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WO2004059561A1 - Verfahren zur freigabe einer datenübertragung zwischen einem schreib-/lesegerät und mindestens einem mobilen datenspeicher - Google Patents

Verfahren zur freigabe einer datenübertragung zwischen einem schreib-/lesegerät und mindestens einem mobilen datenspeicher Download PDF

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Publication number
WO2004059561A1
WO2004059561A1 PCT/EP2003/014136 EP0314136W WO2004059561A1 WO 2004059561 A1 WO2004059561 A1 WO 2004059561A1 EP 0314136 W EP0314136 W EP 0314136W WO 2004059561 A1 WO2004059561 A1 WO 2004059561A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data memory
mobile data
write
read
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2003/014136
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Janos Gila
Wolfgang Konrad
Alexander Renner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to AU2003292235A priority Critical patent/AU2003292235A1/en
Publication of WO2004059561A1 publication Critical patent/WO2004059561A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G01S13/825—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/345—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using triangular modulation
    • G—PHYSICS
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S13/75—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
    • G01S13/751—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal
    • G01S13/756—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal using a signal generator for modifying the reflectivity of the reflector

Definitions

  • the invention relates to a method for releasing data transmission between a read / write device and at least a mobile data memory, in particular in an identification system with at least one mobile data memory attached to objects for recording object-related status and / or process data, e.g. in a shipping, transport and / or manufacturing system of the individual objects.
  • Identification systems are known as prior art which contain one or more stationary read / write devices which exchange data with mobile data memories in a contactless manner via a data transmission link which is generally radio-based. Such systems are used in technical facilities in which a large number of objects or goods have to be moved as quickly and freely as possible.
  • the objects can be of various types, e.g. Parcels in a shipping facility, assembly parts in a production plant, luggage in a transport system and much more.
  • the standard provides for the read / write device to query for the presence of a mobile data memory in the detection area.
  • the write / read reader sends an unmodulated first carrier signal with a fixed carrier frequency, for example with a frequency of 2.45 GHz out.
  • This carrier signal can be passively sent back from a mobile data memory located in the reception area to the read / write device, for example by so-called "back scattering".
  • the mobile data memory modulates the impedance or the carrier phase of a transmit / receive antenna integrated in the mobile data memory in cyclic sequences with a significant recognition sequence for identifying the mobile data memory in a read / write device. If the first carrier signal that has been sent back and modulated with the recognition sequence can be received by the read / write device and has been recognized as valid, then this creates another carrier signal. When the second carrier signal is applied, the read / write device signals to the mobile data memory that a data transmission will follow. The second carrier signal is therefore modulated for data transmission. This carrier signal is queried cyclically and at short intervals for presence by the mobile data memory. If this is the case, the mobile data storage device can switch on the data receiver for the subsequent data transmission.
  • Interferences can e.g. Exceeding ranges of the reception area of a read / write device are caused by metallic surfaces in the area of the
  • the invention has for its object to provide a method for releasing a data transfer between a write / read reader and at least one mobile data memory. Furthermore, a write / read reader and an identification system for such a method are to be offered.
  • the method can also advantageously be operated in an identification system with at least one mobile data memory attached to objects for recording object-related status and process data.
  • a sinusoidal and cyclically repeated RF carrier signal is generated in at least one transmission channel with several channels and then transmitted.
  • the RF carrier signal is frequency modulated linearly in a frequency band between a lower and an upper frequency of the frequency band.
  • An RF carrier signal reflected by the respective mobile data memory is then received and mixed with the generated RF carrier signal in the write / read reader to form a frequency difference signal.
  • a distance value is then determined which represents the distance between the write / read device and the respective mobile data memory. The distance value is formed from the ratio of the current frequency difference in the frequency difference signal to the frequency band of the RF carrier signal.
  • an enable signal for data transmission between the write / read reader and the respective mobile data memory is formed, if the distance value is less than a specifiable limit.
