專利名稱：集中式基于光纖的rfid系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及射頻識別(RFID)系統(tǒng)，尤其涉及采用光纖 載RF傳輸?shù)募惺絉FID系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
I. 無線微微蜂窩系統(tǒng)
無線通信快速增長，對高速移動數(shù)據(jù)通信的需求也日益增加。作 為例子，所謂的"無線保真度"或"WiFi"系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)(WLAN) 均部署在許多不同類型的區(qū)域(咖啡店、機(jī)場、圖書館等)。無線通 信系統(tǒng)與稱為"客戶機(jī)"的無線設(shè)備通信，所述客戶機(jī)必須位于無線 范圍或"小區(qū)覆蓋區(qū)域"內(nèi)以與接入點(diǎn)設(shè)備通信。
部署無線通信系統(tǒng)的一種方法包括使用"微微蜂窩小區(qū)"，其是 具有幾米最多約20米半徑范圍的射頻(RF)覆蓋區(qū)域。由于微微蜂 窩小區(qū)覆蓋小的區(qū)域，通常每個微微蜂窩小區(qū)只有幾個用戶(客戶 機(jī))。當(dāng)由傳統(tǒng)基站產(chǎn)生的較大小區(qū)覆蓋時，微微蜂窩小區(qū)使能在小 的區(qū)域進(jìn)行選擇性無線覆蓋，要不然這些小的區(qū)域?qū)⒕哂休^差的信號 強(qiáng)度。
微微蜂窩小區(qū)由連接到前端控制器的無線接入點(diǎn)設(shè)備創(chuàng)建并以 所述無線接入點(diǎn)設(shè)備為中心。無線接入點(diǎn)設(shè)備包括連接到天線的RF 發(fā)射器/接收器，及包括數(shù)字信息處理電路。給定微微蜂窩小區(qū)的大 小由接入點(diǎn)設(shè)備傳輸?shù)腞F功率量、接收器靈敏度、天線增益及RF 環(huán)境確定，及由無線客戶設(shè)備的RF發(fā)射器/接收器靈敏度確定。
將多個接入點(diǎn)設(shè)備連接到前端控制器產(chǎn)生微微蜂窩小區(qū)陣列，其 覆蓋稱為"微微蜂窩覆蓋區(qū)"的區(qū)域。密集的微微蜂窩小區(qū)陣列在微 微蜂窩覆蓋區(qū)提供高數(shù)據(jù)吞吐量。
II. 射頻識別射頻識別(RFID)為利用RFID標(biāo)簽的遠(yuǎn)程識別技術(shù)，所述RFID 標(biāo)簽中保存有信息。所保存的信息可經(jīng)RFID標(biāo)簽和RFID標(biāo)簽閱讀 器之間的RF通信取回。典型的RFID系統(tǒng)使用一個或多個手持RFID 閱讀器，當(dāng)所述閱讀器被使得足夠靠近RFID標(biāo)簽時，其能讀由所述 標(biāo)簽發(fā)射的RFID標(biāo)簽信號。RFID系統(tǒng)在許多不同工業(yè)及圖書館和 醫(yī)院中用于庫存管理和產(chǎn)品跟蹤。
有三種主要類型的RFID標(biāo)簽。第一類型為無源RFID標(biāo)簽，其 具有沒有內(nèi)部電源的微型電路(通常為數(shù)字存儲芯片)。無源RFID 標(biāo)簽由從RFID標(biāo)簽閱讀器輸入的RF信號供電。RF信號為微型電路 提供足夠的功率以將RFID標(biāo)簽中保存的信息經(jīng)電磁RF標(biāo)簽信號傳 給RFID閱讀器。
第二類型的RFID標(biāo)簽為半無源式標(biāo)簽，并包括微型芯片+小電 源，使得RFID標(biāo)簽可產(chǎn)生較強(qiáng)的RF標(biāo)簽信號，從而導(dǎo)致更大的閱 讀范圍。第三類型的RFID標(biāo)簽為有源式標(biāo)簽，與半無源類型標(biāo)簽類 似，其具有其自己的電源。有源RFID標(biāo)簽產(chǎn)生輸出RF標(biāo)簽信號并 可響應(yīng)于來自RF標(biāo)簽閱讀器的RF信號詢問，或者定期產(chǎn)生其自己 的輸出RF標(biāo)簽信號。
在一應(yīng)用中，實(shí)施覆蓋相當(dāng)大區(qū)域(如整個倉庫)及用高分辨率 跟蹤許多物品的RFID系統(tǒng)要求部署大量RFID標(biāo)簽閱讀器。此外， RFID標(biāo)簽閱讀器要求連接到可處理自RFID標(biāo)簽接收的數(shù)據(jù)的中心 計算機(jī)。
在尋求減少RFID標(biāo)簽閱讀器數(shù)量的另一傳統(tǒng)RFID應(yīng)用中，人 們現(xiàn)場物理上攜帶RFID標(biāo)簽閱讀器并詢問每一 RFID標(biāo)簽，這通常 具有短的閱讀范圍，如1米或更少。該傳統(tǒng)的RFID方法還是裝備密 集和勞動密集的方法，且實(shí)施和維護(hù)成本均較高昂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面為用于跟蹤一個或多個RFID標(biāo)簽的基于光纖的 RFID系統(tǒng)，所述RFID標(biāo)簽上保存有信息。該系統(tǒng)包括由一個或多
6個微微蜂窩小區(qū)的陣列組成的微微蜂窩覆蓋區(qū)。所述微微蜂窩小區(qū)由 相應(yīng)的一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器形成。每一轉(zhuǎn)發(fā)器具有天線且適于將電RF
信號轉(zhuǎn)換為光RF信號，反之亦然。所述系統(tǒng)還包括一個或多個RFID 閱讀器。每一 RFID閱讀器經(jīng)相應(yīng)的一個或多個光纖RF通信鏈路光 連接到一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器。每一轉(zhuǎn)發(fā)器光連接到所述一個或多個 RFID閱讀器之一。每一轉(zhuǎn)發(fā)器適于接收相應(yīng)微微蜂窩小區(qū)內(nèi)的每一 RFID標(biāo)簽中保存的信息并將該信息在相應(yīng)的光纖RF通信鏈路上轉(zhuǎn) 發(fā)給相應(yīng)的RFID閱讀器。
