Dispositivo acoplador de microcintas de campo próximo UHF selectivo espacialmente y sistema de RFID que utiliza el dispositivo.

Un sistema que comprende un transceptor de RFID (42), estando adaptado el sistema para comunicarse exclusivamente

con un único transpondedor situado en una región de funcionamiento del transpondedor predeterminada,

comprendiendo el citado sistema:

un acoplador de campo próximo (30) que tiene una propiedad de campo próximo selectiva espacialmente,que se extiende en la región de funcionamiento del transpondedor;

en el que el acoplador de campo próximo que tiene una pluralidad de líneas (50) interconectadas eléctricamenteen paralelo, y un plano de tierra separado (9), de tal manera que el sistema está configurado paraestablecer, en niveles de potencia del transceptor predeterminados, un acoplamiento mutuo que es selectivo exclusivamente para un transpondedor único situado en la citada región de funcionamiento del transpondedor,y que se caracteriza porque

el acoplador de campo próximo termina por una resistencia terminal seleccionada para que no coincida conuna impedancia característica de la pluralidad de líneas.

Dispositivo acoplador de microcintas de campo próximo UHF selectivo espacialmente y sistema de RFID que utiliza el dispositivo

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a sistemas de RFID, operables con una variedad de transpondedores acoplados electro - magnéticamente de diferentes dimensiones, que trabajan en estrecha proximidad a una antena transceptora de RF que es selectiva espacialmente, para un transpondedor individual que se encuentra situado en una región de funcionamiento del transpondedor predeterminada para excluir otros transpondedores adyacentes, y su aplicación a impresoras - codificadoras u otros sistemas que utilizan sistemas UHF de RFID de este tipo.

2. Descripción de la técnica relacionada

El documento US - A - 2002/0167397 describe un verificador de etiquetas de RFID, que incluye un interrogador de RF que transmite unas señales de interrogación primera y segunda, teniendo cada una de ellas una primera característica de funcionamiento que difieren una de la otra en una cantidad conocida. El interrogador de RF recibe unas señales de retorno primera y segunda que corresponden a las señales de interrogación respectivas. Un procesador determina una respuesta de la etiqueta de RFID tal como es definida por una segunda característica de funcionamiento de las señales de retorno primera y segunda. El verificador puede determinar la intensidad de señal de la señal de retorno para variar las intensidades de la señal de interrogación. Típicamente, se desea una respuesta plana. Adicional, o alternativamente, el verificador puede determinar la respuesta en términos de intensidad de señal de las señales de respuesta para las señales de interrogación que tienen frecuencias diferentes. En algunas aplicaciones, la selectividad de frecuencia puede ser deseable. Adicional, o alternativamente, el verificador puede determinar la respuesta en términos de la frecuencia de las señales de interrogación que tienen intensidades variables. Un verificador de símbolos legible por máquina puede estar acoplado a, o formar parte del verificador de RFID. Una impresora puede estar acoplada a, o formar parte del verificador de etiquetas de RFID.

La tecnología de identificación por radiofrecuencia UHF (RFID) permite la adquisición inalámbrica y / o la transmisión de datos a transpondedores activos (energizados por batería) o pasivos, utilizando una técnica de retrodispersión. Para comunicarse con el transpondedor, es decir, "leer", y / o "escribir" comandos y/o datos en el mismo, el transpondedor es expuesto a un campo electromagnético de RF por el transceptor, que se acopla con, y energiza al transpondedor (si es pasivo) por medio de inducción electromagnética y transfiere los comandos y los datos utilizando un protocolo de señalización de RF de "interfaz aérea" predefinido.

Cuando múltiples transpondedores pasivos se encuentran dentro del rango del mismo campo electromagnético del transceptor de RF, cada uno será energizado y tratará de comunicar con el transceptor, produciendo errores potencialmente en la "lectura" y o "escritura" en un transpondedor específico en el campo lector. Existen técnicas de gestión anticolisión para permitir la lectura y escritura casi simultáneas en numerosos transpondedores estrechamente agrupados en un campo electromagnético de RF común. Sin embargo, la gestión anticolisión aumenta la complejidad del sistema, el costo y el retardo de respuesta. Además, la gestión anticolisión es " ciega" puesto no puede reconocer donde se encuentra situado físicamente un transpondedor específico que está siendo procesado en el campo electromagnético de RF, por ejemplo, que transpondedor está situado próximo al cabezal de impresión de una impresora - codificadora.

