Dispositivo de identificación y sistema de identificación.

Un dispositivo de identificación (1) para recibir una primera señal y transmitir una segunda señal,

incluyendo el dispositivo:

un medio de recepción (35) para recibir la primera señal y emplear la primera señal para generar un voltaje;

donde el medio de recepción (35) genera una primera corriente a partir del voltaje;

un circuito integrado (37);

donde el circuito integrado (37) incluye un medio de selección de estado (41) dispuesto para seleccionar si el dispositivo está en un primer estado o un segundo estado de tal manera que, cuando el dispositivo de identificación esté en el segundo estado, no interfiera con la operación de otros dispositivos de identificación en el primer estado;

una conexión (39) entre el medio de recepción (35) y el circuito integrado (37); y

un medio de transmisión (45) para generar la segunda señal;

donde, con relación al segundo estado, una cantidad relativamente mayor de la primera corriente fluye a través del medio de recepción (35) cuando el dispositivo está en el primer estado; y

donde, con relación al primer estado, una cantidad relativamente menor de la primera corriente fluye a través del medio de recepción (35) cuando el dispositivo está en el segundo estado; caracterizado por:

un circuito (8) dispuesto para aumentar el voltaje generado por el medio de recepción (35).

Dispositivo de identificación y sistema de identificación Campo de la invención La presente invención se refiere a un dispositivo de identificación y a un sistema que lo incorpora. La invención se ha desarrollado primariamente como una etiqueta de identificación por radio frecuencia ("RFID") para un sistema de manejo de paquetes, documentos o artículos postales y se describirá a continuación con referencia a estas aplicaciones. Sin embargo, la invención no se limita a los campos particulares de uso y también es adecuada para la gestión de inventario, sistemas de control de stocks, y otras aplicaciones.

Antecedentes Las etiquetas RFID pasivas son conocidas, e incluyen por lo general una bobina de antena sintonizada resonante conectada eléctricamente a un circuito integrado (CI) . Los ejemplos de tales etiquetas RFID incluyen: US 5.517.194 (Carroll y colaboradores) ; US 4.546.241 (Walton) ; US 5.550.536 (Flaxel) ; y US 5.153.583 (Murdoch) .

Los sistemas que emplean RFID incluyen típicamente un interrogador que genera un campo magnético a la frecuencia resonante de la bobina de antena sintonizada. Cuando la bobina está situada dentro del campo magnético, los dos acoplan y se genera un voltaje en la bobina. El voltaje en la bobina es amplificado por el factor Q de la bobina y proporciona potencia eléctrica al CI. Con esta potencia, el CI es capaz por ello de generar una señal de identificación codificada que en último término es transmitida al interrogador.

Surgen limitaciones porque la corriente resonante que fluye en la bobina de antena sintonizada también genera un campo magnético en la región de la bobina. Es decir, si hay un objeto, tal como una segunda etiqueta con una segunda bobina, dispuesto cerca de la primera bobina, el voltaje generado por la primera bobina (y también la segunda bobina) será reducido por la cancelación parcial, o incluso la cancelación completa, de estos campos respectivos. A su vez, esta reducción consecuente de potencia no permitirá que la primera etiqueta (y probablemente tampoco la segunda etiqueta) proporcione fiablemente una señal de identificación al interrogador.

A la luz de esto, muchos campos que emplean tales etiquetas, como los servicios de manejo de equipajes, los servicios de transporte de cartas, los sistemas de gestión de inventario, etc, no pueden ser procesados en configuraciones "densas". En otros términos, tales artículos deben estar separados suficientemente para que las etiquetas, y los sistemas que incorporan tales etiquetas, operen fiablemente. Tales limitaciones de "densidad" tienden así a dar lugar a restricciones de velocidad y eficiencia.

La explicación de la técnica anterior dentro de esta memoria descriptiva tiene la finalidad de ayudar al destinatario a entender la invención y no supone admitir la extensión del conocimiento general común en el campo de la invención.

US2001/0035461 describe un soporte de datos que tiene una tasa de reloj que se puede variar según la intensidad de la señal entre el soporte de datos y un interrogador.

US 6.427.065 describe una tarjeta CI y un sistema de lectura/escritura, donde se puede transmitir establemente potencia por radio desde el dispositivo de lectura/escritura a la tarjeta CI usando un circuito de impedancia variable.