  • the mixed frequency difference signal is subsequently integrated.
  • the temporal integration acts like filtering, which enables an increase in the signal-to-noise ratio.
  • a distance determination can then be carried out with the reflected signals with different phase positions, such methods with signals of different frequencies and their evaluation with regard to their phase positions being known per se.
  • an enable signal is advantageously only formed if a modulated data memory recognition received by the respective mobile data memory in the reflected RF signal has been recognized as valid.
  • Mobile data storage devices that are not intended for the respective write / read device are consequently no longer taken into account.
  • the subsequent actual user information can then be read out from the mobile data memory.
  • the data storage recognition and the useful information are modulated using the backscatter method.
  • a further and data-modulated HF carrier signal for data transmission from the write / read reader to the respective mobile len data storage is generated and sent if, according to the data carrier identification, it is a mobile data storage which can also receive and store data.
  • the distance measurement is carried out in a transmission channel with four channels. Signals of different frequencies are emitted on the individual channels.
  • the transmission channel can correspond to the notification channel of the ISO-18000-4-MOD3 standard.
  • U.U. For this purpose, at least one channel of the communication channel can also be used in accordance with the above. Standard.
  • the channels of the transmission channel can be R2 channels in the notification channel of the ISO 18000-4 MOD3 standard.
  • the write / read reader according to the invention and the identification system according to the invention serve to apply the described method according to the invention and can thus be used to carry out a release of a data transfer between the write / read reader and mobile data memories.
  • 1 shows an example of the use of two write / read devices and a plurality of mobile data memories on two adjacent production lines
  • 2 shows an exemplary data structure of a transmission channel
  • FIG. 4 shows an exemplary construction of a radar unit of a write / read reader for implementing the method according to the invention.
  • the mobile data memory DT1-DT ⁇ can e.g. attached to wagons or goods to identify them. Furthermore, the respective desired communication area KB1, KB2 with the associated communication distance DIST1, DIST2 of the write / read device SLG1, SLG2 is shown. In this case, the two identification systems, consisting of the two write / read readers SLG1, SLG2 and the associated mobile data memories DT1-DT6, do not interfere. A distortion of the communication area is possible due to the metallic surfaces mentioned at the beginning as an example. This is shown in the example of the figure. For this purpose, a distorted communication area VE1 of the write / read reader SLG 1 can be seen in dashed lines, in which the undesired mobile data memory DT5 is now located.
  • FIG. 2 shows an exemplary transmission channel of a mobile data memory DT1-DT6, which corresponds to the 'notification channel' based on the ISO 18000-4-MOD3 standard.
  • a mobile data memory DT1-DT6 which corresponds to the 'notification channel' based on the ISO 18000-4-MOD3 standard.
  • the channels K1 to K4 are now provided, which are used for the distance measurement according to the known method described. Based on ISO-18000-4- MOD3 standard, these channels K1 to K4 correspond to the R2 channels in the notification channel of the ISO 18000-4 MOD3 standard.
  • FIG. 3 shows an example of a cyclic ZT and frequency-modulated RF carrier signal TS and an associated reflected RF carrier signal RS in a common representation in a time-frequency diagram t, f.
  • the two HF signals TS, RS have a linear frequency profile between the two frequencies fl, f2 according to a sawtooth curve. Based on the above Standards can e.g. the
  • Frequency shift FH i.e. the difference between the two frequencies is 80 MHz in order to achieve sufficient accuracy for the distance measurement.
  • the two frequencies fl, f2 themselves can e.g. are in a frequency range of approximately 2.4 GHz to 2.5 GHz. In the figure are still the
  • Runtime difference dT between the transmitted TS and the reflected RS HF carrier signal and the difference frequency dF present for a selected point in time can be seen.
  • a sawtooth generator SG which controls a voltage-dependent frequency generator VCO, is used to generate the sawtooth-shaped HF carrier signal TS.
