WO2018077879A1

WO2018077879A1 - Lesegerät für ein rfid-system, nachrüstungsmodul für ein rfid-lesegerät und verfahren zum auslesen eines rfid-transponders

Info

Publication number: WO2018077879A1
Application number: PCT/EP2017/077166
Authority: WO
Inventors: Stefan Suckrow
Original assignee: Wilhelm Sihn Jr. Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2018-05-03
Also published as: DE102016120770A1

Abstract

Beschrieben wird ein Lesegerät für ein RFID-System in Verbindung mit mehreren Antennen (3, 4), denen das Lesegerät (2) ein Sendesignal übermittelt, das die Antennen (3, 4) als Funksignal aussenden. Erfindungsgemäß sind ein Phasenelement vorgesehen, das bei einem es durchlaufenden Sendesignal eine Phasendrehung um eine halbe Periode einer Trägerfrequenz, mit welcher Signale von und zu einem Transponder des RFID-Systems gesendet werden, bewirkt, und eine Umschalteinrichtung (5), die in einem ersten Schaltzustand ein von dem Lesegerät (2) erzeugtes Sendesignal durch das Phasenelement zu einer ersten Antenne (3) und an dem Phasenelement vorbei zu einer zweiten Antenne (4) leitet, so dass die erste Antenne (3) und die zweite Antenne (4) das Funksignal gegenphasig aussenden, und in einem zweiten Schaltzustand das Phasenelement überbrückt oder deaktiviert, so dass ein von dem Lesegerät (2) erzeugtes Sendesignal von dem Phasenelement unbeeinflusst zu der ersten Antenne (3) und zu der zweiten Antenne (4) geleitet wird und die erste Antenne (3) sowie die zweite Antenne (4) das Funksignal phasengleich aussenden. Beschrieben werden auch ein entsprechendes Nachrüstmodul für ein RFID-System und ein Verfahren zum Auslesen von RFID-Transpondern.

Description

Lesegerät für ein RFID-System, Nachrüstmodul für ein RFID-Lesegerät und Verfahren zum Auslesen eines RFID-Transponders

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Lesegerät für ein RFID-System, ein Nachrüstmodul für ein RFID-Lesegerät sowie ein Verfahren zum Auslesen eines RFID-Transponders. Ein Lesegerät mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus DE 10 2006 053 987 A1 bekannt.

RFID (radio frequency Identification) dient der kontaktlosen Identifizierung von Objekten. Ein RFID-System besteht aus einem Lesegerät (Reader), einem oder mehreren Antennenmodulen und aus einem vom Lesegerät lesbaren Datenträger, welcher als Transponder ausgebildet ist. Ein typischer RFID-Transponder hat eine Koppelantenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden von Hochfrequenzsignalen, einen digitalen Schaltkreis und einen Speicher, wobei sich der analoge Schaltkreis, der digitale Schaltkreis und der Speicher auf einem elektronischen Mikrochip befinden. Angeregt durch das Lesegerät erzeugt eine Antenne ein elektromagnetisches Feld, welches die Koppelantenne des Transponders empfängt. Dabei entsteht in der Koppelantenne ein Induktionsstrom, welcher den Mikrochip des Transponders aktiviert. Bei einem passiven Transponder wird durch den induzierten Strom ein Kondensator aufgeladen, welcher den Mikrochip mit Strom versorgt. Bei einem aktiven Transponder wird der Mikrochip durch den in der Koppelantenne induzierten Strom aktiviert und danach durch eine eingebaute Batterie mit Strom versorgt.

Die Reichweite eines RFID-Systems hängt davon ab, mit welcher Frequenz es betrieben wird. Je nach Anwendung und Anbieter werden RFID-Systeme auf Frequenzen zwischen 125 KHz und 5,8 GHz betrieben. Die Reichweite steigt mit der Frequenz. Im Bereich sehr hoher Frequenzen von mehr als 100 MHz bis in den Gigahertzbereich werden mit passiven Transpondern Reichweiten von einigen Metern bis zu einigen 10 Metern und bei Verwendung von aktiven Transpondern auch noch mehr erreicht. Solche Systeme mit hoher Reichweite werden als Long- Range RFID-Systeme bezeichnet. Vor allem damit befasst sich die vorliegende Erfindung.

