DE102005018878A1 - RFID-Funksystem nach dem Bluetooth-Standard - Google Patents

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DE102005018878A1
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Abstract

Ein Funksystem umfasst eine Sende- und Empfangsvorrichtung (1) und einen RFID-Transponder (2), wobei die Sende- und Empfangsvorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass sie ein Bluetooth-Abfrage-Datenpaket (3) aussendet, dessen Payload-Abschnitt eine Aktivierungssequenz (AS) für den RFID-Transponder (2) aufweist.

Description

  • Die Anmeldung betrifft ein Funksystem und ein Verfahren zur Erweiterung von nach dem Bluetooth-Standard arbeitenden Geräten um eine RFID-(Radio Frequency Identification)-Funktionalität.
  • RFID ist ein drahtloses Identifikationsverfahren auf der Basis hochfrequenter, elektromagnetischer Wellen. Der zu identifizierende Gegenstand wird mit einem sogenannten elektronischen Etikett, auch Tag oder Transponder genannt, versehen. Dieser Transponder besteht aus einem Sender, einem Empfänger, einer Antenne und einem Speicher. Je nach Leistungsfähigkeit kann auch ein Mikroprozessor implementiert werden. Der RFID-Transponder weist typischerweise eine Größe von weniger als einem Cent-Stück (ca. 1 cm2) auf. Zum Lesen der in dem RFID-Transponder abgelegten Information wird das Etikett in die Nähe eines Lesegerätes (Scanner), d.h. in dessen Wirkfeld gebracht. Der Transponder überträgt abgelegte Informationen, welche typischerweise eine Kennung zur Identifizierung des Transponders und somit des mit dem Transponder verbundenen Gegenstands umfasst, an das Lesegerät. Der Abstand zwischen dem RFID-Transponder und dem Lesegerät variiert je nach System zwischen einigen Zentimetern bis hin zu 50 cm oder mehr. Die Energieversorgung des RFID-Transponders erfolgt beispielsweise über die elektromagnetische Kopplung zwischen Lesegerät und Etikett während des Lese- und Schreibvorgangs. Neben der reinen Lesefunktion können die RFID-Transponder durch das Lesegerät wie normale Speicherbausteine im Prinzip beliebig oft beschrieben werden.
  • RFID-Systeme werden unter anderem in der Warenwirtschaft zur Identifikation von Gegenständen eingesetzt und dienen als Grundlage moderner elektronischer Schließanlagen jeglicher Art.
  • Für die kontaktlose Datenkommunikation zwischen dem RFID-Transponder und dem Lesegerät werden in der Regel Herstellerspezifische Funkstandards verwendet. RFID-Transponder verschiedener Hersteller sind somit in der Regel untereinander nicht kompatibel, sodass für jede Baureihe von RFID-Transpondern ein spezifisches Lesegerät benötigt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Funksystem und ein Verfahren zu schaffen, welche ein Auslesen von RFID-Transpondern mit handelsüblichen Sende- und Empfangsgeräten gestatten.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Funksystem umfasst eine Sende- und Empfangsvorrichtung bzw. einen Bluetooth-Leser und einen Bluetooth-Transponder. Dem Bluetooth-Transponder kommt die Funktion eines RFID-Transponders zu. Der Bluetooth-Leser ist derart ausgestaltet, dass er ein Abfragedatenpaket bzw. ein Bluetooth-Abfrage-Datenpaket aussendet, welches von dem Bluetooth-Transponder empfangen wird. Das Bluetooth-Abfrage-Datenpaket umfasst einen Payload-Abschnitt, welcher eine Aktivierungssequenz für den Bluetooth-Transponder aufweist.
