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用于同至少一个射频引擎模块(102)(“REM”)进行通信的一种射频识别(RFID)系统(100)和方法。该系统和方法包括至少一个射频引擎模块(102)，其中该至少一个射频引擎模块具有一个信号发生器(120)，该信号发生器用于合成有待发射给一个或多个远程通信装置(110)的射频信号，以及一个接收器(124B)，该接收器用于接收由一个或多个远程通信装置发射的射频信号。该RFID系统和方法进一步包括一个控制器(108)，该控制器与该至少一个射频引擎模块相分离并与其进行通信，该控制器管理用该至少一个射频引擎模块(102)进行的信息传输。

1.  用于与至少一个远程通信装置进行通信的一种射频识别(RFID)系统，该系统包括：
至少一个射频引擎模块(REM)，该至少一个射频引擎模块包括：
一个信号发生器，该信号发生器用于合成有待发射到该至少一个远程通信装置的射频信号；以及
一个接收器，该接收器用于接收由该至少一个远程通信装置发射的射频信号；以及
一个控制器，该控制器与该至少一个射频引擎模块相分离并且与其进行通信，该控制器管理用该至少一个射频引擎模块进行的信息传输。

2.  如权利要求1所述的RFID系统，其中该控制器将一个射频引擎模块控制命令传送给该至少一个射频引擎模块。

3.  如权利要求2所述的RFID系统，其中该射频引擎模块控制命令指令该至少一个射频引擎模块在一种请求响应模式中运作。

4.  如权利要求2所述的RFID系统，其中该射频引擎模块控制命令指令该射频引擎模块在一种自动响应模式中运作。

5.  如权利要求2所述的RFID系统，其中该射频引擎模块控制命令指令该射频引擎模块在一种测试模式中运作。

6.  如权利要求5所述的RFID系统，其中该测试模式是一个天线有效性测试和一个天线识别测试之一。

7.  如权利要求2所述的RFID系统，其中该射频引擎模块控制命令是用于该至少一个远程通信装置的一个运作命令。

8.  如权利要求1所述的RFID系统，其中该控制器进一步与一个网络进行通信，与该网络的通信是基于与该至少一个射频引擎模块的通信。

9.  如权利要求1所述的RFID系统，其中该控制器进一步汇集了来自多个射频引擎模块的通信以便与一个网络进行通信。

10.  如权利要求1所述的RFID系统，其中该射频引擎模块包括用于对来自该控制器的指令信号进行波形整形的一个逻辑装置。

11.  使用一个控制器来控制用至少一个射频引擎模块进行的信息传输的一种方法，该方法包括：
由该至少一个射频引擎模块从至少一个远程通信装置接收一个响应信号；并且
从该至少一个射频引擎模块将远程通信装置数据发送给该控制器。

