[發(fā)明專利]通過射頻識(shí)別RFID和RFID系統(tǒng)來無線地供應(yīng)能量的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880076803.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN111742323A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱利亞諾·曼齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: AMS有限公司
• 主分類號(hào): G06K7/00
• 分類號(hào): G06K7/00;G06K19/07
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

在實(shí)施例中，一種通過RFID來無線地供應(yīng)能量的方法，其包括以下步驟：通過RFID讀取設(shè)備(10)向至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備(20)發(fā)送請(qǐng)求消息(100)，通過至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備(20)接收請(qǐng)求消息(100)，通過至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備(20)向RFID讀取設(shè)備(10)發(fā)送應(yīng)答消息(110)且通過至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備(20)將其狀態(tài)改變?yōu)楦吖β誓Ｊ剑ㄟ^RFID讀取設(shè)備(10)接收應(yīng)答消息(110)，通過RFID讀取設(shè)備(10)在可調(diào)時(shí)間量期間以預(yù)定頻率發(fā)送具有未調(diào)制的恒定波的激勵(lì)信號(hào)(120)，通過至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備(20)接收激勵(lì)信號(hào)(120)，將所述信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量并通過至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備使用所述能量，以及在可調(diào)時(shí)間量結(jié)束時(shí)，通過至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備(20)將其狀態(tài)改變?yōu)镽FID操作模式。

本申請(qǐng)的領(lǐng)域涉及射頻識(shí)別(RFID)、尤其是使用RFID的能量的無線供應(yīng)。例如，能量被提供給傳感器。

最近，人們對(duì)感測(cè)解決方案越來越感興趣，并且能夠觀察到普適的感測(cè)的趨勢(shì)。許多傳感器解決方案已集成或嵌入到電子設(shè)備、汽車、可穿戴設(shè)備、服裝、小物件、植物、田地、房屋等中。同時(shí)，能夠觀察到無線接口的增加。所謂的普適電磁學(xué)科越來越受到人們的關(guān)注。所述的普適電磁旨在提供新興的物聯(lián)網(wǎng)的物理層，使互聯(lián)網(wǎng)能夠進(jìn)入物理對(duì)象的真實(shí)世界。

提供感測(cè)能力的設(shè)備被稱為傳感器。在所述傳感器配備有識(shí)別所述傳感器的電子標(biāo)記的情況下，該傳感器借助于RFID轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓮倪h(yuǎn)程讀取的數(shù)字實(shí)體。這種設(shè)備被稱為無線傳感器。事實(shí)上，RFID技術(shù)可以被視為用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程識(shí)別和與由此產(chǎn)生的傳感器標(biāo)記或傳感器標(biāo)簽通信的自然支持或媒介。

基于有源、無源或半無源RFID的無線傳感器都無法在其整個(gè)生命周期內(nèi)利用非常小的電池或任何其他類型的能量存儲(chǔ)裝置來保持通電。考慮到成本有效且易于部署的解決方案，無線傳感器應(yīng)在整個(gè)生命周期期間、理想地僅在安裝工作期間需要非常有限的維護(hù)。無線傳感器的生命周期能夠?yàn)閿?shù)年，例如在將無線傳感器嵌入建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)中的情況下，能夠達(dá)到十年或更長(zhǎng)。因此，無線傳感器應(yīng)用中的主要問題之一是它們的功率管理。現(xiàn)有技術(shù)的無線傳感器系統(tǒng)需要相對(duì)昂貴的維護(hù)，該維護(hù)針對(duì)電池更換和/或維護(hù)再充電系統(tǒng)以及經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)的供電系統(tǒng)。

對(duì)于這種傳感器的無線充電的已知解決方案主要集中于，假設(shè)輸入信號(hào)是特定頻率的恒定波的情況下，將能夠調(diào)制或未調(diào)制的輸入射頻(RF)信號(hào)整流為直流(DC)電壓。遺憾的是，該最后一點(diǎn)不是根據(jù)定義的標(biāo)準(zhǔn)來使用工業(yè)、醫(yī)療、科學(xué)、ISM、頻帶的通信系統(tǒng)如何通信。大多數(shù)基于ISM的系統(tǒng)(例如RFID)在借助于讀取器與標(biāo)簽之間的RF信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，使用某種形式的幅移鍵控(ASK)，如相位反轉(zhuǎn)(PR-ASK)。將這些交流(AC)、RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC信號(hào)的效率受到數(shù)據(jù)傳輸過程中所使用的調(diào)制電平的限制。其中，典型振幅從100％到0-10％變化。因此，如果信號(hào)電平低于10％，則幾乎不發(fā)生轉(zhuǎn)換，并且系統(tǒng)無法產(chǎn)生必要的DC電壓。

因此，本公開的目的是提供用于激勵(lì)無線傳感器的成本有效且高效率的可選方案。

該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求中的主題來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中限定實(shí)施例和改進(jìn)方案。

除非另有說明，否則上述定義也適用于以下描述。

在一個(gè)實(shí)施例中，通過RFID無線地供應(yīng)能量的方法包括以下步驟：

通過RFID讀取設(shè)備向至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求消息，

通過處于RFID操作模式的至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備接收請(qǐng)求消息，

通過處于RFID操作模式的至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備向RFID讀取設(shè)備發(fā)送應(yīng)答消息，并且通過至少一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)備將其狀態(tài)改變?yōu)楦吖β誓Ｊ剑?/p>

通過RFID讀取設(shè)備接收應(yīng)答消息，

通過RFID讀取設(shè)備在可調(diào)時(shí)間量期間以預(yù)定頻率發(fā)送具有未調(diào)制的恒定波的激勵(lì)信號(hào)，