WO02/27650 describe un dispositivo accionado a distancia que permite la desintonización selectiva de un circuito resonante donde un interrogador alimenta el dispositivo accionado a distancia.

GB2321726 describe un soporte de datos portátil sin contacto que tiene una pluralidad de reactancias conmutables para efectuar regulación y optimización de potencia por sintonización o desintonización de un circuito resonante.

Resumen de la invención Un objeto de la presente invención es superar, o al menos mejorar sustancialmente, una o varias de las desventajas de la técnica anterior o al menos proporcionar una alternativa útil.

Según un primer aspecto de la invención se facilita un dispositivo de identificación según la reivindicación 1.

Preferiblemente, el transceptor bascula entre un primer estado y un segundo estado, donde la corriente consumida por el transceptor durante el primer estado es más grande que la corriente consumida durante el segundo estado. Más preferiblemente, el transceptor selecciona el segundo estado más frecuentemente que el primer estado. Incluso más preferiblemente, la probabilidad de seleccionar el segundo estado es al menos dos veces la probabilidad de seleccionar el primer estado.

En una realización preferida, el transceptor tiene un ciclo operativo donde, durante dicho ciclo, el transceptor está en

el primer o en el segundo estado. Preferiblemente, el transceptor selecciona el primer estado con una probabilidad de menos de 1/2. Más preferiblemente, la probabilidad es inferior a 1/4. Incluso más preferiblemente, la probabilidad es inferior o igual a 1/16. Consiguientemente, el primer estado no se selecciona necesariamente en cada ciclo. En el uso de la señal, la señal de interrogación es generada en una zona predeterminada por un interrogador. Preferiblemente, el dispositivo se mantiene dentro del campo de señal durante más de un ciclo. Más preferiblemente, el dispositivo se mantiene dentro del campo durante al menos el número de ciclos igual a la recíproca de la probabilidad del primer estado seleccionado.

En una forma preferida, la selección del primer estado y el segundo estado se basa en un algoritmo predeterminado. Un ejemplo de un algoritmo preferido es un número aleatorio o pseudoaleatorio.

Preferiblemente, la antena y el transceptor están montados en un sustrato común. Más preferiblemente, la antena es una bobina y la corriente generada en la bobina responde a la señal de interrogación.

Preferiblemente, durante el primer estado, la corriente consumida por el transceptor tiene la finalidad de permitir su operación. Es decir, el primer estado es un estado normal, mientras que el segundo estado es un estado de espera. Por ejemplo, en el estado normal la corriente alimenta los circuitos de reloj relevantes, el circuito de procesado de señal, y análogos. En este estado, la corriente también permite que el transceptor genere una señal de identificación.

Más preferiblemente, el transceptor se basa en la corriente para activar la antena para transmitir la señal de identificación. En otras realizaciones, el dispositivo incluye una antena de transmisión separada y el transceptor mueve dicha antena separada para transmitir la señal de identificación. En ambos casos, la corriente consumida de la antena es la fuente de potencia para la generación y transmisión de la señal de identificación.

El dispositivo es preferiblemente pasivo porque no tiene una fuente de potencia abordo. Sin embargo, la invención también es aplicable a dispositivos activos donde se prolonga la vida de la fuente de potencia abordo.

Según un segundo aspecto de la invención se facilita un sistema para identificar artículos según la reivindicación 39.

Preferiblemente, durante el primer estado el transceptor responde a la señal de interrogación para generar la señal de identificación. Más preferiblemente, en el segundo estado el dispositivo responde a la señal de interrogación solamente para la finalidad de bascular la corriente de antena entre los estados primero y segundo. Es decir, el primer estado es un estado de corriente normal, mientras que el segundo estado es un estado de espera o de corriente baja.

También preferiblemente, la antena responde al transceptor para transmitir la señal de identificación. En otras realizaciones, sin embargo, el dispositivo incluye una antena separada que responde al transceptor para transmitir la señal de identificación.

Según un tercer aspecto de la invención se facilita un método para interrogar un dispositivo de identificación según la reivindicación 45.

Preferiblemente, la corriente consumida por el transceptor durante el estado operativo es mayor que la corriente consumida durante el estado de espera. Más preferiblemente, el transceptor selecciona el estado de espera más frecuentemente que el estado operativo. Incluso más preferiblemente, la probabilidad de seleccionar el segundo estado es al menos dos veces la probabilidad de seleccionar el primer estado.