Das Lesegerät eines Long-Range RFID-Systems beinhaltet ein Hochfrequenzmo- dul, mit welchem sowohl Hochfrequenzsignale gesendet als auch am Transponder reflektierte Signale empfangen werden. Der Energieaustausch bzw. Signalaustausch zwischen dem Transponder und dem Lesegerät geschieht über die Koppelantenne des Transponders und über eine an das Lesegerät angeschlossene Sende/Empfangsantenne.

Ein im Mikrochip des Transponders gespeicherter Code steuert den Energieaustausch zwischen der Koppelantenne und dem Mikrochip des Transponders durch Lastmodulation. Das bedeutet, dass die Impedanz des Mikrochips zwischen zwei elektrischen Zuständen wechselt, wobei im einen Zustand der Energieaustausch zwischen der Koppelantenne und dem Mikrochip maximiert wird - dann wird im Transponder möglichst viel Energie aus dem Feld der Antenne des Lesegerätes absorbiert -, wohingegen im anderen Zustand der Energieaustausch zwischen der Koppelantenne und dem Mikrochip des Transponders minimiert wird - dann wird vom Transponder möglichst wenig Energie aus dem Feld der Antenne des Lese- gerätes aufgenommen, stattdessen wird die auf den Transponder auftreffende Strahlung an ihm reflektiert. Das vom Transponder reflektierte Signal wird vom Lesegerät empfangen und ausgewertet. Die Übertragung der im Mikrochip des Transponders digital gespeicherten Information erfolgt durch Modulation des reflektierten Signals, die dadurch zustande kommt, dass der in dem Mikrochip gespeicherte Code die Impedanz des Mikro- chips nach einem durch den gespeicherten Code bestimmten Taktschema zwischen den Zuständen Absorption und Reflektion wechseln lässt. Das Lesegerät liest die Information anhand des mit dem reflektierten Signal übermittelten Taktschemas.

RFID-Systeme sind in der Produktion zur Steuerung und Überwachung von Produktionsprozessen, in der Logistik zur Steuerung und Überwachung von Waren- strömen und in der Lagerhaltung zur Kontrolle des Warenbestandes und seiner Veränderung verbreitet. Bei der Identifikation von Waren, die nicht vereinzelt, sondern im Pulk, z. B. auf Paletten angeliefert werden, ist es schwierig, alle Gegenstände zu erfassen. Versuche haben ergeben, dass die Erfassungsquote bei der Identifikation von Waren auf Paletten sehr stark schwankt. Unter sehr ungünstigen Umständen kann es sogar geschehen, dass überhaupt keine Erfassung möglich ist. Eine geringere Erfassungsquote mag hinnehmbar sein, wenn es nur darum geht, die Art einer Ware auf einer Palette zu bestimmen, nicht aber ihre Menge. Grundsätzlich besteht jedoch das Ziel, Gegenstände, die im Pulk angeliefert werden, vollständig zu erfassen. Dabei hat man es mit folgenden Schwierigkeiten zu tun:

Die Energieübertragung zwischen dem Lesegerät und dem Transponder folgt den Gesetzen der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen. Die Abstrahlung sowie der Empfang finden über Antennen statt. Die vom Lesegerät zu empfangende Infor- mation steckt in dem am Transponder reflektierten Signal.

Das am Transponder reflektierte Signal ist wegen der getakteten Lastmodulation amplitudenmoduliert. Die Modulationsfrequenz beträgt typisch 200 kHz. Durch die Lastmodulation entstehen spektrale Signalanteile, die sich in den Seitenbändern neben dem Frequenzband des Sendesignals des Lesegerätes ausbilden. In dem Seitenband steckt die Information, welche das Lesegerät empfangen und lesen soll. Naturgemäß ist die Leistung, die im Seitenband übertragen wird, deutlich kleiner als die des ursprünglichen unmodulierten Sendesignals.

