專利名稱：Rfid系統中移除發射泄漏信號的設備和具有該設備的rfid系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于移除RFID系統的發射泄漏信號的設備以及具有該設備的 RFID系統，所述設備能夠移除在射頻識別(下文中簡稱為“RFID”)系統中的發射泄漏信號。
背景技術：
通常，RFID系統被廣泛地使用在諸如認證管理、文件管理、分配管理、識別和無線電鑒定的各種領域中用于發射和接收信息的系統中，這些領域包括多個記錄了標簽信息的標簽和用于讀取包括在該標簽上的標簽信息的讀取器。在這樣的RFID系統中存在于相同的射頻場中的多個標簽被讀取器激活，并且標簽發射它們各自的標簽信息到讀取器從而在多個標簽信息中引起沖突。相應地，為了解決上述提及的問題，讀取器周期性地發射為每一個標簽都能夠發送標簽信息的時間的防止沖突周期，以便阻止多個標簽信息相互沖突。同時，為了在無線電信號被一起發射和接收的RFID系統中從接收信號中分離發射信號，需要使用諸如隔離器的單獨的隔離裝置。由于當發射信號被發射和接收信號被接收時發射信號的一部分被泄漏并混合到接收信號中這一事實，而發生了讀取器不能很好的接收所述接收信號這一現象，所以讀取器包括單獨的泄漏消除器來消除這樣的發射泄漏信號，以便其執行調解任務來產生消除信號。然而，當泄漏信號消除器的設置條件被改變以消除當其中安裝有標簽的RF環境改變時根據RF環境改變的發射泄漏信號時，在現有技術中的在RFID系統中控制讀取器的讀取器控制器僅在防止沖突周期期間內讀取標簽，以致發生設置條件不能根據RF環境改變而改變的問題。進一步，在現有技術中由于在防止沖突周期期間伴隨讀取器控制器而難以將發射泄漏消除器的設置條件改變為新的RF環境，所以存在對根據RF環境變化而適當地消除市場需求產生限制。
發明內容
本公開提供了一種用于移除RFID系統的發射泄漏信號的設備，其能夠獨立地執行讀取RFID標簽的功能和調整泄漏信號消除器以移除發射泄漏信號的功能。進一步，本公開提供了一種用于移除RFID系統的發射泄漏信號的設備，即使在防止沖突周期內，其能夠根據RF環境的改變重新調整泄漏信號消除器并移除發射泄漏信號。根據本公開的一個方案，提供了一種RFID系統，包括讀取器控制器，其將發射信號發送到RFID標簽并接收從RFID標簽發射的接收信號以讀取標簽信息，和發射泄漏信號移除模塊，其移除混合到所述接收信號中的發射泄漏信號，其中所述發射泄漏信號移除模塊可以包括泄漏信號消除器，其接收所述發射信號的一部分和所述接收信號，并根據調整值執行調整任務以產生消除信號從而移除發射泄漏信號和發射信號的所述部分，并移除包括在所述接收信號中的發射信號泄漏信號；以及控制器，其利用所述接收信號的強度連續地判斷RF環境是否改變，該RFID標簽被安裝在所述RF環境中，并根據所述RF環境的改變控制所述泄漏信號消除器的操作。根據本公開的實施例，所述控制器連續地將所述接收信號的強度與參考值進行比較，并判斷當所述接收信號的所述強度大于或者等于所述參考值時，RF環境發生改變。根據本公開的實施例，當判斷RF環境改變時，所述控制器檢測使得所述接收信號的強度小于所述參考值的調整值，并將所述調整值傳送到所述泄漏信號消除器，并且所述泄漏信號消除器執行調整任務以根據傳送的所述調整值產生消除信號并移除包括在所述接收信號中的所述發射泄漏信號。根據本公開的實施例，所述控制器連續地判斷即使在根據預定的周期由所述讀取器控制器設置的防止沖突周期內，所述RF環境是否改變，所述RFID標簽被安裝在所述RF 環境中。根據本公開的實施例，所述設備可以進一步包括分離器，其分離所述發射信號的一部分并輸出分離信號。根據本公開的實施例，所述消除信號具有與所述發射泄漏信號相同的振幅和相反的相位。