用于改良射頻識別應答器讀寫性能的自適應控制的制作方法

專利名稱：用于改良射頻識別應答器讀寫性能的自適應控制的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種射頻識別應答器，特別是一種利用射頻識別收發器的自適 應控制對射頻識別應答器進行讀寫的技術。
背景技術：
射頻識別(Radio frequency identification,縮寫為RFID)應答器，無i侖是主動 式的還是被動式的，通常是利用一個射頻識別收發器或類似裝置從應答器傳送 信息。射頻識別應答器是本領域的現有技術，其可在各種頻率，包括860-930 兆赫、13.56兆赫和125-130千赫中應用，雖然本發明構思是在射頻識別應答器 的任何頻率范圍內做出的，但此頻率范圍隨后可能會有所發展。為了通訊的需 要，收發器將應答器暴露于一個射頻(Rradio frequency,縮寫為RF)電磁場或信 號區。在應答器為被動式應答器的情況下，射頻電磁場給應答器提供能量，以 促使應答器通過眾所周知的反射技術來改變電磁場，而對收發器做出響應。主 動式應答器則通過向射頻電磁場發送一個獨立的功率應答信號來響應"tj良器。
一電磁詢問信號被用來激活射頻識別應答器、從射頻識別應答器讀出信息 并向射頻識別應答器寫入信息。 一般來說，讀出/寫/^/激活電磁信號的強度是固 定的，這一固定強度則是以少數射頻識別應答器為樣本、通過一系列經驗性的 試驗來確定的。如果信號的固定強度太強，射頻識別應答器可能會發生物理損 壞。如果信號強度太弱，應答器則可能無法;故正確編碼或不能被激活而無法傳 遞其信息。
在詢問多個相鄰的應答器時，不管這些應答器是被動式的還是主動式的， 問題都有可能發生。舉例來說，在某些應用中可能希望每次只詢問一個射頻識 別應答器，但是一個高強度的電磁詢問信號可能在特定時間內激活一個以上的 應答器。因為每個被激活的應答器都可能同時向收發器發送應答信號，所以這
些同時被激活的多個應答器很可能會導致溝通(即讀出和寫入)錯誤。如果電磁詢 問信號較強，而射頻識別應答器又近間距排列時，這更是一個問題。此外，在 同時詢問多個射頻識別應答器時，如果詢問信號過于強烈，那些最接近發出詢 問信號的收發器的應答器也有可能發生電子損壞。
如業界所知， 一些射頻識別應答器需要較強的詢問信號來執行讀出/寫入/激 活操作，而另一些則需要相對弱些的詢問信號。這其中的至少一部分原因在于 用來制造射頻識別應答器的芯片、膠結質量、污染物等因素的變化，也可能是 由不同射頻識別應答器的設計上的根本差異導致的結果。在之前的一些例子中， 如果一個射頻識別應答器在第一次嘗試時不能讀出或編碼，則在每次嘗試后逐 步加強讀出或編碼信號的強度，直至讀出或編碼成功，或確定此操作不可能實 現。這個過程需要進行多次閱讀或編碼搮:作及至少一個加強功率的步驟，并可 能降低射頻識別應答器的執行能力。為改變編碼天線的范圍及在媒介上定位射 頻識別標簽，其他各種改變輸出功率的技術，包括用于天線定位以減輕射頻識 別標簽的處理量的技術，都已經被采用。以下美國專利申請對上述技術做了充
分的描述2005年5月3日提交的美國專利申請第11/121,208號(與射頻識別應 答器通訊的裝置和方法)、2004年11月5曰提交的美國專利申請第10/981,967 號(用于檢測和打印媒介一起使用的應答器的系統和方法)及2005年11月30日 提交的美國專利申請第11/290,983號(持續射頻識別編碼的系統和方法)，這些技 術都在此處納入參考并構成本i兌明書的一部分。
此外，在希望處理單個射頻識別應答器的地方應用射頻時，避免激活多個 應答器更是一個麻煩的問題。射頻打印機-編碼器是其中的一個例子。射頻打印 機-編碼器是能夠編程并印刷的一系列應答器。這些應答器的近間距及與這些裝 置相關聯的空間、成本和重量的限制，造成了多個應答器的激活問題。此外， 其它要素之間的空間、成本和重量的限制，造成了用于緩解多個應答器激活問 題的防碰撞管理技術或屏蔽元件的應用少于預期。
鑒于上述情況，有必要提供一個能夠快速測定收發器的電磁信號強度的射頻系統或設備，以便向射頻識別應答器進行有效地讀出和/或以寫入；也有必要 提供一個能詢問置于多個應答器之間的單個應答器、且適用于不同構造和位置 的應答器的射頻系統或設備；還有必要提供一個能詢問多個應答器、且適用于 不同構造和位置的應答器的射頻系統或設備。

發明內容
為解決上述問題，本發明提供了一種用于調整射頻識別收發器的自適應控 制，所述收發器是用于向被動式射頻識別應答器讀出和/或寫入的。此系統包括 能產生電磁信號的射頻識別收發器、信噪比模塊和依據信噪比調整收發器的自 適應控制沖莫塊，所述信噪比是根據接收到的射頻識別應答器的信號測出的。在 一個實施方式中，自適應控制模塊依據信噪比調整射頻識另ij收發器的信號強度。 在另一實施方式中，自適應控制模塊依據信噪比調整射頻識別收發器的增益。 在不同情況下，射頻識別收發器、信噪比模塊和自適應控制模塊結合成不同組 合而形成一個或多個物理裝置。