Aufgrund der Ausbreitungsbedingungen nimmt die Signalstärke im Nahbereich einer Antenne mit zunehmender Entfernung sehr stark ab. Das trifft für das vom Lesegerät gesendete Signal ebenso zu wie für das vom Transponder reflektierte Signal. Das infolge von Reflektion am Transponder zum Lesegerät zurückkehren- de Signal hat die doppelte Wegstrecke zwischen Lesegerät und Transponder zurückgelegt. Das Lesegerät empfängt deshalb mit dem vom Transponder zurückkommenden Signal nur einen kleinen Teil der ursprünglich gesendeten Energie. Das bezeichnet man als Felddämpfung. Die Koppelantenne auf einem Transponder kann im Verhältnis zur Wellenlänge des zu übertragenden Nutzsignals nur sehr klein sein. Dementsprechend ist ihre Wirkfläche ebenfalls klein und schon deshalb ist der Teil der Energie, den die Koppelantenne dem Feld der Sende-/Empfangsantenne entnehmen und reflektieren kann, gering. Das bezeichnet man als die Reflektionsdämpfung.

Hinzu kommt eine Schwächung des vom Lesegerät wieder empfangenen Signals dadurch, dass sich der Transponder nicht in der Richtung des Maximums des Strahlungsdiagramms befindet. Um dem zu begegnen, ist es bekannt, ein Lesegerät in Verbindung mit mehreren Antennen zu verwenden, die z. B. übereinander angeordnet sind, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich eine der Antennen in einer Höhe befindet, in welcher der Transponder am Lesegerät vorbeibewegt wird. Das Lesegerät ist häufig ortsfest angeordnet. Es ist bekannt, die übereinander angeordneten Antennen nacheinander mit dem HF-Sende- und Empfangsmodul des Lesegerätes zu verbinden, so dass nacheinander jede der Antennen die Chance hat, auf den Transponder anzusprechen. Die Nachteile der verschiedenen Dämpfungsbeiträge wirken sich aber auch in diesem Fall aus.

Je nach dem, wie die Umgebung des RFI D-Lesegerätes beschaffen ist, kommt es zwischen dem Lesegerät und dem Transponder nicht nur zu einer direkten Über- tragung, sondern auch zu Übertragungswegen, auf denen ungewollte Reflektionen an Hindernissen auftreten, die sich in der Umgebung befinden. Die ungewollten Reflektionen überlagern sich dem direkt übertragenen Nutzsignal und können dieses überdecken oder abschwächen. Störungen durch solche Überlagerungen werden als Interferenzstörungen bezeichnet.

Wenn die Erfassungsquote eines RFID-Systems unzureichend ist, führt eine Erhöhung der Sendeleistung des Lesegerätes meist nicht zum Erfolg, weil der Anteil der gewünschten Reflektionen und ein Übersprechen zwischen benachbart ange- ordneten Erfassungssystemen, z. B. an Kassen von Einkaufsmärkten oder an Gates, dann ebenfalls zunehmen. Darüber hinaus dürfen bestimmte gesetzlich festgelegte Sendeleistungsobergrenzen nicht überschritten werden. RFID-Systeme arbeiten deshalb im Allgemeinen an ihrer Empfindlichkeitsgrenze. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie unter den geschilderten Widrigkeiten beim Einsatz von RFID-Systemen deren Erfassungsquote gesteigert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Lesegerät mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Nachrüstmodul für ein Lesegerät gemäß Anspruch 8 gelöst. Diese Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die vorliegende Erfindung nutzt zwei oder mehr an ein Lesegerät angeschlossene Antennen, um Funksignale mit unterschiedlichen Strahlungsdiagrammen zu erzeugen. Auf diese Weise lässt sich der Einfluss von Interferenzstörungen beim Auslesen von RFI D-Transpondern reduzieren, da eventuelle Störungen durch Reflektionen und Ähnliches von dem jeweiligen Strahlungsdiagramm abhängen. In- dem Funksignale mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristika erzeugt werden, erhöht sich die Chance, dass in wenigstens einem Fall ausreichend günstige Bedingungen für den Empfand eines Antwortsignals eines Transponders vorliegen. Bei herkömmlichen RFID-System werden Funksignale mit unterschiedlichen Ab- strahlcharakteristika und Strahlungsdiagrammen erzeugt, indem mehrere Antennen die Funksignale nacheinander aussenden. Bedingt durch die unterschiedliche Lage der einzelnen Antennen haben die Funksignale dann jeweils unterschiedli- che Abstrahlcharakteristika.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, mit zwei oder mehr Antennen eine größere Variation der Abstrahlzustände, beispielsweise Strahlungsdiagramme und Abstrahlcharakteristika, zu erzeugen, so dass entsprechend größere Chancen bestehen einen RFID-Transponder auszulesen. Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem Antennen über entsprechende Schaltungselemente nacheinander additiv und subtraktiv verknüpft werden. Bei einer additiven Verknüpfung erhalten zwei oder mehr Antennen in gleicher Weise ein von einem Lesegerät erzeugtes Sendesignal, das sie dann als Funksignal aussenden. An den einzelnen Antennen hat das Sendesignal dann praktisch stets dieselbe Phase.