12.  如权利要求11所述的方法，进一步包括从该控制器将一条控制命令发送到该至少一个射频引擎模块。

13.  如权利要求12所述的方法，其中该命令是一个射频引擎模块配置命令。

14.  如权利要求13所述的方法，其中该射频引擎模块配置命令指令该射频引擎模块在一种请求响应模式中运作。

15.  如权利要求13所述的方法，其中该射频引擎模块配置命令指令该射频引擎模块在一种自动响应模式中运作。

16.  如权利要求13所述的方法，其中该射频引擎模块配置命令指令该射频引擎模块在一种测试模式中运作。

17.  如权利要求16所述的方法，其中该测试模式是一个天线有效性测试和一个天线识别测试之一。

18.  如权利要求11所述的方法，进一步包括由该至少一个射频引擎模块产生一个命令信号，用于发射给至少一个远程通信装置。

19.  如权利要求11所述的方法，进一步包括与一个网络进行通信，与该网络的通信是基于用该至少一个射频引擎模块进行的通信。

20.  如权利要求11所述的方法，进一步包括汇集来自多个射频引擎模块的通信以使与该网络的通信基于用该至少一个射频引擎模块进行的通信。

21.  一个控制器，该控制用于控制在至少一个远程连接的射频引擎模块与一个网络之间的信息传输，该控制器包括：
一个控制器处理器，该控制器处理器处理从该至少一个射频引擎模块接收的信息以及从该网络接收的信息；
一个存储装置，该存储装置被连接到该控制器处理器上，该存储装置储存了来自该至少一个射频引擎模块以及该网络接收的经处理的信息；
一个第一通信端口，该第一通信端口与该至少一个射频引擎模块接口连接；以及
一个第二通信端口，该第二通信端口与该网络接口连接。

