專利名稱：便攜式通信裝置的制作
方法
技術(shù)領(lǐng)域：
背景技術(shù)：
用無線電/微波的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(RFID＝無線電頻率識(shí)別)的特征是用閱讀器從遠(yuǎn)處識(shí)別和讀出加在物體上的識(shí)別器件(也稱為ID標(biāo)記，數(shù)據(jù)載體，卡，發(fā)射應(yīng)答機(jī)等)。物體，如汽車制造廠中的底盤和它們的制品，在不同的分配系統(tǒng)中的容器，進(jìn)入車庫(kù)和受限制區(qū)域的汽車，通過高頻門和通道門的人，在分配中心，港口，機(jī)場(chǎng)等中的卡車，沿鐵路軌道的鐵路交通等通常在一個(gè)有序的生產(chǎn)線或流中通過。
用通常工作在915MHz，2.45GHz和5.8GHz頻帶中的基于微波的系統(tǒng)能夠達(dá)到若干米的范圍，這特別適合于上面提到的相當(dāng)大的物體。在這方面，將固定的閱讀裝置放在預(yù)期物體通過的位置附近，使得能夠完全自動(dòng)地進(jìn)行識(shí)別。
然而，一個(gè)問題是物體并不總是在一個(gè)穩(wěn)定的生產(chǎn)線或流中移動(dòng)，而是被放置，被停止或采取與預(yù)期的不同的路線。因此，我們希望得到緊湊和便攜式的閱讀裝置，能夠容易地將它放在要識(shí)別的物體，例如等待進(jìn)一步傳輸?shù)呢?fù)載載體的附近。
進(jìn)一步，到超常系統(tǒng)的傳輸也提出一個(gè)問題。畢竟不能簡(jiǎn)單地通過一條用于傳送來自ID器件的數(shù)據(jù)的電纜連接一個(gè)便攜式裝置。類似地，如果ID器件具有可編程類型，則希望從超常系統(tǒng)到便攜式裝置和從便攜式裝置到數(shù)據(jù)載體的數(shù)據(jù)傳輸非常簡(jiǎn)單。
專利申請(qǐng)WO93/16351A1提供了對(duì)這些問題的解決辦法。盡管這個(gè)裝置是便攜式的并解決了上述問題，但是用它的實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)行生產(chǎn)是特別昂貴的。這是因?yàn)楸銛y式裝置的市場(chǎng)需求量?jī)H僅是對(duì)固定裝置需求量的百分之一。因?yàn)樗鼈兊男∨可a(chǎn)不允許達(dá)到足夠高度的集成水平，即用離散的元件代替ASIC(大規(guī)模集成電路)，關(guān)于外殼，顯示，鍵組等必須用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，所以這種裝置也相當(dāng)?shù)乇孔荆忠驗(yàn)槿狈?duì)于與超常系統(tǒng)的無線電通信的標(biāo)準(zhǔn)，所以也限制了這種裝置的功能。
本發(fā)明通過用在移動(dòng)電話工業(yè)中創(chuàng)造出來并工作在2.45GHz上的所謂的藍(lán)牙技術(shù)解決了上述與成本，尺寸和標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)的問題。將一個(gè)在無線電部分與天線之間的識(shí)別模塊補(bǔ)充加到藍(lán)牙電話中，從而能夠使藍(lán)牙電話以已知的方式與2.45GHz的識(shí)別器件進(jìn)行通信。
如果便攜式裝置位于被藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域中，則用藍(lán)牙也能夠?qū)崿F(xiàn)與超常系統(tǒng)的通信。這種網(wǎng)絡(luò)通常具有10-100米的范圍。
另一方面，當(dāng)便攜式裝置不位于藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，所述裝置，它也可以是移動(dòng)電話，能夠?qū)τ诎凑誈SM標(biāo)準(zhǔn)，換句話說按照某種用于發(fā)射數(shù)字消息的其它標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)電話系統(tǒng)，通過所謂的SMS消息發(fā)射和接收關(guān)于識(shí)別器件的數(shù)字消息。這個(gè)后面一種可能的情況包括能夠發(fā)射數(shù)字消息的所有類型的移動(dòng)電話系統(tǒng)。
將在發(fā)射機(jī)和天線之間的用于RFID的基帶混頻器補(bǔ)充到移動(dòng)電話的藍(lán)牙模塊中。傳統(tǒng)地在處理機(jī)中對(duì)混頻器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大和編碼，中間將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，并作為SMS消息等發(fā)送到超常系統(tǒng)。通過使微波信號(hào)脈沖化實(shí)施數(shù)據(jù)的相應(yīng)寫入。
