Tarjeta de chip.

Procedimiento para transmitir datos desde una tarjeta de chip con unidad de transpondedor (1) hacia un aparato lector (100),

al que se pueden transmitir datos de transpondedores mediante la modulación de un campo del aparato lector, caracterizado porque la unidad de transpondedor (1), en un primer modo de funcionamiento, envía una señal que es evaluable para el dispositivo de lectura (100) como modulación del campo del dispositivo de lectura (110) por un transpondedor a efectos de transferir los datos al dispositivo de lectura (100), que la unidad de transpondedor (1), en el primer modo de funcionamiento genera y envía un campo de transpondedor modulado (20) como señal; y en el que la señal de oscilador que es generada por un oscilador (8) en la unidad de transpondedor (1) es acoplada con intermedio de un circuito de bucle de fase bloqueada (PhaseLocked-Loop) /PLL a una señal recibida del dispositivo de lectura (100).

Tarjeta de chip.

La presente invención se refiere a una tarjeta de chip con una unidad de transpondedor, así como un procedimiento para la transferencia de datos entre una tarjeta de chip con unidad de transpondedor y un aparato lector/transpondedor.

Los transpondedores se utilizan, por ejemplo, en sistemas RFID ("Radio - Frequency -Identification") . Tradicionalmente, tanto la alimentación de energía de un sistema RFID como el intercambio de datos entre el transpondedor y un aparato lector se realizan utilizando campos magnéticos o electromagnéticos. Los transpondedores RFID poseen un circuito electrónico y, según la gama de frecuencias, una bobina de antena (p. ej., 13, 56 MHz) o una antena electromagnética (p. ej., 868 MHz) . Mediante la antena se puede extraer del campo del aparato lector la energía necesaria para el funcionamiento del transpondedor, así como realizar la transmisión de datos.

Hasta una cierta distancia entre el aparato lector y el transpondedor, también denominada alcance de la energía, el transpondedor puede extraer del campo del aparato lector una cantidad de energía aún suficiente para el funcionamiento autónomo de su circuito. Los alcances de energía típicos de tales sistemas son de aproximadamente 10 cm para la ISO 14443 y de hasta 1 metro para los sistemas compatibles con la ISO 15693.

El radio de acción dentro del cual es posible una comunicación en el sistema mediante transmisión de datos se puede aumentar utilizando transpondedores activos, es decir, transpondedores con su propia alimentación de energía. La alimentación de energía de un transpondedor activo, por ejemplo, en forma de una batería, hace funcionar el circuito electrónico del mismo. A su vez, los transpondedores sin alimentación de energía propia se denominan transpondedores pasivos.

Los sistemas RFID, por ejemplo para diferentes tipos de acoplamiento, así como una modulación de carga utilizando un soporte auxiliar en sistemas RFID de acoplamiento inductivo, se describen, en especial, en la Sección 3.2 del "RFID-Handbuch" ("Manual RFID") de Klaus Finkenzeller.

Para una comunicación inalámbrica sencilla y rápida entre dos aparatos, las empresas Philips y Sony han desarrollado una tecnología de transmisión inductiva, conocida como NFC ("Near Field Communication", "Comunicación de campo próximo") . Esta tecnología se incorpora, por ejemplo, en teléfonos móviles o en PDAs, para posibilitar una comunicación entre los aparatos o con un ordenador. El acoplamiento de los dos aparatos se realiza mediante bobinas y la frecuencia portadora, igual que en los sistemas RFID, es 13, 56 MHz. Tal como se describe con más detalle en la norma NFC ECMA 340, en los sistemas NFC existe un modo de comunicación activo y un modo de comunicación pasivo. En el modo de comunicación activo, dos unidades NFC generan alternadamente su propio campo RF como portador de señales, es decir, ajustados el uno al otro, igual que en un sistema tradicional de telefonía móvil, conmutan ida y vuelta entre el funcionamiento de emisión y el de recepción. En cambio, en el modo pasivo, las dos unidades NFC se deben poner de acuerdo sobre cuál de las unidades actúa como aparato de lectura y genera un campo que luego puede influir en la otra unidad mediante modulación de carga. Principalmente debido a los pequeños diámetros de antena empleados, con los sistemas NFC, en especial en el modo pasivo, sólo son posibles distancias de comunicación reducidas de hasta 20 cm.