根據本公開的實施例，所述泄漏信號消除器包括第一泄漏信號消除器，其執行調整任務以根據所述調整值產生消除信號，并消除包括在所述接收信號中的所述發射泄漏信號；和第二泄漏信號消除器，其在根據所述調整值產生所述消除信號和消除包括在所述接收信號中的所述發射泄漏信號的所述條整任務之后，將所述接收信號輸出到所述控制器。根據本公開的實施例，所述控制器判斷從所述第二泄漏信號消除器輸入的所述接收信號的強度是否大于或等于參考值，重新檢測所述調整值，并且當所述接收信號的強度大于或等于所述參考信號時，將所述調整值應用到所述第二泄漏信號消除器，重復執行所述判斷和應用過程直到所述接收信號的強度變得小于所述參考信號時，并且當所述接收信號的強度變得小于所述參考信號時，將與所述接收信號的所述強度對應的調整值應用到所述第一泄漏信號消除器。根據本公開的實施例，所述控制器根據從所述讀取器控制器輸入的開/關控制信號來控制所述泄漏信號消除器的操作時間。根據本公開的實施例，當從所述讀取器控制器輸入開控制信號時，所述控制器確認安裝有RFID標簽的所述RF環境是否發生改變，并根據所述RF環境的改變控制所述泄漏信號消除器的操作。根據本公開的RFID系統具有如下有益的影響，即當在RFID系統中一起執行發射和接收時，包括在接收信號中的發射泄漏信號被更有效地移除，從而能夠增強接收靈敏度和更加精確地執行標簽讀取。根據本公開的RFID系統具有另一個有益的效果，其中通過在RFID系統中獨立地執行讀取標簽的功能和移除發射泄漏信號的功能可以增強該兩種功能的可靠性。根據本公開的RFID系統具有另一有益的效果，其中由于讀取器控制器整個僅僅用來讀取標簽，所以可以使用便宜的CPU，相應地在價格上可以贈強產品的競爭力。
根據本公開的RFID系統具有另一有益的效果，其中能夠通過在RFID系統中的防止沖突期間根據RF環境的改變來重新調整泄漏信號消除器而有效地移除發射泄漏信號。
被用來提供對本發明的進一步理解和被結合成為本申請的一部分的附圖與說明書起用來闡述本發明的實施例，并用來對本發明的原理進行解釋。在附圖中圖1為示出根據本公開的第一實施例的用于移除RFID系統發射泄漏信號的設備的結構方框圖；圖2為示出根據本公開第二實施例的用于移除RFID系統發射泄漏信號的設備的結構方框圖；圖3為示出根據本公開第三實施例的用于移除RFID系統發射泄漏信號的設備的結構方框圖；圖4為示出根據本公開第四實施例的用于移除RFID系統發射泄漏信號的設備的結構方框圖；圖5為解釋根據本公開的實施例的在RFID系統中移除發射泄漏信號的時序圖。
具體實施例方式下文中，將參考附圖描述本公開的優選實施例。進一步，當確定在描述本公開時已知的功能或相關的結構的詳細解釋會不必要地導致本發明的要旨變得晦澀時，這些詳細描述將被忽略。圖1為示出根據本公開的第一實施例的用于移除RFID系統發射泄漏信號的設備的結構方框圖。參考圖1，用于移除RFID系統1的發射泄漏信號的設備100由讀取器控制器110、 分離器120、泄漏信號消除器130和控制器140組成。RFID系統1通常由RFID讀取器3和RFID標簽5組成。RFID讀取器3包括用于移除發射泄漏信號的設備100，其通過發射RF信號到RFID標簽5和從RFID標簽5接收RF 信號來標識存儲在RFID標簽5中的標簽信息。因此，RFID讀取器3輸出發射信號Sl以便將其發送到RFID標簽5，并且接收從 RFID標簽5發送的接收信號S2以便讀取RFID標簽5的標簽信息。讀取器控制器(CPU) 110是通常用來控制RFID讀取器3的微型計算機，輸出將被發送到RFID標簽5的發射信號Si。發射信號Sl被發射放大器10放大并經由分離器120 和隔離器20通過天線30被放射。進一步，讀取器控制器(CPU) 110通過天線30接收接收信號S2并讀取RFID標簽5 的標簽信息。此時，通過天線30接收到的接收信號S2被隔離器20傳送到接收放大器40， 并且接收放大器40放大接收信號S2然后發射該信號到讀取器控制器110。進一步，讀取器控制器110周期地設置防止沖突周期，在該周期內能從每一個 RFID標簽5發送有關的接收信號S2以便阻止在多個標簽信息(即，從RFID標簽5發送的多個接收信號)中發生沖突。然后，每個RFID標簽5在防止沖突周期發送接收信號S2。
