DE10309419A1

DE10309419A1 - Method for identification of mobile transponder e.g. for access authorization test system for buildings, selects possible time slot for answer according to random number

Info

Publication number: DE10309419A1
Application number: DE2003109419
Authority: DE
Inventors: Martin Degener; Jörg TRABERT; Dieter Rickhoff
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2004-09-16

Abstract

Method for identification of mobile transponder within a device having at least one base station and at least two transponders, in which the base station sends a start command and a transponder sends an answer protocol within one of several possible time slots. The transponder selects one of the possible time slots per random number of coincidences and sends as an answer an associated individual identification number. Independent claims are also included for the following: (I) A device for identifying a transponder(II) Access authorization control system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Identifikation eines mobilen Transponders. Eingesetzt werden solche Verfahren z.B. im Zusammenhang mit sog. Zugangsberechtigungskontrollsystemen insbesondere für Türen im Gebäudebereich. Es handelt sich dabei um Systeme, bei denen eine z.B. auf Hochfrequenzfunk basierende Kommunikation zwischen einer etwa einer Tür zugeordneten Basisstation mit zumindest einem die Funktion eines Schlüssels übernehmenden, mobilen Transponder stattfindet, um die Berechtigung der diesen Transponder mitführenden Person zum Öffnen der Tür zu überprüfen. Da insbesondere im Gebäudebereich meist mehrere Türen mit solchen Zugangsberechtigungskontrollsystemen ausgestattet sind, wobei gleichzeitig auch mehrere Personen mit mobilen Transpondern für ggf. unterschiedliche Zugangsberechtigungen innerhalb des Gebäudes ausgestattet sind, ist es wichtig, bereits im Vorfeld einer zumeist einen aufwendigen Sicherheitsalgorithmus beinhaltenden Berechtigungsüberprüfung festzustellen, ob ein sich einer Tür nähernder mobiler Transponder überhaupt zum Öffnen genau dieser Tür vorgesehen ist. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn sich mehrere Transponder gleichzeitig in der Nähe der Tür befinden und eine Kollision möglicherweise gleichzeitig ablaufender Berechtigungsüberprüfungs-Protokolle mehrerer Transponder dazu führen kann, daß ein ggf. berechtigter Transponder als solcher nicht erkannt wird, weil seine Daten durch das Aussenden eines anderen Transponders überdeckt und damit unkenntlich gemacht werden.The present invention relates to a method and a device for identifying a mobile Transponder. Such processes are used e.g. in connection with so-called access authorization control systems, especially for doors in the building area. These are systems in which a e.g. based on radio frequency radio Communication between a base station assigned to a door with at least one mobile transponder taking over the function of a key takes place to the authorization of those who carry this transponder Person to open the door to check. There especially in the building sector usually several doors are equipped with such access authorization control systems, with several people using mobile transponders at the same time for if necessary different access authorizations within the building are, it is important to prepare a mostly complex one in advance Determine security check including security algorithm, whether one is a door approaching mobile transponder at all to open this very door is provided. This is particularly relevant if there are several Transponder located near the door at the same time and a collision possibly authorization verification protocols of several transponders that run simultaneously lead to it can this be possibly authorized transponder is not recognized as such because covered his data by sending another transponder and be made unrecognizable.

Um dies zu vermeiden, wird der eigentlichen Berechtigungsüberprüfung ein Verfahren zur Identifikation der in der Reichweite einer Basisstation befindlichen mobilen Transponder vorgeschaltet, so daß eine Berechtigungsüberprüfung nur mit solchen Transpondern durchgeführt wird, welche auch tatsächlich dieser Basisstation zugeordnet sind. Nach der erfolgten Identifikation können genau diese Transponder gezielt und damit kollisionsfrei angesprochen werden.To avoid this, the actual authorization check is made Method of identifying the range of a base station located mobile transponder upstream, so that an authorization check only with such transponders, which is actually this Base station are assigned. After identification can precisely these transponders are addressed and thus collision-free become.

