NL1002807C2 - Twee responders tegelijk herkennen door PACE (Phase Alternating Code Extension). - Google Patents

Description

Twee responders tegelijk herkennen door PACE (Phase Alternating Code Extension)

Voor het automatisch herkennen van dieren is een halsband met daarin een responder die volgens het veldabsorptieprincipe werkt zeer gebruikelijk Een uitvoering van zo'n responder is beschreven in het Nederlandse octrooi nr. 176404 van aanvraagster. Deze systemen worden reeds vele S jaren toegepast in de veehouderij. Hetzelfde principe wordt ook toegepast in vele andere bedrijfstakken. Een beperking van deze systemen is vaak dat bij gebruik van meerdere responders aan een dier, er bij kleine afstand onderlinge beïnvloeding kan ontstaan, waardoor geen van beide responders uit te lezen is.

10 Het een systeem zoals beschreven is in de octrooiaanvrage nr. 9300250 van aanvraagster kunnen onder zekere voorwaarden wel de beide responders gelezen worden; dit vraagt echter onder meer een verdubbeling van het aantal ontvangers.

In sommige toepassingen kan een ruimtelijke scheiding aangebracht wor-15 den. In de rundveehouderij is het bijvoorbeeld gebruikelijk om aan de halsband van het dier een responder te bevestigen voor identificatie van het dier, terwijl aan een poot van hetzelfde dier een responder met ingebouwde stappenteller en eigen identificatiecode is aangebracht.

De uitvinding biedt een oplossing om twee responders zeer dicht bij 20 elkaar te plaatsen, zonder dat door onderlinge beïnvloeding het uitlezen van elk van deze responders verstoord wordt.

Hierdoor is het ook mogelijk om een tweede responder met een ingebouwde sensor bij de eerste aan te brengen, waarbij voor identificatie van het dier nog steeds de eerste responder gebruikt wordt, terwijl de tweede 25 responder alleen de sensorgegevens en dus geen identificatiecode meer nodig heeft. Dit maakt dat de tweede responder eenvoudiger te produceren is, maar ook dat voor koppeling van de sensorgegevens aan een bepaald dier de administratieve verwerking eenvoudiger is; immers er is nog slechts één en dezelfde dieridentificatie voor dieren met en zonder 30 sensor.

Toegangscontrolesystemen met responders worden steeds meer gebruikt om de toegang tot gebouwen te regelen. Dat slechts één responder gelijktij- 100280? 2 dig uitgelezen kan worden, is hier geen groot probleem, ijmners het toegangsrecht is ook individueel geregeld. Bij toepassing van beveiligingstechnieken om dure eigendommen zoals bijvoorbeeld computers te beveiligen tegen diefstal, ook wel "Asset protection" genoemd, is een 5 gebruikelijke methode om een identificatielabel in of aan het te beveiligen artikel te bevestigen, en bij de uitgang van het gebouw een detec-tieapparaat voor dit label te plaatsen. Indien degene die met zo'n beveiligd apparaat het beveiligde gebouw wil verlaten, ontstaat een probleem indien deze persoon ook een toegangscontrolelabel bij zich 10 draagt. De gebruikelijke oplossing is dan dat de toegangs- en beveiligingssystemen geheel onafhankelijk werken, waardoor er in feite twee verschillende systemen geplaatst worden. Dit werkt natuurlijk sterk kostenverhogend.

Door de uitvinding kan toegangsverlening en 'asset protection' in één 15 systeem geïntegreerd worden.

Bij de gebruikelijke types responders, bijvoorbeeld zoals genormeerd volgens ISO....... is het gebruikelijk dat het code frame voortdurend repeterend door de responder wordt opgewekt. In genoemde ISO norm is een frame met een lengte van 128 bits gedefinieerd, waarbij steeds na de 20 laatste bit onmiddellijk aansluitend weer de eerste bit van het volgende frame geplaatst wordt. In de ontvanger zal het optellen van de overeenkomstige bits in twee opvolgende frames slechts de waarde van het eig-naal verdubbelen. Evenzo zal aftrekken van de overeenkomstige bits in twee opeenvolgende frames het signaal doen verdwijnen. Voor een code 25 volgens de ISO norm betekent dit dus dat de somsignaal van bit 1 en bit (1 + 128) een verdubbeling geeft, en het verschilsignaal van deze bits nul wordt.