Bei einer subtraktiven Verknüpfung sind die Sendesignale an den einzelnen Antennen dagegen nicht in Phase, so dass sich bei einer Überlagerung der von den einzelnen Antennen ausgesandten Funksignale ein anderes Interferenzmuster und damit ein anderes Strahlungsdiagramm ergibt als bei einer additivem Verknüpfung.

Eine subtraktive Verknüpfung einer ersten und einer zweiten Antenne lässt sich erreichen, indem ein von dem Lesegerät erzeugtes Sendesignal der ersten Anten- ne über ein Phasenelement zugeführt und der zweiten Antenne an dem Phasenelement vorbei zugeführt wird. Das Phasenelement bewirkt dabei, dass die erste Antenne das Sendesignal gegenphasig relativ zu der zweiten Antenne erhält. Ein solches Phasenelement kann beispielsweise als Verzögerungsleitung oder als Umkehr-Übertrager ausgeführt sein. Mit beiden Methoden wird eine Phasendre- hung um eine halbe Periode bzw. 180° bewirkt.

Für eine additive Verknüpfung wird den Antennen das von dem Lesegerät erzeugte Sendesignal über einen Leistungsteiler zugeführt. Das Phasenelement wird hierbei deaktiviert oder überbrückt. Das Sendesignal erreicht die beiden Antennen dann in gleicher weise, also phasengleich.

Ein erfindungsgemäßes Lesegerät enthält somit ein Phasenelement und eine Um- schalteinrichtung, die in einem ersten Schaltzustand eine additive Verknüpfung bewirkt, also das Phasenelement deaktiviert oder überbrückt, und in einem zweiten Schaltzustand eine subtraktive Verknüpfung bewirkt, also das Sendesignal der ersten Antenne über das Phasenelement zuleitet. Die vorliegende Erfindung eignet sich auch zum Nachrüsten bestehender RFID- Systeme, indem ein Nachrüst- modul einerseits an ein herkömmliches Lesegerät und andererseits an zwei oder mehr Antennen angeschlossen wird. Das Nachrüstmodul enthält dabei das Phasenelement und die Umschalteinrichtung, so dass eine additive und eine subtraktive Verknüpfung einer ersten und einer zweiten Antenne möglich sind. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei einem Lesevorgang zusätzlich auch zumindest eine der Antennen einzeln das Sendesignal als Funksignal aussendet. Beispielsweise können die erste Antenne einzeln, die zweite Antenne einzeln, die erste und die zweite Antenne additiv sowie die erste und die zweite Antenne subtraktiv verwendet werden, um vier unterschiedliche Strah- lungsdiagramme zu erzeugen. Es kann auch eine größere Zahl von Antennen verwendet werden, so dass sich eine noch größere Anzahl von Möglichkeiten gibt, die Antennen bzw. ein Teil der vorhandenen Antennen additiv oder subtraktiv zu verknüpfen. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Umschalteinrichtung von einer Steuerschaltung gesteuert wird, welche die Umschalteinrichtung mit den vom Lesegerät ausgelösten Lesevorgängen synchronisiert. Dazu kann in einer von dem Lesegerät zu der Umschalteinrichtung führenden Leitung ein Abzweiger oder eine Auskoppeleinrichtung vorgesehen sein, welche ei- nen Teil des Sendesignals auskoppelt und an eine Steuerschaltung übermittelt, welche aus dem ausgekoppelten Teil des Sendesignals ein die Umschalteinrichtung betätigendes Steuersignal bildet. Bevorzugt enthält die Steuerschaltung einen Zähler, beispielsweise einen Binärzähler. Die Steuerschaltung kann die Umschalteinrichtung dann in Abhängig von dem Zählerstand betätigen. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die verschiedenen Zustände der Umschalteinrichtung nacheinander bei einem Lesevorgang eingenommen werden, die Schaltzustände beispielsweise zyklisch eingenommen werden. Vorteilhaft lässt sich so gewährleisten, dass die Umschalteinrichtung beim Empfang der von Transpondern ausgesandten Antwortsignale in demselben Zustand ist, wie bei der vorangegangenen Aussendung der Funksignale. Folglich können also auch die Antwortsignale dem Lesegerät additiv bzw. subtraktiv verknüpft zugeführt werden.

