DE19526353A1 - Verfahren zur automatischen Identifikation einer unbekannten Anzahl von Transpondern durch einen Leser sowie Identifikationssystem zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur automatischen Identifikation einer unbekannten Anzahl von Transpondern durch einen Leser sowie Identifikationssystem zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen
Identifikation einer unbekannten Anzahl von Transpondern
durch einen Leser, und außerdem befaßt sich die Erfindung
mit einem Identifikationssystem mit einem Leser und meh
reren Transpondern zur Durchführung des Verfahrens.
Identifikationstechniken und entsprechende Verfahren wer
den immer häufiger in den unterschiedlichsten Anwendungs
bereichen für Personen, Tiere oder Waren und andere Ge
genstände verwendet. Beispielsweise werden derartige
Identifikationsverfahren eingesetzt, um nur bestimmten
autorisierten Personen den Zugang zu geschützten Räumen
oder auch zu einem Gebäude zu ermöglichen. Zu diesem
Zweck müssen die autorisierten Personen zunächst identi
fiziert werden, um den Zugang für andere nicht berech
tigte Personen auszuschließen.
Bei den bekannten Identifikationsverfahren ist im allge
meinen in der Nähe der betreffenden Eingangstür für die
Räume oder für ein Gebäude ein Leser installiert, der
über eine Antenne ein elektromagnetisches HF-Feld aussen
det. Die berechtigte Person trägt einen kleinen Transpon
der bei sich, in welchem spezielle Transponderdaten ge
speichert sind. Wenn der Transponder in den Wirkungsbe
reich des vom Leser abgestrahlten HF-Feldes gelangt, be
ginnt der Transponder automatisch damit, seine Transpon
derdaten auszusenden, die vom Leser empfangen und ausge
wertet werden.
Im allgemeinen wird der Transponder dabei über das HF-
Feld des Lesers mit Energie versorgt. Daneben ist es aber
auch möglich, den Transponder selbst mit einer kleinen
Batterie als Energiequelle zu versehen.
Die vom Leser empfangenen Transponderdaten werden mei
stens von einem gesonderten zentralen Rechner ausgewer
tet. Wenn die Auswertung der Transponderdaten ergibt, daß
diese Transponderdaten in Ordnung sind und als Berechti
gung für den Zugang angesehen werden, veranlaßt der zen
trale Rechner beispielsweise ein automatisches Öffnen der
Tür, durch welche die berechtigte Person eintreten kann.
Derartige Identifikationsverfahren werden unter anderem
auch für Waren oder andere Gegenstände eingesetzt, die
jeweils mit einem entsprechenden Transponder versehen
werden. Dabei erhält jede Ware bzw. jede Warengruppe
einen Transponder mit dieser Ware bzw. dieser Warengruppe
zugeordneten Transponderdaten. Beim Eintritt der Ware und
damit beim Eintritt des Transponders in das HF-Feld des
Lesers besteht somit die Möglichkeit, die betreffende
Ware entsprechend den Transponderdaten zu identifizieren.
Derartige Identifikationssysteme sind von besonderer Be
deutung bei der automatischen Handhabung von Waren und
auch bei der Logistik bei Fertigungsprozessen, wenn be
stimmte Gegenstände identifiziert werden müssen, die in
nerhalb eines Verarbeitungsprozesses an unterschiedlichen
Orten benötigt werden.
Die voranstehend erwähnten Beispiele stellen nur einen
kleinen Teil der in der täglichen Praxis auftretenden
Anwendungsfälle von Identifikationsverfahren dar, deren
Bedeutung in der letzten Zeit rapide angestiegen ist. Ein
entsprechendes Identifikationssystem bzw. der hierfür
benötigte Leser und Transponder ist unter anderem durch
das deutsche Patent DE 40 03 410 C2 bekannt.
Der an sich vorteilhaften Anwendung des bekannten Identi
fikationsverfahrens steht in der Praxis allerdings häufig
ein gravierender Nachteil entgegen. Die Arbeitsweise des
Lesers und des Transponders ist nämlich nur dann gewähr
leistet, wenn sich nur ein einziger Transponder allein im
Wirkungsbereich des HF-Feldes des Lesers befindet. Wenn
mehrere Transponder zur gleichen Zeit in den Wirkungsbe
reich des HF-Feldes gelangen, kann der Leser eine sichere
Auswertung der gleichzeitig empfangenen Transponderdaten
nicht vornehmen. In der täglichen Anwendung von Identifi
kationsverfahren tritt aber immer häufiger gerade der
Fall auf, daß sich mehrere Transponder im Wirkungsbereich
des HF-Feldes des Lesers befinden, beispielsweise dann,
wenn mehrere mit jeweils einem Transponder versehene Per
sonen in die Nähe einer Eingangstür gelangen.