這種電話已經(jīng)是緊湊的，包含很少的元件并且已經(jīng)具有與超常系統(tǒng)進(jìn)行信息通信的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。


現(xiàn)在我們參照舉例說明的實(shí)施例并參照附圖描述本發(fā)明，其中圖1說明所謂的反向散射型的RFID系統(tǒng)；和圖2表示與移動(dòng)電話形成一體的RFID系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
圖1表示通過微波信號(hào)3相互連接的閱讀裝置1和識(shí)別器件2。閱讀裝置包括一個(gè)微波振蕩器4，它通過天線5向識(shí)別器件的天線14輻射。識(shí)別器件的電子電路裝置7接收來自閱讀裝置的信號(hào)，用根據(jù)在識(shí)別器件的電子電路裝置中存在的數(shù)據(jù)的信息對(duì)該信號(hào)進(jìn)行編碼和調(diào)制，然后反射該信號(hào)，從而產(chǎn)生發(fā)送到閱讀裝置的所謂的識(shí)別消息8。
這些消息的數(shù)據(jù)內(nèi)容可以在識(shí)別器件中預(yù)先被編程或者是例如用通過接觸器件(圖中未畫出)的媒體的微波或用某種其它方式可以編程的。當(dāng)通過微波實(shí)施編程時(shí)，按照傳送到識(shí)別器件2的數(shù)據(jù)對(duì)微波振蕩器4的輸出信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制/脈沖化。
將識(shí)別消息8傳遞給閱讀裝置中的接收機(jī)天線6。然而，接收機(jī)天線不一定需要與發(fā)射機(jī)天線5分開，如在為了簡(jiǎn)單起見所說明情形中那樣，但是可以與工作在，例如，相反極化，如右/左極化或水平/垂直極化中的裝置結(jié)合起來。
在閱讀裝置1的混頻器9中通過將信號(hào)與由天線5發(fā)送的部分信號(hào)進(jìn)行混頻將來自天線6的從識(shí)別器件接收的微波信號(hào)轉(zhuǎn)換到基帶，以便重新產(chǎn)生識(shí)別消息8并將所述消息傳遞給閱讀裝置的計(jì)算機(jī)部分或處理機(jī)10。
從而，通過通信信道13，例如通過按照某種傳統(tǒng)方法的串行通信或無線電能夠使包含在識(shí)別器件中的數(shù)據(jù)和其它信息成為可以利用的。
在所說明的實(shí)施例中只表示了RFID系統(tǒng)，其中從閱讀裝置發(fā)送未調(diào)制的微波信號(hào)，如當(dāng)識(shí)別器件包括用于使它的與所述識(shí)別器件的天線連接的內(nèi)部邏輯電路和調(diào)制電路時(shí)鐘同步的穩(wěn)定振蕩電路時(shí)的情形那樣。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，也可以例如通過發(fā)送由在識(shí)別器件中的電路檢測(cè)出的脈沖微波信號(hào)，用閱讀裝置激活識(shí)別器件，從而例如起動(dòng)與裝置結(jié)合的振蕩器以便將數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)傳送給與所述器件的天線連接的調(diào)制器電路。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，閱讀裝置能夠發(fā)送脈沖微波信號(hào)以便將數(shù)據(jù)傳送給識(shí)別器件用于在與所述器件結(jié)合的存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)和/或用于控制所述器件的功能。因此，有時(shí)也將閱讀裝置稱為寫入/讀出裝置。
圖2表示與包括藍(lán)牙信道的電話形成一體的反向散射型的RFID系統(tǒng)的寫入/讀出裝置。
移動(dòng)電話，它可以是GSM電話，包括對(duì)用于移動(dòng)電話的常規(guī)功能的無線電部分進(jìn)行控制并與該無線電部分共同作用的計(jì)算機(jī)部分21，即例如當(dāng)電話安裝在車輛上或安裝在缺乏一個(gè)分開的基站的建筑物內(nèi)等時(shí)，移動(dòng)電話通過天線23在相當(dāng)大的范圍(典型地直到數(shù)千米)內(nèi)與基站通信。對(duì)于這種通信常常用量級(jí)為0.9GHz或1.8GHz的頻率。
許多移動(dòng)電話操作員提供通過所述鏈路的數(shù)據(jù)發(fā)射的服務(wù)，即例如用天線23發(fā)送通過計(jì)算機(jī)部分21從電話鍵板或外部PC完成的文本消息。這種普通的服務(wù)稱為SMS并將該消息稱為SMS消息。例如為了在移動(dòng)電話的字符窗中進(jìn)行顯示或?qū)⑾魉徒o外部PC，也能夠用天線23接收文本消息。
