TWI383323B

TWI383323B - 射頻標籤讀取器及方法（一）

Info

Publication number: TWI383323B
Application number: TW096127520A
Authority: TW
Inventors: Shigekazu Kimura
Original assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2013-01-21
Also published as: DE602007010560D1; JP2008071281A; US20080068134A1; KR100901621B1; CN101159025A; EP1901201B1; TW200813857A; KR20080025296A; EP1901201A1; CN101159025B; JP4984774B2

Description

射頻標籤讀取器及方法(一)

發明領域

本發明有關於在RF標籤與RF標籤讀取器之間執行的無線通訊，更特別地，是有關於一種RF標籤讀取器及一種由該RF標籤讀取器所執行的方法。

發明背景

近年來且不間斷，使用RF標籤(射頻標籤)的系統持續受到注視。這些系統包括RF標籤和RF標籤讀取器(或者讀取器/編寫器)。一個讀取器/編寫器可以從RF標籤讀取資訊及把資訊編寫到RF標籤內。讀取器/編寫器亦被稱為詢問器。RF標籤亦被稱為無線標籤、RFID、RFID標籤、IC標籤、電子標籤等等。

RF標籤通常被分類成主動型與被動型。主動型RF標籤能夠自己產生電力，而因此，RF標籤讀取器的結構可以被簡化。被動型RF標籤無法自己產生電力，而因此，它從外部接收能量來執行像是發送ID資訊般的運作。在降低成本方面被動型RF標籤是較好的，且對於未來是握有巨大的潛力。

從交換之訊號之頻率帶寬的觀點來看是有兩種類型的RF標籤：電磁耦合型和電磁波型。電磁耦合型使用幾個kHz或者大約13.5 MHz的頻率帶寬。電磁波型使用UHF帶(例如，950 MHz)或者大約2.45 GHz的高頻率帶寬。由增加通訊範圍的觀點來看，最好是使用高頻率的訊號。

在使用RF標籤的系統中，像是識別資訊(UID)般之某些類型的資料是從RF標籤讀取以及被編寫至RF標籤內俾可管理產品、貨物等等。除了管理產品之外，RF標籤能夠被適當地使用於各式各樣的用途。例如，表示像是票劵或者點數般之某些類型之價值的資訊能夠從RF標籤讀取或者被編寫到RF標籤內。在下一個世代的運輸系統中RF標籤亦能夠被使用作為電子票或者火車票，或者作為電子錢等等。

通常，在RF標籤與RF標籤讀取器之間的通訊是以一對一的形式執行，而與數個RF標籤通訊是藉著分時多工(TDM)方法來被執行(在每個時槽中執行一對一通訊)。在與個別RF標籤的通訊中，該RF標籤讀取器首先發送一個反應要求訊號給該RF標籤，而然後該RF標籤藉由返還一個包括UID的封包來作出回應。該RF標籤讀取器決定在該封包中是否有一個錯誤。如果無錯誤的話，該RF標籤讀取器處理接收的資訊，並且開始與下一個RF標籤通訊。如果在接收的封包中偵測到錯誤的話，該RF標籤讀取器發送一個重送要求訊號給該RF標籤俾可重送該封包。該RF標籤響應於該重送要求訊號來重送包括UID的封包。這樣，適當的資訊是從該等RF標籤中每一者收集。在RF標籤與RF標籤讀取器之間之通訊時所執行之偵測錯誤與重送資訊的運作是在，例如，非專利文獻1(標準)中作描述。

非專利文獻1：ISO/IEC FDIS 18000-6:2004(E)

由伴隨管理目標而生之每個RF標籤所儲存與發送的識別資訊(UID)包括，例如，一個ISO標頭、一個IC製造商碼、一個公司碼、一個產品碼、和一個產品序號。通常，每個UID對於個別的管理目標來說是獨一無二的；然而，該UID的部份對於特定的管理目標來說會是通用的。例如，端視用途而定，ISO標頭、IC製造商碼、公司碼、與產品碼中之一者或更多者對於數個管理目標而言是通用的。在如此的情況中，即使對於數個管理目標而言是通用的資訊(例如，公司碼)是由RF標籤讀取器錯誤地接收，只要序號被適當地接收，要正確地管理該產品應該是有可能的。該公司碼對於數個管理目標而言是通用的，而因此無法用於區別產品的用途。倘若公司碼對於某些特定訊號處理而言是必須的，該公司碼依據需求而會被輕易取得，因為它是已知的。

