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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme, bei welchen elektromagnetische
Transponder verwendet werden, d. h. im allgemeinen bewegliche Sender/Empfänger, die
kontakt- und drahtlos durch eine im allgemeinen stationär-feste,
als Lese- und/oder Schreib-Terminal bezeichnete Einheit abgefragt
werden können.
Die Erfindung betrifft näherhin
Transponder ohne autonome Stromversorgung, beispielsweise des Typs
kontaktloser Karten oder elektronischer Etiketten. Diese Transponder
entnehmen die für
die in ihnen enthaltenen elektronischen Schaltungen notwendige Stromversorgung
aus dem über
eine Antenne des Lese- und Schreib-Terminals ausgestrahlten Hochfrequenzfeld.
Die Erfindung eignet sich zur Anwendung bei derartigen Transpondern,
seien es Nur-Lese-Transponder, d. h. Transponder, die zur Funktion
mit einem Terminal geeignet sind, das sich auf das Auslesen der
Daten des Transponders beschränkt,
oder seien es Lese-Schreib-Transponder, welche Daten enthalten, die
durch das Terminal modifiziert werden können.
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1 zeigt,
in sehr schematischer und funktionaler Weise, ein herkömmliches
Beispiel eines Datenaustauschs zwischen einem Lese-Schreib-Terminal 1 (STA)
und einem Transponder 10 (CAR).
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Das
Terminal 1 besteht im wesentlichen aus einem Schwingkreis,
der aus einer Induktivität
L1, in Reihe mit einem Kondensator C1 und einem Widerstand R1, zwischen
einem Ausgangsanschluss 2p eines Antennenverstärkers oder
-kopplers 3 und einem Anschluss 2m auf einem Bezugspotential
(im allgemeinen Masse) besteht. Der Verstärker 3 erhält von einem
Modulator 4 (MOD) ein Signal Tx zur Hochfrequenzübertragung
zugeführt.
Der Modulator erhält
eine Bezugsfrequenz, beispielsweise von einem Quarzoszillator 5,
und gegebenenfalls ein Signal DATA von zu übertragenden Daten zugeführt. In Abwesenheit
von Daten zur Übertragung
von dem Terminal 1 zu dem Transponder 10 dient
das Signal Tx ausschließlich
als Energiequelle für
die Aktivierung des Transponders 10, wenn dieser in das
Feld eintritt. Die zu übertragenden
Daten stammen im allgemeinen aus einem digitalen System, beispielsweise
einem Mikroprozessor 6 (μP).
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Der
Verbindungspunkt des Kondensators C1 und der Induktivität L1 bildet
in dem in 1 dargestellten Beispiel einen
Anschluss zur Abnahme eines Signals Rx aus von einem Transponder 10 empfangenen
Daten, mit Bestimmung für
einen Demodulator (DEM). Ein Ausgang des Demodulators übermittelt (gegebenenfalls über einen
Decoder 8 (DEC)) die von dem Transponder 10 empfangenen
Daten an den Mikroprozessor 6 des Terminals 1.
Der Demodulator 7 erhält,
im allgemeinen von dem Oszillator 5, ein Takt- oder Bezugssignal
für eine
Phasendemodulation. Gegebenenfalls erfolgt die Demodulation ausgehend
von einem zwischen dem Kondensator C1 und dem Widerstand R1 und
nicht an den Anschlüssen
der Induktivität
L1 abgenommenen Signal. Der Mikroprozessor 6 kommuniziert
(BUS) mit verschiedenen Eingangs-/Ausgangs-Schaltungen (Tastatur, Bildschirm,
Vorrichtungen zur Übertragung
an einen Server usw.) und/oder Verarbeitungsschaltungen. Die Schaltkreise
des Lese/Schreib-Terminals beziehen die für ihren Betrieb erforderliche
Energie aus einer Speise- bzw. Stromversorgungsschaltung 9 (ALIM),
die beispielsweise mit dem elektrischen Stromnetz verbunden ist.
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Auf
Seiten des Transponders 10 bildet eine Induktivität L2, parallel
mit einem Kondensator C2, einen Parallel-Schwingkreis (als Empfangs-Resonanzkreis bezeichnet),
der dazu bestimmt ist, das durch den Reihen-Schwingkreis L1, C1 des Terminals 1 erzeugte
Magnetfeld anzuzapfen. Der Resonanzkreis (L2, C2) des Transponders 10 ist
auf die Resonanzfrequenz des Schwingkreises des Terminals 1 abgestimmt.