圖2也表示一條藍(lán)牙信道，在那里安裝了另一個(gè)無線電部分24以便通過天線25在相當(dāng)短的范圍(典型地直到100米)中與外部裝置通信。根據(jù)藍(lán)牙，這樣一條補(bǔ)充的信道典型地在2400-2480MHz的范圍內(nèi)發(fā)射，于是與用于RFID的2450MHz的頻帶重疊，并且?guī)挼湫偷匦∮?0MHz。藍(lán)牙無線電部分24發(fā)射只有數(shù)毫瓦的低功率輸出，這樣就相當(dāng)便宜。因?yàn)榉浅４罅康厣a(chǎn)移動(dòng)電話，所以使移動(dòng)電話具有高的集成水平，即將無線電部分24的大部分集成在一個(gè)或一些ASIC(特殊應(yīng)用集成電路)中，從而相關(guān)成本特別低。
這樣，能夠?qū)⑺{(lán)牙無線電部分24用于例如與另一個(gè)不一定與移動(dòng)電話結(jié)合的藍(lán)牙無線電部分進(jìn)行通信。同樣也可以將藍(lán)牙無線電部分與PC結(jié)合起來以便發(fā)射數(shù)據(jù)文本，或與電話機(jī)插孔結(jié)合起來以便通過標(biāo)準(zhǔn)的連線電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行呼叫。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，在移動(dòng)電話中已經(jīng)包含了一個(gè)RFID模塊26，并且RFID模塊26利用同一個(gè)無線電部分24和天線25作為移動(dòng)電話的藍(lán)牙功能。這種添加是非常簡(jiǎn)單的僅僅是在無線電部分24和天線25之間加入混頻器27。在結(jié)合點(diǎn)29提取來自識(shí)別器件的攜帶信息的信號(hào)，并與在結(jié)合點(diǎn)28提取的發(fā)射機(jī)信號(hào)混頻，以便得到具有在結(jié)合點(diǎn)28得到的識(shí)別消息的基帶信號(hào)。使這些消息進(jìn)入移動(dòng)電話的數(shù)據(jù)部分21在那里以適當(dāng)?shù)姆绞绞艿教幚怼Ｔ谝苿?dòng)電話中已經(jīng)找到在圖1中的裝置10，4，5和6的功能，為了RFID功能加入的唯一硬件是混頻器9，即圖2中的裝置27。這導(dǎo)致一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的特別緊湊，有用和廉價(jià)的移動(dòng)閱讀裝置。
如果需要將數(shù)據(jù)傳遞給識(shí)別器件和/或如果該器件需要在2.45GHz上的振幅調(diào)制報(bào)警信號(hào)，則這也能夠?qū)崿F(xiàn)。于是按照一個(gè)適當(dāng)?shù)膱D案對(duì)來自已經(jīng)包含振幅調(diào)制電路的藍(lán)牙無線電部分的信號(hào)進(jìn)行脈沖化，以便能夠?qū)?shù)據(jù)寫入識(shí)別器件。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先實(shí)施例中，混頻器27包含在作為集成裝置的藍(lán)牙無線電部分24的標(biāo)準(zhǔn)電路中，便攜式通信裝置適合于讀出根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)傳遞反向散射信號(hào)的識(shí)別器件。
本發(fā)明也涉及識(shí)別器件，該識(shí)別器件傳遞它的經(jīng)過調(diào)制和編碼以便比擬通常在不同的藍(lán)牙裝置即在發(fā)射鏈路兩端都具有發(fā)射機(jī)的裝置之間發(fā)射的消息的信息。這種識(shí)別器件是為了與大多數(shù)RFID系統(tǒng)比較在已經(jīng)指定給藍(lán)牙的微波信道中的高傳輸率而構(gòu)造的，所以能夠減少功率消耗，從而在所述器件中也不需要大電池。盡管識(shí)別器件也能夠通過具有一個(gè)報(bào)警設(shè)備處于在通信時(shí)刻之間的少用功率的靜止位置，但是識(shí)別器件也能夠工作在高數(shù)據(jù)速率上。
從而，也能夠用識(shí)別器件按照藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行寫入工作。
權(quán)利要求
1.用于用2.45GHz的微波從識(shí)別器件讀出數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入識(shí)別器件的便攜式通信裝置，其中該通信裝置用所述微波輻射所述器件，和其中識(shí)別器件通過調(diào)制入射的微波信號(hào)將它的信息反射到通信裝置，而不需要將更多的能量加到所述裝置，該通信裝置的特征是它是由具有2.45GHz藍(lán)牙技術(shù)，在藍(lán)牙信道的無線電部分和天線之間補(bǔ)充加上一個(gè)基帶混頻器，和適合于從所述識(shí)別器件接收識(shí)別消息的移動(dòng)電話組成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的便攜式通信裝置，它的特征是用傳統(tǒng)的方式在移動(dòng)電話的計(jì)算機(jī)部分中對(duì)混頻器輸出信號(hào)進(jìn)行放大和編碼。