根據上述系統的使用方法的一個實施方式，第一電磁信號傳向一個或多個 射頻識別應答器，信噪比模塊對所述一個或多個射頻識別應答器隨后的回應信 號進行分析，以測定收到的每一射頻識別應答器的信號的信噪比。根據信噪比 確定收到的信號(不包^"干擾信號)的實際功率。所確定的收到信號的實際功率用 于計算對應答器編碼的寫入信號或從應答器讀出信息的讀出信號的強度。通常， 寫入信號的功率水平與讀出信號的強度有 一個穩定的偏差。
根據上述系統的使用方法的另一個實施方式，第一電磁信號傳向一個或多 個射頻識別應答器，信噪比模塊對隨后的每一回應信號進行分析，以測定收到 的每一應答器的信號的信噪比。根據信噪比調整射頻識別收發器的接收部的增 益，從而使射頻識別接收器能從環境噪音中更好地分辨出每一射頻識別應答器 的信號。
根據本發明的一個實施方式，所述系統應用于射頻打印機-編碼器中，該射
頻打印機-編碼器可以在紙張、塑料等媒介上打印，和/或用數據來對一個或多個 射頻識別應答器進行編碼。在射頻識別應答器中，需要編碼的射頻識別標簽的 樣本被用于確定可對射頻識別應答器進行編碼的電磁信號的強度。在一個實施 方式中，所述樣本的尺寸是百分之百，或所有應答器都需要編碼，而在另一個 實施方式中，樣本的尺寸可以通過統計學或隨意決定。
根據本發明的另 一個實施方式，所述系統用于測定收自若干射頻識別應答 器的信號的信噪比，所獲得的信噪比用于調整可讀出或編碼所述若干射頻識別 應答器的信號的強度。
以下將結合附圖，詳細描述本發明的各個實施方式，其中，附圖作為說明 書的一部分。


下面結合以上對本發明的大體描述和以下詳細描述的實施方式，共同闡述 本發明的發明原理。
圖la為可用于執行本發明的電腦實施方式的圖示。
圖lb為可用于執行本發明的處理系統的實施方式，其可與圖la相互替代。
圖2為本發明一個實施方式的打印機-編碼器的側視圖。
圖3為本發明一個實施方式的應答器-收發器結構的簡化、剪切側i見圖，所 述應答器-收發器結構中設有收發器，圖中示出了應答器操作區及鄰近區域的作 用模式，其中，所述應答器操作區由若干個與所述收發器相配合的發射元件形 成。
圖4為本發明一個實施方式的應答器及嵌入式應答器的運送基底的部分剪 切俯^L圖。
圖5為本發明另一個實施方式的打印機的剖視圖。
圖6為具代表性的媒介卡片的透視圖，圖5所示的本發明另一個實施方式 的打印機可對此媒介卡片進行打印和讀出/寫入操作。
圖7A為用于執行本發明的系統的一個實施方式的框圖。
圖7B為實現圖7A中用于執行本發明的系統的實施方式的框圖的控制框。
圖8為執行本發明的進程的實施方式的流程圖。
圖9為執行本發明的進程的另一個實施方式的流程圖。
圖IO為執行本發明的進程的另一個實施方式的流程圖。
圖11為執行本發明的進程的另一實施方式的流程圖。以及
圖12為通過調整詢問應答器的信號強度和自應答器接收信號的接受器的增
益中的一者或二者，而在射頻識別應答器上進行讀出或寫入信息的進程的實施方式。
務體實施方式
以下將參照附圖詳細說明本發明，但并未在說明中展示出本發明所有可能 的實施方式。事實上，本發明可以多種不同的方式實施，并不局限于本說明書 中所列舉的實施方式，說明書中提供的實施方式更多的是為了滿足法律上充分 揭示的要求。在說明中，相同的標號自始至終都表示相同的元件。
框圖，流程圖和電腦程序產品
根據本發明的具體實施方式
，參照方法、設備(如系統)和電腦程序產品的框 圖和流程圖對本發明進行描述。可以理解的，框圖和流程圖中的每一模塊及模 塊的組合都能通過電腦程序指令來分別實現。這些電腦程序指令可以加載于一 臺普通用途的電腦、 一臺特殊用途的電腦或者是其他用于生產機器的可編程數 據處理設備，因而這些指令在電腦或其他可編程數據處理設備上的執行，即成 為實現流程模塊或模塊組合中指定功能的手段。
這些電腦程序指令也可以存儲于一個電腦可讀存儲器中，該電腦可讀存儲 器能指令電腦或其他可編程數據處理設備以某一特定方式運行，從而使這些存 儲于電腦可讀存儲器內的指令生成包括指令在內的指令方式，即成為實現流程
模塊或模塊組合中指定功能的方式。這些電腦程序指令還可以加載于一臺電腦 或其他可編程數據處理設備中，以促使電腦或其他可編程數據處理設備執行一 系列操作步驟而形成一個電腦執行進程，從而為這些在電腦或其他可編程數據 處理設備上執行的指令提供實現流程模塊或模塊組合中指定功能的步驟。
因此，框圖和流程圖的模塊支撐組合是實現特定功能的手段，實現特定功 能的步驟組合和程序指令是實現特定功能的手段。同樣可以理解的，框圖和流 程圖的每一模塊及模塊組合都可以通過設有特定硬件配置的電腦系統或由特定 用途的硬件和電腦指令組成的組合物來實現，所述電腦系統是指用于執行特定 功能或步驟的電腦系統。
概述
