-
BEREICH DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Radiofrequenz-Identifikationssysteme
(RFID-Systeme) und im Besonderen eine Vorrichtung zum Auswerten
von Radiofrequenz-Identifikationssystemen.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Radiofrequenz-Identifikationssysteme (RFID-Systeme)
sind bekannte Systeme, mit denen Objekte mit Tags (Transpondern)
gekennzeichnet werden können,
sodass das Objekt, wenn der Tag durch das elektromagnetische Feld
einer Leseeinrichtung/Abfrageeinrichtung geführt wird, durch Lesen des am
Objekt angebrachten Tags identifiziert wird.
-
Der
Tag hat eine Antenne, die eine Dipolantenne für Fernfeldsysteme oder eine
Spule für
induktive Systeme sein kann, die auf die Frequenz des erzeugten
elektromagnetischen Felds der Abfrageeinrichtung abgestimmt ist.
Der Tag wird mit dem in der Antenne des Tags erzeugten elektrischen
Strom betrieben. Daten werden allgemein durch Modulieren des von
der Abfrageeinrichtung erzeugten elektromagnetischen Felds, das
allgemein Erregerfeld oder Ausleuchtzone genannt wird, zum Tag gesendet.
Der Tag sendet Daten entweder durch Senden mit seinem eigenen Sender
mit einer von der Ausleuchtzone separaten Frequenz und Antenne oder
durch Modulieren der Ausleuchtzone durch Ändern der Belastung der Antenne
des Tags in einem allgemein als Rückwärts-Streustrahlungssystem bezeichneten System
zur Abfrageeinrichtung zurück.
Auf jeden Fall wird entweder das neue elektromagnetische Feld vom
Tag oder die Störungen
in der Ausleuchtzone der Abfrageeinrichtung, die vom Rückwärts-Streustrahlungssystem
des Tags verursacht werden, von der Abfrageeinrichtung erfasst.
Die Daten vom Tag werden decodiert, wodurch der Tag und der Artikel, an
dem der Tag angebracht ist, identifiziert werden können. In
einigen Fällen
wird der Tag durch Modulieren des von der Abfrageeinrichtung erzeugten elektromagnetischen
Felds beschrieben, wie im Fall von Lese-/Schreib-Tags. Typische
Informationen, die in den Tags gespeichert werden könnten, sind:
Bestellnummer (d. h. Best.-Nr.), Verfallsdatum, Ziel, Bestätigung eines
angewendeten Prozesses usw.
-
Bei
einem RFID-System oder anderen Arten von Funkanlagen muss der Standort
der Anlage auf Eignung geprüft
werden. Dies gilt besonders für
automatisierte RFID-Tag-Systeme, da die Tags allgemein an Objekten
angebracht sind, die durch das Erfassungsfeld eines befestigten
Erfassungsgeräts
indurchbewegt werden. Die andere Möglichkeit besteht, wenn sich
die mit Tags versehenen Objekte nicht bewegen, d. h. auf Lagerregalen,
und das Erfassungsgerät
sich bewegt, z. B. wenn das Erfassungsgerät auf einem Gabelstapler montiert
ist. In beiden Fällen ändert sich
die Dynamik zwischen dem Erfassungsgerät und den Tags und wegen der
Störung
anderer Geräte
und der Störung
von anderen Geräten
ist es schwierig, die Reichweite des RF-Felds zu charakterisieren.
-
Ein
bekanntes Verfahren zum Auswerten eines Standorts und einer Tag-Ausrüstung beinhaltet die
Verwendung einer Prüfausrüstung zum
Charakterisieren bestehender Strahlung an dem Standort und Abbildung
der Leistungspegel von der Tag-Ausrüstung. Dieses
Prüfverfahren
liefert zwar gute Diagnoseinformationen zum Ermitteln der Ursachen
von Problemen mit bestehenden Anlagen, es hat aber eine Reihe von
Nachteilen. Das hauptsächliche
Problem bei diesem Ansatz ist, dass die zum Durchführen der
Auswertung erforderliche Prüfausrüstung teuer
ist und einen sehr kompetenten und erfahrenen Techniker erfordert.
