專利名稱：識別標簽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及識別標簽，并且尤其涉及可以被選擇性操作的標簽。
背景技術：
常規(guī)射頻識別(RFID)標簽用來識別物體，包括人。RFID標簽提供了可以替換用于區(qū)分和記錄用于購買的產(chǎn)品的條形碼的另一種選擇。RFID標簽可以使得生產(chǎn)者、分銷商和零售商節(jié)省勞動力。對于使用RFID的較大零售商，所估計的每年的節(jié)省額總計可達幾十億美元。
典型現(xiàn)有技術的RFID包括微芯片和天線。該天線可以為調(diào)諧感應線圈的形式。操作基本上是簡單的。典型地，該微芯片存儲唯一的識別碼，當標簽的天線與閱讀器的天線感應地耦合時，該識別碼可以被檢測出。該耦合改變了阻抗，從而改變了接收天線處的負載。該負載可以根據(jù)所存儲的識別碼，通過接入和斷開線圈而被調(diào)制。
常規(guī)RFID標簽可以根據(jù)以下基本屬性被表征。有源RFID標簽包括電源，以運轉微芯片并且將信號“廣播”至閱讀器。半無源RFID標簽利用電池運轉微芯片，但是使用感生電流來運轉發(fā)射機。因為這些類型的標簽制造成本更高，它們典型地被用于需要在較遠距離處識別的高成本物體。對于無源標簽，閱讀器通過發(fā)射電磁輻射在標簽中感生電流。這些標簽比較便宜，并且在直到約50米的范圍內(nèi)是有效的，這依賴于所發(fā)射的RF信號的功率。
標簽可以是只讀的，或可讀寫的。在后者類型中，信息可以利用例如電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)隨時間被添加至標簽。例如，該標簽可以存儲它被讀取的時間，或它被讀取的頻度。
RFID標簽還可以根據(jù)它們工作的頻率被區(qū)分。工作頻率需要考慮例如美國的FCC的監(jiān)管機構所做出的RF頻譜分配。低頻率標簽的制造通常比高頻率設備更便宜，且使用更少的功率。不同的應用也會優(yōu)選不同的頻率。例如，低頻率標簽更適合具有高流動性內(nèi)容的應用，例如水下的物品、人、水果、基于水的產(chǎn)品。高頻率標簽提供更高的數(shù)據(jù)速率和范圍。而且，因為高頻率傾向于是視線的，它們在具有狹窄視野的固定位置處例如裝配線和通道可能是有用的。
RFID標簽所遇到的一個問題是沖突。
當一個閱讀器干擾附近的另一個閱讀器的信號時，會發(fā)生閱讀器沖突。這可能是入庫過程中的問題，其中多個用戶可能想要在同一時間確定庫存。這可能導致對同一標簽的多個讀取，這是需要被解決的。在現(xiàn)有技術中，時分復用已經(jīng)被用來克服這個問題。然而這增加了系統(tǒng)的復雜度和成本。
當多個標簽被并置時發(fā)生標簽沖突。這可能導致對不同標簽的多個同時讀取，這是需要被解決的。多種技術已經(jīng)被提出以緩和這種沖突。它們中的多數(shù)需要復雜的協(xié)議，使過程減慢。
因此，需要能夠被選擇性操作的RFID標簽。

發(fā)明內(nèi)容
一種識別標簽用單個微電路形成。該微電路包括具有單個光電二極管或光電晶體管的形式的光收發(fā)機。該二極管能夠根據(jù)電流被驅使通過該二極管的方向而發(fā)射并且感測光。
該電路還包括無線電收發(fā)機。以其最簡單的形式，該無線電收發(fā)機是感應線圈。兩個收發(fā)機均連接至存儲識別碼的存儲器。
所述各收發(fā)機中至少一個工作于接收模式，且所述各收發(fā)機中至少一個工作于發(fā)射模式。識別碼由工作在發(fā)射模式的收發(fā)機響應于由工作在接收模式的收發(fā)機接收預定的信號而被發(fā)射。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的識別標簽100的方框圖；以及圖2是圖1的標簽的按比例的頂視圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的識別標簽100。標簽在例如每側幾毫米的單個集成微電路上形成。該標簽與現(xiàn)有技術的RFID標簽是可比的。該標簽的主要目的是為用戶提供識別。此外，根據(jù)本發(fā)明的該標簽還允許視覺識別。