  • Der Bluetooth-Leser unterscheidet sich in seinem Hardware-Aufbau nicht von handelsüblichen Geräten mit einer Bluetooth-Schnittstelle, sodass jedes Bluetooth-Gerät als erfindungsgemäßer Bluetooth-Leser eingesetzt werden kann, ohne dass Modifikationen an seiner Hardware vorgenommen werden müssen. Empfängt der Bluetooth-Transponder ein Bluetooth-Abfrage-Datenpaket mit einer Aktivierungssequenz, so verlässt er einen Ruhezustand und befindet sich anschließend in einem aktivierten Zustand, aus dem heraus er im Folgenden verschiedene Aufgaben erfüllen bzw. Funktionen wahrnehmen kann. Befindet sich der Bluetooth-Transponder bereits vor dem Empfang des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets mit der Aktivierungssequenz in einem aktivierten Zustand, so verbleibt er in diesem aktivierten Zustand.
  • In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Funksystems sendet der Bluetooth-Transponder nach dem Empfang des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets von dem Bluetooth-Leser ein Bluetooth-Antwort-Datenpaket aus. Vorteilhafterweise umfasst das Bluetooth-Antwort-Datenpaket eine Identifikationssequenz, welche den Bluetooth-Transponder identifiziert. Insbesondere handelt es sich bei dem Bluetooth-Antwort-Datenpaket um ein ID-Datenpaket gemäß dem Bluetooth-Standard.
  • Vorteilhafterweise ist der Bluetooth-Transponder lediglich zum Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets ausgelegt und sendet demnach keine anderen Datenpakete aus. Daher kann beim Aufbau des Bluetooth-Transponders im Vergleich mit einem üblichen Bluetooth-Gerät bzw. einer herkömmlichen Bluetooth-Schnittstelle auf eine Vielzahl von Komponenten bzw. Funktionsblöcken verzichtet werden, welche zum Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets nicht benötigt werden. Dadurch wird ein stromsparender und kostengünstiger Aufbau mit reduzierter Komplexität geschaffen. Hauptsächlich kann dabei auf die Basisband- und die Linkmanager-Einheit sowie auf Speicherblöcke, welche die Bluetooth-Software enthalten verzichtet, werden. Somit kann der Bluetooth-Transponder in Richtung auf eine reine und somit kostengünstige RFID-Lösung hin realisiert werden.
  • Im einfachsten Fall umfasst der Bluetooth-Transponder eine Hochfrequenzeinheit, einen Demodulator, eine Erkennungseinheit, eine Verzögerungseinheit, ein Schieberegister, welches die Identifikationssequenz des Bluetooth-Transponders enthält, und einen Modulator zum Erzeugen des Bluetooth-Antwort-Datenpakets. Hierdurch wird eine kostengünstige Erweiterung jedes mit Bluetooth ausgestatteten Geräts um eine RFID- Funktionalität ermöglicht, ohne dass dazu das Bluetooth-Gerät mit einem zusätzlichen RFID-System ausgestattet werden muss.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Funksystems vergeht zwischen dem Endzeitpunkt des Empfangs des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets und dem Anfangszeitpunkt der Aussendung des Bluetooth-Antwort-Datenpakets die vorgegebene Zeit T1, welche zwischen 250 und 566 μs liegt. Die Zeitspanne T1 bewirkt, dass das Bluetooth-Abfrage-Datenpaket und das Bluetooth-Antwort-Datenpaket voneinander einen ausreichenden zeitlichen Abstand haben, sodass keine Kollision auftritt. Das Bluetooth-Antwort-Datenpaket wird vorteilhafterweise in dem sich an das Bluetooth-Abfrage-Datenpaket anschließenden Slot ausgesendet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Funksystems wird nach dem Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets in dem Bluetooth-Transponder eine Sperrzeit bzw. ein Timeout mit vorgegebener oder zufällig gewählter Dauer gesetzt. Während des Timeouts wird nach dem Empfang weiterer Bluetooth-Abfrage-Datenpakete kein Bluetooth-Antwort-Datenpaket ausgesendet. Die Sperrzeit besitzt eine Dauer zwischen 0 und 1,28 s bzw. eine Dauer von N Bluetooth-Abfrage-Datenpaket-Zeitdauern.