本發(fā)明的另一方面為用于跟蹤一個或多個RFID標(biāo)簽的基于光纖 的RFID系統(tǒng)，其中所述RFID標(biāo)簽發(fā)射電磁RFID標(biāo)簽信號。所述 系統(tǒng)包括一個或多個RFID閱讀器，及一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器。每一轉(zhuǎn)發(fā) 器適于在相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器形成的微微蜂窩小區(qū)上將光RF信號轉(zhuǎn)換為電磁 RF信號，反之亦然。所述系統(tǒng)還包括一個或多個光纖RF通信鏈路， 該通信鏈路將一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器中的每一個光連接到所述一個或多 個RFID閱讀器。在一例子中，所述光纖RF通信鏈路中的每一個包 括下行鏈路光纖和上行鏈路光纖。在運(yùn)行中，所述一個或多個RFID 閱讀器通過在所述一個或多個光纖RF通信鏈路上將RF詢問信號發(fā) 送給一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器而訪問所述一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器。這使得被訪問 的轉(zhuǎn)發(fā)器在給定微微蜂窩小區(qū)內(nèi)電磁詢問RFID標(biāo)簽，并在光通信鏈 路上將RFID標(biāo)簽發(fā)射的RFID標(biāo)簽信息轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的RFID閱讀器。 所述RFID標(biāo)簽信息可保存在RFID閱讀器中、保存在外部數(shù)據(jù)庫存 儲單元中、或傳給外面的網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的另一方面為RFID方法，包括在由相應(yīng)的一個或多個 轉(zhuǎn)發(fā)器形成的一個或多個微微蜂窩小區(qū)組成的微微蜂窩覆蓋區(qū)內(nèi)查 找其中保存有信息的一個或多個RFID標(biāo)簽。所述方法還包括將來 自RFID閱讀器的詢問信號在相應(yīng)光纖上發(fā)送給每一轉(zhuǎn)發(fā)器以得出來 自相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器微微蜂窩小區(qū)中的任何RFID標(biāo)簽的RFID標(biāo)簽信號。 所述方法還包括在相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)器中，檢測每一微微蜂窩小區(qū)內(nèi)由其
7中的RFID標(biāo)簽發(fā)射的電磁RFID標(biāo)簽信號，及將所接收的RFID標(biāo) 簽信號在光纖上傳給相應(yīng)的RFID標(biāo)簽閱讀器。
本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的詳細(xì)描述中提出，且本領(lǐng) 域技術(shù)人員從該描述可明顯看出或通過按在此所述的(包括下面的詳 細(xì)描述、權(quán)利要求及附圖)實(shí)施本發(fā)明而意識到。
應(yīng)當(dāng)理解，前面的概括描述和下面的詳細(xì)描述均呈現(xiàn)本發(fā)明的實(shí) 施方式，且意于提供用于理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特征的概覽或框架。包 括附圖以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，且其構(gòu)成本說明書的一部分。 附圖示出了本發(fā)明的多個實(shí)施例，連同在此進(jìn)行的描述一起用于闡釋 本發(fā)明的原理和運(yùn)行。
因此，為易于說明和圖示，多個基本電子電路元件和信號調(diào)節(jié)部 件如偏置T形器、RF濾波器、放大器、功率分配器等均未在圖中示 出。所述基本電子電路元件及部件應(yīng)用于本發(fā)明的系統(tǒng)對本領(lǐng)域技術(shù) 人員顯而易見。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)的一般實(shí)施例的示意圖。
圖2為圖1的RFID系統(tǒng)的實(shí)施例的詳細(xì)示意圖。
圖3為圖2的RFID系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)器的另一實(shí)施例的特寫圖，其中
轉(zhuǎn)發(fā)器包括發(fā)射天線和接收天線。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，
其使用多個RFID閱讀器與光纜中間隔開排列的相應(yīng)多個轉(zhuǎn)發(fā)器結(jié)合。
圖5為圖4的RFID系統(tǒng)的光纜的一段的特寫示意縱向截面圖， 其示出了分開的下行鏈路和上行鏈路光纖、電源線及間隔開的轉(zhuǎn)發(fā) 器。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖， 其使用光開關(guān)將單一RFID閱讀器光連接到光纜中的兩個或兩個以上轉(zhuǎn)發(fā)器。
圖7為圖6的RFID系統(tǒng)的特寫圖，其示出了采用可調(diào)反射鏡的
光開關(guān)的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，并示出了在光開關(guān)的兩個i/o端口處的多個
下行鏈路和上行鏈路光纖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖， 其使用具有多個"轉(zhuǎn)換器對"的單一RFID閱讀器，每一轉(zhuǎn)換器對由 E/0轉(zhuǎn)換器和0/E轉(zhuǎn)換器組成，每一轉(zhuǎn)換器對光連接到光纜中排列的 轉(zhuǎn)發(fā)器。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖， 其采用多個圖4的RFID系統(tǒng)以通過使用多根光纜創(chuàng)建擴(kuò)大的微微蜂 窩覆蓋區(qū)。
圖10為圖9的RFID系統(tǒng)的"自頂向下視圖"，其示出了擴(kuò)大的 微微蜂窩覆蓋區(qū)。
圖11為圖9的RFID系統(tǒng)的示意"側(cè)視圖"，其示出了與單根光 纜相關(guān)聯(lián)的微微蜂窩覆蓋區(qū)。
圖12為圖9的RFID系統(tǒng)的光纜的一段的特寫圖，其示出了單 一轉(zhuǎn)發(fā)器及相應(yīng)的微微蜂窩小區(qū)，還示出了所述微微蜂窩小區(qū)內(nèi) RFID標(biāo)簽的的電磁詢問及來自RFID標(biāo)簽的電磁RFID標(biāo)簽信號響 應(yīng)。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)參考本發(fā)明目前的優(yōu)選實(shí)施方式，其例子在附圖中圖 示。只要可能，相同或類似附圖標(biāo)記在所有附圖中均用于指相同或相 似部分。
I.基本的基于光纖的RFID系統(tǒng)
圖1為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)10的通用實(shí)施例的 示意圖。系統(tǒng)IO包括RFID閱讀器單元("RFID閱讀器")20、包括 天線34的轉(zhuǎn)發(fā)器單元("轉(zhuǎn)發(fā)器")30和使RFID閱讀器光連接到所 述轉(zhuǎn)發(fā)器的光纖RF通信鏈路36。如下面詳述的，RFID系統(tǒng)10具有實(shí)質(zhì)上以天線34為中心的微微蜂窩小區(qū)40。為圖示目的，下面的論