本發明涉及一種儀器、方法和電腦程序產品，用于使一個射頻識別收發器(有 時稱為"詢問器"或"解讀器")能根據收自某一特定射頻識別應答器的信號的信噪 比，控制發向射頻識別應答器的電磁信號的功率，或調整收發器的接收部的增 益，或結合上述兩種功能。本發明構思下的射頻識別裝置包括符合認證標準的 i殳備，所述i人i正標準包4舌國際標準化組織(International Organization for Standardization,縮寫為ISO)的18000-6標準，包括但不限于ISO 18000-6的A 類和B類。ISO 18000-6涉及射頻識別標簽在超高頻(860 - 930 MHz)下的空中接 口。射頻識別裝置還包括符合ISO 18000標準中其他祐J人可和采用的標準(如 18000-1、 18000-2等)的設備。ISO 18000-6標準及其所有變形(如A類、B類、C 類等)、其他射頻識別標準包括ISO 11784 & 11785、 ISO 14223/1、 ISO 10536、 ISO 14443和ISO 15693,都在此處作為參考并構成本說明的一部分。射頻識別 裝置還包括符合電子產品編碼(Electronic Product Code,縮寫為EPC)標準的設 備，所述電子產品編碼是由Auto-ID研究中心最早研制的規格和指引，包括但不 限于EPC classes 0-1。電子產品編碼標準同樣在此處作為參考并構成本i兌明的一 部分。應該意識到的是，本發明構思下的射頻識別裝置并不會被上述目前射頻
識別的標準所限制，本發明的構思同樣包括在本發明之后發展出的射頻識別裝 置和隨其后而發展出的任何標準，以及沒有被任何標準所涵蓋的射頻識別裝置。
本發明的實施方式可以為了一個特定的射頻識別應答器，或者基于射頻識 別應答器的樣本而調整詢問信號的功率水平。由于信號強度能針對每一個或一 組應答器而調整，在詢問過程中，應答器無法抵抗的風險減少了，所謂無法抵 抗的風險是指詢問時影響到特定應答器的鄰近射頻識別應答器，或有時會損壞 應答器的情況。在調整射頻識別收發器的增益的實施方式中，應答器無法抵抗 的問題大體上全部避免。為了使本領域的普通技術人員能夠理解，以下描述了 本發明的各種實施方式，基于應答器的一一對應關系或是從大量應答器中基于 統計學或隨機選取的應答器樣本，這些實施方式中的射頻識別收發器能夠針對 應答器的不同需求而調整其信號強度或增益。
本發明的一些實施方式可能在對主動式和/或被動式應答器進行讀出、寫入 或其他編碼操作時很有用，這些應答器可以是在裝配線上、在高速生產和包裝 環境中、在需要按需射頻識別標簽的庫存管理中心內、或在其他類似環境中。 在一些實施方式中， 一個或多個應答器被固定或植入標簽、票據、卡片或其他 能被產線或運輸工具攜帶的媒介中。在無線的替代實施方式中，可能不需要產 線或運輸工具。在任何一種情況下，所述射頻識別激活的標簽、票據及其它形 式的媒介被統稱為"媒介單元"。在與對應的應答器進行通訊前、通訊后或通訊時， 經常出現希望在媒介單元上打印的情況，此時，打印機-編碼器用于打印應答器 或與應答器關聯的々某介，并編碼應答器。本發明的實施方式可能被組合于打印 機-編碼器的所述功能上，以方1"更編碼時詢問應答器，并在編碼或讀出某一特定 應答器時，減少對鄰近應答器的影響。需要意識到的是，打印機-編碼器僅僅是 本發明的實施方式的多種應用之一。
電腦及電腦>^件
在本發明的一些具體實施方式
中，用到了"電腦"或"電腦設備"一詞。所述電
腦可以是中央處理器、臺式電腦、筆記本或膝上型電腦、手提式電腦、手提式 設備如數據存取設備等。在一些例子中，電腦可能是一個通過網絡訪問數據和
處理器的終端。請參照圖la,此實施方式中的電腦圖示可以幫助了解本發明。 在圖la中， 一個處理器1,如樣史處理器，用于4丸行軟件的指令以實現其定義的 步驟。該處理器由一個電源供應器17供電，此電源供應器17同樣為其他必要 組件供電。處理器1通過一條數據線5進行通訊，數據線5 —般是16位、32位、 64位或者更寬位數(如平行線)的。數據線5用于傳送數據和程序指令，尤其是在 處理器和存儲器之間傳送。在本實施方式中，存儲器可以被認為是一級存儲器2， 如隨機存取內存或其他只能在操作時保留數據的內存，也可以被認為是非易失 性存儲器3，如ROM， EPROM, EEPROM, FLASH,或者是其他可以長時間4呆存 數據的內存。所述存儲器同樣可以是能存儲大量數據的二級存儲器4，如磁盤存 儲器。在某些實施方式中，磁盤存儲器可以通過I/0總線6來代替專用總線(圖 未示)實現與處理器的通訊。所述二級存儲器可以是軟盤、硬盤、壓縮盤、DVD 或其他任何為電腦技術人員所知的大容量存儲器。
處理器1還通過I/0總線6與各種外圍設備或外部裝置進行通訊。在本實施 方式中，用一個外圍1/0控制器7來提供標準接口，如RS-232、 RS422、 DIN、 USB或其他接口，以將接口分配給各種輸入輸出設備。典型的輸入輸出設備包 括本地打印機18、顯示器8、鍵盤9、鼠標10或其他定點裝置(如滾動球、軌跡 板、操縱桿等)。
處理器1 一般通過一個I/O通訊控制器11與外部信息網進行通訊，同時可 能用到各種接口如數據通信協議12,如X.25、 ISDN、 DSL、電纜調制解調器等。 所述通訊控制器11可能與一個調制解調器(圖未示)合并以與標準電話線13連接 并通訊。最后，I/O通訊控制器可能與以太網接口 14合并以與局域網通訊。以 上任何接口都可能作為因特網、企業內部網、局域網或其他數據通訊設施的通 道。
最后，處理器1可能與一可操作地連接到天線15的無線接口 16通訊，以便與另一設備進行無線通訊，這些通訊是通過IEEE 802.11協議、802.15.4協議、 蜂窩(高級移動電話系統Advanced Mobile Phone Service,縮寫為AMPS)、個人 通信月艮務(Personal Communication Services,縮寫為PCS)或標準3G無線通i禮寸辦 議，如CDMA2000IxEV-DO、 GPRS、 W-CDMA或其他協議來實現的。
