專利名稱：識別代碼傳送方法及電路裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種識別代碼傳送方法及電路裝置，尤指射頻識別標簽(Radio Frequency Identification Tag，RFID)中的識別代碼傳送方法及電路裝置。
一般射頻識別系統的射頻識別標簽靠近卡片閱讀機時，射頻識別標簽因得到足夠的電力，就會連續發送信號給卡片閱讀機作判讀。但是若當同時有二個以上的射頻識別標簽同時接近卡片閱讀機時，就會發生互相干擾或稱為信號碰撞(data collision)的情形，而造成卡片閱讀機端無法判讀或作出錯誤的判讀。在John H.Bowers等人提出的美國專利號5,883,582號專利前案中，公開的一種避免多個射頻識別標簽傳送信號時發生信號碰撞的方式，是利用每個射頻識別標簽重復傳送識別信號的間隔時間不同所實現，該間隔時間的長短則是利用生產時制程參數的漂移來造成組件特性差異而達到的。此方法存在一重要問題，即存在制程參數漂移的不確定因素，所以難以確保每個射頻識別標簽的傳送時間間隔差異，大量生產時在品質控制及產品測試上均會增加許多負擔。
可見采用本發明的識別代碼傳送方法與裝置可改善數個射頻識別標簽因同時發射信號而使閱讀機判讀失敗的缺點，進而達到使閱讀機能在同一時間內正確判讀多個射頻識別標簽的目的。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種識別代碼傳送的電路裝置，應用于射頻識別標簽中控制識別代碼的傳送，其特征在于包含一時序電路，產生該識別代碼傳送電路裝置中各組件所需的時序信號；一工作區間選擇電路，包括一計數器、一隨機數列產生器及一比較器，比較該計數器及隨機數列產生器的輸出是否相同，若相同時，即提供一致能信號；以及一存儲裝置，電連接于該時序電路及該工作區間選擇電路，用以儲存射頻識別標簽的識別代碼，并在接受該工作區間選擇電路的致能信號后使該存儲裝置響應該控制信號而將其內的識別代碼傳送至射頻識別標簽的信號發送裝置將信號發送出去。射頻識別標簽的信號發送裝置一般由一射頻電路與天線所組成。
根據上述構想，其中的時序電路包含一振蕩器，用以產生振蕩信號；以及一除頻器，用以將該振蕩信號以較低的頻率及較佳的方波波形輸出成為時序信號。
根據上述構想，其中的振蕩器是由電阻及電容構成的振蕩器。
根據上述構想，其中的振蕩器是由石英振蕩器所構成的振蕩器。
根據上述構想，其中的振蕩器是利用修整接收到的電磁振蕩信號而產生該振蕩信號。
根據上述構想，其中的存儲裝置由一存儲器，一地址產生器及一輸出邏輯控制電路所組成，射頻識別標簽的識別代碼儲存于該存儲器中。根據上述構想，其中的存儲器為一非揮發性存儲器。
根據上述構想，其中的地址產生器會依序產生該存儲器的各位的地址，使得儲存于該存儲器中的數據可以依序一一送出。
根據上述構想，其中的輸出邏輯控制電路是響應上述致能(enable)控制信號，將自該存儲器傳來的識別代碼轉換為較易于無線電波傳送的格式，以便于利用射頻方式傳送。
根據上述構想，其中的隨機數列產生器可由一N位的線性回饋移位寄存器(Linear Feedback Shift Register)為核心，加上一些組合邏輯電路后，即可以擴展出極不規律的N位數列，以該不規則的數列來仿真隨機數列。該移位寄存器的位數愈大或組合邏輯電路愈復雜，則形成的隨機數列愈混亂與不規則。
根據上述構想，本發明提供的識別代碼傳送方法及電路裝置，可以使用于主動式標簽或被動式標簽中。