  • the generated HF carrier signal TS is then transmitted or emitted as an electromagnetic wave TW via a transmitting antenna ANT1.
  • These "radar waves” can be passively reflected or backscattered by a backscatter antenna BSA from a mobile data memory DT1-DT6 located nearby. Independently of this, the respective mobile data memory DT1-DT6 modulates its backscatter antenna BSA in order to cyclically transmit data, such as the data storage identification SIG to modulate the reflected RF carrier signal RS.
  • the backscattered “radar waves” RW are received by a receiving antenna ANT2 of the write / read reader SLG1 as a further RF carrier signal RS and at the same time with the RF signal that is just intended for the radiation.
  • Carrier signal TS using a mixer MIX mixed to a frequency difference signal FDS.
  • This signal FDS can subsequently be filtered FIL by interfering frequency components.
  • the difference frequency dF formed in the frequency difference signal FDS is then proportional to the signal transit time dT between the emitted and reflected RF carrier signal TS, RS.
  • Difference frequency dF - linked via the constant speed of light for the propagation speed of the "radar waves" TW, RW - is also proportional to the distance DIST between the write / read reader SLG and the respective mobile data memory DT1-DT6.
  • the arithmetically simulated distance value DIS ⁇ is then also included a limit value GW that can be stored in the write / read reader SLG1 is compared by means of a comparator CMP.
  • the distance value DIST is smaller than the limit value GW or, in other words, the respective mobile data memory DT1-DT2 is within a permissible predeterminable communication range KB1
  • an enable signal FG is sent to the The data modulated in the data signal DS and by the mobile data memory DT1-DT6 can then be further processed subsequently, so that the write-Z readers SLG1, SLG2 and the mobile data memory DT1-DT ⁇ can be moved with a smaller distance DIST1 , DIST2 zuei nander can be installed without unwanted interference caused by the lack of differentiation between neighboring write / read devices SLG1, SLG2 and mobile data memory DT1-DT ⁇ .

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Freigabe einer Datenübertragung zwischen einem Schreib-/Lesegerät (SLG1,SLG2) und mindestens einem mobilen Datenspeicher (DT1-DT6), wobei in einem Übertragungskanal (N-CH) ein zyklisches (ZT) HF-Trägersignal (TS) erzeugt und gesendet wird. Diese Signal wird in einem Frequenzband (FH) linear frequenzmoduliert. Ein vom Datenspeicher empfangenes reflektiertes HF-Trägersignal (RS) wird mit dem erzeugten HF-Trägersignal zu einem Frequenzdifferenzsignal (FDS) vermischt (MIX). Es wird dann ein Abstandswert (DIST') ermittelt, der den Abstand (DIST1) zwischen Schreib-/Lesegerät und jeweiligem Datenspeicher repräsentiert. Der Abstandswert wird aus dem Verhältnis von der Frequenzdifferenz (dF) im Frequenzdifferenzsignal zum Frequenzband gebildet. Es wird ein Freigabesignal (FS) zur Datenübertragung gebildet, falls der Abstandswert kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert (GW) ist. Damit können Schreib-/Lesegeräte und mobile Datenspeicher mit geringerem Abstand zu-einander installiert werden, ohne dass unerwünschte Störein-flüsse zwischen diesen auftreten. Ferner betrifft die Erfindung ein Schreib-/Lesegerät sowie ein Identifikationssystem zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Description

VERFAHREN ZUR FREIGABE EINER DATENÜBERTRAGUNG ZWISCHEN EINEM SCHREIB- /LESEGERÄT UND MINDESTENS EINEM MOBILEN DATENSPEICHER
Verfahren zur Freigabe einer Datenübertragung zwischen einem Schreib-/Lesegerät und mindestens einem mobilen Datenspei- eher, sowie Schreib-/Lesegerät und Identifikationssystem für ein derartiges Verfahren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Freigabe einer Datenübertragung zwischen einem Schreib-/Lesegerät und indes- tens einem mobilen Datenspeicher, insbesondere in einem Identifikationssystem mit mindestens einem an Objekten angebrachten mobilen Datenspeicher zur Erfassung von objektbezogenen Zustande- und/oder Prozessdaten z.B. in einem Versand-, Transport- und/ oder Fertigungssystem der einzelnen Objekte.