述假定天線34非?？拷M成轉(zhuǎn)發(fā)器30的其它元件，使得微微蜂窩小 區(qū)40的位置對應(yīng)于整個轉(zhuǎn)發(fā)器的位置。然而，在實(shí)踐中，本領(lǐng)域技 術(shù)人員將理解，天線34可足夠遠(yuǎn)離其它轉(zhuǎn)發(fā)器元件，使得微微蜂窩 小區(qū)40的位置相對于天線本身進(jìn)行最佳描述。
圖2為圖1的RFID系統(tǒng)10的實(shí)施例的詳細(xì)示意圖。在實(shí)施例 中，RFID閱讀器20包括電連接到電光(E/O)轉(zhuǎn)換器60的RF信號 調(diào)制器46，所述電光轉(zhuǎn)換器適于接收電信號并將其轉(zhuǎn)換為光信號。 在實(shí)施例中，E/0轉(zhuǎn)換器60包括適于對該光纖載RF應(yīng)用傳送足夠的 動態(tài)范圍的激光器，及可選地包括電連接到所述激光器的激光器驅(qū)動 器/放大器。用于E/0轉(zhuǎn)換器60的適當(dāng)激光器的例子包括激光二極管、 分布式反饋(DFB)激光器、Fabry-Perot (FP)激光器、及垂直腔面 發(fā)射激光器(VCSEL)。
RFID閱讀器20還包括電連接到光電(O/E)轉(zhuǎn)換器62的RF信 號解調(diào)器48，所述0/E轉(zhuǎn)換器62適于接收光信號并將其轉(zhuǎn)換為電信 號。在實(shí)施例中，0/E轉(zhuǎn)換器為光檢測器或電連接到線性放大器的光 檢測器。E/0轉(zhuǎn)換器60和0/E轉(zhuǎn)換器62構(gòu)成"轉(zhuǎn)換器對"66。
RFID閱讀器20還包括電連接到RF信號調(diào)制器46和RF信號解 調(diào)器48的控制單元("控制器")70。在實(shí)施例中，控制器70包括數(shù) 字信號處理單元("數(shù)字信號處理器")72、用于處理數(shù)據(jù)和執(zhí)行邏輯 及計算運(yùn)算的中央處理單元(CPU) 74、及用于保存數(shù)據(jù)如按如下所 述獲得的RFID標(biāo)簽信息的存儲器單元76。在實(shí)施例中，數(shù)據(jù)保存在 連接到RFID閱讀器20具體連接到其中的控制器70的外部數(shù)據(jù)存儲 單元82中。在實(shí)施例中，控制器70經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鏈路86連接到外面的網(wǎng) 絡(luò)84。
繼續(xù)參考圖2，轉(zhuǎn)發(fā)器30包括經(jīng)RF信號導(dǎo)控元件106如循環(huán)器 或RF開關(guān)電連接到天線34的轉(zhuǎn)換器對66。信號導(dǎo)控元件106用于 導(dǎo)控下行鏈路RF詢問信號和上行鏈路RF標(biāo)簽信號，如下所述。
圖3為轉(zhuǎn)發(fā)器30的另一實(shí)施例的特寫圖，其包括兩個天線34:電連接到0/E轉(zhuǎn)換器62的發(fā)射天線34T和電連接到E/0轉(zhuǎn)換器60 的接收天線34R。雙天線實(shí)施方式避免了對RF信號導(dǎo)控元件106的 需要。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)發(fā)器30與同無線通信系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的典型接入點(diǎn)設(shè)備 不同，因?yàn)檗D(zhuǎn)發(fā)器的優(yōu)選實(shí)施例只有幾個信號調(diào)節(jié)元件及沒有數(shù)字信 息處理能力。而是，數(shù)字信息處理能力位于遠(yuǎn)處的RFID閱讀器20 中，在特定例子中，位于控制器70中。這使轉(zhuǎn)發(fā)器30非常緊湊且實(shí) 質(zhì)上免維護(hù)。再者，當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)升級時不必改變轉(zhuǎn)發(fā)器。此外，轉(zhuǎn)發(fā) 器30耗用非常小的功率，及不需要局部電源，如下所述。
再次參考圖2，光纖RF通信鏈路36的實(shí)施例包括具有輸入端 138和輸出端140的下行鏈路光纖136D及具有輸入端142和輸出端 144的上行鏈路光纖136U。下行鏈路和上行鏈路光纖136D和136U 將RFID閱讀器20處的轉(zhuǎn)換器對66光連接到轉(zhuǎn)發(fā)器30處的轉(zhuǎn)換器 對。具體地，下行鏈路光纖輸入端138光連接到閱讀器20的E/O轉(zhuǎn) 換器60，而輸出端140光連接到轉(zhuǎn)發(fā)器30處的0/E轉(zhuǎn)換器62。類似 地，上行鏈路光纖輸入端142光連接到轉(zhuǎn)發(fā)器30的E/0轉(zhuǎn)換器60， 而輸出端144光連接到RFID閱讀器20處的0/E轉(zhuǎn)換器62。
RFID系統(tǒng)10還包括產(chǎn)生電功率信號162的電源160。電源160 電連接到RFID閱讀器20以對其中的耗電元件供電。在實(shí)施例中， 電源線168穿過RFID閱讀器20并到達(dá)轉(zhuǎn)發(fā)器30以對E/0轉(zhuǎn)換器60、 0/E轉(zhuǎn)換器62、可選的RF信號導(dǎo)控元件106、及位于其中的其它耗 電元件(未示出)供電。在實(shí)施例中，電源線168包括兩根導(dǎo)線170 和172，其攜載單一電壓并電連接到轉(zhuǎn)發(fā)器30處的DC/DC功率變換 器180。 DC/DC功率變換器180電連接到E/0轉(zhuǎn)換器60和0/E轉(zhuǎn)換 器62，并將電功率信號162的電壓改變?yōu)檗D(zhuǎn)發(fā)器30中的耗電元件所 需要的功率電壓和電平。在實(shí)施例中，電源線168包括在標(biāo)準(zhǔn)電信應(yīng) 用中使用的標(biāo)準(zhǔn)電功率攜載電導(dǎo)線如18-26 AWG (美國線規(guī))。在另 一實(shí)施例中，電源線168 (虛線)直接從電源160連到轉(zhuǎn)發(fā)器30而 不是從或通過RFID閱讀器20。在另一實(shí)施例中，電源線168包括攜載多個電壓的兩根以上的導(dǎo)線。
圖1和圖2中還示出了位于微微蜂窩小區(qū)40內(nèi)的RFID標(biāo)簽200。 RFID標(biāo)簽200包括電連接到天線210 (圖2)的微型芯片204。 RFID 標(biāo)簽200可以是如上所述的任何標(biāo)準(zhǔn)類型的RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽 200被示為附著在物品220上。
運(yùn)行方法
參考圖1和圖2的基于光纖的RFID系統(tǒng)10，在運(yùn)行中，控制器 70中的數(shù)字信號處理器72產(chǎn)生下行鏈路數(shù)字RF信號Sl。該信號由 RF信號調(diào)制器46接收并調(diào)制到由載波產(chǎn)生單元(未示出)產(chǎn)生的 RF載波上。這產(chǎn)生設(shè)計來激活或引起來自RFID標(biāo)簽200的響應(yīng)的 電RF詢問信號SI。