Auch ist es schwierig und ungenau, diese Ergebnisse in entsprechende
Bereichs- und Genauigkeitswerte für den Betrieb des RFID-Systems
umzusetzen. Darüber
hinaus sind die Ergebnisse für
tatsächliche
Betriebsbedingungen mit bewegten Tags und Erfassungsgeräten nicht
repräsentativ.
-
Ein
zweites bekanntes Verfahren der Technik beinhaltet das Installieren
eines Pilotsystems und das System eine Zeitlang in Betrieb zu lassen,
wobei es die ganze Zeit über
statistische Daten über
seine Leistung erfasst. Dieser Ansatz produziert zwar tatsächliche
Betriebsbedingungen, ist aber hinsichtlich der Ausrüstung teuer,
logistisch schwierig einzurichten und erbringt nur langsam Ergebnisse.
Es gilt allgemein als eine „go/no
go"-(Gut/Schlecht-)Auswertung
und muss sehr lange Zeit unter Erfassen von Statistiken betrieben
werden, um irgendwelche Randbedingungen zu charakterisieren. Es
ist daher für
das Ermitteln tatsächlicher
Installationspositionen oder für
die Diagnose der Gründe,
warum ein Standort gut oder schlecht ist, nicht nützlich.
-
Angesichts
der Nachteile der Methoden vom Stand der Technik besteht immer noch
ein Bedarf für RFID-Prüfungswerkzeuge
und -methoden.
-
US 5986570 (Black) beschreibt
ein Verfahren, bei dem eine RFID-Abfrageeinrichtung mit mehreren
RFID-Transpondern im Abfragegebiet kommunizieren kann.
-
WO00/28339
(Intermec IP Corp.) beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung
für drahtloses
Radiofrequenztesten von integrierten Radiofrequenzidentifizierung-Schaltungen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Auswerten und Installieren eines Funksystems vor und eignet sich
besonders für
Radiofrequenz-Identifikationssysteme (RFID-Systeme).
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Auswerten von Tags bestimmen
die Eignung eines speziellen Standorts für die Verwendung von spezifischen
Tag-Typen. Die Tag-Auswertungsvorrichtung
kann vor der Installation als ein Standortprüfungswerkzeug oder nach der
Installation als ein Diagnose- oder Leistungsoptimierungswerkzeug
eingesetzt werden.
-
Erfindungsgemäß werden
die Leistungspegel an tatsächlichen
Tags für
die Kommunikationen in die und aus den Tags gemessen und mit den
Kommunikationen von der Abfrageeinrichtung verglichen. Die RFID-Tag-Auswertungsvorrichtung
stellt die Fähigkeit
zur Auswertung verschiedener Tag-Typen im tatsächlichen Einsatz an den mit
Tags zu kennzeichnenden Artikeln bereit, während der (oder die) Tag-Artikel
im Betriebsmodus transportiert wird (werden). Das RFID-Tag-Auswertungsmodul
misst und zeichnet die Hauptparameter für den Betrieb eines RFID-Tag-Systems
in Echtzeit auf und kann Randbereiche hervorheben. Das System ist
somit zum Auswerten und Ermitteln der Positionierung von Antennen
und der Diagnose bestehender Systeme geeignet.