Als Stand der Technik sind Identifikationssysteme bekannt, die ein oder mehrere stationäre Schreib-/Lesegeräte enthalten, welche Daten mit mobilen Datenspeichern über eine in der Regel auf Funk basierenden Datenübertragungsstrecke berüh- rungslos austauschen. Derartige Systeme werden in technischen Einrichtungen eingesetzt, in welchen eine Vielzahl von Objekten bzw. Güter möglichst schnell und frei bewegt werden müssen. Die Objekte können dabei unterschiedlichster Art sein, z.B. Pakete in einer Versandeinrichtung, Montageteile in ei- ner Fertigungsanlage, Gepäckstücke in einem Transportsystem und vieles mehr.
Ein Beispiel für ein derartiges Identifikationssystem ist im ISO-18000-4-MOD3-Standard mit dem Titel „Radio-frequency Identification Standard for Item Management - Air Interface" beschrieben.
In der Norm ist vorgesehen, dass durch das Schreib-/Lesegerät eine Abfrage auf Vorhandensein eines mobilen Datenspeichers im Erfassungsbereich erfolgt. Dazu sendet das Schreib-ZLesegerat ein unmoduliertes erstes Trägersignal mit einer festgelegten Trägerfrequenz, z.B. mit einer Frequenz von 2,45 GHz aus. Dieses Trägersignal kann passiv von einem im Empfangsbereich befindlichen mobilen Datenspeicher z.B. durch sog. „Back-Scattering" zum Schreib-/Lesegerät zurückgesendet werden.
Unabhängig davon moduliert der mobile Datenspeicher die Impedanz oder die Trägerphase einer im mobilen Datenspeicher integrierten Sende-/Empfangsantenne in zyklischen Sequenzen mit einer signifikanten Erkennungssequenz zur Identifizierung des mobilen Datenspeichers bei einem Schreib-/Lesegerät . Ist das zurückgesendete und mit der Erkennungssequenz modulierte erste Trägersignal vom Schreib-/Lesegerät empfangbar und als gültig erkannt worden, so legt dieses ein weiteres Trägersignal an. Mit dem Anlegen des zweiten Trägersignals signali- siert das Schreib-/Lesegerät dem mobilen Datenspeicher, dass eine Datenübertragung folgen wird. Das zweite Trägersignal ist daher für die Datenübertragung moduliert. Dieses Trägersignal wird vom mobilen Datenspeicher zyklisch und in kurzen Abständen auf ein Vorhandensein abgefragt. Ist dies der Fall, so kann der mobile Datenspeicher den Datenempfänger für die folgende Datenübertragung einschalten.
Beim Betrieb von zwei oder mehreren, insbesondere von nahe zueinander angeordneten Schreib-/Lesegeräten und mobilen Da- tenspeichern, wie z.B. bei benachbarten Fertigungsstraßen, tritt das Problem auf, dass unerwünschte Störeinflüsse durch fehlende Unterscheidung benachbarter Schreib-/Lesegeräte und mobiler Datenspeicher auftreten. Störeinflüsse können z.B. Überreichweiten des Empfangsbereichs eines Schreib-/Lesege- räts sein bedingt durch metallische Flächen im Bereich der
Fertigungsstraße. Dadurch ist es z.B. möglich, dass es zu einer unerwünschten Datenübertragung zwischen dem Schreib-ZLesegerat der ersten Fertigungsstraße und einem mobilen Datenspeicher der zweiten Fertigungsstraße kommt. Die Folge davon können Störungen im Fertigungsverlauf oder in der Logistik der Fertigung sein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Freigabe einer Datenübertragung zwischen einem Schreib-ZLesegerat und mindestens einem mobilen Datenspeicher anzubieten. Ferner sollen ein Schreib-ZLesegerat und ein Identifikationssystem für ein derartiges Verfahren angeboten werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten werden in den Unteransprüchen 2 bis 9 beschrieben.