Um auch in diesen Fällen eine sichere Arbeitsweise des
Identifikationssystems gewährleisten zu können, ist in
dem US-Patent 5 124 699 eine Lösung beschrieben, bei der
die Transponder vereinzelt werden, wenn sich eine unbe
kannte Anzahl von Transpondern gleichzeitig im HF-Feld
des Lesers befindet, so daß nacheinander jeder Trans
ponder für sich alleine identifiziert werden kann. Dabei
ist vorgesehen, zunächst nur einen einzigen Transponder
auszuwählen und die anderen Transponder zeitweise daran
zu hindern, daß sie ihre Transponderdaten aussenden.
Nachdem der ausgewählte Transponder anhand seiner Trans
ponderdaten durch den Leser identifiziert worden ist,
wird dieser Transponder blockiert und die verbleibenden
anderen Transponder werden wieder eingeschaltet. Diese
Schritte werden nach und nach wiederholt, bis alle Trans
ponder abgearbeitet sind. Auf diese Weise werden somit
die zu gleicher Zeit im HF-Feld des Lesers befindlichen
Transponder vereinzelt und nacheinander identifiziert.
Bei dem bekannten Verfahren gemäß dem US-Patent 5 124 699
wird die Vereinzelung der einzelnen Transponder dadurch
vorgenommen, daß von dem Leser die Frequenz des HF-Feldes
periodisch innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von be
stimmten Frequenzwerten geändert wird. Jeder Transponder
ist derart aufgebaut, daß er diese unterschiedlichen Fre
quenzen und die Frequenzwechsel erkennen kann und daß
entsprechend der jeweiligen Frequenz ein zugeordneter
Transponder zeitweilig abgeschaltet wird, bis nur noch
ein einziger Transponder übrig bleibt, der nicht abge
schaltet wird, und der seine Transponderdaten an den Le
ser senden kann.
Die Realisierung dieses bekannten Vorschlages erfordert
allerdings einen erheblichen schaltungstechnischen Auf
wand sowohl beim Leser als auch bei den zum Einsatz ge
langenden Transpondern. Aus diesem Grunde ist auch fest
zustellen, daß sich derartige Identifikationsverfahren in
der Praxis bisher nicht durchgesetzt haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur automatischen Identifikation einer unbekannten Anzahl
von Transpondern durch einen Leser zu schaffen, welches
sich wesentlich einfacher durchführen und realisieren
läßt, und welches eine sichere Vereinzelung einer Mehrzahl
von Transpondern ermöglicht, so daß die Transponder
daten einzeln nacheinander vom Leser erfaßt und ausgewer
tet werden können. Außerdem soll durch die Erfindung ein
Identifikationssystem zur Durchführung des Verfahrens ge
schaffen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung im Hinblick
auf das Verfahren die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale vor, und hinsichtlich des Identifikationssystems
wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 8 gelöst.
Die Erfindung geht von der an sich bekannten Erkenntnis
aus, daß es erforderlich ist, die im elektromagnetischen
Feld des Lesers befindlichen Transponder so zu beein
flussen, daß die Transponderdaten nicht alle gleichzei
tig, sondern einzeln zeitlich nacheinander vom Leser er
faßt werden können. In einem ersten Schritt werden zu
diesem Zweck die im Wirkungsbereich des elektromagneti
schen HF-Feldes befindlichen und durch das HF-Feld akti
vierten Transponder durch ein vom Leser gesendetes Kolli
sionssignal in einen Totzustand versetzt. Dieser Totzu
stand hat die Wirkung, daß die Transponder keine Trans
ponderdaten mehr aussenden, obwohl sie sich im HF-Feld
des Lesers befinden.
Der Empfang des Kollisionssignals veranlaßt jeden Trans
ponder dazu, eine zufällige Totzeit zu erzeugen. Während
der Dauer dieser Totzeit senden die Transponder keine
Transponderdaten aus. Erst am Ende ihrer jeweiligen Tot
zeiten beginnen die Transponder erneut damit, die Trans
ponderdaten auszusenden.