-
In
einem ersten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung
zum Auswerten eines Radiofrequenz-Identifikationssystems mit einer Mehrzahl
von Tags vor, wobei die genannten Tags mit einer ausgewählten Frequenz
arbeiten und wobei die genannten Tags auf ein Ausgangssignal reagieren, das
von einer Abfrageeinrichtung gesendet wird, und eine Schaltung zum
Empfangen des von der Abfrageeinrichtung gesendeten Ausgangssignals
und zum Senden eines Rücksignals
in Reaktion auf das genannte Ausgangssignal haben, wobei die genannte Vorrichtung
Folgendes umfasst: (a) eine Sonde zum Verbinden mit der Schaltung
in einem der genannten Tags und wobei die genannte Sonde eine Mehrzahl von
Leitungen zum Abtasten ausgewählter
Signale in der genannten Schaltung hat, (b) einen Controller, der
mit der genannten Sonde verbunden ist und einen Prozessor zum Verarbeiten
der genannten abgetasteten Signale und einen Speicher zum Speichern von
mit den genannten abgetasteten Signalen assoziierten Informationen
hat, und (c) einen mit dem genannten Controller (10) verbundenen
und auf Steuersignale von dem genannten Controller reagierenden Sender
zum Senden der genannten gespeicherten Informationen an ein entferntes
Gerät,
wobei der genannte Sender einen Kommunikationskanal nutzt, der auf
einer anderen Frequenz als der für
die Tags ausgewählten
arbeitet.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
-
Im
Folgenden wird nun beispielhaft auf die Begleitzeichnungen Bezug
genommen, die eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigen;
dabei zeigt:
-
1 in
Blockdiagrammform eine erfindungsgemäße RFID-Prüfungs-
oder Tag-Auswertungsvorrichtung in einem Radiofrequenz-Identifikationssystem
(RFID-System),
-
2 in
Blockdiagrammform eine Anordnung einer Tag-Auswertungsvorrichtung gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
-
3(a) in Schaltbildform eine Ausführung für das Tag-Auswertungsmodul
von 1,
-
3(b) in Schaltbildform eine detailliertere Schaltungsausführung für das Controller-Modul
von 3(a) und
-
3(c) in Schaltbildform einen Telemetrie-Empfänger für das Tag-Auswertungsmodul
von 1.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSGESTALTUNG
-
Zuerst
wird auf 1 Bezug genommen, die ein Tag-Auswertungsmodul
oder eine Tag-Prüfungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung werden zwar im Zusammenhang eines Radiofrequenz-Identifikationssystems (RFID-Systems) beschrieben,
es ist aber zu beachten, dass die Erfindung weitere Anwendbarkeit
auf andere Arten von Funksystemen und -anlagen hat.
-
Wie
in 1 gezeigt wird, ist das Tag-Auswertungsmodul 10 mit
einem Radiofrequenz-Identifikationssystem oder RFID-System verbunden,
das allgemein mit Bezugsnummer 1 gezeigt wird. Das RFID-System 1 umfasst
einen oder mehrere Tags 2, die einzeln als 2a, 2b ... 2n gezeigt
werden, und ein Tag-Abfragemodul 4.
Das RFID-System 1 kann eine bereits existierende Anlage
umfassen, wobei in diesem Fall das Tag-Auswertungsmodul 10 als ein
Auswertungswerkzeug für
die Diagnose und Überwachung
der Leistung des Systems 1 eingesetzt wird. Wenn das RFID-System 1 ein
neues System ist, das zu installieren ist, wird das Tag-Auswertungsmodul 10 als
ein Werkzeug in Verbindung mit ausgewählten Tags 2 zum Prüfen der
Eignung des Systems 1 für den
Installationsort genutzt. Beispielsweise wird der Installationsort
hinsichtlich der Reichweite des RF-Feldes, auf Störung anderer
Einrichtungen und auf Störung
durch andere Einrichtungen überprüft.
-
Das
Tag-Abfragemodul 4 ist ähnlich
der in einer mitanhängigen
US-Patentanmeldung offengelegten und beschriebenen Anordnung, die
am 6. Januar 2000 im Namen des gemeinsamen Inhabers der gegenständlichen
Erfindung angemeldet wurde. Das Tag-Abfragemodul 4 umfasst
ein Radiofrequenzmodul 5 und ein Abfrageeinrichtungs-Steuermodul 6 und
eine Stromversorgungseinheit 7. Das Tag-Abfragemodul 4 liest
aus dem und schreibt in den Tag 2a, der ausgewertet wird.