22.  如权利要求21所述的控制器，其中该第一通信端口使用一个无线协议进行通信。

23.  如权利要求21所述的控制器，其中该第二通信端口使用一个无线协议进行通信。

分布式射频识别读取器
技术领域
本发明涉及射频识别(“RFID”)通信领域，并且具体地涉及RFID电路的分布式配置以及方法。
背景技术
射频识别系统(“RFID”)用于广泛的应用中，并且为人员或物体的跟踪、识别以及验证提供了便捷的机制。一个RFID系统典型地包括配置在一个设施中的多个选定位置上的一个或多个读取器(通常被称为询问器)。读取器典型地被配置在所希望的位置上，以便控制或接收关于带有RFID标签(通常也被称为标志器或应答器)或与其相关联的物体或人员的信息。例如，可以将读取器配置为覆盖入口和出口、存货控制点、交易终端以及类似的位置。每个读取器能够从多个RFID标签接收信息，而每个标签典型地与一个物体或人员相关联。一个标签可以贴附于或嵌入与其关联的一个物体中、或是给予某人的证章、卡片或标识的一部分。在该标签与读取器之间传递的信号允许该读取器感测与该标签有关的信息。这种信息可以包括例如认证或识别信息，或者可以包括指令，例如有待在带有该标签的物体上进行的过程或运行的序列。
每个标签可以包括以无线方式传送到该读取器的存储的信息。标签携带的信息典型地是在内装存储器中，例如只读存储器(“ROM”)或非易失性可编程存储器，如电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)，并且信息量的范围可在从一个比特到几千比特或更多。单比特标签典型地用作监视装置，例如防盗标签。数量达到几个比特或几十比特的信息可以用作标识符，例如该信息在证章或智能卡中可见到，而数量达上千比特的信息量可以包括一种便携式数据文件，它用于识别、通信或控制。例如，该读取器可以从一个标签提取信息并将这种信息用于识别、或者可以存储或传送该信息到一个责任方。可替代地，一个数据文件可以包括一组指令，这可对过程或动作进行初始化或控制，而不必借助于存储在其他位置的信息或者与其相互协作。
一个标签典型地包括一个无线通信装置，例如一个发射器或应答器，该无线通信装置能够将所存储的信息无线传输到该读取器。该标签可以独立地或者响应于从该读取器接收的信号(例如一个询问信号)而传输信息。有源标签和无源标签在本领域都是公知的。一个有源标签具有内装电源，而无源标签可以在没有内部电源的情况下工作，并且从该读取器产生的场中获取其运行功率。无源标签比有源标签轻便得多并且更廉价，并且可以提供实际上无限的工作寿命。然而，无源标签比起有源标签典型地具有更短的读取范围并且要求一个功率较高的读取器。无源标签还受限于它们存储数据的容量以及它们在电磁噪音环境中良好工作的能力。
一个无源标签典型地包括存储器，该存储器可以是只读存储器(“ROM”)、非易失性可编程存储器，如电可擦写可编程只读存储器(“EEPROM”)、或随机存取存储器(“RAM”)，这取决于对该标签进行的用途。由一个无源标签所使用的可编程存储器应为非易失性的，这样在标签处于断电状态时数据不会丢失。当标签不与读取器主动通信时，该标签处于断电状态。
无源RFID标签的一个常用的实施方式包括用于对从读取器接收并发送给读取器的信号进行处理的模拟或数字电路，以及用于，例如，通过电磁耦合同一个可兼容的读取器进行通信的天线。该天线也可以称为线圈。通过电磁耦合进行的通信典型地涉及将数据叠加在一个有节奏地变化的场或载波上，即利用该数据来对这种载波进行调制。该载波可适当地是一种正弦波。
为了从通过电磁耦合进行通信的一个无源标签或应答器接收数据，读取器生成一个磁场，这典型地是采用电磁耦合到该应答器天线的一个读取器天线来进行。这种磁场在应答器天线中感应出一个电压，由此对应答器供电。通过改变该发射场的一个参数可适当地将数据发射到读取器。这种参数可以是振幅、频率或相位。
该无源标签通过改变该发射场上的负载与读取器进行通信。负载变化可以适当地影响这种场的振幅或相位。这种场的这些变化由该读取器天线感测，该天线响应于这种场而产生一个调制的电流。对该电流进行分析(如被解调)以便提取数据，之后，在由特定的RFID系统设计所调用的方式中对该数据进行使用。
RFID系统可以采用具有多个天线的多个基座以及一个内部附装的读取器。对于目前不具备RFID能力但现在希望将其装入的电子物品监视(“EAS”)系统，由于RFID读取器的尺寸、整合RFID读取器的复杂性以及改进现有设备(例如EAS入口/出口基座或销售点(“POS”)系统)以便包括一个昂贵的独立RFID读取器的成本，这成为一个特殊的问题。
因此，目前对于以下的系统和技术存在一种需求，这些系统和技术允许进行RFID能力的配置而不要求对现有设备(例如EAS入口/出口基座或POS系统)进行高成本的改造以便整合一个独立的RFID读取器。