Da die Totzeiten der einzelnen Transponder nach einem Zu
fallsprinzip erzeugt werden, kann man davon ausgehen, daß
diese Totzeiten voneinander abweichen und nicht etwa
identisch sind. Das bedeutet, daß nach Ablauf der kürze
sten Totzeit der entsprechende Transponder als erster da
mit beginnt, seine Transponderdaten auszusenden, während
die anderen Transponder sich noch in ihrem Totzustand be
finden. Der Leser empfängt daher - zumindest solange, bis
der Transponder mit der zweitkürzesten Totzeit zu senden
beginnt - ausschließlich Transponderdaten des betreffen
den ersten Transponders. Sobald der Leser erkannt hat,
daß er die Transponderdaten wenigstens eines Transponders
empfängt, sendet er ein Belegungssignal aus. Durch dieses
Belegungssignal werden die übrigen Transponder in einen
Ruhezustand versetzt, so daß sie auch nach Ablauf ihrer
jeweiligen Totzeiten keine Transponderdaten aussenden.
Die soweit beschreibenen erfindungsgemäßen Verfahrens
schritte lassen sich auf das Prinzip des Würfelns zurück
führen. Indem jeder Transponder für sich eine zufällige
Totzeit erzeugt, läßt sich der entsprechende Vorgang so
beschreiben, daß die beteiligten Transponder unter sich
auswürfeln, welcher als erster alleine sendet, während
alle anderen Transponder warten.
Wenn der Leser die Transponderdaten des ersten Transpon
ders mit der kürzesten Totzeit vollständig empfangen hat,
sendet der Leser ein Quittungssignal, durch welches der
zuvor identifizierte Transponder in einen Passivzustand
versetzt wird, in welchem er keine Transponderdaten für
eine erste Identifikation mehr sendet. Unter Bezugnahme
auf den angesprochenen Vergleich mit einem Würfelspiel
kann man also sagen, daß der identifizierte Transponder
wenigstens während einer ersten Identifikationsphase aus
dem Spiel ausgeschieden ist.
Als nächstes werden die noch im Ruhezustand befindlichen
und übrig gebliebenen Transponder wieder aktiviert, und
es wiederholen sich die voranstehend beschriebenen ein
zelnen Verfahrensschritte, und zwar solange, bis alle
Transponder nacheinander vom Leser einzeln identifiziert
worden sind. Zunächst beginnen also alle Transponder wie
der damit, ihre Transponderdaten auszusenden, und der
Leser sendet seinerseits das Kollisionssignal aus, um die
Transponder in ihren Totzustand zu versetzen. Danach er
zeugt jeder Transponder für sich eine zufällige neue Tot
zeit, d. h., die restlichen Transponder beginnen wieder
damit, unter sich auszuwürfeln, wer als nächstes an der
Reihe ist, alleine seine Transponderdaten zum Leser zu
übertragen usw.
Die mathematische Wahrscheinlichkeit, daß die von den
einzelnen Transpondern nach einem Zufallsprinzip erzeug
ten Totzeiten nicht unterschiedlich sind, sondern daß
zwei übereinstimmende Totzeiten erzeugt werden, ist ge
ring. Selbst wenn dieser unwahrscheinliche Fall eintreten
sollte, arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren dennoch
sicher und zuverlässig. Der Leser wird nämlich in diesem
Fall wieder erkennen, daß er nicht ein einzelnes Trans
pondersignal, sondern mehrere Transpondersignale bzw.
Transponderdaten empfängt, und der Leser wird dann das
schon erwähnte Kollisionssignal aussenden, so daß die
erfindungsgemäßen Verfahrensschritte von Anfang an wie
derholt werden, bis der gewünschte Fall eintritt, daß
wegen der unterschiedlichen Totzeiten auch tatsächlich
nur ein einzelner Transponder als erster damit beginnt,
seine Transponderdaten auszusenden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird
die Totzeit jedes Transponders durch eine Zahl definiert,
welche von einem Zufallsgenerator erzeugt wird, und in
vorteilhafter Weise können auch noch die beispielsweise
in Form einer Zahl vorliegenden Identifizierungsdaten
(Identifizierungsnummer) des jeweiligen Transponders zur
Erzeugung der Totzeit herangezogen werden. Die Wahr
scheinlichkeit, daß sich dabei keine voneinander ab
weichende Totzeiten ergeben, wird dadurch noch wesentlich
erhöht.