-
Das
Tag-Auswertungsmodul 10 hat auch einen Telemetrie-Empfänger 11,
wie ebenfalls in 1 gezeigt wird. Das Tag-Auswertungsmodul 10 ist
mit dem in Auswertung befindlichen Tag 2a durch sehr hochohmige
Sonden verbunden, die mit Bezugsnummer 9 gezeigt werden.
Die Sonden 9 haben eine Tag-Datenleitung 9a, eine Tag-Spalt-Leitung 9b und eine
Tag-Leistungsleitung 9c.
Der Telemetrie-Empfänger 11 stellt
einen Radiofrequenz-Kommunikationskanal (allgemein mit Bezugsnummer 14 bezeichnet)
für das
Tag-Auswertungsmodul 10 bereit. In einer Ausgestaltung
verbindet der Telemetrie-Empfänger 11 das
Tag-Auswertungsmodul 10 mit dem Abfrageeinrichtungs-Steuermodul 6,
wie in 1 gezeigt. In einer anderen Ausgestaltung verbindet
der Telemetrie-Empfänger 11 das
Tag- Auswertungsmodul 10 mit
einem Personalcomputer 20, wie in 2 gezeigt wird.
Das Abfrageeinrichtungs-Steuermodul 6 (1)
oder der Personalcomputer 20 (2) empfangen
durch den Telemetrie-Empfänger 11 die
vom Tag-Auswertungsmodul 10 getätigten Messungen und gesammelten
Daten. Diese Informationen werden wie unten ausführlicher besprochen verarbeitet. Für die in 1 gezeigte
Anordnung liest und schreibt die Tag-Abfrageeinrichtung 4 in
den bzw. aus dem in Auswertung befindlichen Tag 2a.
-
Das
Tag-Auswertungsmodul 10, wobei wieder auf 1 Bezug
genommen wird, umfasst vorzugsweise eine batteriebetriebene Vorrichtung,
die mit einem der Tags 2a gekoppelt ist, d. h. dem in Auswertung
befindlichen Tag. Das Tag-Auswertungsmodul 10 hat einen
Radiofrequenz-Kommunikationskanal,
der einen Sender 12 und den Telemetrie-Empfänger 11 umfasst.
Der Telemetrie-Empfänger 11 ist entweder
mit der Tag-Abfrageeinrichtung 4 (1) oder
dem Personalcomputer 20 (2) verbunden, wie
oben beschrieben. Der Telemetrie-Empfänger 11 lässt das
Tag-Auswertungsmodul 10 mit der Tag-Abfrageeinrichtung 4 oder
dem PC 20 kommunizieren und bildet mit der Radiofrequenz-Identifikationsverbindung
zwischen der Tag-Abfrageeinrichtung 4 und dem Tag 2a eine
geschlossene Schleife. Der Radiofrequenz-Kommunikationskanal zwischen
dem Tag-Auswertungsmodul 10 und dem Telemetrie-Empfänger 11 nutzt
vorzugsweise eine Frequenz, die sich von der Betriebsfrequenz der
Tags 2 und der Tag-Abfrageeinrichtung 4 bedeutend
unterscheidet. Beispielsweise ist 315 MHz ein Telemetrieband mit geringer
Leistung (Low Power), das mit keiner konventionellen Tag-Frequenzzuordnung überlappt.
Die für
einen Tag gesammelten oder aus einem Tag verarbeiteten Informationen
werden in einem Radiofrequenzsignal (z. B. Trägerwelle) codiert und zum Telemetrie-Empfänger 11 gesendet.
Das Codieren der Informationen kann mithilfe konventioneller Techniken durchgeführt werden,
zum Beispiel umfasst das Signal eine Hüllkurve und einen Informations-
oder Datenteil.