发明内容
本发明涉及与至少一个射频引擎模块(“REM”)进行通信的一种射频识别(RFID)系统和方法。该RFID系统包括至少一个射频引擎模块，其中该至少一个射频引擎模块具有一个信号发生器，该信号发生器用于合成有待发射给一个或多个远程通信装置的射频信号；以及一个接收器，该接收器用于接收由一个或多个远程通信装置传输的射频信号。该RFID系统进一步包括一个控制器，该控制器从该至少一个射频引擎模块分离并与其进行通信，该控制器管理用该至少一个射频引擎模块进行的信息传输。
根据另一个方面，本发明提供了使用一个控制器来控制与至少一个射频引擎模块通信的一种方法。使用该控制器的方法包括由该至少一个射频引擎模块从至少一个远程通信装置接收一个响应信号，从至少一个射频引擎模块将远程通信装置数据发送给该控制器。使用该控制器的方法进一步包括与一个网络进行通信，其中与该网络的通信是基于与该至少一个射频引擎模块的通信。
根据另一个方面，本发明提供一个控制器，该控制器用于控制在至少一个远程连接的射频引擎模块与一个网络之间的信息传输。该控制器包括一个控制处理器，该控制处理器用于处理从至少一个远程连接的射频引擎模块接收的信息以及从一个网络、一个存储装置(该存储装置连接到该控制处理器并存储从该一个或多个射频引擎模块以及该网络接收的经处理的信息)、与该一个或多个射频引擎模块接口连接的一个第一通信端口、以及与该网络接口连接的一个第二通信端口接收的信息。
附图说明
通过参见以下详细说明并结合附图进行考虑并将会更易于得到对本发明及其附随的优点和特点的更加全面的理解，在附图中类似的附图标记指代类似的元件，并且在附图中：
图1是根据本发明的原理所构建的一个通信系统的框图；
图2是根据本发明的原理所构建的图1中的通信系统的不同方面的框图；以及
图3是根据本发明原理所构建的一个通信系统的控制器处理器模块以及射频引擎模块的框图。
具体实施方式
现在参见附图，其中相同的附图标记指代类似的元件，在图1中示出了根据本发明的原理所构造的一个示例性系统的视图并且总体上标为“100”。系统100包括根据本发明的传授内容构建的多个射频引擎模块(“REM”)102，如以下所进一步讨论。这些REM 102各自被配置在一个安装区(例如零售商店、存货仓库、提供了保安的建筑、或类似地方)的一个适当的位置上。在本实施方案中，这些REM 102被配置在多个入口处(例如用于接收送货的装载站台处的一个门)并且监测多个询问区104。这些REM 102各自经由一个通信连接106与一个中央站控制器处理器模块108进行通信。在本实施方案中，通信连接106是一个空中接口连接，该连接使用例如一个无线接入协议(“RAP”)以便在多个REM 102与中央站控制器处理器模块108之间传输控制命令、配置命令、搜索命令、标签命令、标签数据、等等。在一个实施方案中，通信连接106可以是一个电气与电子工程师协会(“IEEE”)802.11无线局域网络(“WLAN”)。这些REM 102各自还与任何兼容的RFID通信装置110进行通信，例如被带入询问区104内的多个RFID标签，它们例如可以附装到物体上或人员身上，并且每个标签是用与其所附装的物体或人员相关的信息来进行编程。
中央站控制器处理器108与该多个REM 102中的每个进行通信，并指令该多个REM 102的运作。控制器处理器模块108进一步控制数据从该多个REM 102经由一个通信连接114到网络112的传输。网络112可以是一个客户网络，该网络提供与不同系统以及子系统的通信，例如一个存货单控制计算机(未示出)或一个监测子系统(未示出)。通信连接114可以是一个有线或无线的连接，例如一个IEEE802.3以太局域网(“LAN”)或一个IEEE 802.11无线局域网络(“WLAN”)。在一个实施方案中，该通信连接114是一个以太连接，该以太连接为控制器处理器模块108提供电源，它可被称为以太网电源(“POE”)。在另一个实施方案中，可以由传统的电源或其他功率输出对控制器处理器模块108提供电源。
参见图2进一步详细说明系统100的一个示例性实施方案。在本实施方案中，系统100包括两个REM模块102A和102B(统称为REM102)以及一个控制器处理器模块108。REM模块102包括用于合成射频信号(例如一个询问RF信号)的一个无线电信号源120，该信号源将一个RF信号输出到接收发送机122上。来自源120的询问RF信号使用一个适当的频率，例如915MHz。当无线信号源120通电时，接收发送机122通过天线124A将询问RF信号(典型地，在已经利用一个信息信号对该RF信号进行调制之后)发射给一个适当的天线130，如在一个通信装置110上的一个双极天线。