Die Umschalteinrichtung kann beispielsweise als eine Schaltmatrix ausgebildet sein, die ihre Schaltzustände zyklisch einnimmt.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Umschalteinrichtung einen Schaltzustand hat, in dem eine separate Antenne angesprochen wird, die Teil einer Registriereinheit, beispielsweise einer Registrierscha- le, sein kann. In diesen weiteren Schaltzustand wechselt die Umschalteinrichtung bevorzugt nur durch einen speziellen Schaltpuls. Nach einem Initialisierungsvorgang können frisch mit RFID-Transpondern versehene Objekte erfasst und entsprechende Datensätze in einer Datenbank abgelegt werden. Eine solche Registriereinheit kann beispielsweise so ausgelegt sein, dass ihre Antenne nur Objekte erfasst, die ihr zugeführt werden, beispielsweise in einer Registrierschale abgelegt werden.

Die vorstehend beschriebene Erfindung kann mit beliebigen Antennen arbeiten, beispielsweise Patchantennen oder Streifenantennen. Die einzelnen Antennen können gleich oder unterschiedlich polarisiert sein.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines RFI D-Lesegeräts mit einem angeschlossenen Nachrüstmodul und mehreren Antennen.

In Figur 1 wird die Erfindung am Beispiel eines Nachrüstmoduls 1 erläutert, das zwischen einem herkömmlichen RFI D-Lesegerät 2 und mehreren Antennen 3, 4 angeschlossen ist. In Fig.1 sind der Antennenausgang des RFI D-Lesegeräts 2 an einen Lesegerätanschluss des Nachrüstmoduls 1 angeschlossen und die Antennen 3, 4 an Antennenanschlüsse des Nachrüstmoduls 1. Das Nachrüstmodul 1 kann ein eigenes Gehäuse haben. Es ist aber auch möglich, den nachstehend erläuterten Inhalt des Nachrüstmoduls 1 in ein RFID-Lesegerät zu integrieren.

Das Nachrüstmodul 1 enthält eine Umschalteinrichtung 5, die beispielsweise als eine Schaltmatrix ausgebildet sein kann. Eine Schaltmatrix wird manchmal auch als Switch-Matrix bezeichnet. Die Umschalteinrichtung 5 hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Schaltzustände, kann bei einer größeren Anzahl von Antennen aber auch eine entsprechend größere Anzahl von Schaltzuständen haben.

In einem ersten Schaltzustand leitet die Umschalteinrichtung 5 ein von dem RFID- Lesegerät 2 erzeugtes Sendesignal nur als Signal S1 der ersten Antenne 3 zu. In einem weiteren Schaltzustand, der in Figur 1 als der vierte Schaltzustand dargestellt ist, leitet die Umschalteinrichtung 5 ein von dem RFID-Lesegerät 2 erzeugtes Sendesignal nur der zweiten Antenne 4 zu, das in Figur 1 als Signal S2 dargestellt ist. In einem weiteren Schaltzustand, der in Figur 1 als der zweite Schaltzustand dargestellt ist, leitet die Umschalteinrichtung 5 das von dem RFID-Lesegerät 2 erzeugte Sendesignal sowohl der ersten Antenne 3 als auch der zweiten Antenne 4 zu. In diesem Schaltzustand sind die beiden Antennen 3 und 4 also additiv verknüpft. Dieser Schaltzustand ist in der Figur 1 als S1 +S2 dargestellt.