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Die
Anschlüsse 11 und 12 des
Resonanzkreises L2, C2, welche den Anschlüssen des Kondensators C2 entsprechen,
sind mit zwei Wechselstrom-Eingangsanschlüssen einer
Gleichrichtbrücke 13 verbunden,
deren Gleichricht-Ausgangsanschlüsse 14 und 15 mit
den Anschlüssen
eines Kondensators Ca zur Energiespeicherung und Glättung der durch
die Brücke 13 gelieferten
Gleichrichtspannung verbunden sind. Die Brücke 13 ist ein Halbwellen- oder
Vollwellen-Gleichrichter.
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Befindet
sich der Transponder 10 im Feld des Terminals 1,
wird an den Anschlüssen
des Resonanzkreises L2, C2 eine Hochfrequenzspannung erzeugt. Diese
durch die Brücke 13 gleichgerichtete Spannung
wird durch den Kondensator Ca geglättet, der über einen Spannungsregler 16 (REG)
eine Speise- bzw. Versorgungsspannung an elektronische Schaltungen
des Transponders liefert. Diese Schaltungen umfassen im allgemeinen
im wesentlichen einen Mikroprozessor 17 (μP) in Zuordnung
zu einem nicht dargestellten Speicher, einen Demodulator 18 (DEM)
für eventuell
empfangene Signale von dem Terminal 1 sowie einen Modulator 19 (MOD)
für die Übertragung
von Informationen an das Terminal 1. Der Transponder wird
im allgemeinen mit Hilfe eines Taktsignals (CLK) synchronisiert,
das durch einen Schaltungsblock 20 aus dem an den Anschlüssen des
Kondensators C2 vor der Gleichrichtung abgenommenen Hochfrequenzsignal
gewonnen wird. Zumeist sind sämtliche
elektronische Schaltungen des Transponders 10 in einem
Chip integriert.
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Zur
Datenübertragung
von dem Transponder 10 zum Terminal 1 steuert
der Modulator 19 eine Modulationsstufe (Retromodulation)
des Resonanzkreises L2, C2. Diese Modulationsstufe besteht im allgemeinen
aus einem elektronischen Unterbrecher (beispielsweise einem Transistor
T) und einem Widerstand R, die in Reihe zwischen den Anschlüssen 14 und 15 liegen.
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Der
Transistor T wird mit einer Frequenz (von beispielsweise 847,5 kHz)
gesteuert, die als Unter-Träger
bezeichnet wird und deutlich kleiner (im allgemeinen in einem Verhältnis von
wenigstens 10 kleiner) als die Frequenz des Anregungssignals des Schwingkreises
in dem Terminal 1 (beispielsweise 13,56 MHz) ist. Ist der
Schalter T geschlossen, so unterliegt der Schwingkreis des Transponders
einer zusätzlichen
Dämpfung
relativ bezüglich
der durch die Schaltungen 16 bis 20 gebildeten
Last, derart dass der Transponder eine größere Energiemenge aus dem Hochfrequenzmagnetfeld
entnimmt. Auf Seiten des Terminals 1 hält der Verstärker 3 die
Amplitude des hochfrequenten Anregungssignals konstant. Daher übersetzt
sich die Änderung
der Energie des Transponders in eine Änderung der Amplitude und der
Phase des Stroms in der Antenne L1. Diese Änderung wird durch den Demodulator 7 des
Terminals detektiert, bei dem es sich entweder um einen Phasen-
oder um einen Amplitudendemodulator handelt.
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In
bestimmten Fällen
ist die Retromodulationsstufe (Transistor T, Widerstand R) stromaufwärts der
Brücke 13,
d. h. auf der Seite ihrer Wechselstromeingänge angeordnet.
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Das
Terminal überträgt im allgemeinen
keine Daten, während
es solche von dem Transponder erhält, d. h. die Übertragung
erfolgt alternativ in der einen Richtung und dann in der anderen.
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2 veranschaulicht
ein herkömmliches Beispiel
der Übertragung
von Daten von dem Terminal 1 an einen Transponder 10.