  • Befinden sich mehrere Bluetooth-Transponder im Wirkfeld des Bluetooth-Lesers, so werden die verschiedenen Bluetooth-Antwort-Datenpakete der jeweiligen Bluetooth-Transponder möglicherweise zeitgleich ausgesendet. In den Bluetooth-Transpondern werden daher nach dem Zufallsprinzip verschieden lange Timeouts gesetzt, wodurch die verschiedenen Bluetooth-Transponder mit hoher Wahrscheinlichkeit zu verschiedenen Zeitpunkten senden und somit zu einem Zeitpunkt jeweils nur ein Bluetooth-Transponder auf ein vom Bluetooth-Leser ausgesandtes Bluetooth-Abfrage-Datenpaket antwortet. Dadurch werden Kollisionen von Bluetooth-Antwort-Datenpaketen verschie dener Bluetooth-Transponder mit ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit vermieden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Payload-Abschnitt des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets, welches vom Bluetooth-Leser ausgesendet wird, neben der Aktivierungssequenz weiterhin eine Identifikationssequenz, welche einen oder eine Gruppe von anzusprechenden Bluetooth-Transpondern identifiziert. Die in dem Bluetooth-Abfrage-Datenpaket enthaltene Identifikationssequenz wird in dem Bluetooth-Transponder mit einer darin abgelegten Transponder-Identifikationssequenz verglichen und das Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets von dem Ergebnis des Vergleichs der beiden Identifikationssequenzen abhängig gemacht. Beispielsweise wird ein Bluetooth-Antwort-Datenpaket nur dann ausgesendet, wenn beide Identifikationssequenzen vollständig übereinstimmen. Dadurch ist es möglich, einen Bluetooth-Transponder gezielt anzusprechen. Es ist jedoch auch möglich, ein Bluetooth-Antwort-Datenpaket bereits dann auszusenden, wenn beide Identifikationssequenzen nur zu einem vorgegebenen Teil übereinstimmen. Dadurch ist es möglich, gezielt eine Gruppe von Bluetooth-Transpondern anzusprechen.
  • Der Bluetooth-Transponder bezieht die zum Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets notwendige Energie aus dem empfangenen Bluetooth-Abfrage-Datenpaket oder aus einer internen Energiequelle. Im letzteren Fall verlässt der Bluetooth-Transponder einen Ruhezustand, wenn eine Aktivierungssequenz empfangen wurde, indem die interne Energiequelle eingeschaltet wird. Im ersten Fall erhält der Bluetooth-Transponder die notwendige Energie aus der Aktivierungssequenz des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aktivierungssequenz eine vorgegebene Anzahl von Daten-Bytes mit einem vorgegebenen Wert aufweist. Der Bluetooth-Transponder kann besonders viel Energie aus dem empfangenen Bluetooth-Abfrage-Datenpaket bzw. aus dessen Aktivierungssequenz gewinnen, wenn die elektromagnetische Kopplung stark ist. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Daten-Bytes den Hexadezimalwert 0F (0x0F) aufweisen. Um die nutzbare Energiemenge zu maximieren, ist es von Vorteil, wenn eine möglichst hohe Anzahl von Daten-Bytes diesen vorgegebenen Wert aufweisen. Es ist dabei insbesondere vorteilhaft ein DH5-Datenpaket zu verwenden, in welchem 330,5 Daten-Bytes (2644 Datenbits) diesen vorgegebenen Wert aufweisen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand verschiedener Zeichnungsfiguren und Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen schematischen Aufbau eines Funksystems als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funksystems;
  • 2 ein Bluetooth-Inquiry-Datenpaket;
  • 3 ein Bluetooth-Response-Datenpaket;
  • 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • 5 einen schematischen Aufbau eines RFID-Transponders, welcher nach dem Bluetooth-Standard arbeitet.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funksystems. Es umfasst ein Lesegerät in Form einer Scanner-Station bzw. einen Bluetooth-Leser 1 und einen Bluetooth-Transponder 2. Der Bluetooth-Transponder 2 ist ein RFID-Transponder, der nach dem Bluetooth-Standard arbeitet. Beide Bluetooth-Geräte 1, 2 weisen jeweils Sende-(RF-Tx) 12, 22 und Empfangs-(RF-Rx) 11, 21 -Einheiten auf, welche gemäß dem Bluetooth-Standard arbeiten. Der Bluetooth-Leser 1 ist der aktive Teil und leitet die erfindungsgemäße ID-Inquiry-Procedure bzw, das Bluetooth-ID-Transponder-Verfahren ein, indem ein Bluetooth-Abfrage-Datenpaket 3, im Folgenden als Bluetooth- bzw. ID-Inquiry-Datenpaket bezeichnet, von dem Bluetooth-Leser 1 an den Bluetooth-Transponder 2 gesendet wird. Der Bluetooth-Transponder 2 ist der passive Teil und führt einen Bluetooth-ID-Inquiry-Scan durch. Der Bluetooth-Transponder 2 sendet ein Bluetooth-Antwort-Datenpaket 4, im Folgenden als Bluetooth- bzw. ID-Response-Datenpaket bezeichnet, an den Bluetooth-Leser 1. Das Bluetooth-ID-Transponder-Verfahren arbeitet mit den physikalischen Parametern, die in der Bluetooth-Funk-Spezifikation festgelegt sind.