In einem weiteren Schaltzustand, der in Figur 1 als der dritte Schaltzustand darge- stellt ist, verknüpft die Umschalteinrichtung 5 die beiden Antennen 3, 4 durch Differenzbildung, was in Figur 1 mit S1-S2 dargestellt ist. Für eine subtraktive Verknüpfung der beiden Antennen 3, 4 wird das von dem RFID-Lesegerät 2 erzeugte Sendesignal der zweiten Antenne 4 über ein nicht dargestelltes Phasenelement zugeleitet, das im Vergleich zu dem Signalweg des Sendesignals zu der ersten Antenne 3 eine Verzögerung um eine halbe Periode der Trägerfrequenz, mit welcher Signale von und zu einem Transponder des RFID-Systems gesendet werden, bewirkt. Bei einer subtraktiven Verknüpfung der beiden Antennen 3, 4 liegt das Sendesignal an den Antennen 3, 4 also gegenphasig an. Im Idealfall ist das Sendesignal an der zweiten Antenne 4 im Vergleich zu dem Sendesignal an der ers- ten Antenne 3 um 180° phasenverzögert. Bei einer additiven Verknüpfung der beiden Antennen 3, 4 ist das Phasenelement dann deaktiviert oder überbrückt, so dass es auf die Signallaufzeiten keinen Einfluss hat. Die Umschalteinrichtung 5 wird mittels einer Steuerschaltung 6 gesteuert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel generiert die Steuerschaltung ein Taktsignal zur Betätigung der zyklisch arbeitenden Umschalteinrichtung 5, so dass die Schaltzustände der Umschalteinrichtung 5 nacheinander durchlaufen werden. Der Steuerschaltung 6 wird über eine Abzweige- oder eine Auskuppeleinrichtung ein Teil des Sendesignals zugeführt, das von dem RFID-Lesegerät 2 erzeugt und der Umschalteinrichtung 5 zugeleitet wird. Die Steuerschaltung 6 kann auf diese Weise die Umschalteinrichtung 5 mit den von dem RFID-Lesegerät 2 ausgelösten Lesevorgängen synchronisieren. Mit anderen Worten wird also ein ausgekoppelter Teil des Sendesignals als Synchronisationssignal für die anzusteuernde Umschalteinrichtung 5 verwendet. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die eigentliche Umschaltung der Umschalteinrichtung 5 in einer Sendepause zwischen zwei Sendesignalen vorgenommen werden kann. Beim Empfang der Antwortsignale von RFID-Transpondern werden die von den einzelnen Antennen 3, 4 emp- fangenen Antwortsignale also in gleicher Weise verknüpft, wie bei dem vorangegangenen Aussenden der Funksignale.

Die Steuerschaltung 6 kann einen Trigger 7 und einen Zähler 8, beispielsweise einen Binärzähler enthalten. Der Trigger 7 überwacht fortlaufend den Signalpegel des ausgekoppelten Teils des Sendesignals und erzeugt in Abhängigkeit von dem Signalpegel einen Impuls oder einen Spannungspegel, beispielsweise sobald der Signalpegel unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt. Auf diese Weise kann die Steuerschaltung 6 detektieren, wann ein von dem RFID-Lesegerät 2 ausgelöster Leseprozess zu Ende ist. Der dann von dem Trigger 7 erzeugte Impuls oder Signalpegel wird von dem Zähler 8 erfasst, der daraufhin die Umschalteinrichtung 5 veranlasst ihren Schaltzustand zu ändern. Auf diese Weise kann die Umschalteinrichtung 5 ihren Schaltzustand jeweils zwischen Lesevorgängen ändern, so dass bei aufeinanderfolgenden Lesevorgängen, bei dem gezeigten Beispiel vier Lesevorgängen, jeweils andere Abstrahlcharakteristika vorliegen und somit unterschiedliche Bereiche ausgeleuchtet werden.

Die Spannungsversorgung des Nachrüstmoduls 1 , insbesondere der Umschaltein- richtung 5, kann sowohl über eine externe Spannungszuführung als auch per Phantomspeisung über das Koaxialkabel einer Antennenzuführung, beispielsweise über ein entsprechen ausgerüstetes Lesegerät 2.

Bezugszeichenliste Nachrüstmodul

RFI D-Lesegerät

erste Antenne

zweite Antenne

Umschalteinrichtung

Steuerschaltung

Trigger

Zähler

Claims

Patentansprüche

1. Lesegerät für ein RFID-System in Verbindung mit mehreren Antennen (3, 4), denen das Lesegerät (2) ein Sendesignal übermittelt, das die Antennen (3, 4) als Funksignal aussenden, gekennzeichnet durch

ein Phasenelement, das bei einem es durchlaufenden Sendesignal eine Phasendrehung um eine halbe Periode einer Trägerfrequenz, mit welcher Signale von und zu einem Transponder des RFID-Systems gesendet werden, bewirkt, und