電RF詢問信號SI由E/O轉(zhuǎn)換器60接收，其將該電信號轉(zhuǎn)換為 對應(yīng)的光信號SI'，該信號進(jìn)而接入輸入端138處的下行鏈路光纖 136D。在此應(yīng)注意，在實(shí)施例中，調(diào)整光RF詢問信號SI，以具有給 定的調(diào)制指數(shù)。此外，在實(shí)施例中，控制E/O轉(zhuǎn)換器60的調(diào)制功率 (例如通過一個或多個增益控制放大器，未示出)以改變天線34的 發(fā)射功率，發(fā)射功率是指示相關(guān)微微蜂窩小區(qū)40的大小的主要參數(shù)。 在實(shí)施例中，改變提供給天線34的功率量以確定相關(guān)聯(lián)微微蜂窩小 區(qū)40的大小，在實(shí)施例中，其為從約1米到約20米的范圍中的任何 地方。
光RF詢問信號SI'在下行鏈路光纖136上傳到輸出端140，在那 里其由轉(zhuǎn)發(fā)器30中的O/E轉(zhuǎn)換器62接收。0/E轉(zhuǎn)換器62將光RF 詢問信號SI'轉(zhuǎn)換回電RF詢問信號SI，該電RF詢問信號繼而傳給信 號導(dǎo)控元件106。之后，信號導(dǎo)控元件106將電RF詢問信號SI導(dǎo)引 到天線34。電RF詢問信號SI被饋給天線34，使得其輻射對應(yīng)的電 磁RF詢問信號Sr。由于RFID標(biāo)簽200在微微蜂窩小區(qū)40內(nèi)，電 磁RF詢問信號SI"由RFID標(biāo)簽的天線210接收。天線210將電磁 RF詢問信號SI"轉(zhuǎn)換為電RF詢問信號SI (未在RFID標(biāo)簽200中示 出)，所述電RF詢問信號由微型芯片204接收。在實(shí)施例中，微型
12芯片204由那樣產(chǎn)生的電RF詢問信號"喚醒"從而響應(yīng)于其產(chǎn)生電 RF標(biāo)簽信號ST (未在RFID標(biāo)簽中示出)，該標(biāo)簽信號由天線210 轉(zhuǎn)換為電磁RF標(biāo)簽信號ST"。在實(shí)施例中，電RF標(biāo)簽信號ST包括 關(guān)于RFID標(biāo)簽200附加在其上的物品220的信息，如所述物品的標(biāo) 識、當(dāng)前位置、最后位置、顯示的日期、實(shí)際使用期等。在實(shí)施例中， 關(guān)于物品220的信息寫到RFID標(biāo)簽200，如下所述。
在實(shí)施例中，天線34范圍內(nèi)的一個或多個RFID標(biāo)簽200的部 分或所有均需要詢問信號激活。例如，在無源RFID標(biāo)簽200中，在 RFID標(biāo)簽內(nèi)形成的電RFID詢問信號SI中的功率以足夠的功率激勵 微型芯片204以傳輸該微型芯片的RFID標(biāo)簽存儲器部分(未示出) 中保存的信息。
由于RFID標(biāo)簽200位于微微蜂窩小區(qū)40內(nèi)，電磁RF標(biāo)簽信號 ST"由轉(zhuǎn)發(fā)器天線34檢測到，天線34將該信號轉(zhuǎn)換為電RF標(biāo)簽信 號ST。電RF標(biāo)簽信號ST由信號導(dǎo)控元件106導(dǎo)引到E/0轉(zhuǎn)換器60， 轉(zhuǎn)換器60將該電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的光RF標(biāo)簽信號ST'，之后，該信 號被連接到上行鏈路光纖136U的輸入端142。光RF標(biāo)簽信號ST， 在上行鏈路光纖136U上傳到輸出端144，在那里其由RFID閱讀器 20處的0/E轉(zhuǎn)換器62接收。0/E轉(zhuǎn)換器62將光RF標(biāo)簽信號ST'轉(zhuǎn) 換回電RF標(biāo)簽信號ST，之后電RF標(biāo)簽信號由RF信號解調(diào)器48 解調(diào)以形成上行鏈路數(shù)字信號S2。接著，該信號由控制器70中的數(shù) 字信號處理器72處理?？刂破?0因而從電RF標(biāo)簽信號ST提取RFID 標(biāo)簽信息并將該信息保存在內(nèi)存單元76中和/或外部數(shù)據(jù)存儲單元82 中。在實(shí)施例中，RFID標(biāo)簽信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鏈路86傳給外面的網(wǎng)絡(luò)84。
II.具有多個RFID閱讀器的集中式RFID系統(tǒng)
圖4為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)300的實(shí)施例的示意 圖。RFID系統(tǒng)300具有包括多個RFID閱讀器20 (為圖示目的示出 了 6個)的中心控制站310。每一 RFID閱讀器20電連接到控制器 320，控制器320控制RFID閱讀器的運(yùn)行及RFID系統(tǒng)300的整體運(yùn) 行。在實(shí)施例中，單一電源160電連接到中心控制站310，具體連接
13。
在實(shí)施例中，RFID系統(tǒng)300 (如經(jīng)控制器320)連接到數(shù)據(jù)庫存 儲單元82以保存由RFID閱讀器20傳輸?shù)男畔ⅰＭ瑯?，在?shí)施例中， 控制器320經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鏈路86連接到外面的網(wǎng)絡(luò)84。
每一 RFID閱讀器20經(jīng)其光纖RF通信鏈路36光連接到其相應(yīng) 的轉(zhuǎn)發(fā)器30。在實(shí)施例中，轉(zhuǎn)發(fā)器30在包括每一光纖RF通信鏈路 36的下行鏈路光纖136D和上行鏈路光纖136U的光纜340中間隔開 排列。在實(shí)施例中，光纜340包括保護(hù)性外套344。
圖5為圖4的光纜340的一段的特寫縱向截面圖，其示出了分開 的下行鏈路和上行鏈路光纖136D和136U及電源線168和轉(zhuǎn)發(fā)器30。
運(yùn)行方法