  • Der Bluetooth-Leser 1 bildet bei der Kommunikation mit dem oder den Bluetooth-Transpondern 2 den Bluetooth-Master. Die Bluetooth-Transponder 2 arbeitet wie Bluetooth-Slaves, welche nur die Inquiry-Scan-Funktion besitzt, wodurch im Gegensatz zu üblichen Bluetooth-Geräten, welche den vollen Bluetooth-Standard unterstützen, auf eine Vielzahl von Komponenten und Funktionsblöcken verzichtet werden kann. Zur Bereitstellung der Inquiry-Scan-Funktion wird nur ein Bluetooth-Receiver 21 und ein Bluetooth-Transmitter 22, der auf einer vorgegebenen bzw. fest eingestellten Frequenz eines der 79 im Bluetooth-Standard definierten Funkkanäle arbeitet, benötigt. Ein Mikrocontroller für das Bluetooth-Basisband BB und den Linkmanager LM ist nicht erforderlich.
  • Der Bluetooth-Leser 1 führt die ID-Inquiry-Procedure beispielsweise mit Hilfe des in 2 abgebildeten DH5-Datenpakets 3 mit voller Länge durch. Der Access-Code-Abschnitt des DH5-Datenpakets 3 umfasst die Bluetooth-Device-Adresse des Bluetooth-Lesers 1 (BD_ADDR), welcher eine für das Verfahren reservierte Adresse ist. Der Bluetooth-Leser verwendet für das DH5-Datenpaket die ID-Nummer des Bluetooth-Masters, d.h. des Bluetooth-Lesers. Die Informationen im Header-Abschnitt werden nach dem Bluetooth-Standard für Broadcast gesetzt und kennzeichnen das Format des Payload-Abschnitts. Ein für die Übertragung eingesetzter Scrambler wird hierbei ausgeschaltet, Der Payload-Abschnitt des DH5-Pakets umfasst einen Payload-Kernabschnitt (Payload Body) mit einer Länge von 339 Daten-Bytes bzw. 2712 Daten-Bits. Der Payload- Kernabschnitt umfasst eine Füllbitsequenz FB mit einer Länge von 2644 Bits, dessen Daten-Bytes den Hexadezimalwert 0F (0x0F) aufweisen. Die Aktivierungssequenz AS besteht aus dem Access-Code-Abschnitt (72 Datenbits), dem Header-Abschnitt (54 Datenbits), dem Payload-Header-Abschnitt (16 Datenbits) und der Füllbitsequenz FB (2644 Datenbits) des Payload-Kernabschnitts. Die Aktivierungssequenz AS umfasst somit die ersten 2786 Datenbits des DH5-Datenpakets 3. Der Payload-Kernabschnitt umfasst weiterhin eine Identifikationssequenz ID (ID-Transponder, Transponder-ID oder Inquiry-ID) mit einer Länge von 68 Daten-Bit. Die Identifikationssequenz ID des Bluetooth-Inquiry-Datenpakets 3 identifiziert den oder die anzusprechenden Bluetooth-Transponder 2. Es gibt 79 ID-Nummerngruppen, welche jeweils einem der 79 im Bluetooth-Standard definierten Funkkanäle zugeordnet sind. Die Identifikationssequenz ID gehört zu genau einer der 79 ID-Nummerngruppen. Das Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 kann über das HCI-(Host Controller Interface)-Interface 6 gesendet werden.