eine Umschalteinrichtung (5), die

in einem ersten Schaltzustand ein von dem Lesegerät (2) erzeugtes Sendesignal durch das Phasenelement zu einer ersten Antenne (3) und an dem Phasenelement vorbei zu einer zweiten Antenne (4) leitet, so dass die erste Antenne (3) und die zweite Antenne (4) das Funksignal gegenphasig aussenden, und in einem zweiten Schaltzustand das Phasenelement überbrückt oder deaktiviert, so dass ein von dem Lesegerät (2) erzeugtes Sendesignal von dem Phasenelement unbeeinflusst zu der ersten Antenne (3) und zu der zweiten Antenne (4) geleitet wird und die erste Antenne (3) sowie die zweite Antenne (4) das Funksignal phasengleich aussenden.

2. Lesegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (5) das Sendesignal in einem weiteren Schaltzustand nur einer der Antennen (3, 4) zuleitet.

3. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zu der Umschalteinrichtung (5) führenden Leitung ein Abzweiger oder eine Auskoppeleinrichtung vorgesehen ist, welche einen Teil des Sendesignals auskoppelt und an eine Steuerschaltung (6) übermittelt, welche aus dem ausgekoppelten Teil des Sendesignals ein die Umschalteinrichtung (5) be- tätigendes Steuersignal bildet.

4. Lesegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (6) einen Zähler (8), vorzugsweise einen Binärzähler enthält.

5. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (5) eine Schaltmatrix ist, die ihre Schaltzustände zyklisch einnimmt.

6. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (5) zwischen dem Lesegerät (2) und den Antennen (3, 4) in einem separaten Gehäuse angeordnet ist.

7. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (5) einen zusätzlichen Schaltzustand hat, in dem eine separate Antenne angesprochen wird, die Teil einer Registriereinheit ist.

8. Nachrüstmodul für ein RFID-Lesegerät, mit

einem Lesegerätanschluss zum Anschließen an ein Lesegerät (2),

einem ersten Antennenanschluss zum Anschließen an eine erste Antenne (3), einem zweiten Antennenanschluss zum Anschließen an eine zweite Antenne (4),

einer Umschalteinrichtung (5), die mehrere Schaltzustände hat, in denen der Lesegerätanschluss auf unterschiedliche Weise mit den Antennenanschlüssen verknüpft ist, wobei

in einem ersten Schaltzustand der Lesegerätanschluss mit dem ersten und dem zweiten Antennenanschluss verbunden ist, wobei in dem Signalweg von dem Lesegerätanschluss zu dem ersten Antennenanschluss ein Phasenelement enthalten ist, so dass der Signalweg zwischen dem Lesegerätanschluss und dem ersten Antennenanschluss im Vergleich zu dem Signalweg von dem Lesegerätanschluss zu dem zweiten Antennenanschluss eine Phasenverzögerung um eine halbe Periode einer Trägerfrequenz, mit welcher Signale von und zu einem Transponder des RFID-Systems gesendet werden, bewirkt,

in einem zweiten Schaltzustand der Lesegerätanschluss mit dem ersten und dem zweiten Antennenanschluss so verbunden ist, wobei das Phasenelement in dem Signalweg von dem Lesegerätanschluss zu dem ersten Antennenanschluss deaktiviert oder überbrückt ist.

9. Verfahren zum Auslesen eines RFID-Transponders, wobei mit einem Lesegerät (2) mehreren Antennen (3, 4) ein Sendesignal zugeleitet wird, das von den Antennen (3, 4) als Funksignal ausgesandt wird, das dann von dem RFID- Transponder empfangen wird, der daraufhin ein Antwortsignal aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auslesen des RFID-Transponders die Antennen (3, 4) das Sendesignal nacheinander in unterschiedlichen Ansteue- rungskonfigurationen aussenden, wobei in einer ersten Ansteuerungskonfigura- tion eine ersten Antenne (3) und eine zweite Antenne (4) das Sendesignal phasenverschoben, vorzugsweise um 180° phasenverschoben, erhalten, so dass die Antennen (3, 4) das Funksignal phasenverschoben aussenden, und in einer zweiten Konfiguration die erste Antenne (3) und die zweite Antenne (4) das Sendesignal phasengleich erhalten, so dass die Antennen (3, 4) das Funksignal phasengleich aussenden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Konfiguration jeweils nur eine der Antennen (3, 4) das Sendesignal erhält.