同時，存在發射信號Sl的部分被泄漏以致當發送發射信號Sl和接收接收信號S2 時，發射泄漏信號S3被混合到接收信號S2中的現象。這樣，為了消除混合在接收信號S2中的發射泄漏信號S3，分離器120輸出從發射信號Sl分流的一部分的分離信號S4到泄漏信號消除器130。泄漏信號消除器130接收從分離器120輸出的分離信號S4和接收信號S2，產生消除信號并將其與接收信號S2(在其中混合有發射泄漏信號S； )結合，以便根據控制器140 的控制消除包括在接收信號S2中的發射泄漏信號S3。通過這樣做，包括在接收信號S2中的發射泄漏信號S3通過消除信號被消除，以致僅有純粹的接收信號S2被傳送到接收放大器40。泄漏信號消除器130基于從發射信號Sl中分開的分離信號S4來產生消除信號。 此時，消除信號與發射泄漏信號S3具有相同的振幅和相反的相位。假如更詳細地描述上述內容，則在移除發射泄漏信號S3的調整條件在泄漏信號消除器130中被提前設置的情況下，在泄漏信號消除器130接收分離信號S4和接收信號S2 時，執行移除發射泄漏信號S3的調整任務，在調整值被從控制器140傳送時，根據調整值重置調整條件并根據所述重置的調整條件產生消除信號。為此，控制器140執行在這些調整值中搜索并檢測用于盡可能地阻止發射信號Sl 混合到接收信號S2的調整值的操作。這里，調整值是一個在泄漏信號消除器130中設置的用來移除混合在接收信號S2 中的發射泄漏信號S3的數值，其為了阻止發射信號Sl被混合到接收信號S2中(即，為了發射信號Sl盡可能小地影響接收信號)可以使得接收信號盡可能地小。控制器140是與讀取器控制器110分離操作的裝置，即獨立于讀取器控制器110 操作的裝置，控制器140控制泄漏信號消除器130的操作以移除混合到接收信號S2中的發射泄漏信號S3。更詳細地，控制器140在RF環境中接收來自RFID標簽5的接收信號S2，并利用接收信號S2的強度確認用于RF標簽5的RF環境是否存在改變。這里，RF環境的改變意味著RFID標簽5的尺寸和數量被改變或者RFID標簽5的位置被改變，其能夠通過使用發送自RF環境中的RFID標簽5的接收信號的強度來確認。進一步，當RF環境存在改變時，控制器140重新檢測調整值以移除根據RF環境的改變引起的發射泄漏信號S3，并通過將重新檢測的調整值應用到泄漏信號消除器130來重置調整條件，以便控制器140能夠再次執行調整任務以使用泄漏信號消除器130產生消除信號。同時，控制器140通過找到接收信號S2的強度的最小值，即，接收信號S2的數量為零(0)，來檢測調整值。更詳細地，由于當發射泄漏信號S3經過泄漏信號消除器130時已經從接收信號S2 中移除了發射泄漏信號S3，所以接收信號S2的強度接近最小值一零(0)。然而，由于當RF 環境被改變時，即使經過泄漏信號消除器130，接收信號S2的強度也會變得高(即，接收信號的強度大于或等于參考值)，為此控制器140應當根據RF環境的改變來執行調整任務。相應地，控制器140重新檢測調整值以使得接收信號S2的強度最小，并將重新檢測的調整值應用到泄漏信號消除器130，以致即使調整條件改變且RF環境改變時，接收信號S2的強度也具有最小值(即，小于參考值的數值)。這里，重新檢測的調整值是指為了在已經被存儲到控制器140中的多個調整值中找到最小的接收信號強度，作為搜索調整值結果而被檢測到的調整值。為了檢測調整值，當RFID讀取器3操作時，應該檢查接收信號的強度。