-
Es
ist zu beachten, dass der Kommunikationskanal zwischen dem Tag-Auswertungsmodul 10 und
der Tag-Abfrageeinrichtung 4 oder dem PC 20 mithilfe
anderer Methoden ausgeführt
werden kann, z. B. einer seriellen festverdrahteten Kommunikationsverbindung.
Die Telemetrieausführung
wird bevorzugt, weil sie gute Manövrierfähigkeit und flexible Positionierungsoptionen
für das
Tag-Auswertungsmodul und die Empfangseinheit (d. h. den Empfänger 11 und
das Tag-Abfragemodul 4 und/oder
den PC 20) bereitstellt. Außerdem führt eine lange Drahtverbindung
zwischen dem Tag-Auswertungsmodul 10 und der
Tag-Abfrageeinrichtung 4 zur Signalausbreitung zwischen
dem Tag-Auswertungsmodul 10 und der Tag-Abfrageeinrichtung 4,
die die Ablesungen stören kann.
-
Die
Anordnung des Tag-Auswertungsmoduls 10, wie sie in den 1 und 2 gezeigt
wird, erlaubt das Messen der wesentlichen Systemparameter des Tags,
ohne seinen Betrieb zu stören.
Die Informationen werden zum Verifizieren, Quantifizieren und Qualifizieren
des Betriebs des Tags 2a im wirklichen Einsatz verwendet.
Die Hauptsystemparameter sind (a) Leistung von dem RF-Feld, die
zum Versorgen des RFID-Tags 2a mit Energie verwendet wird oder
im Fall von aktiven Tags zum Identifizieren der Abfrageregion verwendet
wird, (b) die Dateneingabeschnittstelle im Tag 2a, die
zum Empfangen der Daten von der Tag-Abfrageeinrichtung 4 verwendet wird,
und (c) die Datenausgabeschnittstelle im Tag 2a, die zum
Senden der Daten zur Tag-Abfrageeinrichtung 4 verwendet
wird. Das Tag-Auswertungsmodul 10 erfasst
diese Informationen und Daten am Tag 2a und sendet die
Informationen unter Verwendung des Telemetrie-Empfängers 11 über den
separaten Radiofrequenzkanal zur Tag-Abfrageeinrichtung 4 oder
den PC 20 zurück.
Da die Radiofrequenz des Telemetriekanals sich von der Betriebsfrequenz
des Tags 2 unterscheidet, wird der Betrieb der Tags 2 nicht
beeinträchtigt.
Die vom Tag- Auswertungsmonitor 10 am
Tag 2a erfassten Informationen werden mit den vom Tag-Abfragemodul 4 gesendeten
und empfangenen Daten verglichen und zusammen mit der Spannungsablesung
vom Tag 2a und Positionsinformationen zum Zeitpunkt der
Prüfung
protokolliert.
-
Wenn
die Anordnung des in 2 gezeigten separaten PC 10 zum
Erfassen der Daten verwendet wird, dann gibt es vorzugsweise eine
Kommunikationsverbindung 22 (2) zwischen
dem PC 10 und dem Tag-Abfragemodul 4. Vorzugsweise
hat das Tag-Abfragemodul 4 einen Bildschirm zum Anzeigen von
Anweisungen an den RFID-Standortprüfungstechniker, die den Techniker
durch Operationen des Tags 2a und Versuche führen, mit
denen die Bereichs- und Kollisionsanforderungen für die Anwendung
ausgeübt
werden. Die vom Tag-Auswertungsmodul 10 erfassten und über die
Telemetrie-Radiofrequenzverbindung 14 empfangenen Daten
werden mit den Daten, die über
die im normalen Modus betriebene Tag-Abfrageeinrichtung 4 gesendet
und empfangen werden, und ebenfalls mit der Operation, die zu diesem
Zeitpunkt stattfand, abgeglichen, um die Anwendbarkeit dieses Typs
von Tag 2a in tatsächlichen
Betriebsbedingungen an diesem Standort zu charakterisieren. Dies
erbringt nicht nur die Information, dass der Tag 2a auch
wirklich funktionierte, sondern liefert auch Informationen über Störung, Fehlerraten
und verleiht ein Maß dafür, wie gut
oder marginal das System funktioniert.