圖lb示出了在另一可替代的實施方式中可能使用的處理系統。在本實施方 式中，示出了一種包括服務器20的分布式通訊和處理體系。所述服務器20可 與本地終端客戶26a或遠程終端客戶26b通訊，其一般包括一個與數據庫22通 訊的處理器21，數據庫22可以被看作一級存儲器，也可以被看作二級存儲器。 處理器還通過一個通常與局域網25接口的I/O控制器23與外部設備進4亍通訊。 所述局域網向網絡打印機28和本地終端客戶26a提供局部連通性。這與月良務器 在本地的能力相同，只是不需要在同一房間。與遠程裝置的通訊通常是通過i 各 由器從局域網25向因特網27轉發數據。遠程終端客戶26b可以執行一個網絡 瀏覽器，使其通過因特網27、局域網25和服務器20之間的數據傳遞與服務器 相配合。
數據網絡領域的技術人員可以知道很多其他可行的替代結構，例如，此處 可以考慮以手提式設備實現本發明的原理。圖la和圖lb所示的實施方式能通 過不同的方式進行改進，但并不超出本發明的權利要求范圍。
射頻識別激活的打印機系統
為說明起見，本發明的一個具體實施方式
中的"射頻識別激活的打印機系 統"，根據上下文還可以指"打印機-編碼器"(例如熱轉移打印機、直接熱敏打印 機、噴墨紙、點陣、電攝影打印機等)。美國專利公告第6,481,907號和6,848,616 號中揭示的打印機-編碼器的例子，都在此處結合起來作為參考。然而，基于本 發明理念的其他實施方式可能適用于其他需要與若干個主動式或被動式應答器 通訊、需要選擇性地與單個主動式或被動式應答器或置于多個相鄰的被動式應 答器之間的單個主動式或被動式應答器通訊的射頻識別激活系統中。
圖2所示為在本發明的一個具體實施方式
中，用于打印和編碼一系列々某介 單元的打印機-編碼器220。打印機-編碼器220包括一個打印頭部件，所述打印 頭部件包括一個常身見打印頭228和一個壓印滾軸229。此外，所述打印才幾-編碼 器220還包括一個色帶供應軸241和一個巻軸240，所述巻軸240用于在打印頭 228和媒介單元224之間傳送熱轉印色帶(圖中未清晰示出)。
在圖3和圖4所示的不同實施方式中，至少有一部分々某介單元224包括應 答器226。這些特別的媒介單元224由與媒介單元224相聯結的承載基223連接 而形成網格222。如圖3所示，所述網格222是沿進紙通道230定向的，并位 于打印頭228和色帶下方和壓印滾軸229上方，以按要求印刷標記，如文本、 條碼或圖形。按要求印刷操作一般由如圖la和圖lb所示的電腦、控制器或樣吏 處理器來控制，可能通過有線連接、無線連接或二者的結合來實現。各種在々某 介網格222上的標記印刷技術以及將網格222包4封某介單元224發射或傳送過 打印機-編碼器220的設備在本領域都是已知的，所以此處不再對這些4支術和傳 送設備進行詳細描述。
如圖2所示,印刷之后的媒介網格222進入出紙通道234，在此通道中媒介 單元凈皮從網格222上單獨分離下來。例如，預切々某體單元224可能在圖示的剝 落桿232處自網格222的承載基223上被簡單地剝落。在其他實施方式中，多 個媒介單元的網格可能被剝落并向下傳送至一個在線切割器以便隨后將其分離 (圖未示)。對本領域的普通技術人員來說，其他各種已知的媒介單元分離技術顯 然都可以用在此處。在應用時，如上述的實施方式中，媒介單元224由承載基 223支撐，承載基223可以被滾輪236或其他裝置沿著傳出通道238引導到打印 機-編碼器220外。
在本發明的一個實施方式中，射頻識別打印才幾-編碼器220包括至少一個可 產生射頻通訊信號的收發器242，其產生的通訊信號纟皮發送至進紙通道230附近。 所述收發器242同樣可以接收發自射頻識別應答器的射頻識別信號。在本說明 書和權利要求中，收發器242被當作通訊系統的一個組成部分來描述。在以下
的詳細說明中，所述通訊系統發送近似的電磁信號或模擬與應答器接近的工作 范圍。所述通訊系統是在應答器的預定功率水平上構建形成，收發器和定位在
所示，當媒介網格222沿著進紙通道230經過應答器的工作區域C時，其所承 載的々某介單元224上的每一應答器226即被讀出或寫入數據。
圖5為本發明的另一實施方式的打印機510。打印機510通過輸入輸出埠 514及數字通訊電纜516電性連接于一臺主機512。圖5中的打印機510是為了 打印卡片518,如信息卡，而被改裝的。如圖6所示，所述打印卡518包括一個 或多個磁條518a、非接觸式裝置如射頻識別標簽518b、接觸式裝置如帶存儲器 及4妄觸點518d的集成電i 各518c、熒光文本518e、全息圖518f、條形碼518g或 其他編碼圖形或相似物。