Una manera de evitar errores durante la lectura y la escritura en transpondedores sin necesidad de utilizar la gestión anticolisión es aislar eléctricamente un transpondedor específico de interés de los transpondedores próximos. Previamente, el aislamiento de los transpondedores ha utilizado alojamientos protegidos contra RF y cajas o cámaras anecoicas a través de los cuales los transpondedores pasan individualmente para ser sometidos a una exposición personalizada en el campo de RF de interrogación. Esto requiere que los transpondedores individuales tengan protecciones complejas o una separación espacial significativa.

Se han desarrollado impresoras - codificadoras de RFID que pueden imprimir bajo demanda en etiquetas, tickets, placas, tarjetas u otros medios a los cuales se une o se integra un transpondedor. Estas impresoras - codificadoras tienen un transceptor para que se puedan comunicar bajo demanda con el transpondedor en los medios individuales, para leer y / o almacenar datos en el transpondedor unido. Por las razones expuestas, es altamente deseable en muchas aplicaciones presentar los medios en rollos u otro formato en el que los transpondedores están colocados con una separación estrecha. Sin embargo, la separación estrecha de los transpondedores exacerba la tarea de comunicar en serie con cada transpondedor individual sin comunicar al mismo tiempo con los transpondedores vecinos en los medios. Esta comunicación selectiva exclusivamente con un transpondedor individual se agrava aún más en impresoras - codificadoras diseñadas para imprimir en medios en o cerca del mismo espacio en el que se coloca el transpondedor cuando está siendo interrogado.

Cuando se suministran transpondedores unidos a un sustrato portador, por ejemplo en etiquetas, tickets, placas, u otros medios con RFID unidos suministrados en rollos, pilas plegadas en Z u otro formato, es necesaria una longitud adicional del substrato portador para permitir que un transpondedor sobre el substrato portador salga de la zona de campo aislada antes de que entre el siguiente transpondedor en línea. El sustrato portador extra aumenta los costes de los materiales y el volumen requerido del suministro a granel de los medios del transpondedor para un número dado de transpondedores. El incremento de la separación entre los transpondedores también puede frenar el rendimiento general de la impresora - codificadora.

Cuando los transpondedores de diferentes tamaños y factores de forma son procesados, la protección de RF y / o la configuración de cámara anecoica, también requerirán una reconfiguración, lo cual añade costo, complejidad y la reducción de la productividad en general. En algunas impresoras - codificadoras se desea imprimir en un medio montado en el transpondedor en la misma región de funcionamiento del transpondedor en la cual está se está leyendo del, o escribiendo en el transpondedor. Esto puede ser muy difícil de conseguir si el transpondedor también debe estar aislado en un alojamiento o cámara protegidos.

Los transpondedores de UHF pueden funcionar, por ejemplo, en la banda de 902 a 928 MHz en los Estados Unidos y en otras bandas ISM designadas en diferentes partes del mundo. Por ejemplo, en la figura 1, un acoplador 3 de la técnica anterior de microcintas de "Onda Directa" de media longitud de onda convencional, que consiste, por ejemplo, en una cinta conductora rectangular 5 sobre una placa de circuito impreso 7 que tiene una capa 9 de plano de tierra separada configurada para estas frecuencias. Un extremo de la cinta conductora 5 está conectado a un transceptor 42 y el otro extremo está conectado a través de la resistencia terminal 8 al plano de tierra 9. La cinta conductora 5, como se muestra en la figura, tiene una anchura significativa debido a los requisitos de diseño de RF impuestos por la necesidad de crear unas características de respuesta de frecuencia aceptables. Este tipo de acoplador 3 de la técnica anterior se ha utilizado con transpondedores de UHF que son relativamente grandes en comparación con la extensión del acoplador 3 de la técnica anterior.

