Rfid检测系统的制作方法
【专利说明】RF ID检测系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年6月18日提交的、题目为“RFID Detect1n System”的61/661，173号美国临时专利申请的权益，其被整体并入本文。
【背景技术】
[0003]本公开总地涉及无线识别系统领域。更具体地说，本公开涉及用于检测诸如射频识别(RFID)卡或标签的无线识别设备何时已移动到无线识别系统的邻近距离(proximity)内的系统和方法。
[0004]RFID系统允许针对各种类型的应用对人员和/或物体进行便利的无线识别和追踪。举例来说，RFID系统可被用在访问控制应用中，诸如允许用户通过将RFID卡保持在与门锁耦合(couple)的读卡器的邻近距离内来访问受保护的区域。RFID系统的其他例示应用包括追踪产品(例如在零售环境中)、在医院环境中追踪人员或者使用户能够以无线方式来处理付款(例如使用无线销售点RFID检测系统)。
[0005]当RFID检测系统检测到RFID设备已进入该检测系统的邻近距离时，该检测系统可以识别出该RFID设备(例如RFID标签或卡)。一种检测RFID设备何时已来到检测系统的邻近距离内的方式是将该检测系统持续保持在主动轮询模式中。在主动轮询模式中，检测系统传送处于该检测系统的邻近距离内的RFID设备可接收的轮询信号。然后，RFID设备可以对轮询信号做出响应，由此向检测电路指示该设备处于检测电路的邻近距离内，并且指示应该由该检测电路做出与该设备相关的识别确定。
【发明内容】
[0006]本公开的一个实施例涉及一种RFID检测系统，其包括配置为检测在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在的检测电路。检测电路包括振荡电路。检测电路配置为将RFID检测系统保持在低功率模式中，在该低功率模式中，RFID检测系统配置为不主动尝试与附近的RFID设备进行通信。检测电路进一步配置为监视振荡电路的信号的一个或多个参数，并且将一个或多个所监视的参数与一个或多个参考参数相比较。检测电路进一步配置为基于该比较来确定是否将RFID检测系统从低功率模式转换为主动通信模式，在该主动通信模式中，RFID检测系统配置为主动尝试与附近的RFID设备进行通信。
[0007]在一些实施方式中，振荡电路具有工作频率并且包括具有被调谐为高于该工作频率的谐振频率的感测天线。一个或多个所监视的参数包括振荡电路的电压。将一个或多个所监视的参数与一个或多个参考参数相比较包括检测振荡电路的电压的减小，其中电压的减小指示在RFID检测系统附近的RFID设备的存在。当检测到电压的减小时，检测电路配置为将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0008]在一些实施方式中，一个或多个所监视的参数包括检测电路中的电压信号的一个或多个信号分量的一个或多个频率。在一些这样的实施方式中，一个或多个RFID设备具有谐振频率，并且检测电路配置为跨某频率范围扫描检测电路的工作频率，所述频率范围包括一个或多个RFID设备的谐振频率。该扫描在扫描频率上实施。检测电路进一步配置为监视检测电路中的电压信号，以确定电压信号是否包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量。当确定电压信号包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量时，检测电路配置为将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。检测电路可配置为基于具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量的幅度来估计RFID检测系统与一个或多个RFID设备中的一个之间的相对距离。在一些这样的实施方式中，一个或多个RFID设备具有谐振频率，并且检测电路配置为跨某频率范围扫描检测电路的工作频率，该频率范围包括一个或多个RFID设备的谐振频率。该扫描在扫描频率上实施。检测电路配置为识别检测电路中的电压信号的、具有近似等于扫描频率的频率的分量，以及确定电压信号的、具有近似等于扫描频率的频率的分量的振幅。检测电路配置为将所确定的振幅与参考电压电平相比较，并且当振幅大于参考电压电平时，将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0009]在一些实施方式中，检测电路配置为跨某频率范围扫描检测电路的工作频率。检测电路配置为使得在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在引起电压信号在一个或多个RFID设备的谐振频率附近的实质性(substantial)改变，并且使得除一个或多个RFID设备之外的一个或多个物体引起电压信号跨该频率范围的改变。
[0010]本公开的另一个实施例涉及一种RFID检测系统。该RFID检测系统包括具有工作频率的振荡电路，该振荡电路包括具有被调谐为高于工作频率的谐振频率的感测天线。该RFID检测系统进一步包括配置为监视振荡电路的电压的检测电路，其中电压的减小指示在RFID检测系统附近的RFID设备的存在。当电压减小时，检测电路配置为将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0011]在一些实施方式中，检测电路配置为当振荡电路的电压增大时感测在RFID检测系统附近的杂散电容源。
[0012]在一些实施方式中，振荡电路包括晶体锁定的振荡器。
[0013]另一个实施例涉及一种方法，其包括将RFID检测系统保持在低功率模式中，在所述低功率模式中RFID检测系统配置为不主动尝试与附近的RFID设备进行通信。该RFID检测系统包括振荡电路。该方法进一步包括监视振荡电路的信号的一个或多个参数以及将一个或多个所监视的参数与一个或多个参考参数相比较。该方法进一步包括基于该比较来确定是否将RFID检测系统从低功率模式转换为主动通信模式，在所述主动通信模式中RFID检测系统配置为主动尝试与附近的RFID设备进行通信。