這樣，當接收信號S2的強度變得更高時，通過使得接收信號S2的強度一直被檢測并且控制器140被與讀取器控制器110分離操作，來使得泄漏信號消除器130可以快速執行調整任務。同時，當RF環境即使在防止沖突周期內也改變時，控制器140使泄漏信號消除器 130執行調整任務。如上所述，在讀取器控制器110中執行讀取標簽的功能并且在控制器140中根據 RF環境的改變來執行控制泄漏信號消除器130的功能，從而根據即使在防止沖突周期內的 RF環境的改變來有效地移除發射泄漏信號，可以相應地迅速滿足RF環境的改變并減小讀取器控制器110的負擔。圖2為根據本公開第二實施例的用于移除RFID系統的發射泄漏信號的設備的結構方框圖。參考圖2，用于移除RFID系統1的發射泄漏信號的設備100由讀取器控制器110、 分離器120、第一泄漏信號消除器132、第二泄漏信號消除器134和控制器140組成。下文中，由于相同的功能在第一實施例中已經被描述，所以將忽略其描述。在調整條件已經被設置的情況下，第一泄漏信號消除器132接收分離信號S4和接收信號S2，根據自控制器140傳送的調整值重置調整條件，并根據重置的調整條件產生消除信號，以便執行調整任務來移除發射泄漏信號S3。通過應用自控制器140傳送的調整值，第二泄漏信號消除器134設置調整條件，根據該設置的調整條件產生消除信號來消除包括在接收信號S2中的發射泄漏信號S3，執行調整任務以使用消除信號來移除發射泄漏信號，并將移除了泄漏信號的接收信號S2輸出到控制器140。控制器140判斷使用從第二泄漏信號消除器134輸出的接收信號來消除發射泄漏信號S3的調整任務是否被適當地執行(即，接收信號S2的強度是否為最小)，并且當調整任務被適當地執行時，通過將相關的調整值應用到第一泄漏信號消除器132，來使第一泄漏信號消除器132執行調整任務來移除發射泄漏信號S3。假如沒有適當地執行調整任務以消除發射泄漏信號S3，則控制器140重新檢測調整值以將其應用到第二泄漏信號消除器134，并且第二泄漏信號消除器134重復執行使用重新檢測到調整值的調整任務和再次輸出作為執行調整任務的結果輸出的接收信號S2，從而執行檢測最優調整值的任務。同樣，第二泄漏信號消除器134被用來檢測使得接收信號S2的強度最小的調整值，從而與使用一個泄漏信號消除器130時相比，能夠減小操作時間。進一步，當即使在防止沖突周期內RF環境改變時，控制器140執行泄漏信號消除器130的重新調整任務。同時，在本公開的實施例中，讀取器控制器110可以被用來控制控制器140的操作時間。
圖3為根據本公開第三實施例的用來移除RFID系統的發射泄漏信號的設備的構造方框圖。參考圖3，用來移除RFID系統1的發射泄漏信號的設備100由讀取器控制器110、 分離器120、泄漏信號消除器130和控制器140組成。下文中，由于在第一實施例和第二實施例中已經進行了描述，所以將省略具有相同功能的結構。讀取器控制器110為通常控制RFID讀取器的微型計算機，除了讀取RFID標簽5 的信息的功能之外，其還執行將待發送的發射信號Sl輸出到RFID標簽5，以及為了判斷泄漏信號消除器130的操作點而利用開/關控制信號控制控制器140的操作的功能。更詳細地，當讀取器控制器110將開控制信號輸出到控制器140時，控制器140控制執行調整任務以搜索和檢測調整值，并將其應用到泄漏信道消除器130，以便泄漏信號消除器130能夠產生對應于發射泄漏信號的消除信號并移除該發射泄漏信號。同時，當讀取器控制器110將控制信號輸出到控制器140時，控制器140控制確認 RF環境是否改變，并且當其確認RF環境改變時，根據RF環境在泄漏信號消除器130中執行重新調整任務。這樣，當讀取器控制器110判斷泄漏信號消除器130的操作時間時，可以更精確地控制泄漏信號消除器130的操作。圖4為根據本公開第四實施例的用于移除RFID系統的發射泄漏信號的設備的構造方框圖。