Bei der Erfindung wird der identifizierte Transponder
durch das Quittungssignal des Lesers in einen Passivzu
stand versetzt, und gemäß einer vorteilhaften Weiterbil
dung der Erfindung kann dieses Quittungssignal dazu
herangezogen werden, die noch im Ruhezustand befindlichen
anderen Transponder zum Senden ihrer Transponderdaten zu
veranlassen, d. h., diese Transponder werden durch das
Quittungssignal aus ihrem Ruhezustand geholt und wieder
aktiviert.
Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfin
dung ist es auch möglich, daß die noch im Ruhezustand be
findlichen Transponder durch das Quittungssignal dazu
veranlaßt werden, erneut eine zufällige Totzeit zu erzeu
gen, an deren Ende sie damit beginnen, ihre Transponder
daten auszusenden. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung
kann also das an sich zu Anfang vorgesehene Kollisions
signal des Lesers entfallen, nachdem erst einmal ein
erster Transponder identifiziert worden ist.
Wenn alle im HF-Feld des Lesers befindlichen Transponder
einzeln nacheinander identifiziert worden sind, wird dies
vom Leser registriert, weil er keine Transponderdaten
mehr empfängt. Der Leser kann dann wieder in seine nor
male Betriebsart geschaltet werden, d. h., er strahlt
eine Sendeaufforderung derart ab, daß neue Transponder,
die in das HF-Feld des Lesers gelangen, ihre Transponder
daten aussenden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist
es aber auch möglich, daß sich der Leser nach der Identi
fikation aller Transponder in einen wählbaren Wartezu
stand schaltet und praktisch eine Ruhepause einlegt. Dies
ist dann von Vorteil, wenn die Transponder eine eigene
Energieversorgung in Form einer kleinen Batterie be
sitzen, welche dann geschont werden kann, weil die Trans
ponder in dieser Zeit nicht mit der Auswertung irgend
welcher vom Leser gesendeten Signale beschäftigt sind und
somit auch keine Energie für irgendwelche Reaktionen auf
die empfangenen Lesersignale benötigen.
Es gibt jedoch eine Vielzahl von Transpondern, die für
ihren Betrieb keine eigene Batterie als Energiequelle
benötigen, weil sie ihre Energie aus dem HF-Feld des Le
sers selbst beziehen. In solchen Fällen besteht dann
nicht die Notwendigkeit, daß sich der Leser in den Warte
zustand schaltet.
Wenn neben einer ersten Identifikation der Transponder
auch eine Überwachung der Anwesenheit im Wirkungsbereich
des elektrischen Feldes des Lesers gewünscht ist, kann
der Leser im Wartezustand ein kontinuierliches oder durch
Pausen unterbrochenes elektromagnetisches Feld erzeugen,
das von allen identifizierten Transpondern überwacht
wird. Der oder die Transponder, welche das zu überwa
chende Feld nicht registrieren, senden dann Transponder
daten zur Signalisierung ihrer Abwesenheit und diese
Transponderdaten werden vom Leser ausgewertet. Voraus
setzung ist hier, daß die Sendereichweite der Transponder
größer als der Wirkungsbereich des elektrischen Feldes
des Lesers ist und die Transponder eine eigene Energie
quelle haben.
Da die Transponder im Normalfall nur auf Empfang sind und
nur bei Abwesenheit senden, ist ihr durchschnittlicher
Energieverbrauch gering. Bei einem batteriebetriebenen
mobilen Leser wird die Variante bevorzugt, in der dieser
ein durch Pausen unterbrochenes elektromagnetisches Feld
erzeugt.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Transponder
im Passivzustand wiederholt Transponderdaten zur Signa
lisierung ihrer Anwesenheit senden und diese Transponder
daten vom Leser ausgewertet werden.
Diese Lösung ist für batteriebetriebene mobile Leser sehr
energiesparend, da der Leser im Wartezustand nicht senden
muß, dafür werden aber die Transponder belastet. Aller
dings kommen sie mit geringeren Sendeleistungen aus, da
geringere Entfernungen zum Leser überbrückt werden
müssen.