[0014]在一些实施方式中，该振荡电路具有工作频率并且包括具有被调谐为高于工作频率的谐振频率的感测天线，一个或多个所监视的参数包括振荡电路的电压，并且将一个或多个所监视的参数与一个或多个参考参数相比较包括检测振荡电路的电压的减小，电压的减小指示在RFID检测系统附近的RFID设备的存在。该方法进一步包括当检测到电压的减小时将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0015]在一些实施方式中，一个或多个所监视的参数包括检测电路中的电压信号的一个或多个信号分量的一个或多个频率。在一些这样的实施方式中，该方法进一步包括跨某频率范围扫描检测电路的工作频率。该频率范围包括一个或多个一个或多个RFID设备的谐振频率。该扫描在扫描频率上实施。该方法进一步包括监视检测电路中的电压信号，以确定电压信号是否包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量。当确定电压信号包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量时，该方法包括将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。该方法可以包括基于具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量的幅度来估计RFID检测系统与一个或多个RFID设备中的一个之间的相对距离。在一些这样的实施方式中，一个或多个RFID设备具有谐振频率，并且该方法包括跨某频率范围扫描检测电路的工作频率。所述频率范围包括一个或多个RFID设备的谐振频率。该扫描在扫描频率上实施。该方法包括识别检测电路中的电压信号的、具有近似等于扫描频率的频率的分量，确定电压信号的、具有近似等于扫描频率的频率的分量的振幅，将所确定的振幅与参考电压电平相比较，以及当所述振幅大于参考电压电平时，将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0016]在一些实施方式中，该方法包括跨某频率范围扫描该检测电路的工作频率。检测电路配置为使得在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在引起电压信号在一个或多个RFID设备的谐振频率附近的实质性改变，并且使得除一个或多个RFID设备之外的一个或多个物体引起电压信号跨该频率范围的改变。
[0017]本公开的另一个实施例涉及一种RFID检测系统，其包括配置为检测在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在的检测电路，一个或多个RFID设备具有谐振频率。检测电路配置为跨某频率范围扫描检测电路的工作频率。该频率范围包括一个或多个RFID设备的谐振频率。该扫描在扫描频率上实施。检测电路进一步配置为监视检测电路中的电压信号，以确定电压信号是否包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量。当确定电压信号包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量时，将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0018]在一些实施方式中，检测电路配置为基于具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量的幅度来估计RFID检测系统与一个或多个RFID设备中的一个之间的相对距离。
[0019]在一些实施方式中，检测电路配置为使得在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在引起电压信号在近似为扫描频率两倍的频率上的改变，并且使得除一个或多个RFID设备之外的一个或多个物体引起电压信号跨该频率范围的改变。
[0020]在一些实施方式中，RFID检测系统进一步包括微处理器，所述微处理器配置为接收检测电路的输出并且基于该输出将RFID检测系统设置为低功率模式和主动通信模式之
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[0021]另一个实施例涉及一种方法，其包括跨某频率范围扫描检测电路的工作频率。检测电路配置为检测在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在。一个或多个RFID设备具有谐振频率。该频率范围包括一个或多个RFID设备的谐振频率。该扫描在扫描频率上实施。该方法进一步包括监视检测电路中的电压信号，以确定电压信号是否包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量。该方法进一步包括，当确定电压信号包括具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量时，将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0022]在一些实施方式中，该方法包括基于具有近似为扫描频率两倍的频率的信号分量的幅度来估计RFID检测系统与一个或多个RFID设备中的一个之间的相对距离。
[0023]在一些实施方式中，检测电路配置为使得在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在引起电压信号在具有近似为扫描频率两倍的频率上的改变，并且使得除一个或多个RFID设备之外的一个或多个物体引起电压信号跨该频率范围的改变。
[0024]在一些实施方式中，RFID检测系统配置为嵌入在锁定设备中，并且该方法进一步包括当RFID检测系统处于主动通信模式中时，基于从在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备所接收的一个或多个信号来解锁该锁定设备。在一些这样的实施方式中，锁定设备包括挂锁。
[0025]在一些实施方式中，该方法包括将检测电路的输出传送到微处理器，所述微处理器配置为基于所述输出将RFID检测系统设置为低功率模式和主动通信模式之一。
[0026]另一个实施例涉及一种RFID检测系统，其包括配置为检测在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在的检测电路，一个或多个RFID设备具有谐振频率。检测电路配置为跨某频率范围扫描检测电路的工作频率，该频率范围包括一个或多个RFID设备的谐振频率。该扫描在扫描频率上实施。检测电路进一步配置为识别检测电路中的电压信号的、具有近似等于扫描频率的频率的分量。检测电路进一步配置为确定电压信号的、具有近似等于扫描频率的频率的分量的振幅。检测电路还进一步配置为将所确定的振幅与参考电压电平相比较。当振幅大于参考电压电平时，将RFID检测系统从低功率模式切换到主动通信模式。
[0027]在一些实施方式中，检测电路配置为基于具有近似等于扫描频率的频率的信号分量的幅度来估计RFID检测系统与一个或多个RFID设备中的一个之间的相对距离。
[0028]在一些实施方式中，检测电路配置为使得在RFID检测系统附近的一个或多个RFID设备的存在引起电压信号在近似等于扫描频率的频率上的改变，并且使得除一个或多个RFID设备之外的一个或多个物体引起电压信号跨该频率范围的改变。
[0029]在本文所公开的实施例的一些实施方式中，在低功率休眠模式中，检测电路从RFID检测系统的能量存储设备中汲取在I μ A与25 μ A之间的电流。
[0030]在本文所公开的实施例的一些实施方式中，RFID检测系统配置为嵌入在锁定设备中并且用于当RF