Das Verfahren kann weiterhin vorteilhaft in einem Identifikationssystem mit mindestens einem an Objekten angebrachten mobilen Datenspeicher zur Erfassung von objektbezogenen ZuStands- undZoder Prozessdaten betrieben werden.
Für das Schreib-ZLesegerat wird die Aufgabe . durch die Merkmale des -Patentanspruchs 10 und für das Identifikationssystem durch die Merkmale des Patentanspruchs 11 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Freigabe einer Datenübertragung zwischen einem Schreib-ZLesegerat und mindestens einem mobilen Datenspeicher wird in zumindest einem Übertragungskanal mit mehreren Kanälen ein sinusförmiges und zyklisch wiederholtes HF-Trägersignal erzeugt und dann gesendet. Das HF-Trägersignal wird dabei in einem Frequenzband linear zwischen einer unteren und oberen Frequenz des Frequenzbandes frequenzmoduliert. Anschließend wird ein vom jeweiligen mobilen Datenspeicher reflektiertes HF-Trägersignal empfangen und mit dem erzeugten HF-Trägersignal im Schreib-ZLesegerat zu einem Frequenzdifferenzsignal vermischt. Es wird dann ein Abstandswert ermittelt, der den Abstand zwischen Schreib-ZLesegerat und jeweiligem mobilen Datenspeicher repräsentiert. Der Abstandswert wird dabei aus dem Verhältnis von der aktuellen Frequenzdifferenz im Frequenzdifferenzsignal zum Frequenzband des HF-Trägersignals gebildet. Es wird schließlich ein Freigabesignal zur Datenübertragung zwischen dem Schreib-ZLesegerat und dem jeweiligen mobilen Datenspeicher gebildet, falls der Abstandswert kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert ist.
Hierdurch wird insbesondere bei nahe zueinander angeordneten Schreib-ZLesegeräten und mobilen Datenspeichern eine Abstandsbestimmung zwischen einzelnen Schreib-ZLesegeräten und mobilen Datenspeichern ermöglicht. Damit können Schreib-ZLe- segeräte und mobile Datenspeicher mit geringerem Abstand zueinander installiert werden, ohne dass unerwünschte Störein- flüsse durch fehlende Unterscheidung benachbarter Schreib- ZLesegeräte und mobiler Datenspeicher auftreten.
Nach einer vorteilhaften Verf hrensvariante wird das vermischte Frequenzdifferenzsignal nachfolgend integriert. Die zeitliche Integration wirkt dabei wie eine Filterung, welche eine Erhöhung des SignalZRauschabstands ermöglicht. Mit den reflektierten Signalen mit unterschiedlicher Phasenlage kann dann eine Abstandsbestimmung durchgeführt werden, wobei solche Verfahren mit Signalen unterschiedlicher Frequenzen und deren Auswertung hinsichtlich ihrer Phasenlage an sich bekannt ist.
Vorteilhafterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Freigabesignal erst dann gebildet, falls eine vom jewei- ligen mobilen Datenspeicher im reflektierten HF-Signal empfangene modulierte Datenspeicherkennung als gültig erkannt worden ist. Nicht für das jeweilige Schreib-ZLesegerat bestimmte mobile Datenspeicher werden folglich nicht weiter berücksichtigt. Es kann dann im Anschluss die nachfolgende ei- gentliche Nutzinformation aus dem mobilen Datenspeicher ausgelesen werden. Wie eingangs beschrieben, erfolgt die Modulation der Datenspeicherkennung und der Nutzinformation mittels des Backscatter-Verfahrens .