  • Der Bluetooth-Transponder 2 arbeitet nur auf einem der 79 im Bluetooth-Standard definierten Funkkanäle. Die Empfangsfrequenz, d.h. die Frequenz, auf welcher der Bluetooth-Transponder 2 das Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 empfängt, und die Sendefrequenz, d.h. die Frequenz, auf welcher der Bluetooth-Transponder 2 das Bluetooth-Response-Datenpaket 4 aussendet, sind gleich.
  • Das vom Bluetooth-Transponder 2 an den Bluetooth-Leser 1 zurückgesandte Bluetooth-Response-Datenpaket 4, ist in 3 dargestellt. Es entspricht dem im Bluetooth-Standard definierten ID-Paket, welches eine feste Länge von 68 Daten-Bits aufweist, und nur die Device-Adresse (BD_ADDR) des Bluetooth-Transponders 2 beinhaltet.
  • Der Bluetooth-Transponder 2 ist ein speziell für den Einsatz in einem Bluetooth-RFID-Funksystem geschaffenes Gerät. Der Bluetooth-Transponder 2 ist im Ruhezustand ausgeschaltet (Power Down). Der Bluetooth-Transponder 2 verlässt den Ruhezustand nur dann, wenn die empfangene Leistung eine vorgegebene Aktivierungsschwelle überschreitet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3, welches eine Aktivierungssequenz AS enthält, mit ausreichender Stärke empfangen wird. Nach dem Verlassen des Ruhezustandes werden die digitalen Schaltungen und das Hochfrequenz-Bauteil des Bluetooth-Transponders 2 aktiviert.
  • Der Bluetooth-Transponder 2 kann als aktiver oder passiver Transponder aufgebaut sein. Ein aktiver Transponder besitzt eine interne, separate Stromversorgung (Batterie, Akkumulator etc.), welche nach dem Erkennen eines Bluetooth-Inquiry-Datenpakets 3 bzw. eines Leistungs-Bursts eingeschaltet wird. Nach dem Senden des Bluetooth- bzw. ID-Response-Datenpakets 4 wird die Stromversorgung wieder abgeschaltet. Ein passiver Transponder erhält die für das Aussenden des Bluetooth-Response-Datenpakets 4 notwendige Energie aus der empfangenen Leistung, d.h. aus der Kopplung an das elektromagnetische Feld des Bluetooth-Lesers 1. Weist das von dem Bluetooth-Leser 1 ausgesandte Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 den Hexadezimalwert 0F (0x0F) auf, wie dies in 2 in der Füllbitsequenz FB der Aktivierungssequenz AS der Fall ist, so ist die Kopplung des Bluetooth-Transponders 2 an das vom Bluetooth-Leser 1 ausgesandte elektromagnetische Feld besonders effektiv, und der Bluetooth-Transponder 2 kann das vom Bluetooth-Leser 1 ausgesandte elektromagnetische Feld optimal zu Energiegewinnung nutzen.