參考圖4，用來移除RFID系統1的發射泄漏信號的設備100由讀取器控制器110、 分離器120、泄漏信號消除器130和控制器140組成。下文中，由于在第一實施例和第二實施例中已經進行了描述，所以將省略具有相同功能的結構。讀取器控制器110為通常控制RFID讀取器的微型計算機，其執行以下功能將待發送的發射信號Sl輸出到RFID標簽5、讀取RFID標簽5的標簽信息，以及另外使用作為開 /關控制信號的發射信號Sl的一部分判斷泄漏信號消除器130的操作時間。更詳細地，讀取器控制器110判斷RF環境是否改變，并且當其確認RF環境改變時，發送發射信號Si。此時，讀取器控制器110傳送發射信號Sl的一部分到控制器140。進一步，當控制器140接收到發射信號Sl的一部分時，其搜索和檢測調整值以便將其應用到泄漏信號消除器130，從而泄漏信號消除器130能夠根據RF環境的改變來執行重新調整任務。同時，當讀取器控制器110發射發射信號的一部分到控制器140時，控制器140確認RF環境是否改變。當控制器140確認RF環境改變時，控制器根據RF環境的改變搜索和檢測調整以便泄漏信號消除器130能夠執行調整任務。如上所述，當讀取器控制器110發送發射信號Sl時，發射信號Sl的一部分被傳送到控制器140以便調整值能夠被檢測到。進一步，泄漏信號消除器130根據檢測到的調整值執行調整任務，以致根據RF環境的改變可以更加精確地控制泄漏信號消除器130的操作。另外地，讀取器控制器110能夠執行消除發射泄漏信號的操作，并且控制器140能夠根據控制器110的控制執行讀取標簽信息的功能。
進一步，可以具有以下結構其包括多個泄漏信號消除器，并且每一個泄漏信號消除器可以根據調整值執行消除發射泄漏信號的操作。圖5為解釋了根據本公開的實施例在RFID系統中發射泄漏信號移除的時序圖。參考圖5，在根據本公開的RFID系統中，讀取器控制器110根據預先設置的周期來設置防止沖突周期210。每個RFID標簽5在如上描述地被設置的防止沖突周期內將接收信號S2發送到 RFID讀取器，以致可以阻止多個接收信號S2之間發生沖突。此時，控制器140連續地確認在每個防止沖突周期內接收信號被從多個RFID標簽接收到的RF環境是否改變。目的是當RF環境改變時，根據RF環境的改變檢測調整值和在泄漏信號消除器130 中執行重新調整任務220。這里，泄漏信號消除器130的重新調整任務是用來消除包括在被RFID讀取器接收的標簽信號中的發射泄漏信號S3的任務，其指的是在改變的RF環境中從標簽中接收標簽信號，產生消除信號以消除包括在標簽信號中的發射泄漏信號S3并將消除信號與接收的標簽信號結合在一起。因為該結合，包括在標簽信號中的發射泄漏信號S3被移除，從而能夠傳送純粹的標簽信號。此時，防止沖突周期具有幾毫秒到數十秒，并且存在一種情況在防止沖突周期期間，泄漏信號消除器130可能不執行重新調整任務，并且當RF環境改變時在RF環境改變之后讀取器可能不接收標簽信號。同樣，即使在同一防止沖突期間，當標簽周圍的RF環境改變時，通過從在改變的 RF環境中的標簽接收標簽信號，可精確地識別標簽信息。因此，通過根據預先設置的周期來確認RF環境改變和根據RF環境的改變連續地執行泄漏信號消除器130的重新調整任務，可以精確地從處于改變的RF環境中的標簽接收標簽信號。上文中，當描述本公開的實施例時，它們僅僅是示例性的，并且本領域技術人員可以認識到落入本發明的范圍的各種改變和變形是可能的。相應地，本公開實際的技術保護范圍應當以提交的權利要求來限定。
權利要求