Diese Zeichnungsfigur gibt ein Beispiel des zeitlichen Verlaufs
des Anregungssignals der Antenne L1 für eine Übertragung eines Codes 0101
wieder. Die üblicherweise
angewendete Modulation ist eine Amplitudenmodulation mit einer Durchsatzrate
von 106 Kilobits je Sekunde (1 Bit wird in etwa 9,5 Mikrosekunden übertragen), die
deutlich niedriger als die Frequenz (von beispielsweise 13,56 MHz)
des von dem Oszillator 5 kommenden Trägers ist (mit einer Periode
von etwa 74 Nanosekunden). Die Amplitudenmodulation erfolgt entweder
im Alles-oder-nichts-Mode oder mit einem Modulationsgrad (definiert
als die Differenz der Scheitelamplituden (a, b) zwischen den beiden
Zuständen (0
und 1), geteilt durch die Summe dieser Amplituden) von kleiner als
Eins, im Hinblick auf den Stromversorgungsbedarf des Transponders 10.
Im Beispiel von 2 ist die Trägerschwingung von 13,56 MHz amplitudenmoduliert
mit einem Durchsatz von 106 Kilobits pro Sekunde, bei einem Modulationsgrad
tm von beispielsweise 10%.
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3 veranschaulicht
ein herkömmliches Beispiel
einer Datenübertragung
von dem Transponder 10 zu dem Terminal 1. Diese
Figur veranschaulicht ein Beispiel des Verlaufs des Steuersignals
VT des Transistors T, das von dem Modulator 19 geliefert wird,
und des von dem Terminal 1 empfangenen entsprechenden Signals
Rx. Auf Seiten des Transponders ist die Retromodulation im allgemeinen
vom Widerstandstyp, mit einer als Sub-Träger bezeichneten Trägerwelle
von beispielsweise 847,5 kHz (entsprechend einer Periode von ungefähr 1,18
ms). Die Retromodulation basiert beispielsweise auf einer Kodierung
vom BPSK-Typ (Binärkodierung
durch Phasensprung; ‚binary
phase shift keying’),
mit einem Datendurchsatz in der Größenordnung von 106 Kilobits
pro Sekunde, der deutlich kleiner als die Frequenz des Sub-Trägers ist.
In 3 ist das Signal Rx ‚geglättet’ wiedergegeben, d. h. ohne
dass die Welligkeit des hochfrequenten Trägers (von 13,56 MHz) sichtbar wird.
Im Beispiel von 3 ist angenommen, dass jedes
der drei Bits von dem vorhergehenden Bit verschieden ist. Somit
handelt es sich um die Übertragung
eines Codes 010.
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Unabhängig vom
jeweils verwendeten Typ der Modulation oder Retromodulation (beispielsweise
Amplituden-, Phasen-, Frequenzmodulation) und vom Typ der Kodierung
der Daten (NRZ, NRZI, Manchester, ASK, BPSK usw.) erfolgt die Modulation
in digitaler Weise durch Sprung zwischen zwei Binär-Pegeln.
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Wie
in 3 veranschaulicht, besteht das Signal VT aus einem Impulszug mit der Frequenz des Sub-Trägers, wobei
jeweils bei jeder Zustandsänderung
von einem Bit zum nächstfolgenden
ein Phasensprung stattfindet.
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Wenn
mehrere Transponder im Feld ein und desselben Terminals vorliegen,
können
verschiedene Übertragungen
zwischen jedem Transponder und dem Lese-Schreib-Terminal aufgenommen
werden. Zumeist übertragen
die Transponder Identifikationskennzeichen, welche dem Terminal
die Individualisierung der Botschaften nach ihren betreffenden Herkünften ermöglichen.
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In
der Übertragungsrichtung
vom Terminal zum Transponder bestimmen die Transponder jeweils,
ob Botschaften jeweils für
sie bestimmt sind, ausgehend von ihrer in der Botschaft enthaltenen Identifikation,
die sie nach der Demodulation detektieren.
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Jedoch
kann sich ein Problem ergeben, wenn mehrere Transponder gleichzeitig
mit der Bestimmung für
ein und dasselbe Terminal übertragen, wenn
sie sich in dem Feld dieses Terminals befinden. Derartige Konflikte
können
durch das Lese-Schreib-Terminal schlecht oder falsch detektiert werden,
was die Zuverlässigkeit
des Systems beeinträchtigt.