  • Für die ID-Response bzw. den Bluetooth-ID-Inquiry-Scan des Bluetooth-Transponders 2 sind zwei verschiedene Verfahren bzw. Modi vorgesehen. Ein erster ID-Inquiry-Modus ist in 4 dargestellt. Dabei sendet der Bluetooth-Leser 1 das in 2 dargestellte Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 aus. Dazu ist in 4 schematisch die Aktivierungssequenz AS und die Identifikationssequenz ID des Bluetooth-Inquiry-Datenpakets 3 dargestellt. Nach dem Empfang des Bluetooth-Inquiry-Daten pakets 3 wird die empfangene Identifikationssequenz ID mit einer im Bluetooth-Transponder 2 abgelegten Identifikationssequenz IDT verglichen. Stimmen die vom Bluetooth-Leser 1 ausgesandte Identifikationssequenz ID und die im Bluetooth-Transponder 2 abgelegte Identifikationssequenz IDT überein oder gehört die im Bluetooth-Transponder 2 abgelegte Identifikationssequenz IDT zu einer Gruppe von Identifikationssequenzen, welche durch die vom Bluetooth-Leser 1 ausgesandte Identifikationssequenz ID beschrieben wird, so sendet der Bluetooth-Transponder 2 ein Bluetooth-Response-Datenpaket 4, wie dies beispielsweise in 3 dargestellt ist, an den Bluetooth-Leser 1 zurück. Das Bluetooth-Response-Datenpaket 4 enthält die Device-Adresse des Bluetooth-Transponders 2 bzw. die in dem Bluetooth-Transponder 2 abgelegte Identifikationssequenz IDT.
  • Das Bluetooth-Response-Datenpaket 4 wird nach einer Zeitspanne T1 nach dem Empfang des Bluetooth-Inquiry-Datenpakets 3 in dem sich an das Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 anschließenden Slot ausgesendet. Die Zeit T1 liegt im Bereich zwischen 250 und 566 μs.
  • Nach dem Aussenden des Bluetooth-Response-Datenpakets 4 wird in dem Bluetooth-Transponder 2 eine Sperrzeit (Timeout) gesetzt, welche fest vorgegeben oder zufällig gewählt ist, und eine Dauer zwischen 0 und 1,28 Sekunden bzw. eine Dauer von N Bluetooth-Inquiry-Datenpaket-Zeitdauern besitzt. Während der Dauer der Sperrzeit wird auch nach dem Empfang weiterer Bluetooth-Inquiry-Datenpakete 3 kein Bluetooth-Response-Datenpaket 4 ausgesendet. Die Sperrzeit dient dazu, nach dem Zufallsprinzip Kollisionen von mehreren Bluetooth-Transpondern 2 zu verhindern, indem diese unterschiedliche Sperrzeit-Dauern aufweisen und somit mit großer Wahrscheinlichkeit zu einem Zeitpunkt nur ein einziger Bluetooth-Transponder 2 auf ein gegebenes, vom Bluetooth-Leser 1 ausgesandtes Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 mit einem Bluetooth-Response-Datenpaket 4 antwortet.
  • Alternativ zu dem ID-Inquiry-Modus kann der Bluetooth-Transponder 2 auch im sogenannten Power-Inquiry-Modus arbeiten. Im Unterschied zu dem in 4 dargestellten ID-Inquiry-Modus findet im Power-Inquiry-Modus kein Vergleich der in einem empfangenen Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 enthaltenen Identifikationssequenz ID mit der im Bluetooth-Transponder 2 abgelegten Identifikationssequenz IDT statt. Vielmehr erkennt der Bluetooth-Transponder 2 den Empfang eines Bluetooth-Inquiry-Datenpakets 3 anhand der empfangenen Leistung. Das Bluetooth-Response-Datenpaket 4 wird ausgesendet, sobald der Empfangspegel des Bluetooth-Inquiry-Datenpakets 3 unter einer vorgegebene Schwelle abgesunken ist und die Zeit T1 vergangen ist. Arbeitet der Bluetooth-Transponder 2 im Power-Inquiry-Modus, so kann auf die Identifikationssequenz ID im Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 verzichtet werden.