打印機510具有P310i打印機的特征，P310i打印機是一種可以從斑馬科才支 公司(Zebra Technologies Corp.)得到、通常為打印卡片而配置的打印機。然而， 需要意識到的是，打印機510還可以接納其他種類的媒介，如標簽、紙張、硬 紙片或硬紙帶、信封、票據或其他類似物。如圖5所示，打印機510開設一條 進紙通道520,進紙通道520自入口 524到出口 526，穿過打印機510的機殼522。 進紙通道520通常界定了媒介如塑料卡518在打印機510內的行進路徑。沿進 紙通道520設置有方便Jf某介進入并通過通道520的可旋轉滾輪518或其他Jf某介 支撐傳送裝置，如一條或多條帶狀物。滾輪528通常靠一個或多個電動才幾530 帶動旋轉，以便在操作時使卡片518或其他媒介沿進紙通道520進入并穿過打 印才幾510,所述電動才幾530是由馬達驅動532控制的。因此，在打印才幾510的一 次典型打印操作中，可以將一疊卡片518—起放入進紙倉514中靠近進紙通道 520的入口514處，這些卡片518即可被分離后從一側進入進紙通道520，并沿 進紙通道傳送至出口 526。
例如，熱染色色帶538可從供應軸540延伸到巻軸542,從而將色帶538定位于
打印頭536和位于進紙通道520上的卡片518之間。色帶538上配置有一種或 多種顏色的染料，打印頭536向卡片518的方向壓迫色帶538,并/或在特定位 置加熱色帶538,因而色帶538的特定位置上的染料被轉印到卡片518上。這樣 的熱印刷操作在考夫曼(Kaufman)等人申請的美國專利公告第6,151,037號、埃爾 哈特(Ehrhardt)申請的美國專利公告第5,978,004號、亞當斯(Adams)等人申請的 美國專利公告第5,657,066號中有所揭示，以上專利都已轉讓給本申請的受讓人， 其全部內容在通過引用而作為本"i兌明書的一部分。
因此，當沿著打印機510的進紙通道520輸入每一張卡片518后，打印頭 536即以預定方式在卡片518印上一種或多種顏色。在某些情況下，色帶538上 開設重復色板的框架，每一色板上的顏色都與同一框架上的其他色板的顏色不 同。例如，每一框架可以分別包括黃色板、洋紅色板和青色板。卡片518在進 紙通道520內沿相反方向交替的推進和拉回，因此被多次置于打印頭536的下 方，此過程中，打印頭536可以通過框架的不同色^1上為卡片518印刷不同的 顏色。
打印機510還被設置成可以通過一個或多個通訊裝置544向和/或從媒介傳 送數據。通訊裝置544用于從媒介讀取數據和/或寫入數據。例如，可以將這些 通訊裝置544中的一個或多個設置成與J(某介提供的一種特定類型的電子存儲裝 置相通訊，這些電子存儲裝置可以設于媒介表面、植入媒介內部或以其他方式 與媒介相聯系。因此，打印機510可以依據媒介的種類和數據存儲構成具有選 擇性地與Jf某介通訊。事實上，打印機510可以處理不同種類的媒介，并對應地 4吏用一種或多種協議與每一々某介通訊。如圖5所示，所述通訊裝置544可i殳在 進紙通道520的某一側或同時i殳在兩側，并可以定位在打印才幾510的各個位置 處。在一個特定實施方式中，打印才幾510包括兩個或多個通訊裝置544，這些通 訊裝置544設于打印機510的機殼522內部，并被設置為可以使用至少兩種協 議進4亍通訊。在處理每一i某介時，可以激活這些通訊裝置544中的任意多個。
在一個實施方式中，這些通訊裝置544中的一個或多個能夠作為標準組件
而被很容易地替換掉，且并不顯著地打斷打印機510的運作。例如，設于打印 機510機殼522內的每一通訊裝置544都被設置成可互換的A/或可與其他通訊 裝置交換的。也就是說，這些通訊裝置544具有同樣的型號、形狀或其他物理 構造。在某些情況下，這些通訊裝置544也可被設定成通過同樣的電連接與打 印機510連接。因此，當想要與某一媒介(此媒介使用的是目前的打印機510內 未提供的通訊裝置)通訊時、想要調整位于某一特定位置的通訊裝置544時、想 要將某一通訊裝置544調整成能夠與某一類型的正被處理的媒介通訊時，或者 當某一通訊裝置544需要維護或修理時，這些通訊裝置544都能被快速、容易 地更換掉。
所述打印機510包括一個用于與主機512通訊并控制打印機510運行的控 制器546。如圖5所示，控制器546是一個控制打印機510的進紙、打印、讀出、 寫入及其他操作的單個整體裝置。然而，控制器546的功能可以由多個裝置分 別承擔，如打印控制器、通訊控制器、電動機驅動控制器及類似裝置。
本發明系統的
具體實施例方式
在一個實施方式中，圖5的通訊裝置544為一個射頻識別收發器。圖7為 射頻識別收發器的一個實施方式的框圖，此收發器可以用于射頻識別應答器的 讀寫。當應答器702沿著媒介通道704移動并進入應答操作區706時，即可收 到一個來自收發器708的電^茲信號。在其他實施方式中，射頻識別應答器可能 通過媒介通道以外的方式被帶進應答操作區，而且此過程可以通過非拓展的方 式完成。在本發明的其他實施方式中，也可以移動射頻識別收發器而4吏射頻識 別應答器進入應答操作區706,或者同時移動射頻識別應答器和射頻識別收發器 而將射頻識別應答器帶進應答才喿作區706。無i侖射頻識別應答器以何種方式進入 應答操作區706，此區域的信號促使應答器702發出回應信號作為響應。所述回 應信號被收發器708接收。收發器708向信噪比模塊710提供一個收到的回應 信號，信噪比模塊710測定出此收到的回應信號的信噪比(signal-to-noise ratio ，
縮寫為SNR)。信噪比的測定是本領域的現有技術，信噪比通常指示出一個信號 超過背景"噪音"的強度。在本例中，信噪比給出應答器702和收發器708的內在 噪音及周邊環境的噪音。