Bei einem bekannten Verfahren ist jedem der einer Basisstation zugeordneten Transponder ein festes Zeitfenster zugeordnet, innerhalb dessen er nach einem Start-Kommando der Basisstation sein Antwort-Protokoll sendet. Durch die feste Zuordnung eines Antwort-Zeitfensters zu je einem Transponder ist eine schnelle und sichere Identifizierung der Transponder gewährleistet; die maximal mögliche Anzahl an Transpondern ist jedoch eng begrenzt, bzw. die Zeit für den Identifikations-Vorgang wächst proportional zur Anzahl der teilnehmenden Transponder, was das Verfahren unflexibel macht.In a known method a fixed one for each of the transponders assigned to a base station Time window assigned within which it is after a start command the base station sends its response protocol. Through the fixed Assignment of a response time window to each transponder ensures fast and secure identification of the transponders; the maximum possible number on transponders, however, is narrowly limited, or the time for the identification process grows proportionally on the number of participating transponders, which makes the process inflexible makes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren anzugeben, welches die geschilderten Nachteile des Standes der Technik überwindet.Object of the present invention it is therefore to specify a method which the described Overcomes disadvantages of the prior art.

Dies gelingt dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß die Transponder jeweils per Zufallszahl ein mögliches Zeitfenster auswählen und als Antwort eine ihnen zugeordnete, individuelle Identifikationsnummer senden.The method according to the invention achieves this in that the Transponder select a possible time window by random number and in response an individual identification number assigned to them send.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben und werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further advantageous configurations of the method according to the invention are in the further subclaims specified and are based on the embodiment shown in the drawing explained in more detail.

Im Folgenden wird das Verfahren am Beispiel einer Basisstation und einer Gruppe von aktiven mobilen Transpondern beschrieben, welche auf der Basis einer HF-Funkstrecke mit der Basisstation kommunizieren.Below is the procedure on Example of a base station and a group of active mobile Transponders described, which are based on an RF radio link communicate with the base station.

Das Identifikations-Verfahren wird durch ein Start-Kommando der Basisstation initiiert. Nach Empfang des Start-Kommandos bestimmen die Transponder per Zufallszahl ein Zeitfenster, in dem sie antworten. Die Methode der zufällig ausgewählten Antwort-Zeitfenster ermöglicht dabei eine praktisch unbegrenzte Menge an teilnehmenden Transpondern. Als Antwort sendet jeder teilnehmende Transponder eine ihm zugeordnete individuelle Identifikationsnummer in dem von ihm gewählten Zeitfenster. Nach dem Empfang dieser Informationen durch die Basisstation sind alle teilnehmenden Transponder bereits identifiziert, so daß eine optimale Identifikationsgeschwindigkeit garantiert ist. Durch die zufällige Auswahl der Antwort-Zeitfenster ist eine gewisse Wahrscheinlichkeit gegeben, daß mehrere Transponder in dem gleichen Zeitfenster antworten und diese Transponder damit nicht identifiziert werden können. Diese Wahrscheinlichkeit ist bei wenigen, zur gleichen Zeit partizipierenden Transpondern, d.h. also, wenn die Zahl der teilnehmenden Transponder kleiner ist als die verfügbare Zahl der Zeitfenster, gering und steigt mit der Anzahl der gleichzeitig teilnehmenden Transponder. Da aktive Transponder in der Regel nur eine Reichweite von wenigen Metern aufweisen, ist eine Überlastung des Verfahrens durch ein deutliches Übersteigen der Anzahl der verfügbaren Zeitfenster durch die Anzahl der teilnehmenden Transponder im praktischen Anwendungsfall ausgeschlossen.The identification process will initiated by a start command from the base station. Upon receipt of the start command determine the transponders at random Time window in which they respond. The method of the randomly selected response time window allows a practically unlimited number of participating transponders. In response, each participating transponder sends an assigned one individual identification number in the time window chosen by him. After receiving this information through the base station all participating transponders have already been identified so that an optimal one Speed of identification is guaranteed. By random selection the response time window there is a certain probability that several transponders in the answer the same time window and therefore these transponders do not can be identified. This likelihood is with a few participating at the same time Transponders, i.e. so if the number of participating transponders is smaller than the available one Number of time windows, small and increases with the number of simultaneously participating transponder. Since active transponders usually only having a range of a few meters is an overload of the method by significantly exceeding the number of available time windows by the number of participating transponders in practical use locked out.

Die Antworten mehrerer Transponder, welche in dem selben Zeitfenster geantwortet haben, können zwar nicht identifiziert werden, jedoch kann dieser Kollisionsfall erkannt werden. Hierzu bedient man sich des Feldstärkeausgangs eines HF-Empfängerbausteins (RSSI). Wird in einem Zeitfenster keine erkennbare Antwort, jedoch ein HF-Trägersignal in einer bestimmten Mindeststärke registriert, so wird dieser Umstand als eine Kollision mehrerer gleichzeitig sendender Transponder erkannt.The answers of several transponders, who answered in the same time window can cannot be identified, however, this collision case can be recognized become. To do this, use the field strength output of an RF receiver module (RSSI). Will not be a recognizable answer in a time window, however an RF carrier signal in a certain minimum strength this circumstance is registered as a collision of several Transponder transmitting at the same time recognized.