  • Der Bluetooth-Leser 1 kann durch jedes mit einer Bluetooth-Schnittstelle ausgestattetes Gerät realisiert werden. Der Bluetooth-Leser 1 umfasst somit im Allgemeinen neben den Empfangs- und Sendeeinheiten 11, 12 eine Basisbandeinheit BB und einen Link-Manager LM. An dem Bluetooth-Gerät, welches als Bluetooth-Leser 1 eingesetzt werden soll, werden minimale Modifikationen bzw. Erweiterungen der Protokoll-Software vorgenommen. Diese betreffen:
    • – Connectless Broadcast für DH5-Datenpakete (diese Modifikation ist im Bluetooth Standard 1.2 bereits vorhanden);
    • – Empfang eines ID-Datenpakets gemäß dem Bluetooth Standard durch den Bluetooth-Master nach dem Aussenden eines Broadcast-DH5-Datenpakets (Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3) im darauffolgenden Zeitschlitz (slot) auf derselben Frequenz;
    • – Ausgeben der vom Bluetooth-Transponder 2 ausgesendeten und vom Bluetooth-Leser 1 empfangenen Identifikationssequenz IDT über das HCI-(Host Controller Interface)-Interface;
    • – Identifikationssequenz für den Bluetooth-Transponder 2: – Versenden der vorhandenen Nummern für Inquiry, – Reservieren eines Nummernkreises für Transponder-Inquiry.
  • Änderungen an der Hardware von Bluetooth-Geräten, welche als Bluetooth-Leser 1 eingesetzt werden sollen, sind dagegen nicht erforderlich. Der Bluetooth-Leser 1 kann daher mit Hilfe jedes existierenden, handelsüblichen Bluetooth-Geräts realisiert werden.
  • Der Bluetooth-Transponder 2 arbeitet wie ein Bluetooth-Slave, der nur die Inquiry-Scan-Funktion besitzt. Dafür werden lediglich eine Bluetooth-Receiver- und eine Bluetooth-Transmitter-Einheit 21, 22 benötigt, welche fest auf einer Frequenz arbeiten. Ein Mikrocontroller für das Bluetooth-Basisband und den Link-Manager sind nicht notwendig. Dadurch wird ein stromsparender und kostengünstiger Bluetooth-Transponder 2 auf der Basis eines existierenden Bluetooth-Geräts durch Entfernen von nicht benötigten Komponenten bzw. Funktionsblöcken geschaffen. Hiermit wird zugleich eine kostengünstige Erweiterung jedes mit Bluetooth ausgestatteten Geräts um eine RFID-Funktionalität ermöglicht, ohne dass dazu das Bluetooth-Gerät mit einem zusätzlichen RFID-System ausgestattet werden muss.
  • In 5 ist eine Minimal-Konfiguration des Bluetooth-Transponders 2 dargestellt. Er enthält somit zumindest folgende Komponenten:
    • – eine Antenne,
    • – eine Leistungsverwaltungseinheit bzw. Leistungsregelung 36 (power management),
    • – eine Hochfrequenz-Einheit 30, 30',
    • – einen Demodulator 31,
    • – eine Erkennungs- bzw. Vergleichseinheit 32, insbesondere einen Komparator,
    • – eine Verzögerungseinheit 33 zum Einstellen der Verzögerungszeit T1,
    • – eine Speichereinheit 34, in welcher die Identifikationssequenz IDT des Bluetooth-Transponders 2 abgelegt ist, und
    • – einen Modulator 35.
  • Die Erkennungs- bzw. Vergleichseinheit 33 erkennt den Empfang eines Leistungsbursts bzw. eines Bluetooth-Inquiry-Datenpakets 3 und vergleicht – sofern der Bluetooth-Transponder 2 im ID-Inquiry-Modus arbeitet – die im Bluetooth-Inquiry-Datenpaket 3 enthaltene Identifikationssequenz ID mit der im Bluetooth-Transponder 2 abgelegten Identifikationssequenz IDT. Die Erkennungseinheit 33 erkennt, wann der Empfangspegel des Bluetooth-Inquiry-Datenpakets unter eine vorgegebene Schwelle abgesunken ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Erweiterung von Geräten nach dem Bluetooth-Standard um eine RFID-Funktionalität. Die Erfindung ermöglicht ein Funksystem mit einem Bluetooth-Leser 1, welcher bei unveränderter Hardware nach einer nur minimalen Modifikation bzw. Erweiterung der Protokoll-Software durch jedes mit einer Bluetooth-Funktionalität ausgestattete Gerät gebildet werden kann.