基于信噪比模塊710測出的信噪比， 一個自適應控制模塊能調節射頻識別 收發器708發出的用于在應答器702上讀出和/或寫入(即編碼)的信號強度，或 調整收發器708的增益以使收發器708能從噪音中更好地辨別出應答器702的 信號。
在一個實施方式中，收發器708發出的用于讀出或編碼射頻識別應答器的 詢問信號強度是經過調整的。在本實施方式中，自適應控制模塊712為收發器 的電磁詢問信號設定一個閾值，這樣，信號的損失可歸結于噪音的計入，同時 提高了讀出和/或寫入操作成功的可能性。射頻識別應答器通常為作用于其上的 編碼或讀出信號設有一個數值或范圍，此數值和范圍的變化取決于制造商、型 號、頻率、設計及應答器的其他可變因素。所述信噪比指示出收發器和應答器 通訊過程中信號強度的損失。比如，如果信噪比模塊710測出的收到信號的信 噪比為20/1，那么每20單位的信號強度，則會有1單位作為噪音而損失掉。因 此，舉例來說，如果一個射頻識別應答器712需要一個強度為10dBm的編碼信 號，那么自適應控制模塊712則將收發器的信號強度設定為10.5dBm或者更高， 以克服收發器708和應答器702之間通訊時的噪音損失。
同樣地，在另一實施方式中，自適應控制模塊712調整收發器708的接收 部的增益，從而使收發器708能感測到應答器702發出的可能會被遺失的信號。 如業界所知的，收發器708的接收部的一個實施方式包括一個低噪音放大器(low noise amplifier,縮寫為LNA),此低噪音放大器有調整增益機構。如果是在通常 的噪音環境，增益被調低，以便將應答器702的信號從背景噪音中區別'出來。 如果是在相對安靜的環境，那么收發器708的增益則會被調高，以便感測到較 小功率應答器的信號。其他收發器708可能通過軟件或低噪音放大器以外的方 式調整增益。
雖然圖7A中的收發器708、信噪比模塊710及自適應控制模塊712是分別 作為獨立的元件和模塊示出的，但在本發明中也可以將上述的 一個或多個元件 或模塊組合起來去執行上述的功能，而這些單獨的處理器或物理裝置對每一元 件和模塊都不是必需的。此外，需要注意的是，本系統可以以多種模式運作， 包括調整電磁詢問信號、收發器的接收部分的增益，或者基于應答器的對應關 系對這些應答器的一部分隨機取樣測信噪比并調整詢問信號、增益；或者基于 預定數目的應答器對應答器隨機取樣并相應地調整詢問信號、增益或同時調整 詢問信號和增益。
圖7B為用于實現圖7A所示實施方式的系統框圖的控制示意圖。圖7B中 的射頻識別收發器708通過它的接收器714和發送器716來表示。發送器716 首先向射頻識別應答器702(圖7B中未示出)發出第一電磁信號。所述第一電石茲 信號可能是對射頻識別應答器702進行讀出、寫入(編碼)或激活操作，或是為測 定應答器702信噪比的測試信號。所述射頻識別應答器702被第一電磁信號激 活，并發出一個^皮接收器714接收的回應信號作為響應。所述接收到的回應信 號的信噪比由信噪比模組710測定。基于接收到的信噪比，所述自適應控制模 塊712決定是否調整發送器716的信號強度、是否調整接收器714的增益、對 二者同時進行調整或是不作任何調整。如果有調整操作，不是為了編碼就是為 了從射頻識別應答器702讀出信息。如果調整的是增益，沒有過量的背景噪音 時(由信噪比模塊710和自適應控制模塊712決定)，它將被調高。如果有大量的 背景噪音，那么增益將被調低，以便能把來自應答器702的信號從背景噪音中 分辨出來。
當對接收器的增益和發送器716的信號強度兩者中的任何一個或者兩個都 做了調整，或者對二者都不作調整，發送器716向射頻識別應答器702發送一 個編碼或讀出應答器702的詢問信號。如果是讀出射頻識別應答器702,接收器 714經過調整的增益(如果被調整過的話)將使來自射頻識別應答器的回應信號變 得易于讀出。如果是向應答器702寫入， 一個基于信噪比的固定補償將被使用
于"寫入"信號。
^^^發明的ii程
圖8和圖9示出了使用上述系統的實施方式中，用于調整收發器708的發 送器716部分的信號強度的進程。圖8開始于步驟800。在步驟802中，應答器 受到第一電磁信號的詢問。在步驟804,收到被詢問應答器的回應信號，所述回 應信號是第一電磁信號促使所述應答器發出的。在步驟806，測定出回應信號的 信噪比。在步驟808，由步驟806測定出的信噪比被用于調整第二電磁信號的強 度，所述第二電磁信號是用于讀出或編碼應答器的。此進程結束于步驟810。圖 9的進程開始于步驟900。在步驟902,從若干個即將被讀出或編碼的射頻識別 應答器中選出樣本容量。如業界所知的，所述樣本容量可以是基于樣本統計技 術做出的，也可以是任意的、未經任何計劃而決定的。 一個樣本容量可以包括 全部待讀出或編碼的應答器，或僅僅包括若干應答器中的一個。同樣，可以選 取每隔一個或第三個應答器為作為樣本，經過校正詢問信號的強度，確定每一 樣本的信噪比。在步驟904,根據從所述若干個應答器中確定的樣本容量，測定 出樣本中的每一應答器的信噪比。基于所述樣本容量，在步驟906中，確定出 用于調整電磁信號強度的平均信噪比，所述電磁信號是用于編碼或寫入所述若 干射頻識別應答器的。在步驟908，基于所述平均信噪比，用自適應控制才莫塊調 整射頻識別應答器的編碼信號或寫入信號的功率。此進程結束于步驟910。