Im Falle einer gültigen Datenspeicherkennung wird erfindungsgemäß ein weiteres und datenmoduliertes HF-Trägersignal zur Datenübertragung vom Schreib-ZLesegerat zum jeweiligen mobi- len Datenspeicher erzeugt und gesendet, falls es sich gemäß der Datenträgerkennung um einen mobilen Datenspeicher handelt, welcher auch Daten empfangen und speichern kann.
Nach einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird die Abstandsmessung in einem Übertragungskanal mit vier Kanälen durchgeführt. Dabei werden auf den einzelnen Kanälen Signale unterschiedlicher Frequenzen ausgesendet.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Verfahren zur
Freigabe einer Datenübertragung an das Übertragungsverfahren ISO-18000-4-MOD3-Standard angelehnt und übernimmt unter Modifikation zumindest einen dort vorhandenen Kanal.
Unter Anpassung des ISO-18000-4-MOD3-Standard kann der Übertragungskanal dem Notification-Channel des ISO-18000-4-MOD3- Standards entsprechen. U.U. kann dazu auch zumindest ein Kanal des Communication-Channel entsprechend dem o.g. Standard herangezogen werden.
Bei der jeweiligen Zuordnung können die Kanäle des Übertragungskanals R2-Kanäle im Notification-Channel des ISO-18000- 4 -MOD3-Standards sein.
Das erfindungsgemäße Schreib-ZLesegerat und das erfindungsgemäße Identifikationssystem dienen zur Anwendung des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens und können somit zur Durchführung einer Freigabe einer Datenübertragung zwischen Schreib-ZLesegerat und mobilen Datenspeichern verwendet wer- den.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
FIG 1 : ein Beispiel für den Einsatz zweier Schreib-ZLese- geräte und mehrerer mobiler Datenspeicher an zwei benachbarten Fertigungsstraßen, FIG 2 : eine beispielhafte Datenstruktur eines Übertragungskanals,
FIG 3 : ein beispielhaftes zyklisches und frequenzmodulier- tes HF-Trägersignal sowie ein zugehöriges reflektiertes HF-Trägersignal in einer gemeinsamen Darstellung, und
FIG 4 : einen beispielhaften Aufbau einer Radareinheit ei- nes Schreib-ZLesegeräts zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
FIG 1 zeigt ein Beispiel für den Einsatz zweier Schreib-ZLe- segeräte SLG1,SLG2 und mehrerer mobiler Datenspeicher DT1-DT6 an zwei benachbarten Fertigungsstraßen F1,F2. Die mobilen Datenspeicher DTl-DTβ können dabei z.B. an Wagen oder an Gütern zur Identifizierung derer befestigt sein. Weiterhin ist der jeweilige gewünschte Kommunikationsbereich KB1,KB2 mit dem zugehörigen Kommunikationsabstand DIST1,DIST2 der Schreib- ZLesegerät SLG1,SLG2 dargestellt. In diesem Fall stören sich die beiden Identifikationssysteme, bestehend aus den beiden Schreib-ZLesegeräten SLG1,SLG2 und den zugehörigen mobilen Datenspeichern DT1-DT6, nicht. Durch die beispielhaft eingangs genannten metallischen Flächen ist eine Verzerrung des Kommunikationsbereichs möglich. Dies ist im Beispiel der Figur dargestellt. Dazu ist strichliiert ein verzerrter Kommunikationsbereich VE1 des Schreib-ZLesegeräts SLG 1 zu sehen, in welchem der nicht erwünschte mobile Datenspeicher DT5 nun liegt .
FIG 2 zeigt einen beispielhaften Übertragungskanal eines mobilen Datenspeichers DT1-DT6, welcher in Anlehnung an den ISO-18000-4-MOD3-Standard dem 'Notification-Channel entspricht. Bei Durchführung einer Abstandsmessung sind nun ei- ner oder mehrere der Kanäle Kl bis K4 vorgesehen, die zur Abstandsmessung nach dem beschriebenen an sich bekannten Verfahren verwendet werden. Bei Anlehnung an die ISO-18000-4- MOD3-Standard entsprechen diese Kanäle Kl bis K4 den R2-Kanä- len im Notification-Channel des ISO-18000-4 -MOD3 -Standards .
