Aplicaciones para sistemas de identificación por radiofrecuencia.

Un dispositivo portátil de RFID, que comprende como una unidad integrada:

(a) un ordenador,

(b) una antena para transmitir órdenes o comandos entre una etiqueta de RFID y un lector de RFID;

(c) un lector de RFID para leer información de identificación desde múltiples elementos de RFID de modo sustancialmente simultáneo, en el que el rango operativo del lector está restringido de manera que el lector solo interrogaetiquetas de RFID que están en un rango más próximo que en ausencia de la restricción, y en el que el rango operativo dellector es restringido restringiendo la potencia de salida del lector de RFID; y

(d) una pantalla de presentación.

Aplicaciones para sistemas de identificación por radiofrecuencia.

Esta solicitud de patente reivindica la prioridad de la solicitud de Patente Norteamericana de número de serie 09/134.686, presentada el 14 de Agosto de 1998 con el mismo título, y la solicitud de Patente Norteamericana de número de serie 09/344.758 presentada el 25 de Junio de 1999 con el mismo título, ambas de las cuales fueron cedidas a la cesionaria del presente invento.

Campo técnico

El invento se refiere a aplicaciones para sistemas de identificación por radiofrecuencia (RFID) , y particularmente al uso de tales sistemas en bibliotecas.

Antecedentes del invento Los sistemas de vigilancia electrónica de artículos ("EAS") detectan la presencia de pequeños dispositivos electrónicos situados sobre o en un artículo o llevados por una persona de interés, y son a menudo utilizados en entornos de venta al por menor o bibliotecas para impedir el hurto u otra retirada no autorizada de artículos. Estos dispositivos, que son corrientemente conocidos como etiquetas o marcadores, han contenido en el pasado solo información relativa a la presencia de un artículo. Esta información podría ser obtenida interrogando electrónicamente a la etiqueta, bien de manera intermitente o bien de manera continua. Al menos cuatro sistemas distintos de sistemas EAS han evolucionado a lo largo de los años, basándose en cómo se realizaba esta interrogación: magnético, magneto-mecánico, radiofrecuencia (RF) y microondas. De estos cuatro, los sistemas magnéticos han proporcionado los mayores niveles de seguridad en la mayor parte de las aplicaciones. Las etiquetas magnéticas son fácilmente ocultadas en o sobre un objeto, difíciles de detectar (debido a que son menos susceptibles al apantallamiento o protección, al curvado, y a la presión) , y fáciles de desactivar y reactivar, proporcionando por ello un elevado grado de seguridad y alguna información relativa al estado del artículo etiquetado.

Muchos usuarios de los sistemas EAS desean conocer algo más que solo si un objeto etiquetado está presente. Quieren conocer qué objeto etiquetado está presente, por ejemplo. La información detallada relativa a las características de objetos, tales como su fecha de fabricación, estado de inventario, y propietario han sido comunicadas generalmente a sistemas de manipulación y control automatizados mediante un código de barras óptico. Aunque barato y efectivo, el código de barras óptico tiene ciertas limitaciones. Los códigos de barras deben ser visibles, lo que limita las posiciones en las que pueden ser colocados, y los códigos de barras pueden ser fácilmente tapados, bien accidental o bien intencionadamente. El rango en el que el detector puede detectar el código de barras es también relativamente pequeño. El código de barras puede tener también que ser posicionado apropiadamente para su detección. También, debido a que los códigos de barras son a menudo expuestos para permitir la detección, el código de barras es susceptible de dañarse lo que puede dar como resultado fallos en la detección. Por último múltiple artículos deben ser tratados o procesados de uno en uno. Estas restricciones de los sistemas de código de barras los hacen indeseables o ineficientes para algunas aplicaciones, tales como la marcación de medios de biblioteca.

Más recientemente, se han desarrollado técnicas de identificación electrónica (también conocidas como identificación por radiofrecuencia o RFID) para enfrentarse a las limitaciones de códigos de barras ópticos. Los sistemas RFID han tenido éxito en proporcionar identificación y rastreo del objeto, pero son deficientes en proporcionar la seguridad del objeto debido a que la mayor parte de los sistemas de RFID opera en rangos de frecuencia (~1 MHz y por encima) en los que la etiqueta es fácilmente superada. La deficiencia de seguridad asociada con las etiquetas de radiofrecuencia se plantea porque pueden ser “protegidas”, por ejemplo, cubriendo la etiqueta con una mano o una lámina de aluminio, o incluso colocando la etiqueta en un libro. Incluso etiquetas de radiofrecuencia alimentadas por baterías o pilas pueden ser bloqueadas, aunque su rango es superior y el bloqueo sería más difícil. Así, objetos etiquetados con una etiqueta de RFID pueden escapar a la detección, bien de manera inadvertida o bien intencionadamente. Esto reduce mucho su efectividad como dispositivos de seguridad. Los marcadores de RFID son también relacionados con las “tarjetas inteligentes”. Han aparecido en aplicaciones comerciales tanto tarjetas inteligentes de contacto como las que no son de contacto. Las tarjetas inteligentes tienden a asociarse con una persona específica en vez de con un objeto etiquetado. Las cuestiones clave relacionadas con la seguridad y el rastreo de la tarjeta inteligente (o de la persona que la lleva) son similares a las descritas antes para los marcadores de RFID.

