra umarepresentação esquemática de uma estrutura de pacote de mensagensgeneralizada para outras classes de etiquetas potenciais, será evidente que oesquema de pacote de mensagens de etiqueta usado em modalidades dapresente invenção é capaz de suportar um número de desenhos de etiquetas demulti-periféricos em virtude de uma pluralidade de pacote de mensagens deetiquetas pré-determinados, dotados de um ou mais campos definindo a classede etiquetas da qual a mensagem se origina e, opcionalmente, também umtipo de etiquetas ou modo dentro daquela classe.Referring in particular to Figure 9, which shows a schematic representation of a generalized message packet structure for other potential tag classes, it will be apparent that the tag message packet scheme used in embodiments of the present invention is capable of supporting a number of drawing designs. multi-peripheral tags by virtue of a plurality of predetermined tag message packets having one or more fields defining the tag class from which the message originates and optionally also a tag type or mode within that class.
A figura 10 ilustra por meio de um processo exemplificativográfico de como dados de etiqueta são transportados da etiqueta para oprograma de aplicação em modalidades da presente invenção.Figure 10 illustrates by an exemplary process how label data is transported from the label to the program of application in embodiments of the present invention.
Em 1000, o microprocessador de etiqueta inicia um processode envio de mensagem de etiqueta. Por exemplo, isso pode ser em resposta auma inquisição de leitora ou pode estar sob um tipo de regime de advertênciaconhecido nas técnicas de RFIS. Em 1010, o microprocessador constrói umpacote de mensagens de um tipo adequado baseado na classe da etiqueta.Neste exemplo, é suposto que o pacote de mensagens de etiquetas adotará umformato 1012 correspondente a uma classe de etiquetas pré-determinada donúmero de classes de etiquetas possíveis (veja a figura 8) e se estende até umtotal de comprimento de pacote de 64 bytes. Informação relevante para osistema 1014 e dados de etiqueta 1016 (incluindo dados periféricos e dadosdefinidos pelo usuário, conforme possa ser apropriado) são originados damemória de etiqueta e o pacote de mensagens é construído,conseqüentemente. O pacote de mensagens de etiquetas é proporcionado parao circuito de transmissão analógico, incluindo o oscilador de RF e a antena, etransmitido 1020 através da interface de ar 112 para uma leitora 103.At 1000, the tag microprocessor initiates a tag message sending process. For example, this may be in response to a reader inquiry or may be under a type of warning regime known in RFIS techniques. In 1010, the microprocessor constructs a message packet of a suitable type based on the tag class. In this example, it is assumed that the tag message packet will adopt a format 1012 corresponding to a predetermined tag class of the number of possible tag classes ( see figure 8) and extends to a total packet length of 64 bytes. Information relevant to system 1014 and tag data 1016 (including peripheral data and user defined data as appropriate) originates from the tag memory and the message packet is constructed accordingly. The tag message packet is provided for the analog transmission circuit, including the RF oscillator and antenna, and transmitted 1020 through air interface 112 to a reader 103.
Em 1030, a leitora recebe o pacote de mensagens de etiquetase processa o mesmo conforme necessário para convertê-lo do formato deanalógico para digital. O microprocessador da leitora, então constrói umpacote de tipo de resposta (ou um pacote de rede de leitoras geral deconstrução similar) 1032 e enfileira o mesmo em um buffer de leitoras paratransmissão através da rede de leitoras para a aplicação 120 da interface decontrole 100. Para esse processo de construção, a leitora usa ao formato demensagem de formato de rede de leitoras apropriado 1032 (veja a figura 5),que, nesta modalidade, incorpora o pacote de mensagens de etiquetas 1034em sua totalidade. Em 1040, a rede de leitoras envia o pacote de mensagensde rede de leitoras para o programa de aplicação de acordo com o protocolode comunicação de espinha dorsal de rede de leitoras.At 1030, the reader receives the label message packet and processes it as needed to convert it from the analog to digital format. The reader microprocessor then constructs a response type packet (or similar similarly constructed general reader network packet) 1032 and queues it in a reader buffer for transmission over the reader network for application 120 of the control 100 interface. In this construction process, the reader uses the appropriate reader network format message format 1032 (see Figure 5), which in this embodiment incorporates the tag message packet 1034 in its entirety. In 1040, the reader network sends the reader network message packet to the application program according to the reader network backbone communication protocol.
Será evidente ainda que a modalidade descrita é útil, emparticular, com etiquetas tendo múltiplos sensores e semelhantes e quetambém permitirá que dados definíveis pelo usuário sejam programados. Osdados definíveis pelo usuário podem ser independentes da(s) função(ões)periférica(s) ou para controlar um ou mais aspectos das funções de relatórioou de detecção de periféricos.It will further be apparent that the described embodiment is useful in particular with tags having multiple sensors and the like and will also allow user definable data to be programmed. User-definable data may be independent of peripheral function (s) or to control one or more aspects of peripheral detection reporting or functions.
Em resumo, modalidades proporcionam, entre outras coisas,um protocolo de comunicação, capaz de emprego escalonável para suportaruma ampla faixa de aplicações correntes e futuras. Ao mesmo tempo,modalidades aqui descritas alcançam alta produtividade e interoperabilidade dedados, enquanto minimizam o consume de energia.In short, embodiments provide, among other things, a communication protocol capable of scalable use to support a wide range of current and future applications. At the same time, embodiments described herein achieve high productivity and interoperability while minimizing power consumption.