然而，在重送封包之以上所述的控制運作中，不管該UID的哪個部份包括錯誤，一個封包是被重送。在以上的例子中，倘若一個錯誤是在該公司碼中被偵測到，該RF標籤讀取器會要求該RF標籤重送該封包。響應於該要求，該RF標籤重送包括該UID的整個封包。即，如果用於區別產品所需的資訊是被適當地接收但一個錯誤是被發現在用於區別產品所非必需的資訊中的話，該整個封包被重送。因此，該RF標籤不加區別地重送封包之不是真正需要重送的部份。這增加用於讀取每個RF標籤之資訊所需的時間，其導致產出降低。

發明概要

本發明提供消除以上所述之缺失中之一者或者更多者的一種RF標籤讀取器及方法。

本發明的較佳實施例減少RF標籤讀取器要求RF標籤重送封包的次數。

本發明的實施例提供一種RF標籤讀取器，其包括一個被構築來從RF標籤接收包括至少識別資訊之資料的接收單元；一個被構築來以預定之資訊替換該識別資訊之部份的替換單元，藉此該識別資訊轉換成部份被替換識別資訊；一個錯誤決定單元，其被構築來決定一個錯誤是否會在包括部份被替換識別資訊中被偵測到；及一個傳輸單元，其被構築來把一個要求傳輸到該RF標籤來重送該資料，倘若一個錯誤是在該包括部份被替換識別資訊的資料中被偵測到。

本發明之實施例提供一種由RF標籤讀取器所使用的方法，該方法包括如下之步驟：從RF標籤接收包括至少識別資訊的資料；以預定的資訊替換識別資訊的部份，藉此把識別資訊轉換成部份被替換識別資訊；決定一個錯誤是否會在包括部份被替換識別資訊的資料中被偵測到；及把一個要求傳輸到該RF標籤俾可重送該資料，倘若一個錯誤是在包括部份被替換識別資訊的資料中被偵測到。

根據本發明的一個實施例，RF標籤讀取器要求RF標籤重送封包的次數是被減少。

圖式簡單說明

本發明之其他目的、特徵和優點將會由於後面配合該等附圖的詳細描述而變得更清楚明白，在該等附圖中：第1圖是為本發明之實施例之讀取器/編寫器的功能方塊圖；第2圖是為本發明之實施例之讀取器/編寫器之運作的流程圖；第3圖描繪由RF標籤所傳輸之訊號的例子；第4圖描繪由讀取器/編寫器所接收之訊號的例子；第5圖描繪在由替換資料更正之後的訊號；第6圖是為一個用於描述在本發明之實施例與習知例子之間之差異的圖示；第7圖描繪在識別資訊中之連續位元序列是如何由預定的資訊替換；及第8圖描繪在識別資訊中之中間位元序列是如何由預定的資訊替換。

較佳實施例之詳細說明

本發明之實施例的描述是配合該等附圖來被提供。

本發明之實施例的RF標籤讀取器，在識別資訊由預定的資料部份地替換之後，決定一個錯誤是否會在從一個RF標籤接收之識別資訊(UID)中被偵測到。在該預定資訊中一個錯誤永不被偵測到，而因此，一個重送要求會因在該預定資訊中的錯誤而永不被產生。據此，與習知技術比較起來，RF標籤讀取器要求RF標籤重送識別資訊的次數能夠被減少。

該識別資訊包括對於伴隨RF標籤而來之特定管理目標而言是獨一無二的個別資訊和對於非特定管理目標而言是通用的個別分類資訊。該個別資訊在識別一個管理目標方面是不可或缺的。另一方面，該個別資訊之外的個別分類資訊對於RF標籤讀取器來說是已知的，而且不影響識別該管理目標的過程。藉由考量資訊的不同角色，因在該個別分類資訊中之錯誤而起之重送識別資訊的要求是被防止產生。這防止了非必要之重送識別資訊的情況。