圖10和圖11示出了使用上述系統的實施方式中，用于調整收發器708的 接收器714的增益的進程。圖10開始于步驟1000。在步驟1002,應答器收到 第一電磁信號的詢問。在步驟1004,收到被詢問應答器的回應信號，所述回應 信號是第一電磁信號促使所述應答器發出的。在步驟1006，測定出回應信號的 信噪比。在步驟1008，由步驟1006測定出的信噪比被用于調整射頻識別收發器 的接收器714的增益，從而使發自應答器702的信號能夠被較好地感知。此進 程結束于步驟1010。
圖11的進程開始于步驟1100。在步驟1102，從若干個即將被讀出或編碼的 射頻識別應答器中選出樣本容量。如業界所知的，所述樣本容量可以是基于樣 本統計技術做出的，也可以是任意地、未經任何計劃而決定的。 一個樣本容量 可以包括全部待讀出或編碼的應答器，或僅僅是若干應答器中的一個。同樣， 可以選取每隔一個或第三個應答器為作為樣本，經過校正詢問信號的強度，確 定每一樣本的信噪比。在步驟1104，根據已確定的樣本容量，測定出樣本中的 每一應答器的信噪比。基于所述樣本容量，在步驟1106中，確定出平均信噪比， 在步驟1108,所述平均信噪比用于調整射頻識別收發器708的接收器714的增 益，所述射頻識別收發器708的接收器714用于接收所述若干應答器中的一個 或多個發出的針對電i茲信號的回應信號。此進程結束于步驟1110。
圖12是對射頻識別應答器進行編碼或讀出信息的進程，此進程是通過調整 用于應答器的詢問信號強度和接收來自應答器信號的接收器增益中的一個或兩 個來實現的。圖12的進程開始于步驟1200。在步驟1202， 一個應答器受到第 一電磁信號的詢問。在步驟1204，收到被詢問應答器的回應信號，所述回應信 號是第一電磁信號促使所述應答器發出的。在步驟1206，測定出回應信號的信 噪比。在步驟1208，判斷收發器的增益或/和信號強度是否需要調整，以使收發 器能更好地與應答器通訊。如果步驟1208的判斷是不需要調整，那么此進程結 束于步驟1210。如果步驟1208的判斷是需要調整，進程則進入步驟1212,在 此步驟判斷僅調整收發器的接收器部分的增益、僅調整收發器的發送器部分的 信號強度，或是收發器的增益和信號強度兩者都調整。如果步驟1212的判斷是 僅需調整收發器的發送器的信號強度，進程則進入步驟1214,在此步驟自適應 控制模塊依據信噪比調整詢問信號的功率。如果步驟1212的判斷是僅需調整收 發器的接收器部分的增益，進程則進入步驟1216,在此步驟自適應控制模塊調 整接收器的增益，以卩吏射頻識別收發器能更好地感知應答器發送的信號。如果 步驟1212的判斷是增益和信號強度都需要調整，進程則進入步驟1218,在此步 驟自適應控制模塊調整收發器的接收器部分的增益及發送器部分的信號強度。
結論
得益于上述說明書及附圖的教導，本發明所屬領域的技術人員還可以想到 本發明的其他修改和實施方式。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的具 體實施方式，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護 范圍內。例如，本發明的實施方式是作為打印裝置的一部分來描述，但是應該 意識到，這僅僅本發明的系統和方法的使用方式之一。本發明也可以應用在任 意其他使用射頻識別應答器編碼或讀寫的實例中，包括大致同時處理多于一個 射頻識別應答器。比如，本發明的一個實施方式是向若干個射頻識別應答器同 時發出 一個第 一電磁信號，然后根據每一射頻識別應答器對第 一電磁信號的回 應，測定出它對應的信噪比。然后用所測定的信噪比來調整第二電,茲信號的信 號強度和/或收發器的增益。盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術 語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。
權利要求
1、一種用于與射頻識別應答器通訊的系統，其包括:一個射頻識別收發器，包括至少一個接收部和一個發送部，其中，所述接收部有一個能改變接收部感知的信號擴大量的可調整增益，所述發送部有一個可調整強度的電磁詢問信號，所述電磁詢問信號用于向射頻識別應答器編碼信息或從射頻識別應答器讀出信息；一個與射頻識別收發器通訊的信噪比模塊，其中，所述信噪比模塊測定射頻識別收發器的接收部所接收信號的信噪比；以及一個與所述信噪比模塊和所述收發器的發送部與接收部通訊的自適應控制模塊；其中，所述自適應控制模塊基于所述信噪比，調整所述收發器發送部的電磁詢問信號強度，或調整所述收發器接收部的增益，或調整以上二者。
2、 根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述收發器的接收部包括一 個有可調整增益的低噪音放大器。
3、 根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述系統包括一個射頻識別 打印機—編碼器。