Las cuestiones clave de seguridad asociadas con marcadores de RFID son similares a las familiares para cualquier experto en la técnica de etiquetas EAS basadas en radiofrecuencia – y microondas. Se ha empleado un esfuerzo sustancial en intentar remediar las deficiencias de las etiquetas EAS basadas en radiofrecuencia – y microondas. Sin embargo, ningún esfuerzo ha mejorado sustancialmente sus prestaciones como etiquetas de seguridad. La Patente Norteamericana nº

5.517.195 (de Narlow y col.) , titulada “Etiqueta EAS de Doble Frecuencia Dual con Bobina de Desactivación", describe una etiqueta EAS de microondas de doble frecuencia que incluye un circuito de antena que tiene un diodo, y un circuito de desactivación. El circuito de desactivación responde a un campo magnético alterno de baja energía induciendo una tensión en el diodo del circuito de antena de modo que desactive el diodo y la antena, desactivando por ello la etiqueta. Aunque útil para algunas aplicaciones, la etiqueta basada en un condensador descrita en Narlow y col., puede dejar escapar carga eléctrica a lo largo del tiempo, lo que podría causar que la etiqueta resulte activada de forma no intencionada.

Las etiquetas EAS de radiofrecuencia del tipo descrito en la Patente Norteamericana nº 4.745.401 (de Montean y col.) incluyen un elemento magnético. El elemento magnético altera la sintonización de la etiqueta cuando ha sido magnetizada adecuadamente por un dispositivo accesorio, y bloquea por ello la respuesta de radiofrecuencia de la etiqueta. Aunque estas etiquetas tienen una cierta utilidad, todavía no resuelven las cuestiones clave de seguridad e identificación mejoradas.

La tecnología de identificación por radiofrecuencia ha sido desarrollada por un varias compañías, incluyendo Motorola/Indala (véanse las Patentes Norteamericanas nº 5.378.880 y nº 5.565.846) , Texas Instruments (véanse las Patentes Norteamericanas nº 5.347.280 y nº 5.541.604) , Mikron/Philips Semiconductors, Single Chip Systems (véanse las Patentes Norteamericanas nº 4.442.507; nº 4.796.074; nº 5.095.362; nº 5.296.722; y nº 5.407.851) , CSIR (véanse los documentos Europeos nº 0.494.114 A2; nº 0.585.132 A1; nº 0.598.624 A1; y nº 0.615.285 A2) , IBM (véanse las Patentes Norteamericanas nº 5.528.222; nº 5.550.547; nº 5.521.601; y nº 5.682.143) , y Sensormatic Electronics (véase la Patente Norteamericana nº 5.625.341) . Estas etiquetas intentan todas proporcionar una identificación remota sin la necesidad de una batería o pila. Funcionan a frecuencias que oscilan desde 125 KHz a 2, 45 GHz. Las etiquetas de frecuencia inferior (125 KHz) son moderadamente resistentes al apantallamiento, pero solo tienen una funcionalidad de radiofrecuencia limitada debido a las restricciones de ancho de banda. En particular, los sistemas basados en estos marcadores funcionan en general de forma fiable sólo cuando una sola etiqueta está en la zona de interrogación en un instante. También tienden a ser relativamente voluminosas y caras de fabricar. A frecuencias más elevadas, (típicamente 13, 56 MHz, 915 MHz, y 2, 45 GHz) , el ancho de banda añadido disponible ha permitido el desarrollo de sistemas que pueden procesar de forma fiable múltiples etiquetas en la zona de interrogación en un período corto de tiempo. Esto es muy deseable para muchas aplicaciones de producto. Además, alguno de los diseños de etiqueta mantienen la promesa de ser relativamente baratos de fabricar y por tanto más atractivos para un cliente. Sin embargo, estos dispositivos de frecuencia más elevada comparten en grados variables la susceptibilidad al apantallamiento descrito anteriormente.

A partir de la anterior descripción, debería quedar claro que hay un número de aplicaciones para las etiquetas de RFID en distintos entornos en los que la identidad... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo portátil de RFID, que comprende como una unidad integrada:

(a) un ordenador,

(b) una antena para transmitir órdenes o comandos entre una etiqueta de RFID y un lector de RFID;

(c) un lector de RFID para leer información de identificación desde múltiples elementos de RFID de modo sustancialmente simultáneo, en el que el rango operativo del lector está restringido de manera que el lector solo interroga etiquetas de RFID que están en un rango más próximo que en ausencia de la restricción, y en el que el rango operativo del lector es restringido restringiendo la potencia de salida del lector de RFID; y

(d) una pantalla de presentación.

2. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 1, que comprende además:

(e) un escritor de RFID para transmitir información a un elemento de RFID para almacenarla en él.

3. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 1, que comprende además:

(e) un sistema de transferencia de datos para transferir datos desde el dispositivo de RFID a una base de datos separada.

4. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 3, en el que el sistema de transferencia de datos comprende una conexión para acoplar operativamente con un puesto de conexión.

5. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 3, en el que el sistema de transferencia de datos comprende una conexión de transferencia de datos cableada.

6. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 3, en el que el sistema de transferencia de datos comprende un sistema de transferencia de datos inalámbrico.

7. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 1, en el que el dispositivo incluye una fuente de alimentación integral.

8. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 1, en el que el ordenador es un ordenador portátil separable.

9. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 8, en el que el ordenador incluye una fuente de alimentación separada de la fuente de alimentación para el resto del dispositivo.

10. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 8, en el que el ordenador portátil separable comprende una conexión para acoplar operativamente con un puesto de conexión.

11. El dispositivo portátil de RFID según la reivindicación 1, que comprende además:

(e) un sistema de entrada de información para proporcionar información al dispositivo de RFID distinta que por interrogación por radiofrecuencia.