Aqueles habilitados na técnica apreciarão que, embora oprocedente tenha descrito o que é considerado ser o melhor modo e, ondeapropriado, outros modos de realização da invenção, a invenção não estarálimitada às configurações e métodos específicos divulgados nesta descriçãoda modalidade preferida. Aqueles habilitados na técnica reconhecerão que ainvenção tem uma ampla faixa de aplicações em muitos tipos diferentes deidentificação remota, aplicações de dados e sensor e que as modalidadespodem passar por uma ampla faixa de modificações, sem afastamento doconceito da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas. Porexemplo, a invenção tem aplicações de todas as maneiras em gerenciamentode bens, gerenciamento de pessoal, gerenciamento de cadeia de abastecimentoe aplicações de controle de processo em vários campos de operações, como,industrial, médico, militar, doméstico, escritório e outros.Those skilled in the art will appreciate that while the above has described what is considered to be the best mode and, as appropriate, other embodiments of the invention, the invention will not be limited to the specific configurations and methods disclosed in this description of the preferred embodiment. Those skilled in the art will recognize that the invention has a wide range of applications in many different types of remote identification, data and sensor applications and that the embodiments may undergo a wide range of modifications without departing from the concept of the invention as defined in the appended claims. For example, the invention has applications in all ways in asset management, personnel management, supply chain management and process control applications in various fields of operations such as industrial, medical, military, home, office and others.
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|---|---|---|---|---|
| KR20090087406A (en)* | 2008-02-12 | 2009-08-17 | 한국전자통신연구원 | Communication method for RF recognition |
| JP2011022840A (en) | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Toshiba Corp | Processing system for portable electronic apparatus, portable electronic apparatus, and processing apparatus for portable electronic apparatus |
| CN101694699B (en)* | 2009-10-15 | 2013-01-30 | 复旦大学 | Method and device for increasing RFID reading and writing distance |
| CN102109383B (en)* | 2009-12-23 | 2012-07-04 | 上海医药临床研究中心 | Double-probe wireless temperature sensor, cold chain monitoring system and application |
| CN102254215A (en)* | 2011-07-22 | 2011-11-23 | 深圳市翌日科技有限公司 | Active electronic tag, card-swiping device and access control system |
| CN102722748B (en)* | 2012-06-01 | 2016-03-16 | 北京物资学院 | A kind of RFID label tag, rfid system and illumination detection method with light-sensitive unit |
| EP2709041B1 (en)* | 2012-09-17 | 2014-11-12 | Nxp B.V. | Method and System for Monitoring the State of Health of an Electronic Data Carrier |
| CN103338174B (en)* | 2013-06-25 | 2016-04-06 | 浙江大学 | A kind of generating means of transponder data clock |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365551A (en)* | 1992-12-15 | 1994-11-15 | Micron Technology, Inc. | Data communication transceiver using identification protocol |
| US5887176A (en)* | 1996-06-28 | 1999-03-23 | Randtec, Inc. | Method and system for remote monitoring and tracking of inventory |
| US20040145474A1 (en)* | 2002-11-15 | 2004-07-29 | Schmidtberg Rupert A. | RF identification reader for communicating condition information associated with the reader |
| Publication number | Publication date |
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| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI0708548A2 (en) | active transponder, method of generating a transponder message in an rfid network, transponder message packet format, set of transponder message formats, and reader unit | |
| Chen et al. | Efficient information collection protocols for sensor-augmented RFID networks | |
| US7683761B2 (en) | Method for autonomous establishment and utilization of an active-RF tag network | |
| Weyn et al. | Survey of the DASH7 alliance protocol for 433 MHz wireless sensor communication | |
| EP1859605B1 (en) | Secure method and apparatus for retrieving network node identifier in wireless networks | |
| US20060175408A1 (en) | RFID tag and communication protocol for long range tag communications and power efficiency | |
| EP2232418B1 (en) | Active tag-based dispensing | |
| KR100653180B1 (en) | Built-in sensor RDF tag data storage device | |
| US20080297319A1 (en) | Article management system | |
| US20100090809A1 (en) | Method and apparatus for transmitting sensor status of radio frequency identification tag | |
| Liu et al. | Integration of RFID and wireless sensor networks | |
| US20060187031A1 (en) | Selecting RFID tags using memory-mapped parameters | |
| EP1540580A1 (en) | A protocol for addressing groups of rfid tags | |
| WO2005015480A2 (en) | Methods and apparatuses to identify devices | |
| CA2323745A1 (en) | Identification system using predetermined interval strobed signals | |
| JP7024190B2 (en) | Wireless sensor system and communication method | |
| CN109644145A (en) | Multi signal propagates integrated system and method | |
| US9007181B2 (en) | Method and system for discovery and transparent status reporting for sensor networks | |
| US20090306934A1 (en) | Instrument monitoring system | |
| US20080079564A1 (en) | Method and system for devices to communicate wirelessly using RFID air protocols | |
| Xiaoguang et al. | The research of network architecture in warehouse management system based on RFID and WSN integration | |
| US20220292272A1 (en) | A method and a system for storing information items | |
| BRPI0708553A2 (en) | method for signaling on an rfid network, and active tag for an rfid network | |
| Chen | Design of a child localization system on RFID and wireless sensor networks | |
| Narmada et al. | RFID integration with wireless sensor networks |
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