El documento EP 1280099 Al se refiere a un circuito con función de tarjeta y de lector de tarjetas. Dependiendo del estado de carga de una batería, se elige la batería o un rectificador como fuente de alimentación de energía del circuito.

El documento DE 19800565 Al muestra un sistema tradicional que consta de un transpondedor y una estación base en la que se emplea un procedimiento de modulación de carga modificado para el intercambio inalámbrico de datos.

El documento US2003/0169152 describe un aparato lector que puede presentarse como unidad de modulación de carga, o bien como aparato lector, sin requerir un modulador de carga.

Incluso en los transpondedores activos existe el problema de que la transmisión de datos del transpondedor al aparato lector está limitada por las señales, que son cada vez más débiles a medida que aumenta la distancia entre el aparato lector y el transpondedor. Por ello, por ejemplo, en los sistemas de acoplamiento inductivo que transfieren datos al aparato lector según el principio de la modulación de carga, generalmente no se pueden obtener alcances superiores a 1 a 2 metros, tampoco con transpondedores activos. En cambio, en los sistemas RFID que trabajan según el principio de la retrodispersión ("Backscatter") se consiguen habitualmente distancias de comunicación de 10 metros.

Por ello, el objeto de la invención, en comparación con los sistemas de modulación de carga convencionales con transpondedores activos o pasivos, es aumentar el alcance de la transferencia de datos en un sistema que comprende un aparato lector/transpondedor y una unidad de transpondedor.

Este objetivo se consigue mediante las características de las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes de ellas se exponen configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención. Las reivindicaciones quedan acotadas respecto al documento EP1280099.

Según la invención, una unidad de transpondedor emite una señal para un aparato lector/transpondedor, la cual, mediante una modulación de su propio campo, se puede comunicar con los transpondedores mediante transpondedor, de forma que un transpondedor convencional puede reconocer la señal como una modulación. En lugar de realizar una modulación de carga o de retrodispersión del campo de un aparato lector, la propia unidad de transpondedor emite un campo que, para el aparato lector, simula una modulación del campo del aparato lector hecha por un transpondedor. Una unidad de transpondedor, según la invención, comprende medios para emitir la señal adecuadamente modulada. Como consecuencia de ello, el alcance total del sistema ya no está limitado por el alcance de comunicación del aparato lector, sino que queda ampliado hasta el alcance de emisión de la unidad de transpondedor.

A fin de evitar un oscilador de cuarzo, que presenta dimensiones grandes, en una configuración mejorada de la invención, el oscilador se acopla con fase fija mediante un circuito PLL ("Phase-Locked-Loop", "bucle de fase bloqueada") a la señal captada por el aparato lector, cuando la unidad de transpondedor se encuentra en modo de recepción. En el modo de transmisión de la unidad de transpondedor, es decir, durante la transmisión de datos de la unidad de transpondedor al aparato lector, la tensión de regulación del circuito PLL se mantiene constante, de modo que la frecuencia del oscilador se mantiene lo más estable posible. El PLL también se puede denominar sincronización de seguimiento. El oscilador se regula de forma que sigue con sincronización de fase una señal de referencia, en el presente caso la señal de sincronización del aparato lector. El circuito de regulación compara de modo continuo las fases de las dos señales y, en caso de una señal de error, iguala la fase del oscilador. Un circuito PLL se emplea ante todo para estabilizar o sincronizar la frecuencia del oscilador. Adicionalmente, se puede prever llevar también al módulo de control la señal generada por el oscilador y utilizarla como señal de reloj relevante para la sincronización.

En una configuración ventajosa, la unidad de transpondedor RFID posee una alimentación de energía propia, como mínimo, una antena para transferir señales desde y/o hacia un aparato lector, así como un circuito electrónico. El circuito electrónico de la unidad de transpondedor, según la invención, comprende un emisor que consta de un oscilador y un modulador.