Damit die Transponder, welche im gleichen Zeitfenster antworten, nicht "verloren" gehen, können die erkannten Transponder bzw. deren Identifikationsnummern gespeichert werden, und das Identifikations-Verfahren erneut ausgeführt werden. Ggf. können bereits identifizierte Transponder auch mit einem "Redeverbot" belegt werden, d.h. sie werden bei der erneuten Ausführung des Identifikations-Verfahrens an einer erneuten Aussendung ihrer Daten gehindert. Mit dieser Maßnahme läßt sich die Wahrscheinlichkeit des erneuten Auftretens eines Kollisionsfalls deutlich verringern.To ensure that the transponders that respond in the same time window are not “lost”, the recognized transponders or their identification numbers can be stored and the identification process can be carried out again. Possibly. Kings Transponders that have already been identified are also prohibited from speaking, ie they are prevented from sending their data again when the identification process is carried out again. With this measure, the probability of a recurrence of a collision can be significantly reduced.

Da nach Durchführung des beschriebenen Verfahrens die Transponder bereits identifiziert sind, kann die Basisstation die Identifikationsnummern der empfangenen Transponder mit den ihr bekannten Identifikationsnummern potentiell berechtigter Transponder vergleichen, einen dieser potentiell berechtigten Transponder selektieren und ggf. mit einer Berechtigungsüberprüfung beginnen.Since after performing the procedure described the base station can identify the transponders the identification numbers of the received transponders with yours known identification numbers of potentially authorized transponders compare, select one of these potentially authorized transponders and start with an authorization check if necessary.

Für die bei aktiven Transpondersystemen typischen Teilnehmerzahlen sind 10 – 16 Zeitfenster für das erfindungsgemäße Verfahren ausreichend.For are the typical number of participants in active transponder systems 10-16 Time window for that inventive method sufficient.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann bereits eine Vorauswahl zwischen potentiell zugehörigen und fremden Teilnehmern getroffen werden, indem nach dem Start-Kommando ein sogenannter Objekt- Identifier angehängt wird. Den gleichen Objekt-Identifier besitzen z.B. alle Basisstationen und Transponder des gleichen Gebäudes oder Gebäude-Komplexes. Ein durch das Start-Kommando der Basisstation angesprochender Transponder antwortet hierbei nur, wenn er mit seinem zugehörigen Objekt-Identifier angesprochen wurde, so daß das Antworten z.B. von völlig anderen Objekten zugeordneten Transpondern von vornherein ausgeschlossen ist, um das Verfahren von diesen zu entlasten.In an advantageous further training The procedure can already be a pre-selection between potentially associated and foreign participants are hit by after the start command a so-called object identifier attached becomes. Have the same object identifier e.g. all base stations and transponder of the same building or building complex. A through the start command of the base station responding transponder answers here only if addressed with its associated object identifier was so that the Answers e.g. of totally transponders assigned to other objects are excluded from the outset is to relieve the process of these.

Wird der Objekt-Identifier eingeführt, so können die Identifikationsnummern der Transponder verkürzt werden. Dies erhöht die Geschwindigkeit zusätzlich.If the object identifier is introduced, then so can the identification numbers of the transponders are shortened. This increases the speed additionally.

Claims

Method for identifying a mobile transponder within a device with at least one base station and at least two transponders, the base station sending a start command and the transponders sending a response protocol within one of several possible time windows, characterized in that the transponders are sent by Select a random number from one of the possible time slots and send an individual identification number assigned to it as a response.

A method according to claim 1, characterized in that within the received identification numbers of the recognized base station Transponders can be saved.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the Receiving an RF carrier signal a certain minimum strength within a time window in which no valid response protocol is recognizable is through the base station as a collision of several at the same time sending transponder is recognized.

A method according to claim 3, characterized in that at a detected collision of several transponders transmitting simultaneously by the base station a new start command to carry out a further retrieval of the identification numbers is given.

A method according to claim 4, characterized in that at the further retrieval of the identification numbers a response from already recognized transponder is suppressed.

Device for identifying a transponder, comprising at least one base station and at least two mobile Transponders, characterized in that the device for identifying the Transponders carries out a method according to any one of claims 1 to 5.

Access authorization control system with one device for identification of a transponder according to claim 6.