Door nu voor de tweede responder een signaalopbouw te kiezen waarbij de opeenvolgende frames niet steeds hetzelfde zijn, maar om en om steeds in 30 tegenfase, ontstaat bij optellen en aftrekken van overeenkomstige bits het tegendeel van de hierboven geschetste situatie.

Dit geldt ook indien beide responders gelijktijdig actief zijn. Bovendien ontstaat dan een signaal dat de optelling is van de beide respon-dersignalen. Zonder de maatregel van de uitvinding ontstaat er nu een 35 niet detecteerbare optelling van twee codestromen.

De uitvinding maakt het mogelijk uit deze optelling de beide responder-signalen terug te winnen. Indien het code frame van de tweede responder even lang is als dat van de eerste responder zal bij optellen van het signaal bij het over een frame lengte vertraagde signaal de code van de 40 eerste responder ontstaan, en bij aftrekken, de code van de tweede 1002807 3 responder. Dit effect treedt ook op indien de responders zeer dicht bij elkaar geplaatst zijn. De noodzakelijke signaalbewerkingen kunnen op eenvoudige wijze door een microcomputer worden uitgevoerd. Doordat het herkennen van de twee verschillende codes op deze nieuwe wijze dubbel zo 5 lang duurt, is ook de informatiedichtheid hetzelfde gebleven, zodat de signaal/ruis-verhouding verdubbelt. De gewenste ontvanger bandbreedte is niet anders dan die bandbreedte die voor de afzonderlijke codes nodig is.

Het effect is op zeer eenvoudige wijze te verkrijgen door gebruik te 10 maken van een eerste responder met de genoemde ISO codering, waarbij de pariteit even is, terwijl de tweede responder een oneven pariteit heeft. Door deze oneven pariteit ontstaat bij de gebruikte "differential phase shift" codering een inversie van de faee van de opeenvolgende code framee.

13 Wat algemener kan gesteld worden, dat indien één van de twee responders voortdurend de informatie van een bepaald databit in fase en even later in tegenfase uitzendt, terwijl de tweede responder op die momenten een databit met dezelfde fase uitzendt, in de ontvanger door vertragen en optellen en aftrekken van de signalen, beide respondercodes gedetecteerd 20 kunnen worden. De frame lengte van de tweede responder mag dus ook twee keer langer zijn dan die van de eerste responder; natuurlijk wordt de herkentijd dan ook twee keer langer.

Wat meer algemeen geldt dat zolang de frame lengte van de tweede responder een geheel aantal keren de lengte van de eerste respondercode is, de 25 beschreven methode werkt. De herkentijd wordt vanzelfsprekend evenredig langer.

De uitvinding is ook uit te bereiden tot een systeem met drie responders, waarbij de derde responder dan een codering moet hebben die er voor zorgt dat eteeds na twee codeframes de fase geïnverteerd wordt.

30 In figuur 1 is in een voorbeeld de code-opbouw geïllustreerd.

In figuur 2 wordt het terugwinnen van de ene code door optellen getoond. In figuur 3 is het terugwinnen van de tweede code door aftrekken geïllustreerd.

In figuur 4 zijn de fasewisselingen van een systeem met twee of drie 33 responders aangegeven.

In figuur 5 is een blokschetna van de signaalverwerking in de ontvanger getoond.

Aan de hand van een codevoorbeeld wordt nu in detail een uitvoeringsvorm van de uitvinding beschreven. In figuur 5 is aangegeven dat een reepon-40 der voortdurend zonder fase inversie dezelfde codeframes blijft uitzen- 1002807 4 den. In signaal 1 geeft de + symbolisch aan dat elk frame met dezelfde fase wordt uitgezonden. Een tweede responder, in figuur 5 aangegeven met 2, heeft een code-opbouw zodanig, dat na elk frame de fase van de code geïnverteerd is. De + en - in figuur 2 symboliseren dit.