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Im übrigen kann
es in bestimmten Anwendungsfällen
erwünscht
sein, dass Transponder Informationen austauschen. In einem derartigen
Fall dient das Terminal als Zwischenstelle für diese Übertragung, indem es die von
einem Transponder kommenden Informationen empfängt und sie zu einem anderen
Transponder neu überträgt, nachdem
es sie zuvor demoduliert und dann remoduliert hat.
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Das
Dokument EP-A-1 136 940 beschreibt eine Chipkarte, in welcher Mittel
zur Detektion des Vorliegens eines von einer anderen Karte kommenden
Signals vorgesehen sind. Dieses Dokument sieht nicht vor, die Signale
für eine
Interpretation zu dekodieren.
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Das
Dokument ‚Radio
frequency power and signal interface’ ISO/IEC 14443-2/IDENTIFICATION CARDS-CONTACTLESS
INTEGRATED CIRCUIT(S) CARDS – PROXIMITY
CARDS, vom 26. März
1999 beschreibt eine Norm, auf welche beispielsweise die vorliegende
Erfindung anwendbar ist.
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Die
vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer neuen Lösung für den Informationsaustausch
zwischen zwei Transpondern im Feld eines Lese-Schreib-Terminals.
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Die
Erfindung bezweckt auch die Schaffung einer Lösung, welche keinerlei Modifikation
der existierenden Lese-Schreib-Terminals erfordert.
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Die
Erfindung bezweckt auch die Schaffung einer Lösung, welche die Lösung von
Konfliktproblemen gestattet, wenn zwei Transponder im Feld eines Lese-Schreib-Terminals
vorhanden sind, mit welchem sie kommunizieren.
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Zur
Erreichung dieser und anderer Ziele sieht die vorliegende Erfindung
vor einen elektromagnetischen Transponder mit der Bestimmung, die
zu seinem Betrieb notwendige Energie einem Feld zu entnehmen, das
von einem Terminal für
die Emission eines Trägers
mit einer ersten Frequenz zur Fernspeisung bzw. -stromversorgung
emittiert wird, und das Empfangssignal im Rhythmus eines Sub-Trägers mit
einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste ist, zu retromodulieren,
wobei der Transponder geeignete Mittel zum Demodulieren und Dekodieren der
mit dem genannten Sub-Träger
modulierten Signale aufweist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Transponder
einen Schwingkreis stromaufwärts
einer Gleichrichtvorrichtung aufweist, die eine Gleichspannung zur
Speisung bzw. Stromversorgung einer elektronischen Schaltung liefern
kann, welche Mittel zur Emission von digital kodierten Informationen
umfasst, und dass der Transponder einen Demodulator aufweist, der
Informationen, die im Rhythmus des Sub-Trägers der Retromodulation eines
anderen Transponders empfangen werden, zu unterscheiden vermag gegenüber Informationen,
die im Rhythmus einer dritten, noch niedrigeren Frequenz empfangen werden,
von dem Lese-Schreib-Terminal her.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der genannte Demodulator
zwei parallele Zweige aufweist, deren jeder jeweils ein auf die
zweite bzw. die dritte Frequenz zentriertes Filter aufweist, wobei
jedes Filter jeweils einem digitalen Decoder zugeordnet ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ein erster Decoder,
der dem auf die Retromodulationsfrequenz zentrierten Filter zugeordnet
ist, ein Decoder vom Phasensprung-Typ ist und dass ein zweiter,
der dritten Frequenz zugeordneter Decoder ein Decoder vom Amplitudensprung-Typ
ist.
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Die
Erfindung sieht auch vor ein System zur kontakt- und drahtlosen
Kommunikation zwischen wenigstens zwei elektromagnetischen Transpondern ohne
autonome Stromversorgung, wobei jeder Transponder jeweils geeignete
Mittel zur Entnahme der für
die Stromversorgung seiner Schaltungen notwendigen Energie aus einem
von wenigstens einem Lese-Schreib-Terminal ausgestrahlten elektronischen
Feld mit einer ersten Fernstromversorgungs-Frequenz aufweist sowie
Mittel zur Demodulation und Dekodierung von Signalen, die von einem anderen
Transponder in Modulation eines Sub-Trägers mit einer zweiten Frequenz
emittiert werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils jeder Transponder
jeweils gesonderte Demodulatoren und Decoder aufweist, die jeweils
für den
Empfang von durch einen anderen Transponder emittierten Signalen
bzw. für
den Empfang von durch das Lese-Schreib-Terminal
emittierten Signalen dediziert sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Frequenz
eine Frequenz von 13,56 MHz, die zweite Frequenz eine Frequenz von
847,5 kHz und die dritte Frequenz eine Frequenz von 106,5 kHz ist.