通过天线124B从通信装置110接收多个调制的信号并将其传递到接收发送机122。控制器处理器模块108接收该调制的信号的数字式等效信号。在一个实施方案中，控制器处理器模块108产生一个序列，该序列具有识别通信装置110的只读存储器(“ROM”)134中1和0的一种模式。例如，所接收并处理的序列可以在控制器处理器108中与一个希望的序列进行比较以确定正在被识别的物体是否为控制器处理器108正在查找的物体。
继续参见图2对远程通信装置110的一个实施方案进行解释。所说明的通信装置110包括具有以下说明的接收器/发射器的一个调制器132以及一个数据源，例如ROM 134，该数据源以一种单个的模式提供二进制1和二进制0的序列来识别该物体。在本实施方案中，ROM 134中的二进制“1”使调制器132产生一个第一多个信号周期，并且只读存储器134中的二进制“0”使调制器132产生不同于该第一多个信号的一个第二多个信号周期。这些多个信号周期由调制器132按顺序产生以表示识别该物体的二进制1和二进制0模式被引入到双极天线130，用于在REM102传输到天线124B上。在另一个实施方案中，通信装置110可以具有分离的接收天线和发射天线。
通信装置110可以进一步包括连接到调制器132的一个可任选的电源(未示出)以便为调制器132提供运行功率。
参见图3进一步详细说明图2中系统100的示例性实施方案。如图3所示，系统100包括一个REM模块102以及一个控制器处理器模块108。REM模块102包括一个信号发射天线124A、一个信号接收天线124B、一个第一射频识别(“RF”)接口207、一个第二RF接口209、一个功率放大器210、一个调制器212、一个第一带通滤波器214、一个数模转换器(“DAC”)216、一个切换调节器218、一个可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)220、一个静态随机存储器(“SRAM”)222、一个合成器224、一个解调器226、第二和第三带通滤波器228、多个模数转换器(“ADC”)230、一个数字信号处理器(“DSP”)232、一个可任选的逻辑装置(“LD”，)234以及一个通信端口236。该合成器224将一个参考信号发射到调制器212和解调器226，它们可以用于利用这些发射的通信信号来对所接收到的通信信号进行同步、滤波和/或调整。
调制器212从合成器224接收参考信号并且从DSP 232接收询问数据。在任何调制之前，DAC 216通过逻辑装置234将来自DSP 232的询问数据从数字信号转换成模拟信号，并该转换的模拟信号提供至带通滤波器214，带通滤波器能够将该转换的模拟信号的频带限制到一个预定的频带。调制器212根据该询问数据调制该参考信号，并将这种调制的信号输出到该功率放大器210。可任选的逻辑装置234能够执行REM模块102的一个命令信号波形整形功能，以便允许DSP232释放出额外的处理带宽以执行其他的REM模块102的功能。
功率放大器210将从调制器212接收的调制信号放大，并将该已放大的信号输出到第一RF接口207。随后，信号发射天线124A将该信号作为无线电信号发射到空中。切换调节器218提供了对于REM102的输入功率的管理。
信号接收天线124B接收无线电信号，并通过第二RF接口209将接收到的无线电信号传递给解调器226。解调器226从接收到的无线电信号提取信息，并将这些提取的信息信号以及所接收的无线电信号传递到第二和第三带通滤波器228，这些带通滤波器可以将提取的信息信号和所接收的无线电信号的频带限制到一个预定的频带。这些第二和第三带通滤波器228将这些受限制的无线电信号传递到这些模数转换器230，它们能够将已过滤的无线电信号转换成用于由DSP 232进行处理的数字信号。
在此方面，一个典型的RFID读取器的无线功能已经被分布在REM 102中，它进而导致在不同的监视和检测系统的基座电平上提供的RFID能力时的功耗降低、覆盖区大小(footprint size)的降低和处理需求的降低。此外，分布式功能调配或模块设计允许进行低成本的整合和布局配置，提供了到目前所提供的天线的接口连接，允许对售货机天线的识别，并且提供了对天线故障的检测。
继续参看图3，控制器处理器模块108包括一个通信端口250以便与一个无线或有线连接106接口连接，如以上对于图1的说明。通信端口250经由通信连接106与REM模块102的通信端口236接口连接。控制器处理器模块108进一步包括一个SRAM 252、一个闪存254、一个控制器处理器256、一个通用串行总线(“USB”)258、一个内存扩展模块260、以及一个通信块262。