該個別分類資訊可以包括依據目的或使用者而定之適當的項目。在個別分類資訊中被替換之位元數目可以被改變。從RF標籤接收之該識別分類資訊的全部或者部份可以由預定資訊替換。在從RF標籤接收之識別資訊中之位元的連續序列或者間斷序列可以由預定資訊替換。這些變化對於應用本發明到廣泛範圍用途是有利的。

本發明之實施例的技術能夠以硬體或者軟體和硬體來被實現。為了安裝本發明的技術在實際系統中，僅RF標籤讀取器必須被改進。在輕易實現本發明之實施例的技術方面來看，這是有利的。

第1圖是為本發明之實施例之讀取器/編寫器(或者RF標籤讀取器)的功能方塊圖。第1圖描繪一個天線102、一個頻率分享單元104、一個放大器106、一個解調制器108、一個距部振盪器110、一個解碼器112、一個替換單元114、一個替換資料產生/儲存單元116、一個接收資料替換單元118、一個CRC決定單元120、一個控制電路122、一個CRC 附加單元124、一個編碼器126、一個調制器128、和一個放大器130。

該頻率分享單元104分開經由天線102連通的接收訊號與傳輸訊號。

該放大器106適當地調整由讀取器/編寫器所接收之接收訊號的功率。

該解調制器108對接收訊號執行頻率轉換、解調制、濾波等等。

該本地振盪器110供應該解調制器108和該調制器128一個本地振盪器頻率。

該解碼器112把被編碼的接收訊號解碼。

該替換單元114包括該替換資料產生/儲存單元116和該接收資料替換單元118。該替換資料產生/儲存單元116保持或者產生預定替換資料。該預定替換資料是依據讀取器/編寫器要被使用的用途來被適當地指定。例如，ISO標頭、IC製造商碼、公司碼、與產品碼中之一者或多者會被使用作為替換資料。該接收資料替換單元118以該替換資料替換在一個接收訊號中之資料的部份。該替換單元114之運作的細節是在下面作說明。

該CRC決定單元120決定在一個包括替換資料的接收訊號內是否有一個錯誤。在本實施例中該CRC決定單元120藉著一個循環冗餘檢查(CRC)方法來決定是否有一個錯誤；然而，任何適當的錯誤檢查方法能夠被使用。

該控制電路122控制該讀取器/編寫器內之元件的運作。該讀取器/編寫器內之元件中之一者或多者是為軟體；該控制電路122能夠以硬體或者同時以軟體和硬體來被實現。

該CRC附加單元124把一個CRC檢查位元附加到該傳輸訊號。在CRC方法以外之錯誤檢查方法是被使用的情況中，為了錯誤檢查之目的，被使用之方法之適當的資訊是被附加到該傳輸訊號。

該編碼器126把傳輸訊號編碼。

該調制器128對傳輸訊號執行頻率轉換、調制、濾波等等。

該放大器130適當地調整傳輸訊號的功訊。

第2圖是為本發明之實施例之讀取器/編寫器之運作的流程圖。

在步驟S1中，讀取器/編寫器發送一個響應要求訊號到一個鄰近的RF標籤。在一個RF標籤與該讀取器/編寫器之間的通訊是以一-對-一形式執行。與數個RF標籤的通訊是藉著TDM方法來被執行，其中，一-對-一通訊是在每個時槽中被執行。

在步驟S2中，響應於該響應要求訊號由RF標籤所傳輸的訊號(資料)是由該讀取器/編寫器接收。

第3圖描繪由RF標籤所傳輸之訊號的例子。在這訊號格式中，該訊號包括前序位元、識別資訊(UID)、以及CRC位元。於在第3圖中所示的例子中，除了前序位元之外，這些是由十六進位數字表示。該等前序位元包括與管理有關的資訊，其是由所使用的通訊協定所決定。該識別資訊包括ISO標頭、IC製造商碼、公司碼、產品碼、以及序號。這些僅是識別資訊的例子；任何其他適當的訊號格式是可以在本發明中被使用。該IC製造商碼表示被包括在該RF標籤內之積體電路(LSI)的製造。該公司碼表示利用該等RF標籤管理產品的實體。該產品碼區別伴隨有該RF標籤之管理目標的種類。該管理目標可以是，例如，電視機、個人電腦、或者任何其他要被管理的目標。該序號表示對於每個管理目標而言是獨一無二的資訊，像是產品的生產號碼般。該等CRC位元是被加入俾可用於錯誤檢查。在本實施例中，一個特定的計算是對表示識別資訊(UID)的全部64位元執行，而計算結果是被加入作為CRC位元。即，整個識別資訊(UID)是為錯誤檢查的目標。