En las realizaciones preferidas, el transceptor tiene un ciclo operativo con un inicio y un fin donde, durante dicho ciclo, el transceptor está en el primer o el segundo estado. También preferiblemente, el transceptor selecciona el primer estado con una pequeña probabilidad de menos de 1/2. Más preferiblemente, la probabilidad es inferior a 1/4. Incluso más preferiblemente, la probabilidad... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de identificación (1) para recibir una primera señal y transmitir una segunda señal, incluyendo el dispositivo: un medio de recepción (35) para recibir la primera señal y emplear la primera señal para generar un voltaje; donde el medio de recepción (35) genera una primera corriente a partir del voltaje;

un circuito integrado (37) ; donde el circuito integrado (37) incluye un medio de selección de estado (41) dispuesto para seleccionar si el dispositivo está en un primer estado o un segundo estado de tal manera que, cuando el dispositivo de identificación esté en el segundo estado, no interfiera con la operación de otros dispositivos de identificación en el primer estado;

una conexión (39) entre el medio de recepción (35) y el circuito integrado (37) ; y un medio de transmisión (45) para generar la segunda señal; donde, con relación al segundo estado, una cantidad relativamente mayor de la primera corriente fluye a través del medio de recepción (35) cuando el dispositivo está en el primer estado; y donde, con relación al primer estado, una cantidad relativamente menor de la primera corriente fluye a través del medio de recepción (35) cuando el dispositivo está en el segundo estado; caracterizado por: un circuito (8) dispuesto para aumentar el voltaje generado por el medio de recepción (35) .

2. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 1 donde: hay una primera probabilidad de que el medio de selección de estado seleccione el primer estado; hay una segunda probabilidad de que el medio de selección de estado seleccione el segundo estado; y la selección del segundo estado por el medio de selección de estado es más probable que la selección del primer

estado.

3. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde la primera probabilidad es al menos dos veces más baja que la segunda probabilidad.

4. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde la primera probabilidad es al menos cuatro veces más baja que la segunda probabilidad.

5. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde la primera probabilidad es al menos ocho veces más baja que la segunda probabilidad.

6. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde la primera probabilidad es al menos dieciséis veces más baja que la segunda probabilidad.

7. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde la cantidad relativamente menor de la primera corriente es inferior a 50% de la cantidad relativamente mayor de la primera corriente.

8. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el medio de recepción es una antena (31) .

9. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 8, donde la antena es una bobina (3) .

10. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 8, donde el medio de recepción es una antena dipolo (32) .

11. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 8, donde el medio de recepción es una antena capacitiva (33) .

12. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde la primera señal es al menos una de: una señal eléctrica, una señal capacitiva, una señal inductiva, una señal radio, y una señal magnética.

13. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el circuito es un multiplicador de voltaje (8) .

14. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 13, donde el multiplicador de voltaje tiene un factor de multiplicación de voltaje seleccionable.

15. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el medio de transmisión (45) está conectado y responde a un regulador serie.

16. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el dispositivo incluye además una primera porción de dispositivo que está compuesta por un medio de impedancia (22) en serie con el medio de recepción (35) .

17. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 16, donde el medio de impedancia (22) es al menos uno de: una resistencia extra, un condensador, y un inductor.

18. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 16, donde el medio de impedancia es una impedancia conmutada.

19. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el dispositivo incluye además una segunda porción de dispositivo que está compuesta por el medio de impedancia en serie con el circuito integrado.

20. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 19, donde el medio de impedancia es una impedancia conmutada.

21. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el medio de selección de estado responde a la primera señal.

22. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el dispositivo incluye además una memoria (42) .

23. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 22, donde la memoria (42) incluye espacio de memoria para al menos una de las unidades de información siguientes: información de contenido, información de dirección e información de nombre.

24. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el dispositivo emplea un segundo medio de antena que responde al circuito integrado (37) , para generar la segunda señal.

25. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el medio de recepción (35) también es el medio de transmisión (45) .

26. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 25, donde el medio de transmisión (45) responde al circuito integrado (37) para generar la segunda señal.

27. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el medio de selección de estado incluye un transistor MOSFET (T1) .

28. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 1, donde el medio de selección de estado bascula entre el primer estado y el segundo estado.

29. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 1, donde el medio de selección de estado selecciona aleatoriamente el primer estado o el segundo estado de forma autónoma.

30. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 1, donde el medio de selección de estado es dirigido a seleccionar aleatoriamente el primer estado o el segundo estado en respuesta a una señal de interrogación.

31. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 30, donde cortas interrupciones en la señal de interrogación dirigen el medio de selección de estado.

32. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 30, donde una sola interrupción y una interrupción codificada en la señal de interrogación dirigen el medio de selección de estado.

33. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 30, donde la señal de interrogación es modulada.

34. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 2, donde el medio de selección de estado está compuesto por una pluralidad de circuitos digitales.

35. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 34, donde los circuitos digitales están compuestos por uno de los siguientes: un circuito lógico dedicado que consta de puertas lógicas, un motor de estado que consta de

redes lógicas, un microcontrolador, un procesador, y una pluralidad de redes lógicas controladas preferiblemente por un microcontrolador.

36. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 1, donde el medio de selección de estado está dispuesto además para seleccionar si el dispositivo está en el primer estado o el segundo estado en base a un algoritmo predeterminado.

37. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 36, donde el algoritmo predeterminado se basa en un número aleatorio o pseudoaleatorio.

38. Un dispositivo de identificación (1) según la reivindicación 36, donde el algoritmo predeterminado se basa en un número único.

39. Un sistema para identificar artículos, incluyendo el sistema:

un generador de señal para generar una primera señal; y una pluralidad de dispositivos de identificación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33, estando asociado cada dispositivo individual respectivamente con cada artículo individual.

40. Un sistema según la reivindicación 39, incluyendo además un medio de clasificación que clasifica los artículos según al menos una de las unidades de información siguientes: información de contenido, información de dirección, e información de nombre.

41. Un sistema según la reivindicación 40, donde los artículos son alguno seleccionado del grupo que consta de: documentos; paquetes; artículos con franqueo incluyendo al menos: cartas, y paquetes; equipajes; y artículos relacionados con inventario.

42. Un sistema según la reivindicación 39, donde:

una primera probabilidad está asociada con el primer estado;

una segunda probabilidad está asociada con el segundo estado; y la primera probabilidad es más baja que la segunda probabilidad.

43. Un sistema según la reivindicación 39, donde la primera probabilidad es al menos dos veces más baja que la segunda probabilidad.

44. Un sistema según la reivindicación 39, donde la primera probabilidad es al menos dieciséis veces más baja que la segunda probabilidad.

45. Un método para que un dispositivo de identificación reciba una primera señal y transmita una segunda señal, incluyendo el método los pasos de:

proporcionar un dispositivo de identificación (1) que tiene un circuito integrado (37) incluyendo un medio de selección de estado (41) , un medio de recepción (35) conectado al circuito integrado (37) y un medio de transmisión (45) para generar la segunda señal; recibir la primera señal dentro del medio de recepción (35) y emplear la primera señal para generar un voltaje;

generar una primera corriente a partir del voltaje;

seleccionar por el medio de selección de estado del circuito integrado (37) un primer o un segundo estado para el dispositivo de identificación (1) , donde una cantidad relativamente mayor de la primera corriente fluye a través del medio de recepción (35) cuando el dispositivo está en el primer estado y donde una cantidad relativamente menor de la primera corriente fluye a través del medio de recepción (35) cuando el dispositivo está en el segundo estado de tal manera que, cuando el dispositivo de identificación esté en el segundo estado, no interfiera con la operación de otros dispositivos de identificación en el primer estado; caracterizado porque:

el dispositivo de identificación (1) incluye un circuito (8) , y el método incluye además el paso de que el circuito (8) incrementa el voltaje generado.

46. El método de la reivindicación 45, donde:

hay una primera probabilidad de selección del primer estado;

hay una segunda probabilidad de selección del segundo estado; la selección del segundo estado es más probable que la selección del primer estado.

47. El método de la reivindicación 45 o la reivindicación 46, donde: el circuito integrado (37) opera en un ciclo operativo que tiene un primer tiempo; el dispositivo de identificación (1) opera en el primer estado o el segundo estado y no en ambos estados durante el primer tiempo; el dispositivo de identificación (1) recibe la primera señal durante un segundo tiempo; y el segundo tiempo es al menos igual al primer tiempo.

48. El método de la reivindicación 47, donde el segundo tiempo es igual o más largo que la recíproca de la primera probabilidad multiplicada por el primer tiempo.