控制器处理器256可以是不同的可商购中央处理单元中的任何一种，并且它提供了控制器处理模块108的通信和信号处理，包括通过该通信端口250与一个或多个REM模块102的通信。控制器处理器256将SRAM 252和闪存254用于通信数据和类似数据的典型的存储器，连同为控制器处理模块108的操作系统(＂OS＂)，例如Linux/CE，提供资源。当然，本发明并不限于这样的和其他形式的非易失性存储器，例如，可以使用盘驱动器。内存扩展模块254提供对控制器处理模块108的扩展，以用作一个应用处理器。通信块262提供了一个接口，该接口用于接入到达网络112的通信连接114，例如，如以上对于图1所讨论的一个以太链网接连或一个无线连接。
控制器处理器模块108为RFID系统提供应用处理，连同网络通信控制和信号路径选择。控制器处理器模块108可以对多个REM 102发送几种类型的命令，包括控制命令、配置命令、搜索请求命令、查询命令、状态命令、等等。控制器处理器模块108可以发送一条控制命令以指示一个REM 102将自身置于一个所希望的运行模式中。例如，控制器处理器模块108可以对一个或多个REM 102发送一条控制命令，指示该一个或多个REM 102在一个仅作出响应的模式下运作。在此情况下，REM 102在一种“命令响应”模式中起作用，在该模式中它对到达控制器处理器模块108的远程通信装置110(例如标签或标志器)的传输被限制在当控制器处理器模块108将一个请求发送给REM 102或一组REM 102的时候。可替代地，或者除此之外，控制器处理器模块108可以发送一条控制命令以指示该多个REM 102中的一个或多个工作在一种“自动”模式中，在该“自动”模式中多个标签事件被实时地报告给控制器处理器模块108。可替代地，或者除此之外，控制器处理器模块108可以发送一条控制命令以指示该多个REM 102中的一个或多个工作在一种“测试”模式中，在该“测试”模式中这些REM 102被配置为用于执行不同的测试或诊断，例如输出信号的有效性、天线的有效性、天线的类型、等等。
控制器处理器模块108还可以发送一条控制命令(例如配置命令)以指示一个REM 102对一个询问区域104进行配置。该配置命令可以包含REM 102的配置信息，例如该信息涉及发射功率输出、同步器定时，天线定时、等等。
控制器处理器模块108还可以发送控制命令(如一个标签“搜索请求”命令)以对一定数量的标签进行搜索，或对具有某一特性的一组标签进行定位，例如一组优先级识别器。用户可以对该标签“搜索请求”命令进行定制以反映对此客户重要的一批搜索参数。基于接收到的搜索条件，REM 102可以对一个或多个远程通信装置110发送一个查询，该查询包含一条控制命令以设置一个或多个远程通信装置110的运作模式。例如，该控制命令可以指示多个远程通信装置110转换到一种电源关闭模式、一种电源开启模式、一种“待机”模式、一种测试模式、一种广播模式、以及类似模式。
此外，控制器处理器模块108可以被配置为从一个REM 102接收一个检测信号，例如具有所请求的标签数据的一个响应，该信号可以作为搜索请求命令的结果。进而，控制器处理器模块108可以经由一个客户网络112将该请求标签数据发射给客户的存货单控制系统。
以此方式，控制器处理器模块108提供了RFID系统100的标签数据管理和无线引擎管理。此外，控制器处理器模块108提供了由一个客户所要求的处理以满足该客户的业务规则并且维护与该客户的网络的一种单一点的联系，这区别于传统的独立读取器(其中每个独立的读取器都要求一个网络连接)。这有利地使在该客户位置上所需要的RFID网络连接数量以及客户网络上的数据流通量最小化。控制器处理器模块108提供了灵活的布局，因为它可以基于个别客户使用情况安装在大多数位置。每个REM 102可以连接到一个单一天线上或采用任选的复用能力的多个天线上。
与中央控制器处理器模块108(该模块实施多个传统的独立RFID读取器的网络控制和处理功能)相结合的多个REM 102的分布提供了一种RFID基础结构，该基础结构降低了RFID系统布局的成本并简化了客户的整合。
本发明可以采用硬件、软件或硬件和软件组合的形式来实现。本发明的方法和系统的一种实施方式可以在一个计算系统中以集中式的方式来实现或以不同单元分布在一些相互连接的计算系统之间的分布式的方式来实现。任何种类的计算系统或适配为用于执行在此所描述的方法的其他装置均适合于执行在此所描述的这些功能。
本领域技术人员应该意识到，本发明不限于以上具体显示和说明的内容。此外，除非以上作出相反的陈述，应该注意到所有的附图并未按比例绘制。根据以上传授内容无需偏离本发明的范围和精神即有可能做出各种修改和变化，本发明仅受以下权利要求的限制。