參考圖4和圖5，在RFID系統(tǒng)300的運(yùn)行中，控制器320經(jīng)適 當(dāng)數(shù)量的激活信號SA激活一個、部分或所有RFID閱讀器20。在實(shí) 施例中，部分或所有RFID閱讀器20順序激活，而在另一實(shí)施例中， 部分或所有RFID閱讀器同時激活。改變激活哪些RFID閱讀器20可 改變微微蜂窩覆蓋區(qū)44的范圍和/或形狀。每一激活的RFID閱讀器 20產(chǎn)生電RF詢問信號Sl并經(jīng)相應(yīng)的光纖RF通信鏈路36將該信號 傳給其相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)器，如上結(jié)合RFID系統(tǒng)10所述。之后，被訪問 的轉(zhuǎn)發(fā)器30在其相關(guān)聯(lián)的微微蜂窩小區(qū)40內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的電磁RF詢 問信號SI"。位于微微蜂窩小區(qū)40之一中(即微微蜂窩覆蓋區(qū)44內(nèi)) 的RFID標(biāo)簽200將響應(yīng)于該微微蜂窩小區(qū)的電磁詢問信號SI"并產(chǎn) 生電磁RF標(biāo)簽信號ST"。電RF標(biāo)簽信號ST在相應(yīng)的上行鏈路光纖 136U上傳給相應(yīng)的RF閱讀器20，如上所述。相應(yīng)的RFID閱讀器 20處理所述(電)RF標(biāo)簽信號ST并將其(或其已處理版本)發(fā)送 給控制器320。之后，控制器320還處理信號并保存信息，或?qū)FID 信息保存在外部數(shù)據(jù)庫存儲單元82中。或者，控制器320還可經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)鏈路86將RF標(biāo)簽信號ST或其中包含的信息傳給外面的網(wǎng)絡(luò)84。
應(yīng)注意，在實(shí)施例中，來自中心控制站310處的電源160的單一 電源線168組合在光纜340內(nèi)并適于向每一轉(zhuǎn)發(fā)器30供電，如圖5
14中所示。每一轉(zhuǎn)發(fā)器30如經(jīng)DC/DC變換器180 (圖2)使所需功率量流出。在實(shí)施例中由于轉(zhuǎn)發(fā)器具有相當(dāng)?shù)偷墓δ苄怨?，因而只需要相?dāng)?shù)偷碾姽β仕?如約1瓦特)，從而使高規(guī)線(如20AWG或更高)可用于電源線168。在光纜340中使用許多(如12個以上)轉(zhuǎn)發(fā)器30的實(shí)施例中，或者如果轉(zhuǎn)發(fā)器30的功耗由于其特定設(shè)計而明顯大于1瓦特時，在電源線168中采用低規(guī)線或多根導(dǎo)線。沿光纜340內(nèi)的電源線168的不可避免的壓降通常要求在每一轉(zhuǎn)發(fā)器30處進(jìn)行大范圍(約30伏特)的電壓調(diào)節(jié)。在實(shí)施例中，每一轉(zhuǎn)發(fā)器30處的DC/DC功率變換器180實(shí)現(xiàn)該電壓調(diào)節(jié)功能。如果預(yù)期壓降已知，則在實(shí)施例中，控制器320完成所述電壓調(diào)節(jié)。在備選實(shí)施例中，在每一轉(zhuǎn)發(fā)器30處使用遠(yuǎn)程電壓檢測，但該方法并不是優(yōu)選方法，因?yàn)槠湓黾恿讼到y(tǒng)的復(fù)雜性。
III.具有單一 RFID閱讀器的集中式RFID系統(tǒng)
通常，本發(fā)明的無線RFID過程相比于其它基于無線通信的應(yīng)用相對慢。RFID過程通常在每一 RFID標(biāo)簽200和RFID閱讀器單元20之間交換相對少比特的信息(如約100比特到約一千字節(jié))。此外，在大多數(shù)情況下，RPID通信的時間并不關(guān)鍵。在這些情況下， 一次使用單一 RFID閱讀器20與每一微微蜂窩小區(qū)40通信。在本發(fā)明的典型RFID應(yīng)用中，每秒一次到每分鐘一次地訪問轉(zhuǎn)發(fā)器30，盡管根據(jù)特定RFID應(yīng)用也可采用其它輪詢速度。在實(shí)施例中，對于特定RFID應(yīng)用，轉(zhuǎn)發(fā)器30的順序激活以比通過微微蜂窩小區(qū)40跟蹤RFID標(biāo)簽的移動所需要的采樣率快得多的速度進(jìn)行。這樣快的采樣提供與同時訪問轉(zhuǎn)發(fā)器完全一樣的RFID數(shù)據(jù)跟蹤。
III(a).具有光開關(guān)的集中式RFID
圖6為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)400的實(shí)施例的示意圖，其使用單一 RFID閱讀器20及光纜340中的一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器30。 RFID系統(tǒng)400包括具有輸入/輸出(I/O)端口 412和414的光開關(guān)410。光開關(guān)410光連接到I/O端口 412處的下行鏈路和上行鏈路光纖136D和136U，并光連接到I/O端口 414處的光纜340。在實(shí)施
15例中，光纜340包括與I/O端口 414兼容的光纜連接器420。連接器 420的例子為MT("機(jī)械傳遞")連接器，如可從北卡羅來納州Hickory 的Corning Cable Systems, Inc.獲得的UNICAM MTP連接器。在實(shí)施 例中，連接器420適于容納電源線168，該電源線通過光開關(guān)410并 向光開關(guān)中的耗電元件供電。
光開關(guān)410可以是能夠?qū)⒁还饫w光連接到光纖陣列或光纖束中 的多根其它光纖中的任一光纖的多種類型的光開關(guān)中的任意一種。光 開關(guān)410光連接I/O端口 412處的下行鏈路和上行鏈路光纖136D和 136U以選擇下行鏈路和上行鏈路光纖中的光纖連接到I/O端口 414。
圖7為光開關(guān)410的例子的特寫圖，其示出了在兩個I/O端口412 和414處的多根下行鏈路和上行鏈路光纖136D和136U。光開關(guān)410 包括可調(diào)反射鏡裝置440，如可旋轉(zhuǎn)凹面鏡或數(shù)字反射鏡裝置 (DMD)。可調(diào)反射鏡裝置440連接到反射鏡控制器444，該反射鏡 控制器經(jīng)控制器鏈路450連接到RFID閱讀器控制器70。電源線168 電連接到反射鏡控制器444并向反射鏡控制器供電，及在可調(diào)反射鏡 耗電情況下向可調(diào)反射鏡裝置供電。在實(shí)施例中，控制器鏈路450、 光纖RF通信鏈路36和電源線168均包括在單一線纜460中或構(gòu)成 單一線纜460。
運(yùn)行方法
可調(diào)反射鏡裝置440安排成從I/O端口 412處的下行鏈路光纖 136D接收光RF詢問信號SI，(在圖7中示意性地示為光線)并將該 光信號轉(zhuǎn)發(fā)給I/O端口 414處的所選下行鏈路光線136D。同樣，可 調(diào)反射鏡裝置440還從I/O端口 414處的相應(yīng)上行鏈路光線136U接 收光RF標(biāo)簽信號ST'并將該信號轉(zhuǎn)發(fā)給I/O端口 412處的所選上行 鏈路光線136U。
在系統(tǒng)400的實(shí)施例中，RFID閱讀器20中的控制器70被調(diào)整 (如通過編程)以經(jīng)控制器鏈路450上發(fā)送給反射鏡控制器444的控 制信號SCI調(diào)節(jié)可調(diào)反射鏡440從而將I/O端口 412處的下行鏈路和 上行鏈路光纖136D和136U光連接到I/O端口 414處的所選上行鏈路/下行鏈路光纖。
m(b).具有電RF開關(guān)的集中式RFID系統(tǒng)