-
Für die Anordnung
des in 1 gezeigten Tag-Abfragemoduls 4 hat die Abfrageeinrichtung 4 einen
Mikroprozessor (nicht abgebildet), der entsprechend programmiert
ist, um die vom Tag-Auswertungsmodul 10 am Tag 2a erfassten
Daten mit an der Abfrageeinrichtung 4 erzeugten und erfassten
Daten zu vergleichen. Für
die in 2 gezeigte Anordnung mit dem Personalcomputer 20 ist
der PC 20 durch den Telemetrie-Empfänger 11 mit dem Tag-Auswertungsmodul 10 und
durch die Kommunikationsverbindung 22 mit der Tag- Abfrageeinrichtung 4 verbunden.
Der PC 20 ist entsprechend programmiert, um die Vergleiche
und das Protokollieren der vom Tag-Auswertungsmodul 10 erfassten
Daten und den von der Tag-Abfrageeinrichtung 4 erhaltenen
Daten durchzuführen.
-
Wie
nun mit Bezug auf die 3(a) bis 3(c) beschrieben wird, umfasst das Tag-Auswertungsmodul 10 zwei
hauptsächliche
Untermodule: den Telemetrie-Empfänger 11 und
eine Controller-Stufe 12. Eine elektronische Ausführung für den Telemetrie-Empfänger 11 ist
in 3(c) in Schaltbildform abgebildet.
Eine Schaltkreisausführung
für die
Controller-Stufe 12 wird
in 3(a) in Schaltbildform gezeigt und
eine ausführlichere
Schaltkreisausführung
für die
Controller-Stufe 12 wird in 3(b) gezeigt.
Wie oben beschrieben, ist das Tag-Auswertungsmodul 10 vorzugsweise
als ein batteriebetriebene Vorrichtung ausgeführt und mit dem Tag 2a von
Interesse gekoppelt.
-
Als
Nächstes
wird auf 3(a) Bezug genommen, die
in Schaltbildform eine Ausführung
für die
Controller-Stufe 12 des Tag-Auswertungsmoduls 10 zeigt.
Wie in 3(a) gezeigt wird, umfasst
die Controller-Stufe drei Hauptbauteile: einen Controller 30,
eine Antennenschaltung 32 und eine Batteriestromversorgungsschaltung 34.
Die Antennenschaltung 32 stellt die Funkschnittstelle zum
Telemetrie-Radiofrequenzkanal 14 dar. Der Controller 30 umfasst
eine konventionelle mikroprozessorgestützte Vorrichtung 100,
wie in 3(b) gezeigt, wie z. B. den
Mikrocontroller PIC16C73. Der Controller 30 hat einen lokalen
Speicher und stellt die Steuerungs- und Verarbeitungsfunktionen
für das
Tag-Auswertungsmodul 10 bereit. Der Controller 30 hat
einen Eingabeport 36 zum Empfangen von Ausgangssignalen
von dem auszuwertenden Tag 2a. Der Eingabeport 36 ist durch
einen geeigneten Verbinder 44 mit den entsprechenden Sondenleitungen 9 (1 und 2) gekoppelt.
Der Controller 30 hat einen Sendedaten-Ausgabeport 38,
der mit der Antennenschaltung 32 gekoppelt ist. Der Controller 30 hat
auch einen Ausgabeport 40 zum Ansteuern von drei lichtemittierenden
Dioden 42, die einzeln mit den Bezugsnummern 42a, 42b und 42c gezeigt
werden. Die LEDs 42 dienen zum Bereitstellen einer visuellen
Anzeige des ausgewählten
Status und von Betriebszuständen
des Tag-Auswertungsmoduls 10.