標簽100包括光頻(OF)收發(fā)機201和射頻(RF)收發(fā)機202。OF收發(fā)機使用單頻帶(光信道)以接收和發(fā)射信號。RF收發(fā)機使用另一個單頻帶(RF信道)以發(fā)射和接收信號。
OF收發(fā)機201包括光電二極管或光電晶體管101，它能夠在一個特定頻帶中接收光160并且發(fā)射光161。Dietz等人于2002年4月19日提交的美國專利申請第10/126,761號“Communication UsingBi-Directional LEDs”(在此作為參考其全文被并入)描述了這種光電收發(fā)機。或者，該OF收發(fā)機可以是光電晶體管。該OF收發(fā)機可以用來獲得同步信息以支持與標簽閱讀器的通信。該OF收發(fā)機可以被配置為窄光束的或全向的。
RF收發(fā)機202包括能夠接收無線電信號170且發(fā)射無線電信號171的天線102。用“發(fā)射”表示RF天線102能夠通過射頻信號選擇性地耦合至另一個天線。即該天線具有感應線圈的形式。線圈中感生的電流也可以用于為OF和RF收發(fā)機無源地提供功率。電流可以被存儲于電容器中。
收發(fā)機201-202都能訪問存儲識別(ID)碼的存儲器103。該碼可以包括其他信息，例如制造日期或有效日期。該ID碼可以是唯一的，或者屬于一個碼類。
在操作中，所述各收發(fā)機中至少一個工作于接收模式，且至少一個收發(fā)機工作于發(fā)射模式。接收和發(fā)射收發(fā)機可以是相同的或者不同的。“接收”收發(fā)機一旦通過其相關聯(lián)的信道檢測到接收信號，該接收信號或者是光信號160或者是RF信號170，便會令“發(fā)射”收發(fā)機以一個發(fā)射信號進行應答，該發(fā)射信號或者是RF信號171，或者是光信號161。該發(fā)射信號根據(jù)ID碼103或某種其它所存儲的信息被調(diào)制。應該理解，標簽也可以令兩個收發(fā)機同時工作于兩種模式。例如，如果ID碼對應于一種特定的產(chǎn)品類，且該類的多個產(chǎn)品在范圍內(nèi)，只有具有有效日期的產(chǎn)品會響應。
工作模式光輸入/RF輸出用戶在標簽100處照射窄光束的預定信號光160。只有當接收到預定的信號160時，該標簽才響應于接收該預定的信號，以RF信號171發(fā)射ID。這使得用戶能夠選擇一個特定的用于識別的標簽。例如，用戶可以識別難以達到的位置處的箱子。當RF天線選擇性地耦合至感測設備以傳送例如ID碼103時，RF收發(fā)機被稱作進行發(fā)射。
RF輸入/光輸出用戶以預定的無線電信號170的形式將查詢信號發(fā)射至包括一個或多個標簽的區(qū)域。如果接收的信號與ID 103匹配，則該標簽發(fā)射光161。這使得用戶能夠視覺識別特定的標簽。這對于挑揀出混雜在其它相同箱子中的特定箱子是有用的。光可以是穩(wěn)定的，也可以根據(jù)碼103被調(diào)制。
光輸入/光和RF輸出用戶在標簽100處照射窄光束的預定信號光160。如果感測到預定的信號160，標簽以RF信號171應答ID。此外，如果RF查詢信號與ID 103匹配，該標簽發(fā)射光161。這使得用戶能夠選擇特定的用于識別的標簽，并且可視地定位該標簽。
RF輸入/光和RF輸出用戶以預定的無線電信號170的形式將查詢信號發(fā)射至包括一個或多個標簽的區(qū)域。如果該查詢與ID 103匹配，則該標簽發(fā)射光161。此外，如果該查詢與ID 103匹配，則該標簽發(fā)射RF信號171。這使得用戶能夠視覺上識別特定的標簽，且獲得其標識。
光輸入和RF輸入/光和RF輸出在這種情況下，只有光和RF信號均被接收到時，標簽將以光和RF信號應答。
這種工作模式可以是預定的，可以被編碼在標簽中，或者可以通過適當調(diào)制接收信號而被動態(tài)選擇。
根據(jù)本發(fā)明的標簽解決了如上所述的沖突問題。此外，該標簽允許在大量標簽并置的應用中的視覺識別。
應該理解，該標簽可以被增強為包括用于存儲功率的裝置以增大收發(fā)機的范圍。收發(fā)機可以通過從RF信號獲得的功率被無源地操作。
該標簽還可以執(zhí)行附加處理以存儲接收的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所存儲的數(shù)據(jù)工作。