1.一種RFID系統(1)，包括讀取器控制器(110)，其將發射信號發送到RFID標簽并接收從RFID標簽發射的接收信號以讀取標簽信息，和發射泄漏信號移除模塊，其移除混合到所述接收信號中的發射泄漏信號，所述RFID系統的特征在于，所述發射泄漏信號移除模塊包括泄漏信號消除器(130)，其接收所述發射信號的一部分和所述接收信號，并根據調整值執行調整任務以產生消除信號從而移除發射泄漏信號和發射信號的所述部分，并移除包括在所述接收信號中的發射信號泄漏信號；以及控制器(140)，其利用所述接收信號的強度連續地判斷RF環境是否改變，所述RFID標簽被安裝在所述RF環境中，并根據所述RF環境的改變控制所述泄漏信號消除器的操作。
2.如權利要求1所述的RFID系統，其特征在于，所述控制器(140)連續地將所述接收信號的強度與參考值進行比較，并判斷當所述接收信號的所述強度大于或者等于所述參考值時，RF環境發生改變。
3.如權利要求2所述的RFID系統，其特征在于，當判斷RF環境改變時，所述控制器 (140)檢測使得所述接收信號的強度小于所述參考值的調整值，并將所述調整值傳送到所述泄漏信號消除器(130)，并且所述泄漏信號消除器執行調整任務以根據傳送的調整值產生消除信號并移除包括在所述接收信號中的所述發射泄漏信號。
4.如權利要求1所述的RFID系統，其特征在于，所述控制器(140)連續地判斷即使在根據預定的周期由所述讀取器控制器(110)設置的防止沖突周期內，所述RF環境是否改變，所述RFID標簽被安裝在所述RF環境中。
5.如權利要求1所述的RFID系統，其特征在于，所述RFID系統進一步包括分離器 (120)，其分離所述發射信號的一部分并輸出分離信號。
6.如權利要求1所述的RFID系統，其特征在于，所述消除信號具有與所述發射泄漏信號相同的振幅和相反的相位。
7.如權利要求3所述的RFID系統，其特征在于，所述泄漏信號消除器(130)包括第一泄漏信號消除器(132)，其執行調整任務以根據所述調整值產生消除信號，并消除包括在所述接收信號中的所述發射泄漏信號；和第二泄漏信號消除器(134)，其在根據所述調整值產生所述消除信號和消除包括在所述接收信號中的所述發射泄漏信號的所述調整任務之后，將所述接收信號輸出到所述控制ο
8.如權利要求7所述的RFID系統，其特征在于，所述控制器(140)判斷從所述第二泄漏信號消除器(134)輸入的所述接收信號的強度是否大于或等于參考值，重新檢測所述調整值，并且當所述接收信號的強度大于或等于所述參考信號時，將所述調整值應用到所述第二泄漏信號消除器(134)，重復執行所述判斷和應用過程直到所述接收信號的強度變得小于所述參考信號，并且當所述接收信號的強度變得小于所述參考信號時，將與所述接收信號的所述強度對應的調整值應用到所述第一泄漏信號消除器(132)。
9.如權利要求1所述的RFID系統，其特征在于，所述控制器(140)根據從所述讀取器控制器(110)輸入的開/關控制信號來控制所述泄漏信號消除器(130)的操作時間。
10.如權利要求9所述的RFID系統，其特征在于，當從所述讀取器控制器(110)輸入開控制信號時，所述控制器(140)確認安裝有RFID標簽的所述RF環境是否發生改變，并根據所述RF環境的改變控制所述泄漏信號消除器(130)的操作。
全文摘要
本發明公開了一種在RFID系統中移除發射泄漏信號的設備和具有該設備的RFID系統，所述系統包括讀取器控制器和移除混合在接收信號中的發射泄漏信號的發射泄漏信號移除模塊，其特征在于所述發射泄漏信號移除模塊的特征是泄漏信號消除器，其接收所述發射信號的一部分和所述接收信號，并根據調整值執行調整任務以產生消除信號從而移除發射泄漏信號和發射信號的該部分，并且移除包括在所述接收信號中的發射信號泄漏信號；和控制器，其利用所述接收信號的強度連續地判斷RF環境是否改變，RFID標簽被安裝在所述RF環境中，并根據所述RF環境的改變控制所述泄漏信號消除器的操作。
文檔編號G06K7/00GK102254134SQ20111013522
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者金英燦 申請人:Ls產電株式會社