Der Controller 30 wird von einer Batterie 35 im
Batterieschaltkreis 34 betrieben. Der Batterieschaltkreis 34 versorgt
auch den Rest der Schaltungsanordnung in der Controller-Stufe 13 mit
Energie. Der Controller 30 (d. h. die mikroprozessorgestützte Vorrichtung 100)
ist entsprechend programmiert, um über die Sonden 9 vom
Tag 2a empfangene Daten und Signale zu empfangen und zu
speichern. Die spezifischen Ausführungsdetails
für den
Controller 30 liegen im Rahmen des Verständnisses
einer fachkundigen Person und weitere Details werden für eine Ausführung mit „PIC"-Mikrocontroller 100 in
dem als 3(b) gezeigten Schaltbild
bereitgestellt.
-
Als
Nächstes
wird auf 3(c) Bezug genommen, die
in Schaltbildform eine Ausführung
für den
Telemetrie-Empfänger 11 zeigt.
Der Telemetrie-Empfänger 11 umfasst
zwei Hauptbauteile: eine Antennenschaltung 50 und eine
Signalaufbereitungsschaltung 52. Die Antennenschaltung 50 hat
eine Antenne 54 und eine integrierte Schaltung 56.
Die Antenne 52 empfängt
das Radiofrequenzsignal von der Controller-Stufe 11 und
legt dieses Signal an die integrierte Schaltung 54 an.
Die integrierte Schaltung 54 umfasst eine konventionelle
Funk-Transceiver-Vorrichtung,
wie den von Linx Technologien von Grants Pass, Oregon, USA, erhältlichen
RXM-315-LC, der die Radiofrequenzsignale in eine Reihe von Ausgangsdatenimpulsen
umsetzt. Die Signalaufbereitungsschaltung 52 stellt den
Pegel der Ausgangsdatenimpulse ein und stellt einen Pufferspeicher
bereit. Die aufbereiteten Datenimpulse werden dann durch einen geeigneten
Verbinderport 56' dem
Tag-Abfragemodul 4 oder dem PC 20 zur Verfügung gestellt. Die
spezifischen Ausführungsdetails
des in 3(c) gezeigten Telemetrie-Empfängers 11 liegen
im Rahmen des Verständnisses
einer fachkundigen Person.
-
Im
Betrieb wird die Tag-Abfrageeinrichtung 4 an dem Standort
einer geplanten RFID-Anlageninstallation eingerichtet und der Tag 2a wird
an einem repräsentativen
Artikel (z. B. einer Autoteile enthaltenden Palette in einem Warenlager)
angebracht, der zur Kennzeichnung vorgesehen ist. Die Standortprüfung wird
dann wie folgt durchgeführt:
(2) über
einen Bildschirm an der Tag-Abfrageeinrichtung 4 oder die Anzeige
auf dem Bildschirm des PC 20 werden dem die Standortprüfung durchführenden
Techniker (Technikern) Anweisungen gegeben, die den/die Techniker
mit Bezug auf den durchzuführenden
Test leiten. Zum Beispiel: bewege den Artikel mit dem daran angebrachten
Tag 2a mithilfe eines Gabelstaplers mit einer Geschwindigkeit
von 10 Meilen/Stunde in einem Abstand von 6 Fuß von der Tag-Abfrageeinrichtung 4 an
der Tag-Abfrageeinrichtung 4 vorbei.
(2) Der Techniker aktiviert dann eine Taste (nicht gezeigt) auf
dem Tag-Auswertungsmodul 10, um zu markieren, das der Gabelstapler
in seiner Position ist, und fährt
dann mit den für
den Test erforderlichen Operationen fort. (3) Das Tag-Auswertungsmodul 10 protokolliert
dann die Daten wie oben beschrieben zusammen mit der Testnummer
der aktuellen Sequenz. (4) Der Techniker wird dann über das
Tag-Abfragemodul 4 oder
den PC 20 darauf hingewiesen, wenn dieser Test abgeschlossen
ist, und drückt
zur Bestätigung
die Markierungstaste auf dem Tag-Auswertungsmonitor. Neue Testanweisungen
werden gemäß Schritt
(1) angezeigt und die Schritte werden alle wiederholt,
bis alle Tests in den Testsequenzen ausgeführt wurden.