Claims (18)

  1. Funksystem mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung (1) und einem RFID-Transponder (2), wobei die Sende- und Empfangsvorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass sie ein Bluetooth-Abfrage-Datenpaket (3) aussendet, dessen Payload-Abschnitt eine Aktivierungssequenz (AS) für den RFID-Transponder (2) aufweist.
  2. Funksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (2) nach dem Empfang des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) ein Bluetooth-Antwort-Datenpaket (4) aussendet.
  3. Funksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bluetooth-Antwort-Datenpaket (4) eine Identifikations-Sequenz (IDT) aufweist, welche den RFID-Transponder (2) identifiziert.
  4. Funksystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Empfang des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) und dem Beginn der Aussendung des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) eine vorgegebene Zeitspanne (T1) liegt.
  5. Funksystem nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) in dem RFID-Transponder (2) eine Sperrzeit gesetzt wird, welche eine vorgegebene oder zufällig gewählte Dauer besitzt, während welcher nach dem Empfang eines weiteren Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) kein Bluetooth-Antwort-Datenpaket (4) ausgesendet wird.
  6. Funksystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Payload-Abschnitt des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) weiterhin eine Identifikations-Sequenz (ID) aufweist, welche einen oder eine Gruppe von anzusprechenden RFID-Transpondern (2) identifiziert.
  7. Funksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (2) die empfangene Identifikations-Sequenz (ID) mit einer abgelegten Identifikations-Sequenz (IDT) vergleicht und das Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) von dem Ergebnis des Vergleichs abhängt.
  8. Funksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (2) die zum Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) notwendige Energie aus dem empfangenen Bluetooth-Abfrage-Datenpaket (3) oder aus einer internen Energiequelle bezieht.
  9. Funksystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssequenz (AS) eine vorgegebene Anzahl von Datenbytes, insbesondere 330,5 Datenbytes, mit einem vorgegebenen Wert, insbesondere dem Wert 0x0F, aufweist.
  10. Verfahren zur Funkübertragung von Daten zwischen einer Sende- und Empfangsvorrichtung (1) und einem RFID-Transponder (2), wobei die Sende- und Empfangsvorrichtung (1) ein Bluetooth-Abfrage-Datenpaket (3) aussendet, dessen Payload-Abschnitt eine Aktivierungssequenz (AS) für den RFID-Transponder (2) aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (2) nach dem Empfang des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) ein Bluetooth-Antwort-Datenpaket (4) aussendet.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bluetooth-Antwort-Datenpaket (4) eine Identifikations-Sequenz (IDT) aufweist, welche den RFID-Transponder (2) identifiziert.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Empfang des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) und dem Beginn der Aussendung des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) eine vorgegebene Zeitspanne (T1) liegt.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) in dem RFID-Transponder (2) eine Sperrzeit gesetzt wird, welche eine vorgegebene oder zufällig gewählte Dauer besitzt, während welcher nach dem Empfang eines weiteren Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) kein Bluetooth-Antwort-Datenpaket (4) ausgesendet wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Payload-Abschnitt des Bluetooth-Abfrage-Datenpakets (3) weiterhin eine Identifikations-Sequenz (ID) aufweist, welche einen oder eine Gruppe von anzusprechenden RFID-Transpondern (2) identifiziert.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (2) die empfangene Identifikations-Sequenz (ID) mit einer abgelegten Identifikations-Sequenz (IDT) vergleicht und das Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) von dem Ergebnis des Vergleichs abhängt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (2) die zum Aussenden des Bluetooth-Antwort-Datenpakets (4) notwendige Energie aus dem empfangenen Bluetooth-Abfrage-Datenpaket (3) oder aus einer internen Energiequelle bezieht.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssequenz (AS) eine vorgegebene Anzahl von Datenbytes, insbesondere 330,5 Datenbytes, mit einem vorgegebenen Wert, insbesondere dem Wert 0x0F, aufweist.
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