Bei dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem zur
Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß der Leser
eine Kollisionserkennungsschaltung besitzt. Durch diese
Schaltung wird der Leser in die Lage versetzt, den
gleichzeitigen Empfang mehrerer Transponderdaten zu er
kennen, und der Leser kann daraufhin das Kollisionssignal
aussenden. Die Transponder besitzen ihrerseits eine Steu
erschaltung zur Erkennung und Auswertung des Kollisi
onssignals.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Identifikationssystems besitzt jeder Transponder einen
Zufallsgenerator zur Erzeugung einer Zufallszahl sowie
einer Verzögerungsschaltung, um eine der Zufallszahl ent
sprechende Totzeit erzeugen zu können.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend unter
Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Leser und vier Transponder im
HF-Feld des Lesers,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild
eines Lesers,
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild
eines Transponders, und
Fig. 4 eine schematische graphische Dar
stellung von Transponderdaten und
Lesersignalen.
In Fig. 1 ist ein Leser 10 dargestellt, der ein durch
einen Kreis symbolisiertes elektromagnetisches HF-Feld 12
aussendet. Dabei soll der Kreis den wirksamen Bereich des
HF-Feldes 12 verdeutlichen. Über das HF-Feld 12 strahlt
der Leser 10 in an sich bekannter Weise eine Sendeauffor
derung ab. Dadurch werden die im Wirkungsbereich des HF-
Feldes 12 gelangenden Transponder 14, 16, 18 und 20 ver
anlaßt, ihre Transponderdaten auszusenden. Die Transpon
derdaten können dabei Identifikationsdaten des Transpon
ders selbst sowie applikationsspezifische Kenndaten um
fassen. Diese Kenndaten lassen sich bestimmten Personen
oder Gegenständen zuordnen.
Fig. 2 zeigt als schematisches Blockschaltbild den Aufbau
eines Lesers 10, der einen Sender 22, einen Schwingkreis
24 sowie einen Empfänger 26 mit einer Antenne 28 umfaßt.
Ferner besitzt der Leser 10 einen Mikroprozessor 30 und
als weiteren wesentlichen Bestandteil eine Kollisionser
kennungsschaltung 32. Der Leser 10 kann mobil, d. h.
batteriebetrieben, oder ortsfest, z. B. in der Nähe
einer nicht näher dargestellten Eingangstür eines Gebäu
des installiert sein und ist über eine Schnittstelle 34
mit einem zentralen Rechner verbunden, der die empfan
genen Transponderdaten auswertet und daraufhin bestimmte
Schritte einleitet (etwa das Öffnen einer Tür).
Das schematische Blockschaltbild in Fig. 3 zeigt den Auf
bau eines Transponders mit einem Empfänger 36 mit einem
Schwingkreis 38 sowie einen Sender 40 und einer Antenne
42. Weiterhin umfaßt der Transponder eine Steuerschaltung
44 und einen programmierbaren und löschbaren Speicher 46
(ein EEPROX). Dieser Speicher 46 stellt die eigentliche
Datenbank für die Transponderdaten dar. Die Transponder
daten umfassen Identifikationsdaten des Transponders
selbst sowie applikationsspezifische Kenndaten.
Weitere Bestandteile des Transponders sind ein Zufallsge
nerator 48 zur Erzeugung einer Zufallszahl und eine nach
geschaltete Verzögerungsschaltung 50, die aufgrund der
jeweiligen Zufallszahl eine Totzeit erzeugt. Gegebenen
falls kann der Transponder als Energiequelle noch eine
Batterie 52 besitzen.
Anhand der in Fig. 4 dargestellten schematischen gra
phischen Darstellung wird die Funktionsweise des Verfah
rens sowie des Lesers 10 und der Transponder 14-20 nä
her erläutert. Der Teil der Zeichnung in Fig. 4 oberhalb
einer Zeitachse 54 betrifft Transponderdaten und der Teil
der Zeichnung unterhalb der Zeitachse 54 zeigt Signale
des Lesers 10.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 befinden sich vier Trans
ponder 14, 16, 18 und 20 im HF-Feld 12 des Lesers 10. Die
vier Transponder 14, 16, 18 und 20 beginnen deshalb zum
Zeitpunkt t0 damit, aufgrund eines Sendeaufforderungssi
gnals B des Lesers 10 die Transponderdaten A14, A16, A18
und A20 auszusenden. Dabei arbeiten alle Transponder 14,
16, 18 und 20 auf der gleichen Frequenz.