FIG 3 zeigt ein beispielhaftes zyklisches ZT und frequenzmo- duliertes HF-Trägersignal TS sowie ein zugehöriges reflektiertes HF-Trägersignal RS in einer gemeinsamen Darstellung in einem ZeitZFrequenz-Diagramm t,f. Die beiden HF-Signale TS,RS weisen dabei einen linearen verlaufenden Frequenzverlauf zwischen den beiden Frequenzen fl,f2 gemäß einer Säge- zahnkurve auf. Auf Basis des o.g. Standards kann z.B. der
Frequenzhub FH, d.h. die Differenz zwischen den beiden Frequenzen 80 MHz betragen, um eine ausreichende Genauigkeit für die Abstandsmessung zu realisieren. Die beiden Frequenzen fl,f2 selbst können dabei z.B. in einem Frequenzbereich von ca. 2,4 GHz bis 2,5 GHz liegen. Im Figur sind weiterhin die
Laufzeitdifferenz dT zwischen gesendetem TS und reflektiertem RS HF-Trägersignal sowie die für einen ausgewählten Zeitpunkt vorliegende Differenzfrequenz dF zu sehen.
FIG 4 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Radareinheit
RAD eines Schreib-ZLesegeräts SLGl zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zur Erzeugung des sägezahnförmi- gen HF-Trägersignals TS dient ein Sägezahngenerator SG, welcher einen spannungsabhängigen Frequenzgenerator VCO ansteu- ert. Das erzeugte HF-Trägersignal TS wird dann über eine Sendeantenne ANT1 als elektromagnetische Welle TW abgesendet bzw. abgestrahlt. Diese „Radarwellen" können von einer Backs- catter-Antenne BSA eines in der Nähe befindlichen mobilen Datenspeichers DT1-DT6 passiv reflektiert bzw. zurückgestreut werden. Unabhängig davon moduliert der jeweilige mobile Datenspeicher DT1-DT6 seine Backscatter-Antenne BSA, um zyklisch Daten, wie z.B. die Datenspeicherkennung SIG, dem reflektierten HF-Trägersignal RS aufzumodulieren. Die zurückgestreuten „Radarwellen" RW werden von einer Empfangsantenne ANT2 des Schreib-ZLesegeräts SLGl als weiteres HF-Trägersignal RS empfangen und zugleich mit dem gerade für die Abstrah- lung bestimmten HF-Trägersignal TS mittels eines Mischers MIX zu einem Frequenzdifferenzsignal FDS vermischt. Nachfolgend kann dieses Signal FDS noch von störenden Frequenzanteilen gefiltert FIL werden. Die im Frequenzdifferenzsignal FDS gebildete Differenzfrequenz dF ist dann proportional zur Sig- nallaufzeit dT zwischen abgestrahltem und reflektiertem HF- Trägersignal TS,RS. Somit ist Differenzfrequenz dF - verknüpft über die konstante Lichtgeschwindigkeit für die Ausbreitungsgeschwindigkeit der „Radarwellen" TW,RW - auch proportional zum Abstand DIST zwischen dem Schreib-ZLesegerat SLG und dem jeweiligen mobilen Datenspeicher DT1-DT6. Der rechnerisch nachgebildete Abstandswert DIS λ wird dann mit einem im Schreib-ZLesegerat SLGl hinterlegbaren Grenzwert GW mittels eines Komparators CMP verglichen. Ist der Abstandswert DIST kleiner als der Grenzwert GW oder mit anderen Worten liegt der jeweilige mobile Datenspeicher DT1-DT2 innerhalb eines zulässigen vorgebbaren Kommunikationsbereichs KB1, so wird ein Freigabesignal FG an die Signalverarbeitung SV des Schreib-ZLesegeräts SLG weitergeleitet. Die im Datensignal DS und vom mobilen Datenspeicher DT1-DT6 aufmodulier- ten Daten können dann nachfolgend weiterverarbeitet werden. Damit können die Schreib-ZLesegeräte SLG1,SLG2 und die mobilen Datenspeicher DTl-DTβ mit geringerem