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是中間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并通過一條標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)電話語音信道將數(shù)據(jù)發(fā)送給超常系統(tǒng)作為SMS消息或類似的消息。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是中間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并通過移動(dòng)電話的藍(lán)牙信道將數(shù)據(jù)發(fā)送給超常系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)信息或類似的消息。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是能夠通過從藍(lán)牙無線電部分(24)發(fā)送的微波信號(hào)的振幅調(diào)制/脈沖化對(duì)包括一個(gè)報(bào)警設(shè)備的識(shí)別器件發(fā)出警報(bào)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是能夠通過發(fā)射的微波信號(hào)的振幅調(diào)制/脈沖化用藍(lán)牙無線電部分(24)將新數(shù)據(jù)寫入包括寫功能的識(shí)別器件。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是通過按照藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制，識(shí)別器件適合于對(duì)藍(lán)牙信道中的消息作出應(yīng)答，并且所述混頻器(27)包括在藍(lán)牙無線電部分(24)的標(biāo)準(zhǔn)接收電路中成為一個(gè)集成裝置。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是所述裝置也包括一個(gè)識(shí)別器件，該識(shí)別器件傳遞它的按照藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過調(diào)制和編碼的信息。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是雖然識(shí)別器件也能夠通過具有一個(gè)警報(bào)設(shè)備在次數(shù)之間在通信時(shí)刻之間處于一個(gè)缺少功率的靜止位置，但是識(shí)別器件能夠工作在高數(shù)據(jù)率，從而是與藍(lán)牙相容的。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)的便攜式通信裝置，它的特征是識(shí)別器件也適合于允許按照藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)寫入其中。
全文摘要
一個(gè)包括移動(dòng)通信裝置的系統(tǒng)，其中在包括藍(lán)牙功能的移動(dòng)電話中的無線電部分與天線之間加上一個(gè)識(shí)別模塊，并且該模塊包括一個(gè)用于將來自在反向散射型的2.45GHzRFID系統(tǒng)中的識(shí)別器件的識(shí)別消息轉(zhuǎn)換到基帶以便進(jìn)一步在該裝置的計(jì)算機(jī)部分中進(jìn)行處理和可以通過標(biāo)準(zhǔn)呼叫信道或藍(lán)牙信道與超常系統(tǒng)進(jìn)行通信的混頻器。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，該裝置也能夠?qū)⑿畔l(fā)送給所述識(shí)別器件以便發(fā)出警報(bào)和/或發(fā)射數(shù)據(jù)，其中能夠按照藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施調(diào)制和編碼，從而能夠使包括的所述混頻器作為標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙無線電部分的積分部分進(jìn)行工作。
文檔編號(hào)G07C9/00GK1402858SQ0081635
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2000年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者斯戴芬·岡納森 申請(qǐng)人:塔格馬斯特股份公司