第4圖描繪由讀取器/編寫器所接收之訊號的例子。如在第4圖中所示，在識別資訊(UID)中的序號是被適當地接收；然而，IC製造商碼、公司票、和產品碼是被假設因在無線環境下的干擾而不被適當地接收。

請再次參閱第2圖所示，在步驟S3中，接收資料的部份是由預定資料替換。在本實施例中，伴隨有RF標籤的管理目標是為一個特定公司的一個特定產品(例如，由公司A所銷售的電視機)。因此，ISO標頭、IC製造商碼、公司碼、以及產品碼對於所有管理目標而言是通用的；僅每個管理目標的序號是不同。為了方便說明，對於伴隨有RF標籤之特定管理目標是獨一無二的資訊是被稱為”個別資訊”而對於非特定管理目標而言是通用的資訊是被稱為”個別分類資訊”。在以上的例子中，ISO標頭、IC製造商碼、公司碼、以及產品碼是為個別分類資訊，而序號是為個別資訊。在管理圖書存貨的情況中，個別分類資訊可以包括像是國際標準圖書編號(ISBN)般的資訊，而個別資訊可以包括一個獨一無二地由管理存貨之書店自由決定提供給一本圖書的號碼。該個別分類資訊是讀取器/編寫器已知的，其是被假定被儲存在第1圖中所示之替換資料產生/儲存單元116內作為已知資料。該個別分類資訊可以被事先儲存作為已知資料或者可以由某些方法獨立地產生。

第5圖描繪在接收資料中之個別分類資訊由在讀取器/編寫器中可得到之替換資料替換之後的接收資料。在替換之後的接收資料相當於來自在第1圖中所示之接收資料替換單元118的輸出訊號。

於在第2圖中所示的步驟S4中，一個錯誤檢查是被執行俾可檢查在校正之後(在替換之後)於接收資料中的全部識別資訊(UID)。更特別地，一個特定己知計算是在讀取器/編寫器內執行俾可檢查表示該校正識別資料(UID)的全部64位元(第5圖)。該錯誤檢查是藉由決定該計算結果是否與接收到之CRC位元一致來被執行。當一個錯誤被偵測到時，流程前進到步驟S5。在本實施例中，在該是為在識別資訊(UID)內之序號之外之資訊之個別分類資訊內的一個錯誤永不致使該CRC檢查結果為NG(不良)。這是因為該個別分類資訊是在步驟S3中被強迫改變成適當的資訊。據此，如果流程前進到步驟S5，表示在序號中有一個錯誤以致於該序號無法被讀取，而產品管理無法被執行。

在如此的情況中，於步驟S5，讀取器/編寫器傳輸一個重送要求訊號，要求RF標籤重送該識別資訊(UID)。響應於該要求，RF標籤重送該識別資訊(UID)，而流程返回步驟S2。以上所述的步驟被重覆。

當在步驟S4中未偵測到錯誤時，在步驟S6中，是確認識別資訊是否從所有RF標籤得到。如果有未處理的RF標籤的話，流程返回步驟S1，而以上所述的步驟是針對未處理的RF標籤來被重覆。如果無未處理的RF標籤的話，流程結束。