Die Kollisionserkennungsschaltung 32 des Lesers 10 er
kennt nun, daß gleichzeitig Transponderdaten A14, A16,
A18 und A20 von mehreren Transpondern 14, 16, 18 und 20
empfangen werden, und die Kollisionserkennungsschaltung
32 veranlaßt, daß der Leser ein Kollisionssignal C ab
strahlt. Dieses Kollisionssignal C wird ausgesendet, be
vor die Transponder 14, 16, 18 und 20 ihre Transponderda
ten A14, A16, A18 und A20 vollständig übertragen haben.
Aufgrund des Empfanges des Kollisionssignals C werden die
Transponder 14, 16, 18 und 20 über ihre Steuerschaltung
44 dazu veranlaßt, die Aussendung der Transponderdaten
A14, A16, A18 und A20 abzubrechen und keinerlei Daten
mehr auszusenden. Gleichzeitig werden über die Steuer
schaltung 44 der Zufallsgenerator 48 und die Verzöge
rungsschaltung 50 aktiviert, so daß jeder einzelne Trans
ponder 14, 16, 18 und 20 für sich eine Totzeit T erzeugt.
Die Transponder 14, 16, 18 und 20 sind so aufgebaut, daß
sie erst am Ende ihrer jeweiligen Totzeit wieder damit
beginnen, ihre Transponderdaten A14, A16, A18 und A20
auszusenden. In Fig. 4 ist der Fall angenommen, daß der
Transponder 16 die kürzeste Totzeit T1 aufweist und somit
nach Ablauf dieser Totzeit T1 seine Transponderdaten A16
an den Leser 10 sendet. Nach einer gewissen kurzen Er
kennungszeit T2 hat der Leser 10 festgestellt, daß nur
Transponderdaten A16 eines einzigen Transponders 16 emp
fangen werden, und der Leser 10 sendet nunmehr seiner
seits ein Belegungssignal D aus.
Durch das Belegungssignal D werden die anderen Transpon
der 14, 18 und 20 in einen Ruhezustand versetzt, der sie
dazu veranlaßt, keine Transponderdaten auszusenden, auch
wenn ihre jeweiligen Totzeiten abgelaufen sein sollten.
Nachdem der Leser 10 diese Transponderdaten A16 vollstän
dig erfaßt hat und der betreffende Transponder 16 identi
fiziert worden ist, sendet der Leser 10 ein Quittungssi
gnal E. Die übrig gebliebenen Transponder 14, 18 und 20
empfangen dieses Quittungssignal E und beginnen nun er
neut, über ihren Zufallsgenerator 48 und die Verzöge
rungsschaltung 50 eine zufällige Totzeit T zu erzeugen.
Der Transponder mit der kürzesten Totzeit beginnt danach
mit der Ausstrahlung seiner Transponderdaten, und der
voranstehend beschriebene Vorgang wiederholt sich so
lange, bis alle Transponder 14, 16, 18 und 20 vereinzelt
sind bzw. bis alle Transponder 14, 16, 18 und 20 einzeln
nacheinander ihre Transponderdaten A14, A16, A18 und A20
ausgesendet haben und diese vom Leser erkannt und identi
fiziert worden sind.
Zu erwähnen ist noch, daß durch das Quittungssignal E
nicht nur die übrig gebliebenen Transponder wieder akti
viert werden; vielmehr wird der zuvor gerade identifi
zierte Transponder (in dem Beispiel in Fig. 4 der Trans
ponder 16) in einen Passivzustand versetzt, in welchem er
nicht mehr auf Signale des Lesers 10 reagiert, weil er ja
seine Transponderdaten A16 bereits ausgesendet hat.
Es besteht noch die Möglichkeit, daß der jeweils vom Le
ser 10 korrekt identifizierte Transponder 14, 16, 18 und
20 bzw. dessen Identifikationsnummer oder Identifikationsdaten
optisch zur Anzeige gebracht werden, so daß für
eine Person, welche den betreffenden Transponder trägt,
ersichtlich ist, daß sein Transponder identifiziert
wurde.