圖8為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)500的實(shí)施例的示意 圖，其使用單一RFID閱讀器20和光纜340中的多個轉(zhuǎn)發(fā)器30。在 RFID系統(tǒng)500中，RFID閱讀器20包括多個轉(zhuǎn)換器對66，光纜340 中的每一轉(zhuǎn)發(fā)器30均對應(yīng)一轉(zhuǎn)換器對。每一轉(zhuǎn)換器對66通常連接到 相應(yīng)的光纖RF通信鏈路36，下行鏈路光纖136D光連接到E/0轉(zhuǎn)換 器60，上行鏈路光纖136U光連接到0/E轉(zhuǎn)換器62。 RFID系統(tǒng)500 包括具有輸出端口 530和輸入端口 532的RF開關(guān)520。 E/0轉(zhuǎn)換器 60電連接到輸出端口 530， 0/E轉(zhuǎn)換器62電連接到輸入端口 532。 RF信號調(diào)制器46電連接到RF開關(guān)520的輸入端口 532， RF信號解 調(diào)器48電連接到RF開關(guān)的輸出端口 530?？刂破?0電連接到RF 開關(guān)520的控制器端口 534。
運(yùn)行方法
在RFID系統(tǒng)500的運(yùn)行中，電RF詢問信號SI在RFID閱讀器 20處產(chǎn)生，如上所述，并被導(dǎo)引到RF開關(guān)520。 RF開關(guān)520接收 電RF詢問信號SI并將其導(dǎo)引到由RF開關(guān)的設(shè)置確定的轉(zhuǎn)換器對66 之一，RF開關(guān)由控制器70經(jīng)控制器端口 534處提供給RF開關(guān)的控 制信號SC2進(jìn)行控制。因此，RF開關(guān)520使光纜340中的每一轉(zhuǎn)發(fā) 器30均能以與圖2的RFID系統(tǒng)10類似的方式使用單一 RF閱讀器 20逐一單獨(dú)進(jìn)行訪問。
在實(shí)施例中，RF開關(guān)520適于從每一輸入的信號SI形成多個電 RF詢問信號SI，并將每一信號SI發(fā)送給多個相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器對66。 這使RF閱讀器20能同時訪問部分或所有轉(zhuǎn)發(fā)器30。在該實(shí)施例中， RF開關(guān)520優(yōu)選包括放大器(未示出)以提升分開的詢問信號的信 號強(qiáng)度。同樣，RF開關(guān)520適于在輸入端口 532處接收來自微微蜂 窩覆蓋區(qū)400內(nèi)的多個RFID標(biāo)簽200的RFID標(biāo)簽信號ST，并將這 些標(biāo)簽信號導(dǎo)引到控制器70電連接的輸出端口 530。之后，RFID標(biāo) 簽信號ST按如上所述由RFID閱讀器20處理。
17IV.具有多個RFID閱讀器和多根光纜的RFID系統(tǒng) 在其中轉(zhuǎn)發(fā)器30與單一 RFID閱讀器20之間的RFID通信太慢 或不適當(dāng)?shù)膶?shí)施例中，本發(fā)明包括具有兩個或兩個以上RFID閱讀器 的基于光纖的RFID系統(tǒng)實(shí)施例。例如，當(dāng)需要對給定微微蜂窩覆蓋 區(qū)44中的大量(如數(shù)千個或幾萬個)RFID標(biāo)簽200進(jìn)行盤存時，可 使用多個RFID閱讀器20。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)600的實(shí)施例的示意 圖。RFID系統(tǒng)600包括多根光纜340，每一光纜連接到相應(yīng)的中心 控制站310，與圖3的RFID系統(tǒng)300 —樣。在該實(shí)施例中，中心控 制站310簡單地稱為"控制站"。控制站310構(gòu)成更大的主控制站610。 主控制站610包括連接到每一控制站310 (圖4)的每一控制器320 的中心控制器650。中心控制器650適于控制和協(xié)調(diào)控制站310的運(yùn) 行。
電源160電連接到主控制站610并向其供電。可選地，外部數(shù)據(jù) 庫存儲單元82和外面的網(wǎng)絡(luò)84經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鏈路86連接到主控制站610。 在實(shí)施例中，每一光纜340具有連接器420，主控制站610具有與連 接器420連接的相應(yīng)連接器640。
運(yùn)行方法
繼續(xù)參考圖9和圖4，在RFID系統(tǒng)600的運(yùn)行中，中心控制器 650將控制信號SC3發(fā)送給一個、部分或所有控制站310?？刂菩盘?SC3使相應(yīng)控制站310中的控制器訪問相應(yīng)光纜340中的相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器 30。之后，如上所述，每一控制站310用于從相應(yīng)微微蜂窩小區(qū)40 內(nèi)的RFID標(biāo)簽200收集信息。來自每一控制站310的RFID標(biāo)簽信 息經(jīng)來自每一控制站中的每一控制器320的控制站信號SS提供給中 心控制器650。中心控制器650或內(nèi)部保存控制站信號SS包含的信 息，或?qū)⒃撔畔⒈４嬖谕獠繑?shù)據(jù)存儲單元82中，或經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鏈路86將 該信息傳給網(wǎng)絡(luò)84。
圖10為圖9的RFID系統(tǒng)600的示意性"自上向下視圖"，其示 出了通過使用多根光纜340提供的擴(kuò)大的微微蜂窩覆蓋區(qū)44。圖11
18為圖10的微微蜂窩覆蓋區(qū)44的示意性"側(cè)視圖"。圖12為單一轉(zhuǎn)發(fā)
器30及相應(yīng)的微微蜂窩小區(qū)40的特寫圖，其示出了微微蜂窩小區(qū)內(nèi) 的RFID標(biāo)簽200的詢問及從RFID標(biāo)簽引出的響應(yīng)，如上所述。應(yīng) 注意，如果多個RFID標(biāo)簽200位于給定微微蜂窩小區(qū)40中，在實(shí) 施例中，相應(yīng)的RFID閱讀器20—次讀一個RFID標(biāo)簽。例如，這包 括將電磁RFID詢問信號SI"發(fā)送給所有RFID標(biāo)簽200，標(biāo)簽號以某 一位開始。如果一個以上RFID標(biāo)簽200響應(yīng)，則RFID閱讀器20使 用RFID標(biāo)簽號中的下一位在多個RFID標(biāo)簽之間進(jìn)行區(qū)分直到只有 一個RFID標(biāo)簽響應(yīng)為止。微微蜂窩小區(qū)內(nèi)的其它RFID標(biāo)簽200基 于它們的特定RFID標(biāo)簽號在不同時間進(jìn)行閱讀。
V.優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用
集中升級和更新