第6圖是為一個用於描述在本發明之實施例與習知例子之間之差異的圖示。與本實施例有關的部份實質上是與在第2圖中所示的程序相同。首先，讀取器/編寫器傳輸一個要求UID的訊號到該標籤。響應於該訊號，該標籤傳輸該UID。於在第6圖中所示的例子中，假設當在該UID中的個別分類資訊正被傳輸時一個干擾發生，而該個別分類資訊未由該讀取器/編寫器適當地接收。在習知例子中，該CRC檢查是馬上對接收資料執行。不管該UID的哪個部份包括一個錯誤，該CRC檢查結果表示一個錯誤(NG)。因此，CRC錯誤經常發生，而重送要求經常產生。結果，甚至UID之不必要的部份很可能被重送。另一方面，在本實施例中，接收資料的部份是由已知資料(個別分類資訊)替換，而該CRC檢查是在替換之後對資料執行。替換部份永不產生一個錯誤，而因此，CRC檢查結果會經常表示OK。如果CRC檢查結果表示NG的話，是因為在該個別資訊中有一個錯誤。在這情況中，是真的需要重送該資訊。根據本實施例，重送該資訊的次數被減少，而該資訊是僅在真的需要時才被重送。

在以上的例子中，在該UID中，該ISO標頭、IC製造商碼、公司碼、和產品碼對於所有管理目標而言是通用的，而且相當於該個別分類資訊。另一方面，僅每個管理目標的序號是不同，而是相當於該個別資訊。然而，該個別分類資訊與該個別資訊的構成不被限定為這樣。例如，在有公司A之很多電視機和個人電腦的情況中，ISO標頭、IC製造商碼、和公司碼會相當於該個別分類資訊，而產品碼和序號會相當於該個別資訊。再者，該個別分類資訊與該個別資訊的內容不必被固定；它們可以依據環境或者使用者來被適當地改變。在要被替換之個別分類資訊中之位元的數目可以依據讀取器/編寫器被使用的用途、讀取器/編寫器的使用者、或者任何其他原因來被改變。通常，為了精確地識別各種資訊項目，雖然重送識別資訊的次數會被增加，該個別分類資訊之位元的數目最好是小(在極端情況下為零位元)。另一方面，為了減少重送識別資訊的次數，個別分類資訊之位元的數目最好是大。再者，像是”公司碼”與”產品碼”般的資訊項目在本實施例中可以不必一次全部替換。例如，僅產品碼的最高兩個位元對於數個管理目標而言會是通用的。在序號中，某些位元對於數個管理目標而言會是通用的。因此，在要被替換之識別資訊中之位元的數目可以不單只端視資訊項目而定且亦可以端視位元的單元而定。

如在第7圖中所示，在以上的例子中，在從RF標籤接收之識別資訊中之連串連續的位元是由預定的資訊替換。然而，如在第8圖中所示，在從RF標籤接收之識別資訊中之連串間斷的位元能夠由預定的資訊替換。這樣，本實施例是可應用到各種格式的訊號。

本發明不被限制為特別揭露的實施例，改變和變化是可以在沒有離開本發明的範圍下被完成。

本申請案是以2006年9月15日所申請在先之日本專利申請案第2006-251448號為基礎，茲將其完整內容在此列入參考。

102‧‧‧天線

104‧‧‧頻率分享單元

106‧‧‧放大器

108‧‧‧解調制器

110‧‧‧本地振盪器

112‧‧‧解碼器

114‧‧‧替換單元

116‧‧‧替換資料產生/儲存單元

118‧‧‧接收資料替換單元

120‧‧‧CRC決定單元

122‧‧‧控制單元

124‧‧‧CRC附加單元

126‧‧‧編碼器

128‧‧‧調制器

130‧‧‧放大器

S1‧‧‧步驟

S2‧‧‧步驟

S3‧‧‧步驟

S4‧‧‧步驟

S5‧‧‧步驟

S6‧‧‧步驟

第1圖是為本發明之實施例之讀取器/編寫器的功能方塊圖；第2圖是為本發明之實施例之讀取器/編寫器之運作的流程圖；第3圖描繪由RF標籤所傳輸之訊號的例子；第4圖描繪由讀取器/編寫器所接收之訊號的例子；第5圖描繪在由替換資料更正之後的訊號；第6圖是為一個用於描述在本發明之實施例與習知例子之間之差異的圖示；第7圖描繪在識別資訊中之連續位元序列是如何由預定的資訊替換；及第8圖描繪在識別資訊中之中間位元序列是如何由預定的資訊替換。