Como se muestra por las figuras 2a y 2b, los transpondedores 1 recientemente desarrollados, diseñados para funcionar con frecuencias de UHF, tienen una dimensión reducida de una manera tan significativa, en la presente memoria descriptiva, por ejemplo, de unos pocos milímetros de ancho, que se activarán con el paso próximo del acoplador 3 de la técnica anterior más grande por la fuga de energía electromagnética 10 concentrada en cualquier borde lateral de la banda conductora 5 del acoplador 3 de la técnica anterior. En la figura 2A, las dos regiones de fuga "A" y "B" definidas por la fuga de energía electromagnética 10 son pequeñas y relativamente... [Seguir leyendo]

1. Un sistema que comprende un transceptor de RFID (42) , estando adaptado el sistema para comunicarse exclusivamente con un único transpondedor situado en una región de funcionamiento del transpondedor predeterminada, comprendiendo el citado sistema:

un acoplador de campo próximo (30) que tiene una propiedad de campo próximo selectiva espacialmente, que se extiende en la región de funcionamiento del transpondedor;

en el que el acoplador de campo próximo que tiene una pluralidad de líneas (50) interconectadas eléctricamente en paralelo, y un plano de tierra separado (9) , de tal manera que el sistema está configurado para establecer, en niveles de potencia del transceptor predeterminados, un acoplamiento mutuo que es selecti

vo exclusivamente para un transpondedor único situado en la citada región de funcionamiento del transpondedor, y que se caracteriza porque

el acoplador de campo próximo termina por una resistencia terminal seleccionada para que no coincida con una impedancia característica de la pluralidad de líneas.

2. El sistema definido por la reivindicación 1, en el que el acoplador está posicionado a una distancia desde el 15 transpondedor que no cambia significativamente una característica de impedancia del acoplador.

3. El sistema definido por la reivindicación 1 que comprende, además, medios de transporte para transportar una banda de etiquetas a través de la citada región de funcionamiento del transpondedor, teniendo al menos algunas de las etiquetas un transpondedor de RFID.

4. El sistema definido por la reivindicación 1, que incluye, además, medios de transporte para hacer avanzar de

forma incremental el transpondedor dentro de la región de funcionamiento del transpondedor, si el transpondedor está situado en un hueco de intensidad de campo de la región de funcionamiento del transpondedor.

5. Un procedimiento para establecer la comunicación entre un transceptor y un único transpondedor situado en una región de funcionamiento del transpondedor confinada predeterminada, que comprende:

generar un campo próximo en una región de funcionamiento del transpondedor, que varía en respuesta a

una señal de entrada de radio frecuencia, formando el campo próximo con un acoplador que tiene una pluralidad de líneas conectadas eléctricamente en paralelo, y un plano de tierra separado, terminando el acoplador de campo próximo con una resistencia terminal seleccionada para que no coincida con una impedancia característica de la pluralidad de líneas, y

establecer en niveles de potencia predeterminados del transceptor, un acoplamiento mutuo que es selectivo 30 exclusivamente para un único transpondedor situado en la citada región de funcionamiento del transpondedor.

6. El procedimiento definido por la reivindicación 5, que incluye, además, el paso de colocar el acoplador a una distancia desde el transpondedor que no cambie significativamente una característica de impedancia del acoplador.

7. El procedimiento definido por la reivindicación 5, que incluye transportar una banda de etiquetas a través de la citada región de funcionamiento del transpondedor, teniendo al menos algunas de las citadas las etiquetas un transpondedor de RFID, y en el que el citado procedimiento incluye la impresión en las citadas etiquetas.

8. El procedimiento definido por la reivindicación 5, que incluye, además, el paso de hacer avanzar incremental

mente el transpondedor dentro de la región de funcionamiento del transpondedor, si el transpondedor está si40 tuado en un hueco de intensidad de campo de la región de funcionamiento del transpondedor.