為了解決上述技術問題，本發明又提出一種識別代碼傳送方法，應用于射頻標簽中，用以控制識別代碼的傳送，其特征在于包括下列步驟當射頻識別標簽進入到閱讀機的讀取范圍內時，因應射頻識別標簽的閱讀機的電磁波信號，使射頻識別標簽產生時序振蕩信號；根據該時序振蕩信號開始計數，產生一計數值；在計數值起算時，先產生一隨機數值，該隨機數值不能大于最大計數值；以及該每一計數值代表一工作區間，當計數值數到與隨機數值相同時，才能使識別代碼在該工作區間輸出。
上述構想中，其中的計數值是由1到M的整數，數完后從頭再開始數，如此一直循環計數直到離開閱讀機的讀取范圍。
上述構想中，其中的隨機數值并不重置，以便產生最大亂度的效果。
上述構想中，其中的工作區間的時間長短是設置成足夠連續傳送二次以上的識別代碼。
利用上述方法，每一個射頻識別標簽在靠近閱讀機時均會隨機于M個工作區間中選擇一個工作區間進行識別信號輸出動作，因此不同的射頻識別標簽輸出信號產生數據碰撞(data collision)的機率便會降低許多。
由上可知，利用本發明，在同時有多數個識別標簽靠近閱讀機時，閱讀機也能正確辨認所接收到每一個射頻識別標簽所傳送的代碼，從而解決已有技術的缺陷。
圖2為本發明較佳實施例的識別代碼傳送電路裝置的電路方框示意圖。
圖3為本發明較佳實施例的多個射頻識別標簽的識別代碼信號傳送時序示意圖。
圖4為本發明較佳實施例中輸出信號的0及1的格式示意圖。
圖5為本發明較佳實施例中的隨機數列產生器的電路方框示意圖。
圖2所示為本發明的識別代碼傳送的電路裝置的較佳實施例方框示意圖，其中該識別代碼傳送電路電連接于時序電路1與信號發送裝置5之間，其包含一存儲裝置2，借以儲存射頻識別標簽的識別代碼；一工作區間選擇電路3，其包括一計數器31，其輸出一計數值(第一組數值)；一隨機數列產生器32，其輸出一隨機數值(第二組數值)；以及一比較器33，該比較器的輸入端分別電連接該計數器及該隨機數列產生器的輸出端，用以比較該第一組數值及第二組數值是否相同，若兩數值相同時即提供一致能(enable)控制信號；該控制信號將致能輸出邏輯控制電路23，使該存儲器22中的識別代碼可以通過輸出邏輯控制電路23傳送至射頻識別標簽的信號發送裝置5，將識別代碼通過射頻信號發送出去。
關于上述時序電路1的實施方式，一般包含一電阻電容振蕩器，用以產生振蕩信號；以及一除頻器，用以將該振蕩信號以較低的頻率及較佳的方波波形輸出成為時序信號。關于該時序電路的另一實施方式是利用修整閱讀機傳來的電磁振蕩信號而產生識別代碼傳送電路所需的時序信號。至于信號發送裝置5一般則是由射頻電路與天線所組成。
上述識別代碼傳送電路中的存儲裝置2是由一地址產生器21，一存儲器22及一輸出邏輯控制電路23所組成，射頻識別標簽的識別代碼儲存于該存儲器22內，因本實施例所顯示的是應用于無自給電源的射頻識別標簽，為避免數據流失，故該存儲器22為一非揮發性存儲器，也即存儲器中的數據不會因沒有電源而消失。由于通過射頻方式傳送數據信號是位一位依序傳送的方式將數據發送出去，所以需借由該地址產生器21的動作，依序產生各位的地址使得儲存于該存儲器22的識別代碼可以依序送出；接著再經由輸出邏輯電路23將輸出的數據轉換為較易于無線電波傳送的格式，輸出給信號發送裝置5，如圖4所示。
再者，上述該工作區間選擇電路3包含有一計數器31、一隨機數列產生器32及一比較器33。該計數器31以時序信號為時鐘脈沖(clock)進行計數，由1數至M，數到M后再重新計數，并且傳送一觸發信號至該隨機數列產生器32中，而該隨機數列產生器32會響應該觸發信號，而輸出一組隨機數值(其值在1、2…M之間)。又該比較器33分別電連接該計數器31、該隨機數列產生器32及該輸出邏輯控制電路23，用以比較計數值是否與隨機數值相同，若值相同(match)時則傳送一致能(enable)控制信號至該存儲裝置2中的輸出邏輯控制電路23，因該輸出邏輯控制電路23的輸入端與該存儲器22連接，其輸出端則連接至一信號發送裝置5，所以當該輸出邏輯控制電路23接收由該比較器33所傳送的致能控制信號時(即控制信號為高電位)，隨即可使儲存于該存儲器22中的識別代碼經過該輸出邏輯控制電路23轉換格式后傳送至該信號發送裝置5中。又該信號發送裝置5由一射頻電路51與天線52所組成。當該信號發送裝置5接收到經過格式處理的識別代碼信號后，隨即經由射頻電路與天線將經過格式處理的識別代碼發射傳送至閱讀機。