5 Details van een voorbeeld code-opbouw zijn in figuur 1 schematisch aangegeven, waarbij de ene code 1 in opvolgende frames voortdurend herhaald wordt, terwijl de tweede code 2 bij elke herhaling van fase verspringt. Indien beide responders actief zijn, zal een ontvanger volgens de huidige stand van de techniek de optelling van beide codes 10 ontvangen. Deze optelling is met 3 en 4 aangegeven.

Door nu in de ontvanger de signalen 3 en 4 op te tellen, verschijnt de oorspronkelijke code 1 en verdwijnt de respondercode 2. Door de optelling is de amplitude verdubbeld. In figuur 2 is dit getoond.

Het signaal 5 dat ontstaat door optellen van 3 en 4 heeft dezelfde vorm 15 ale de oorspronkelijke code 1. In figuur 3 is getoond dat aftrekken van twee opeenvolgende ontvangen codes 3 en 4 de code 6 oplevert. Dit is weer dezelfde vorm als de oorspronkelijke respondercode 2.

Uitbreiding van het systeem tot het gelijktijdig ontvangen van drie responders kan ook indien de derde responder een fasewisseling in de 20 code heeft, zoals in figuur 4 in 3 getoond wordt. Voor de duidelijkheid zijn de codeframe grenzen synchroon getekend, voor het goed functioneren van de uitvinding is dit echter niet belangrijk. Uitsluitend de lengte van de codeframes is van belang, niet de onderlinge fase.

In figuur 5 is een blokschema van de signaalbewerking getoond. Hierin is 25 een delay blok opgenomen. Essentieel is dat de signaal vertragingstijd van dit blok gelijk is aan de lengte van een code frame, zodat aan de ingang en aan de uitgang van dit delay blok de informatie van dezelfde databit staat. Door optellen valt dan het signaal met de fase inversie weg en blijft respondersignaal 1 over; aftrekken levert op dat de in 30 fase bits wegvallen en het signaal van responder 2 overblijft. Realisatie van dit algoritme kan eenvoudig analoog uitgevoerd worden door gebruik te maken van een emmertjes geheugen en bekende optel- en aftrek-schakelingen.

Een andere realisatie is met behulp van een microprocessor, waar de 35 delay wordt gevormd door samples van de ontvanger output 1 in figuur 5 te digitaliseren met een analoog naar digitaal converter en de samples in het geheugen van de microcomputer op te slaan.

1002807

Claims (5)

1. Het herkennen van twee responders in één ondervraagveld, met als kenmerk, dat de code van één van de responders elk frame geïnverteerd wordt, terwijl de code van de andere responder elk frame hetzelfde is, waarbij de frames even lang zijn, zodat bij optellen van 5 de ontvangen overeenkomstige frames de code van de ene responder verschijnt en bij aftrekken van de overeenkomstige frames de code van de andere responder verschijnt.

2. Het herkennen van twee responders in één ondervraagveld, met als kenmerk, dat de code van één van de responders elk opvolgend frame 10 geïnverteerd wordt, terwijl de code van de andere responder elk frame hetzelfde xb, waarbij de verhouding van de frame lengtes een geheel getal is, zodat bij optellen van de ontvangen overeenkomstige frames de code van de ene responder verechijnt en bij aftrekken van de overeenkomstige frames de code van de andere responder ver- 15 schijnt.

3. Het herkennen van twee of meer responders in één ondervraagveld, met als kenmerk, dat de code van één responder voortdurend na één frame geïnverteerd wordt, terwijl de code van een tweede responder óf tweemaal de lengte heeft van de code van de eerste responder óf 20 tweemaal met dezelfde polariteit wordt uitgezonden, waarna weer voor diezelfde tijd een geïnverteerde versie wordt uitgezonden, hetgeen kan worden herhaald met een derde en volgende responder, waarna tot slot de laatste responder wordt uitgevoerd zonder pola-riteitwisseling.

4. Het herkennen van twee responders in één ondervraagveld volgens conclusie 1 of 2, met als kenmerk, dat de ene responder identificatiegegevens en de andere responder sensorgegevens genereert.

5. Het herkennen van twee responders in één ondervraagveld volgens conclusie 1 of 2, met als kenmerk, dat de ene responder identifica- 30 tiegegevens voor toegangsverlening bevat, terwijl de andere responder gebruikt wordt voor 'asset protection'. 1002807