Claims (12)
1. Verfahren zur automatischen Identifikation einer
unbekannten Anzahl von Transpondern durch einen Leser,
wobei die Transponder durch ein elektromagnetisches Feld
des Lesers aktiviert werden und ihre spezifischen Trans
ponderdaten (Identifikationsdaten des Transponders sowie
applikationsspezifische Kenndaten) an den Leser senden,
wobei die Transponder einzeln nacheinander durch den
Leser identifiziert und die Transponderdaten ausgewertet
werden, und wobei das Verfahren wenigstens für eine erste
Identifikationsphase folgende Schritte umfaßt;
- - die im Wirkungsbereich des elektromagnetischen Feldes befindlichen und aktivierten Transponder werden durch ein vom Leser gesendetes Kollisionssignal in einen Totzustand versetzt, in welchem die Transponder keine Transponder daten mehr aussenden,
- - nach dem Empfang des Kollisionssignals erzeugt jeder Transponder für sich eine zufällige oder pseudozufällige Tot zeit,
- - am Ende ihrer Totzeiten beginnen die Transponder erneut damit, ihre Transponderdaten auszusenden,
- - wenn der Leser wegen der voneinander abweichenden Tot zeiten die Transponderdaten wenigstens eines Transponders empfängt sendet der Leser ein Belegungssignal,
- - durch das Belegungssignal werden die übrigen Transpon der in einen Ruhezustand versetzt, in welchem sie keine Transponderdaten mehr aussenden,
- - nach vollständigem Empfang der Transponderdaten des einzelnen Transponders sendet der Leser ein Quittungs signal,
- - durch das Quittungssignal wird der identifizierte Transponder in einen passivzustand versetzt, in welchem er keine Transponderdaten für eine erste Identifikation mehr sendet,
- - die anderen im Ruhezustand befindlichen Transponder werden wieder aktiviert und die voranstehend beschriebe nen Schritte werden wiederholt, bis alle Transponder nacheinander vom Leser einzeln identifiziert worden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Totzeit durch eine Zahl definiert wird, welche
von einem Zufallsgenerator erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und /oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Identifizierungsdaten des Transpon
ders zur Erzeugung der Totzeit herangezogen werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Totzeit mit Hilfe
eines Algorithmus erzeugt wird, welcher eine Pseudo
zufallszahl errechnet.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die noch
im Ruhezustand befindlichen Transponder durch das Quit
tungssignal zum Senden ihrer Transponderdaten veranlaßt
werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die noch
im Ruhezustand befindlichen Transponder durch das Quit
tungssignal dazu veranlaßt werden, erneut eine zufällige
Totzeit zu erzeugen, an deren Ende sie damit beginnen,
ihre Transponderdaten auszusenden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche 1-6, dadurch geckennzeichnet, daß alle
Transponder auf der gleichen Frequenz senden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der
Leser nach der Identifikation aller Transponder in einen
Wartezustand schaltet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leser im Wartezustand ein kontinuierliches oder
durch Pausen unterbrochenes elektromagnetisches Feld
erzeugt, das von allen identifizierten Transpondern
überwacht wird, und daß der oder die Transponder, welche
das zu überwachende Feld nicht registrieren, Transponder
daten zur Signalisierung ihrer Abwesenheit senden und
diese Transponderdaten vom Leser ausgewertet werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Transponder im Passivzustand wiederholt Transponderdaten
zur Signalisierung ihrer Anwesenheit senden und diese
Transponderdaten vom Leser ausgewertet werden.
11. Identifikationssystem mit einem Leser (10) und
mehreren Transpondern (14; 16; 18; 20) zur Durchführung
des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Le
ser (10) eine Kollisionserkennungsschaltung (32) besitzt,
durch welche der gleichzeitig Empfang mehrerer Transpon
derdaten (A14; A16; A18; A20) erkannt wird, und welche
die Aussendung eines Kollisionssignals (C) veranlaßt, und
daß die Transponder (14; 16; 18; 20) eine Steuerschaltung
(44) zur Erkennung und Auswertung des Kollisionssignals
(C) umfassen.
12. Identifikationssystem nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß jeder Transponder (14; 16; 18; 20) ei
nen Zufallsgenerator (48) zur Erzeugung einer Zufallszahl
und eine Verzögerungsschaltung (50) besitzt, um eine der
Zufallszahl entsprechende Totzeit (T1) zu erzeugen.
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