雖然本發(fā)明已經(jīng)通過優(yōu)選實施例的方式被描述，應該理解，各種其它適應和修改可以在本發(fā)明的實質和范圍內(nèi)做出。因此，所附權利要求書的目標是涵蓋所有包含在本發(fā)明的實質和范圍內(nèi)的所有這樣的變化和修改。
權利要求
1.一種具有單個微電路形式的識別標簽，包含光收發(fā)機；無線電收發(fā)機；存儲識別碼的存儲器，連接至光收發(fā)機和無線電收發(fā)機；用于以接收模式操作所述各收發(fā)機中至少一個而以發(fā)射模式操作所述各收發(fā)機中至少一個的裝置；以及用于響應于由工作在接收模式的收發(fā)機接收預定的信號而由工作在發(fā)射模式的收發(fā)機發(fā)射所述識別碼的裝置。
2.權利要求1的識別標簽，其中光收發(fā)機包括單個光電二極管，被配置以發(fā)射和接收光信號。
3.權利要求1的識別標簽，其中無線電收發(fā)機包括形成為感應線圈的天線。
4.權利要求3的識別標簽，其中該感應線圈獲得用于光收發(fā)機的功率。
5.權利要求4的識別標簽，還包含用于存儲該功率的裝置。
6.權利要求1的識別標簽，其中識別碼包括一個或多個日期。
7.權利要求1的識別標簽，其中接收信號是光信號，而發(fā)射信號是無線電信號。
8.權利要求1的識別標簽，其中接收信號是無線電信號。
9.權利要求1的識別標簽，還包含用于以接收模式和發(fā)射模式操作所述各收發(fā)機中至少一個而以發(fā)射模式操作其它收發(fā)機的裝置。
10.權利要求1的識別標簽，還包含用于以接收模式和發(fā)射模式操作所述各收發(fā)機中至少一個而以接收模式操作其它收發(fā)機的裝置。
11.權利要求1的識別標簽，還包含用于以接收模式和發(fā)射模式操作所述各收發(fā)機中至少一個而以接收模式和發(fā)射模式操作其它收發(fā)機的裝置。
12.權利要求1的識別標簽，還包含用于根據(jù)接收光來同步所述發(fā)射和接收的裝置。
13.權利要求1的識別標簽，其中該光收發(fā)機是全向的。
14.權利要求1的識別標簽，其中該光收發(fā)機是窄光束的。
15.一種識別方法，包含將識別碼存儲在存儲器中，該存儲器連接至光收發(fā)機和無線電收發(fā)機；以接收模式操作所述各收發(fā)機中至少一個，而以發(fā)射模式操作所述各收發(fā)機中至少一個；以及響應于由工作在接收模式的收發(fā)機接收預定的信號，由工作在發(fā)射模式的收發(fā)機發(fā)射所述識別碼。
16.一種識別標簽，包含存儲識別碼的存儲器；用于接收預定的光信號的光通信部分；以及用于當光通信部分接收到預定的光信號時發(fā)射存儲在存儲器中的識別碼的無線電通信部分。
17.權利要求16的識別標簽，其中光通信部分發(fā)射光信號，無線電通信部分接收無線電信號，所述識別標簽還包含用于以接收模式操作所述各通信部分中至少一個而以發(fā)射模式操作所述各通信部分中至少一個的裝置；以及用于響應于由工作在接收模式的通信部分接收預定的信號而由工作在發(fā)射模式的通信部分發(fā)射所述識別碼的裝置。
18.一種識別方法，包含在識別標簽中的光通信部分接收預定的光信號；以及當光通信部分接收到預定的光信號時，由無線電通信部分發(fā)射存儲在存儲器中的識別碼。
19.權利要求18的識別方法，還包含以接收模式操作所述各通信部分中至少一個，而以發(fā)射模式操作所述各通信部分中至少一個；以及響應于由工作在接收模式的通信部分接收預定的信號，由工作在發(fā)射模式的通信部分發(fā)射所述識別碼。
20.一種標識閱讀器，包含用于發(fā)射預定的光信號的光通信部分；以及用于接收在識別標簽接收到預定的光信號時所發(fā)送的識別碼的無線電通信部分。
全文摘要
一種識別標簽用單個微電路形成。該微電路包括光收發(fā)機和無線電收發(fā)機，二者均連接至存儲識別碼的存儲器。所述各收發(fā)機中至少一個工作于接收模式，且所述各收發(fā)機中至少一個工作于發(fā)射模式。識別碼由工作在發(fā)射模式的收發(fā)機響應于由工作在接收模式的收發(fā)機接收預定的信號而被發(fā)射。
文檔編號G06K19/07GK1701341SQ20048000076
公開日2005年11月23日 申請日期2004年8月11日 優(yōu)先權日2003年8月19日
發(fā)明者拉米什·拉斯卡爾 申請人:三菱電機株式會社