前述的隨機數列產生器32，請參考圖5，基本上可由一八位的線性回饋移位寄存器(Linear Feedback Shift Register)61為核心，加上一隨機數列組合邏輯電路62后即可以擴展出數千個八位的數列，若再利用每個射頻識別標簽特有的識別代碼(I.D.Code)來選擇該移位寄存器的位順序，則不同的射頻識別標簽會有不同隨機數列產生方式與結果，因此能達到本發明所需的隨機數值要求。
為能更詳加解釋本發明的識別代碼傳送方式，再請參閱圖3中的(a)部分，是本發明較佳實施例的識別代碼傳送工作區間時序示意圖，圖3的(b)部分中有N個射頻識別標簽同時使用，如前面所說明，當射頻識別標簽個數越少則數據碰撞的機率越小，也即閱讀機越容易在短時間內成功判讀出各個射頻識別標簽。如圖3中(a)部分所示共有M個工作區間，每個射頻識別標簽中的計數器31均會由1計數至M然后重新計數，每次重新計數時并產生一觸發信號給隨機數列產生器32使其輸出一隨機數值，而該隨機數列產生器32會響應該觸發信號，產生一組隨機數值(其值在1、2…M之間)，該比較器33會持續比較計數值與先前產生的隨機數值，待計數值數到與隨機數值相同時，則該比較器33輸出致能(enable)信號至輸出邏輯控制電路23；如此周而復始直到射頻識別標簽離開閱讀機的讀取電波范圍為止。
由上可知，本發明利用將各個射頻識別標簽所傳送信號的時間點作隨機(random)選擇，因此不容易發生射頻識別標簽的信號互相干擾(或稱碰撞)而形成閱讀機判讀失敗的問題發生，由于信號發送時間很短，通常僅數毫秒(mS)左右，所以即便發生碰撞后，因隨機選擇會錯開下次兩者的工作區間，所以下回再碰撞的機率微乎其微，因此在實際的使用場合中閱讀機均可成功的判讀出不同的射頻識別標簽。
綜上所述，可見采用本發明的識別代碼傳送方法與裝置可改善數個射頻識別標簽因同時發射信號而使閱讀機判讀失敗的缺點，進而達到使閱讀機能在同一時間內正確判讀多個射頻識別標簽的目的，因而本發明的發明除符合目前產業界的需求外，更提出了創新的技術解決先前技術的缺失，是故本發明極具實用發展的價值。
權利要求
1.一種識別代碼傳送電路裝置，應用于射頻識別標簽中控制識別代碼的傳送，其特征在于包含一時序電路，產生該識別代碼傳送電路裝置中各組件所需的時序信號；一工作區間選擇電路，包括一計數器、一隨機數列產生器及一比較器，比較該計數器及隨機數列產生器的輸出是否相同，若相同時，即提供一致能信號；以及一存儲裝置，電連接于該時序電路及該工作區間選擇電路，用以儲存射頻識別標簽的識別代碼，并在接受該工作區間選擇電路的致能信號后使該識別代碼輸出。
2.如權利要求1所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的時序電路包含一振蕩器，用以產生振蕩信號；以及一除頻器，用以將該振蕩信號以較低的頻率及較佳的方波波形輸出成為時序信號。
3.如權利要求2所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的振蕩器，是由電阻及電容構成的振蕩器。
4.如權利要求2所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的振蕩器，是由石英振蕩器所構成的振蕩器。