-
In
der bevorzugten Ausgestaltung ist das Tag-Auswertungsmodul 10 (d. h.
die Controller-Stufe 12) entsprechend programmiert, um
während
der Durchführung
der Tests wenigstens ein Protokoll der Spannungspegel (d. h. Signal Tpwr an Sonde 9c) am Tag 2a zu
führen.
Die Spannungspegel werden vorzugsweise in einem regelmäßigen zeitlich
festgelegten Intervall aufgezeichnet. Die Intervallzeit wird verlängert. Wenn
die Spannungen auf dem Chip unter Betriebspegeln liegen, dann ist
der Zeittakt vorzugsweise zu verlängern. Beim Annähern an
die normalen Betriebspegel wird der Zeittakt wieder verkürzt, um
den Datenspeicherbedarf zu verringern.
-
In
der bevorzugten Ausgestaltung ist das Tag-Auswertungsmodul 10 (d. h.
die Controller-Stufe 12) entsprechend programmiert, um
wenigstens ein Protokoll der vom Tag 2a empfangenen Daten
zusammen mit Protokollen der vom Tag 2a zur Tag-Abfrageeinrichtung 4 gesendeten
Daten zu erzeugen. Diese Protokolle werden dann mit den Protokollen der
Tag-Spannung korreliert.
Diese Informationen sind insofern nützlich, als sie die Fehlerrate
für Kommunikationen
zum Tag 2a liefern. Außerdem
ergeben sie ein Maß für die Zeitspanne,
in der das RFID-System 1 mit dem Tag 2a unter
tatsächlichen
Betriebsbedingungen kommunizieren kann.
-
Die
von der Controller-Stufe 12 im Tag-Auswertungsmodul 10 erzeugten
Protokolle stellen, wie oben beschrieben, Informationen bereit,
die zum Quantifizieren von Änderungen
in der Leistung des RFID-Systems 1, zum Beispiel auf Grund
der gleichzeitigen Anwesenheit mehrerer Tags im Bereich oder der
Nähe von
Tags oder der Wirkung der Kennzeichnung verschiedener Materialien
mit Tags, verwendet werden. Wie fachkundigen Personen gut bekannt
ist, können
viele Arten von Materialien die Wirksamkeit des RFID-Systems reduzieren,
z. B. Früchte
mit einem hohen Anteil von Wasser haben, das Radiofrequenzenergie
bei hohen Frequenzen absorbiert. Störungen dieser Art werden normalerweise
nicht in einem Labor getestet. Das erfindungsgemäße Tag-Auswertungsmodul 10 macht
es aber möglich, derartige
Produkte in einer Anlage mit Tags zu kennzeichnen und die Einflüsse der
tatsächlichen
Produkte auf die Leistung des RFID-Systems 1 zu beobachten.
-
Summarisch
bietet das erfindungsgemäße RFID-Prüfungswerkzeug
die folgenden Vorteile. Erstens reduziert das RFID-Prüfungswerkzeug
die Kosten von Standortauswertungen. Zweitens vergrößert das
RFID-Prüfungswerkzeug
die Genauigkeit der Ergebnisse und verringert die zum Auswerten
des Standorts erforderliche Zeit. Drittens hilft das RFID-Prüfungswerkzeug
bei der Auswahl der Antennenposition, bei der Auswertung der Tag-Eignung
für das
mit Tags gekennzeichnete Material und beim Hervorheben von Randbereichen
im System. Das RFID-System eignet sich außerdem zur Fehlerdiagnose an
bestehenden RFID-Tag-Anlagen.