本發(fā)明的集中式基于光纖的RFID系統(tǒng)非常靈活且相較于傳統(tǒng) RFID系統(tǒng)具有多個優(yōu)點(diǎn)。例如，進(jìn)行RFID系統(tǒng)升級(如新硬件) 非常簡單，因?yàn)樗鼈兛稍谥行奈恢眠M(jìn)行。在本發(fā)明的一實(shí)施例中， RFID閱讀器用于RFID標(biāo)簽寫入以將信息添加在RFID標(biāo)簽200中或 更新其中的信息。例如，這可通過發(fā)送更新信號SU而不是詢問信號 SI實(shí)現(xiàn)。響應(yīng)于來自控制器70中的數(shù)字信號處理器72的信號S3, RF信號調(diào)制器46產(chǎn)生更新信號SU (圖2)，該更新信號以與傳送詢 問信號SI相同的方式傳給一個、部分或所有RFID標(biāo)簽200。這樣的 RFID標(biāo)簽寫入使能改變物品分配如分配給不同的工作小組、項(xiàng)目， 或改變物品狀態(tài)(如從"在售"改變?yōu)?已售完"、價格改變等)。
分辨率和RFID標(biāo)簽跟蹤
在實(shí)施例中，本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)輪詢微微蜂窩覆蓋 區(qū)44內(nèi)的RFID標(biāo)簽200。所獲得的信息可保存在外部數(shù)據(jù)存儲單元 82中、保存在本地控制器中(如圖2的RFID系統(tǒng)10的控制器70的 內(nèi)存單元76中)、或傳到外部網(wǎng)絡(luò)84上。由于微微蜂窩小區(qū)40相當(dāng) 小，RFID系統(tǒng)以非常高的空間分辨率如幾米知道微微蜂窩覆蓋區(qū)44 內(nèi)的所有RFID標(biāo)簽200的位置，并可在RFID標(biāo)簽在微微蜂窩小區(qū)之間移動時跟蹤它們的移動。
本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)能夠跟蹤非常大量的RFID標(biāo)簽 200，尤其在多個控制器(即控制器70、 320、 650)具有現(xiàn)代計算機(jī) 處理能力的情況下更是如此。在實(shí)施例中，本發(fā)明包括基于計算機(jī)的 物品220的位置和/或移動跟蹤。在本發(fā)明的RFID系統(tǒng)的應(yīng)用例子中， 光纖340相對于倉庫中的貨架布置以產(chǎn)生微微蜂窩覆蓋區(qū)從而跟蹤 和盤存具有RFID標(biāo)簽并置于貨架上的物品。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的 RFID系統(tǒng)尤其可應(yīng)用于多個不同工業(yè)、服務(wù)和產(chǎn)品的遠(yuǎn)程倉庫庫存 管理。
將新的RFID標(biāo)簽引入微微蜂窩覆蓋區(qū)
在本發(fā)明的基于光纖的RFID系統(tǒng)的某些應(yīng)用中， 一個或多個 RFID閱讀器將發(fā)現(xiàn)在詢問信號SI之間進(jìn)入微微蜂窩覆蓋區(qū)44的新 RFID標(biāo)簽200。在實(shí)施例中，如果RFID標(biāo)簽200損壞，RFID系統(tǒng) 適于(如通過編程)產(chǎn)生報警，并基于數(shù)據(jù)存儲單元82或控制器的 內(nèi)存單元如控制器70 (圖2)中的內(nèi)存單元76中保存的數(shù)據(jù)提供物 品的最后位置(或完整跟蹤記錄)。
重疊微微蜂窩小區(qū)
在實(shí)踐中，微微蜂窩小區(qū)40通常沒有清晰邊界(如圖10中所示)， 而是與相鄰的微微蜂窩小區(qū)(如圖4中所示)重疊。因此，可能發(fā)生 一個以上微微蜂窩小區(qū)40覆蓋和閱讀同一 RFID標(biāo)簽200的情況。 在這種情況下，RFID系統(tǒng)可準(zhǔn)確地識別相應(yīng)物品220的位置。如果 兩個或兩個以上微微蜂窩小區(qū)40閱讀RF標(biāo)簽200，則RFID標(biāo)簽必 定位于微微蜂窩小區(qū)之間的交叉點(diǎn)。在實(shí)施例中，RFID系統(tǒng)適于(如 通過編程)考慮微微蜂窩小區(qū)重疊并確定RFID標(biāo)簽的位置。
很顯然，在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可進(jìn)行多種修改和變化。因此，如果對本發(fā)明的修改和變化在所附權(quán) 利要求及其等效方案的范圍內(nèi)，則本發(fā)明覆蓋這些修改和變化。
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權(quán)利要求
1、用于跟蹤一個或多個RFID標(biāo)簽的基于光纖的射頻識別RFID系統(tǒng)，其中所述RFID標(biāo)簽上保存有信息，該系統(tǒng)包括由相應(yīng)的一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器形成的一個或多個微微蜂窩小區(qū)的陣列組成的微微蜂窩覆蓋區(qū)，每一轉(zhuǎn)發(fā)器具有天線且適于將電射頻RF信號轉(zhuǎn)換為光RF信號，反之亦然；一個或多個RFID閱讀器，每一RFID閱讀器經(jīng)相應(yīng)的一個或多個光纖RF通信鏈路光連接到一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器；其中每一轉(zhuǎn)發(fā)器光連接到所述一個或多個RFID閱讀器之一并適于接收相應(yīng)微微蜂窩小區(qū)內(nèi)的每一RFID標(biāo)簽中保存的信息及將該信息在相應(yīng)的光纖RF通信鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的RFID閱讀器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中每一光纖RF通信鏈路包括下 行鏈路光纖和上行鏈路光纖。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器排列在由上 行鏈路光纖和下行鏈路光纖形成的光纜中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器排列在多根 光纜中，每一光纜光連接到至少一RFID閱讀器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述光纜包括多個間隔開的轉(zhuǎn)發(fā)器°
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，包括位于中心控制站處的多個RFID 閱讀器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括 光開關(guān)；單一 RFID閱讀器，其中該單一 RFID閱讀器經(jīng)第一光纖RF通信鏈路光連接到所述光開關(guān)；經(jīng)多個第二光纖RF通信鏈路光連接到光開關(guān)的多個轉(zhuǎn)發(fā)器；及 其中所述光開關(guān)適于在所述第一光纖RP通信鏈路和每一所述第二光纖RF通信鏈路之間切換光連接從而使RFID閱讀器能每次與一個轉(zhuǎn)發(fā)器通信。