4、 一種用于與射頻識別應答器通訊的系統，其包括 一個射頻識別收發器，包括至少一個發送部，所述發送部有一個可調整強度的電》茲詢問信號，所述電磁詢問信號用于向射頻識別應答器編碼信息或從射 頻識別應答器讀出信息；一個與射頻識別收發器通訊的信噪比模塊，其中，所述信噪比模塊測定射 頻識別收發器收到的信號的信噪比；以及一個與所述信噪比模塊和所述收發器通訊的自適應控制模塊，其中，所述自適應控制模塊基于所述信噪比，調整所述用于向射頻識別應答器編碼信息或從射頻識別應答器讀出信息的電磁詢問信號的強度。
5、 根據權利要求4所述的系統，其特征在于所述系統包括一個射頻識別 打印機-編碼器。
6、 一種用于與射頻識別應答器通訊的系統，其包括一個射頻識別收發器，包括至少一個有可調整增益的接收部，所述可調整 增益用于接收射頻識別應答器發出的信號；一個與射頻識別收發器通訊的信噪比模塊，其中，所述信噪比模塊測定射 頻識別收發器的接收部收到的信號的信噪比；以及一個與所述信噪比模塊和所述收發器通訊的自適應控制模塊，其中，所述自適應控制模塊基于所述信噪比，調整所述收發器的接收部的 增益，以便于從射頻識別應答器讀出信息。
7、 才艮據權利要求6所述的系統，其特征在于所述收發器的接收部包括一 個有可調整增益的低噪音放大器。
8、 根據權利要求6所述的系統，其特征在于所述系統包括一個射頻識別 打印機-編碼器。
9、 一種與射頻識別應答器通訊的方法，其包括以下步驟 將一個或多個射頻識別應答器暴露于收發器的發送部所發送的第一電磁信號中；收發器的接收部接收回應信號，所述回應信號是所述一個或多個射頻識別應答器中的至少 一個應答器對第 一 電;茲信號的響應； 測定所述回應信號的信噪比；以及依據所述回應信號的信噪比確定收發器的發送部的信號強度和接收部的增 益，并根據確定的信號強度和增益調整發送部的信號強度、接收部的增益或調 整二者。
10、根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述方法還包括用發自收 發器的發送器的第二電^茲信號，詢問所述一個或多個射頻識別應答器中的至少 一個，以讀出或編碼所述一個或多個射頻識別應答器的步驟，其中，所述第二 電磁信號的強度是用所述回應信號的信噪比調整過的。
11、 一種與射頻識別應答器通訊的方法，其包括以下步驟 以發自收發器的發送部的第一電;茲信號詢問射頻識別應答器； 接收所述射頻識別應答器對第一電磁信號的回應信號； 測定所述回應信號的信噪比；以及依據所述回應信號的信噪比確定收發器的發送部的信號強度，并根據確定 的信號強度調整發送部的信號強度。
12、根據權利要求11所述的方法，其特征在于所述方法還包括用發自收 發器的發送器的第二電磁信號詢問所述應答器，以讀出或編碼所述射頻識別應 答器的步驟，其中，所述第二電磁信號的強度是用所述回應信號的信噪比調整 過的。
13、 一種與射頻識別應答器通訊的方法，其包括以下步驟 以發自收發器的發送部的第一電磁信號詢問射頻識別應答器； 以收發器的接收部接收所述射頻識別應答器對第一電磁信號的回應信號； 測定所述回應信號的信噪比；以及依據所述回應信號的信噪比確定收發器的接收部的增益，并根據確定的增 益調整接收部的增益。
14、 一種由可在電腦處理裝置的處理器上執行的編碼組成的電腦程序產品， 用于控制射頻識別收發器的接收部和發射部與射頻識別應答器的通訊，所述電 腦程序產品包括一在所述處理器運行的第一執行部，用于測定收發器的接收部接收到的第 一電磁信號的信噪比；以及一在所述處理器運行的第二執行部，所述第二執行部基于所述第一電》茲信 號的信噪比調整收發器的發送部的一個或多個信號強度，以使所述收發器的發 送器向射頻識別應答器發送的第二電磁信號得到調整而補償信噪比測出的噪音 損失，并調整收發器的接收部的增益而補償信噪比測出的噪音損失。
15、 一種包括用于執行裝置的指令集合的電腦可讀存儲媒介，所述執行裝 置用于控制射頻識別收發器的接收部和發送部與射頻識別應答器通訊，所述指 令集合包括一個信噪比模組，用于測定收發器的接收部收到的第一電磁信號的信噪比； 以及一個自適應控制模塊，所述自適應控制模塊基于所述第一電磁信號的信噪 比調整收發器的發送部的一個或多個信號強度，以使所述收發器的發送器向射 頻識別應答器發送的第二電^茲信號得到調整而補償信噪比測出的噪音損失，并 調整收發器的接收部的增益而補償信噪比測出的噪音損失。
全文摘要
本發明提供一種用于自適應控制的系統、方法和電腦程序產品，以調整射頻識別收發器發出的、用于對射頻識別應答器(702)進行讀出和/或寫入的電磁詢問信號強度，或調整射頻識別收發器的增益，或同時調整增益和信號強度。所述系統包括一個射頻識別收發器(708)、一個信噪比模塊(710)和一個自適應控制模塊(712)。所述收發器設有至少一個發送部和一個接收部，且能發出電磁信號。所述自適應控制模塊基于第一電磁信號的信噪比，調整發送部的電磁信號功率或接收部的增益。所述系統的一個實施方式可用在打印機-編碼器裝置，以在打印過程中讀出或編碼射頻識別應答器。
文檔編號G06K7/00GK101379509SQ200680046154
公開日2009年3月4日 申請日期2006年12月6日 優先權日2005年12月7日
發明者丹尼爾·F·唐納托 申請人:Zih公司