5.如權利要求2所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的振蕩器，是利用修整接收到的電磁振蕩信號而產生該振蕩信號。
6.如權利要求1所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的存儲裝置由一存儲器，一地址產生器及一輸出邏輯控制電路所組成，射頻識別標簽的識別代碼儲存于該存儲器中。
7.如權利要求6所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的存儲器為一非揮發性存儲器。
8.如權利要求6所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的地址產生器，會依序產生該存儲器的各位地址，使得儲存于該存儲器中的數據可以依序一一送出。
9.如權利要求6所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的輸出邏輯控制電路，是將自該存儲器傳來的識別代碼轉換為較易于無線電波傳送的格式，以便于利用射頻方式傳送。
10.如權利要求1所述的識別代碼傳送電路裝置，其特征在于所述的工作區間選擇電路的隨機數列產生器，是以線性回饋移位寄存器配合組合邏輯電路所組成。
11.一種識別代碼傳送的電路裝置，應用于射頻識別標簽中控制識別代碼的傳送，其特征在于包含一時序電路，產生一時序信號；一存儲裝置，儲存射頻識別標簽的識別代碼；一計數器，輸出一計數值；一隨機數列產生器，輸出一隨機數值；以及一比較器，分別電連接該計數器及該隨機數列產生器的輸出端，用以比較該計數值及隨機數值是否相同，若兩數值相同時即提供一致能控制信號使該存儲裝置響應該控制信號而將其內的識別代碼傳送至該射頻識別標簽的信號發送裝置中，將信號通過射頻方式發送出去。
12.一種識別代碼傳送方法，應用于射頻標簽中，用以控制識別代碼傳送，其特征在于包括下列步驟因應射頻識別標簽的閱讀機的電磁波信號，使射頻識別標簽產生時序振蕩信號；根據該時序振蕩信號開始計數，產生一計數值；在計數值起算時，先產生一隨機數值，該隨機數值不能大于最大計數值；以及該每一計數值代表一工作區間，當計數值數到與隨機數值相同時，才能使識別代碼在該工作區間輸出。
13.如權利要求12所述的識別代碼傳送方法，其特征在于所述的計數值是由1到M的整數，數完后從頭再開始數。
14.如權利要求12所述的識別代碼傳送方法，其特征在于所述的隨機數值并不重置，以便產生最大亂度的效果。
15.如權利要求12所述的識別代碼傳送方法，其特征在于所述的工作區間的時間長短是設置成足夠連續傳送二次以上的識別代碼。
全文摘要
本發明公開一種識別代碼傳送方法及電路裝置，應用于射頻識別標簽上控制識別代碼的傳送，本發明裝置包含一時序電路；一工作區間選擇電路，包括一計數器、一隨機數列產生器及一比較器，比較該計數器及隨機數列產生器的輸出是否相同，相同時提供一致能信號；一存儲裝置，電連接于該時序電路及該工作區間選擇電路，用以儲存射頻識別標簽的識別代碼，并在接受該致能信號后輸出該識別代碼，利用本發明方法使每一個射頻識別標簽在靠近閱讀機時將隨機在M個工作區間中選擇一個工作區間輸出識別代碼，因而在多個標簽同時使用時可以避免信號碰撞，從而可以進行正確的判讀。
文檔編號H04B1/59GK1452325SQ0210555
公開日2003年10月29日 申請日期2002年4月17日 優先權日2002年4月17日
發明者陳錫彬, 王明坤, 涂介勇, 蔡鍵賢, 張士庭 申請人:盛群半導體股份有限公司