Abstand DIST1, DIST2 zueinander installiert werden, ohne dass unerwünschte Störeinflüsse durch fehlende Unterscheidung benachbarter Schreib- ZLesegeräte SLG1,SLG2 und mobiler Datenspeicher DTl-DTβ auftreten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Freigabe einer Datenübertragung zwischen einem Schreib-ZLesegerat (SLG1,SLG2) und mindestens einem mobilen Datenspeicher (DT1-DT6) , wobei in zumindest einem Übertragungskanal (N-CH) mit mehreren Kanälen (K1-K4) a) ein sinusförmiges und zyklisch (ZT) wiederholtes HF- Trägersignal (TS) erzeugt und gesendet wird, welches in einem Frequenzband (FH) linear frequenzmoduliert wird, b) ein reflektiertes HF-Trägersignal (RS) empfangen und mit dem erzeugten HF-Trägersignal (TS) zu einem Frequenzdifferenzsignal (FDS) vermischt wird (MIX) , c) ein Abstandswert (DISTΛ) ermittelt wird, welcher den Abstand (DISTl) zwischen Schreib-ZLesegerat (SLGl) und dem jeweiligen mobilen Datenspeicher (DT1-DT6) repräsentiert und welcher aus dem Verhältnis von 'aktueller Frequenzdifferenz (dF) im Frequenzdifferenzsignal (FDS) zum Frequenzband (FH) des HF-Trägersignals (TS) gebildet wird, und d) ein Freigabesignal (FG) zur Datenübertragung zwischen dem Schreib-ZLesegerat (SLGl) und dem jeweiligen mobilen Datenspeicher (DT1-DT6) gebildet wird, falls der Abstandswert (DISTλ) kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert (GW) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das vermischte (MIX) Frequenzdifferenzsignal (FDS) nachfolgend integriert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Freigabesignal (FG) erst gebildet wird, falls eine vom jeweiligen mobilen
Datenspeicher (DT1-DT6) im reflektierten HF-Signal (TS) empfangene modulierte Datenspeicherkennung (SIG) gültig ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei nach Bildung des Freigabesignals (FG) ein weiteres und moduliertes HF-Trägersignal zur Datenübertragung vom Schreib- ZLesegerat (SLGl) zum jeweiligen mobilen Datenspeicher (DT1-DT6) gesendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Übertragungskanal (N-CH) vier Kanäle (K1-K4) aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren an den ISO-18000-4-MOD3-Standard angelehnt ist .
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Übertragungskanal dem Notification-Channel des ISO-18000-4-MOD3-Standards entspricht .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Kanäle (K1-K4) im Übertragungskanal (N-CH) den R2-Kanälen im Notification-Channel nach dem ISO-18000-4-MOD3-Standard entsprechen.
9. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche in einem Identifikationssystem mit mindestens einem an Objekten angebrachten mobilen Datenspeicher (DT1- DT6) zur Erfassung von objektbezogenen Zustands- undZoder Prozessdaten .
10. Schreib-ZLesegerat (SLG1,SLG2), insbesondere in einem Identifikationssystem zur Datenübertragung mit mindestens einem an Objekten angebrachten mobilen Datenspeicher (DTl-DTβ) , zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Identifikationssystem zur Erfassung von objektbezogenen Zustands- undZoder Prozessdaten, mit zumindest einem Schreib- ZLesegerat (SLG1,SLG2) nach Anspruch 10 und zumindest einem mobilen Datenspeicher (DT1-DT6) .
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