8、根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，具有單一 RFID閱讀器及經(jīng)相應(yīng)的多個通信鏈路光連接到所述單一 RFID閱讀器的多個轉(zhuǎn)發(fā)器，其中所 述單一RFID閱讀器包括多個轉(zhuǎn)換器對，每一轉(zhuǎn)換器對包括電光E/0轉(zhuǎn)換器和光電O/E 轉(zhuǎn)換器，每一轉(zhuǎn)換器對經(jīng)光纖RF通信鏈路之一光連接到所述轉(zhuǎn)發(fā)器 之一；及RF開關(guān)，該RF開關(guān)在不同的轉(zhuǎn)換器對之間導(dǎo)引電RF信號以每 次與一個轉(zhuǎn)發(fā)器通信。
9、 用于跟蹤一個或多個射頻識別RFID標(biāo)簽的基于光纖的RFID 系統(tǒng)，其中所述RFID標(biāo)簽發(fā)射電磁RFID標(biāo)簽信號，所述系統(tǒng)包括一個或多個RFID閱讀器；一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器，每一轉(zhuǎn)發(fā)器適于在相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器形成的微微蜂 窩小區(qū)上將光RF信號轉(zhuǎn)換為電磁RF信號，反之亦然；一個或多個光纖RF通信鏈路，該通信鏈路將一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器 中的每一個光連接到所述一個或多個RFID閱讀器；及其中所述一個或多個RFID閱讀器在所述一個或多個光纖RF通 信鏈路上將RF詢問信號發(fā)送給一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器以使所述一個或多 個轉(zhuǎn)發(fā)器電磁詢問給定微微蜂窩小區(qū)內(nèi)的RFID標(biāo)簽，并在光通信鏈 路上將RFID標(biāo)簽發(fā)射的RFID標(biāo)簽信息轉(zhuǎn)發(fā)回相應(yīng)的RFID閱讀器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，具有多個轉(zhuǎn)發(fā)器和單一RFID閱讀 器，所述單一 RFID閱讀器包括電連接到多對電光E/O轉(zhuǎn)換器和光電 O/E轉(zhuǎn)換器中的每一對的RF開關(guān)，從而使所述單一 RFID閱讀器能 每次與一個轉(zhuǎn)發(fā)器通信。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，具有單一 RFID閱讀器和多個轉(zhuǎn)發(fā) 器，其中所述單一RFID閱讀器和所述多個轉(zhuǎn)發(fā)器光連接到適于使所 述單一 RFID閱讀器每次與一個轉(zhuǎn)發(fā)器光通信的光開關(guān)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器沿包括 一個或多個光纖RF通信鏈路的光纜排列。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中一個或多個RFID標(biāo)簽附著到相應(yīng)的一個或多個物品上。
14、 射頻識別RFID方法，包括在由相應(yīng)的一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器形成的一個或多個微微蜂窩小區(qū) 組成的微微蜂窩覆蓋區(qū)內(nèi)査找其中保存有信息的一個或多個RFID標(biāo) 簽；將來自RFID閱讀器的詢問信號在相應(yīng)光纖上發(fā)送給每一轉(zhuǎn)發(fā)器 以從相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器微微蜂窩小區(qū)中的任何RFID標(biāo)簽引出RFID標(biāo)簽信 號；在相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)器中檢測每一微微蜂窩小區(qū)內(nèi)由其中的RFID標(biāo)簽 發(fā)射的電磁RFID標(biāo)簽信號；及將所接收的RFID標(biāo)簽信號在光纖上傳給相應(yīng)的RFID標(biāo)簽閱讀器。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，包括將一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器光連接 到同一RFID閱讀器。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，包括沿光纜間隔開排列多個轉(zhuǎn)發(fā)器。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，包括采用多根光纜創(chuàng)建微微蜂窩 覆蓋區(qū)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，包括在中心控制站采用多個RFID 閱讀器。
19、 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，包括使用光開關(guān)或RF開關(guān)在單 一RFID閱讀器和光連接到所述RFID閱讀器的多個轉(zhuǎn)發(fā)器之間切換。
20、 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，包括從至少一 RFID閱讀器向一 個或多個RFID標(biāo)簽中的至少一個寫信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于光纖的射頻識別(RFID)系統(tǒng)，其包括經(jīng)相應(yīng)的一個或多個光纖RF通信鏈路光連接到一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器的一個或多個RFID閱讀器。每一轉(zhuǎn)發(fā)器適于從相關(guān)微微蜂窩小區(qū)內(nèi)的RFID標(biāo)簽接收電磁RF標(biāo)簽信號并在相應(yīng)的光纖RF通信鏈路上將光RF標(biāo)簽信號傳給相應(yīng)的RFID閱讀器。之后，RFID閱讀器將光RF標(biāo)簽信號轉(zhuǎn)換為電RFID標(biāo)簽信號，并從RFID標(biāo)簽信號提取RFID標(biāo)簽信息。轉(zhuǎn)發(fā)器可沿由構(gòu)成光纖RF通信鏈路的下行鏈路和上行鏈路光纖對組成的一根或多根光纜的長度間隔開排列。
文檔編號H04B10/12GK101467367SQ200780022093
公開日2009年6月24日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者M·N·伊斯頓, M·索爾 申請人:康寧光纜系統(tǒng)有限公司