En una primera alternativa, el modulador comprende un modulador anular. El oscilador está acoplado a la batería y se ha previsto para suministrar una señal de oscilador al modulador anular. Además, la señal de datos que se genera en un módulo de control de la unidad de transpondedor o bien que se aporta desde el exterior a la unidad de transpondedor, se suministra al modulador anular a través de una segunda entrada. La señal de datos se puede modular con una subportadora antes de ser facilitada al modulador anular. Es característico del modulador anular que realiza una modulación DSB ("Double-Side-Band-Modulation", "modulación... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para transmitir datos desde una tarjeta de chip con unidad de transpondedor (1) hacia un aparato lector (100) , al que se pueden transmitir datos de transpondedores mediante la modulación de un campo del aparato lector, caracterizado porque la unidad de transpondedor (1) , en un primer modo de funcionamiento, envía una señal que es evaluable para el dispositivo de lectura (100) como modulación del campo del dispositivo de lectura (110) por un transpondedor a efectos de transferir los datos al dispositivo de lectura (100) ,

que la unidad de transpondedor (1) , en el primer modo de funcionamiento genera y envía un campo de transpondedor modulado (20) como señal; y en el que la señal de oscilador que es generada por un oscilador (8) en la unidad de transpondedor (1) es acoplada con intermedio de un circuito de bucle de fase bloqueada (PhaseLocked-Loop) /PLL a una señal recibida del dispositivo de lectura (100) .

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de transpondedor envía la señal de forma tal que se muestra al aparato de lectura como modulación de carga del campo del dispositivo de lectura.

3. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la unidad de transpondedor (1) lleva a cabo una modulación de carga en un segundo modo de funcionamiento, a efectos de transferir los datos al dispositivo de lectura del transpondedor.

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende una etapa de conducción de los datos a transferir y de una señal de oscilador a un modulador anular (9) para generar la señal de salida, de modo que la señal del modulador anular (9) se transmite al aparato lector (100) mediante una antena (3) .

5. Procedimiento, según la reivindicación 4, caracterizado porque se conduce al modulador anular la señal del oscilador y una señal generada con los datos a transmitir mediante la modulación de una subportadora de una frecuencia determinada.

6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende las siguientes etapas en la unidad de transportador (1) :

conducción de una señal de subportadora modulada con los datos a transmitir, y de una señal de oscilador generada por un oscilador (8) situado en la unidad de transpondedor (1) , a un modulador, vinculación lógica de la señal subportadora modulada y de la señal de oscilador mediante el modulador; y transmisión de la señal de salida del modulador mediante una antena (3) al aparato lector (100) .

7. Procedimiento, según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la señal de subportadora modulada mediante los datos a transmitir se introduce en la unidad de transportador.

8. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por una etapa de generación de la frecuencia de la señal subportadora mediante división binaria de la frecuencia de la señal de oscilador.

9. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque posee una etapa de limitación, mediante un limitador de tensión, de una tensión inducida por el aparato lector (100) en la antena (3) de la unidad de transpondedor.

10. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque comprende una etapa de amplificación de la señal antes de la transmisión de la misma al aparato lector (100) .

11. Tarjeta de chip con unidad de transpondedor (1) destinada a la transmisión de datos a un aparato lector (100) , al que se pueden transmitir datos de transpondedores mediante modulación de un campo del aparato lector, caracterizado por medios para enviar una señal que es evaluable para el dispositivo de lectura como modulación por un transpondedor a efectos de transferir los datos al dispositivo de lectura en una primera modalidad de funcionamiento por un oscilador (8) para generar una señal de oscilador y porque el oscilador (8) está acoplado con intermedio de un circuito de bucle con bloqueo de fase (Phase-Locked-Loop) /PLL a la señal recibida desde el dispositivo de lectura (100) y que sirve como señal de referencia para el oscilador (8) .

12. Tarjeta de chip, según la reivindicación 11, caracterizada por, como mínimo, una antena (3) para transmitir señales desde y/o hacia el aparato lector (100) ; un receptor (4) para desmodular una señal transmitida por el aparato lector (100) a fin de extraer de ella los datos; y un circuito electrónico preparado para procesar los datos extraídos y generar los datos a enviar al aparato lector (100) .

13. Tarjeta de chip, según una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizada porque comprende un modulador de carga y un dispositivo de conmutación preparado para conmutar entre el modulador de carga y un módulo de circuito, según la magnitud de la tensión inducida en la antena (3) , para generar la señal de salida.

14. Tarjeta de chip, según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque comprende un modulador (9; 53, 59; 63, 64, 69) preparado para modular la señal de oscilador mediante los datos a enviar y generar a partir de ellos la señal de salida.