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Diese
sowie weitere Gegenstände,
Ziele, Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden in der nachstehenden nichteinschränkenden Beschreibung spezieller
Ausführungsbeispiele
im einzelnen auseinandergesetzt, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren; in
diesen zeigen:
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die
bereits beschriebenen 1 bis 3 die Darlegung
des Standes der Technik und der Problemstellung,
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4 in
sehr schematischer Weise ein System zur Kommunikation zwischen Transpondern
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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5 eine
erste Ausführungsform
eines elektromagnetischen Transponders gemäß der vorliegenden Erfindung,
sowie
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6 eine
zweite Ausführungsform
eines Transponders gemäß der Erfindung.
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Gleiche
Elemente sind in den verschiedenen Zeichnungsfiguren mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet. Aus Gründen
der Klarheit und Übersichtlichkeit
wurden nur die für
das Verständnis
der Erfindung notwendigen Elemente in den Zeichnungsfiguren wiedergegeben
und im folgenden beschrieben. Insbesondere wurden der Aufbau und
die Kodierung der Nachrichten gemäß verschiedenen Protokollen nicht
im einzelnen beschrieben und bilden nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung.
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Ein
Charakteristikum der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
direkten Kommunikation zwischen zwei elektromagnetischen Transpondern, die
im Feld eines Lese-Schreib-Terminals vorliegen, aus welchem sie
ihre jeweilige Stromversorgung ziehen.
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4 veranschaulicht
in sehr schematischer Weise und in Blockform eine Ausführungsform
eines Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Wie
zuvor erzeugt eine Lesestation 1 (STA) vermittels einer
Antenneninduktivität
L1 ein elektromagnetisches Feld mit einer Frequenz, welche einer Trägerwelle
einer Fernspeisung bzw. Fernstromversorgung von Transpondern 10 (T1,
T2) entspricht. Jeder Transponder weist seinerseits jeweils eine
Antenne (Induktivitäten
L21, L22) auf, welche zur Aufnahme der elektromagnetischen Strahlung
des Terminals dient, um hieraus eine Stromversorgung für seine
inneren Schaltungen zu entnehmen.
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Die
Transponder 10 sind gemäß der Erfindung
in der Lage, nicht nur mit dem Terminal 1 zu kommunizieren,
sondern auch direkt miteinander, wie dies die zweifach gerichteten
Pfeile in 4 veranschaulichen.
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Wenn
zwei Transponder sich im Feld ein und desselben Terminals befinden
und einer der Transponder Informationen im Wege der rückwärts wirkenden
Modulation (Retromodulation, back modulation) überträgt, beeinflusst dies das für den anderen Transponder
verfügbare
elektromagnetische Feld. Dieser kann daher in der Lage sein, die übertragenen Informationen
zu detektieren, unter dem Vorbehalt, dass er sie zu demodulieren
oder zu dekodieren vermag.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet man denselben Demodulator, um die von dem
Terminal kommenden Informationen (beispielsweise auf einer Frequenz
von 106 kHz) und die von einem anderen Transponder kommenden Informationen
im Wege der rückwärts wirkenden
Modulation (Retromodulation) (beispielsweise bei einer Frequenz
von 847,5 kHz) zu empfangen. In diesem Fall sieht man stromaufwärts des
Demodulators des Transponders mehrere Decoder je nach dem Typ der zu
detektierenden Information vor. Diese Decoder gewährleisten
dann die Unterschei dung zwischen den Übertragungen bei 106 Kilobits
von den Übertragungen
mit der Frequenz von 847,5 kHz.
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5 zeigt
in Form eines Blockschaltbilds und in sehr schematischer Weise einen
Transponder gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung.
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Man
erkennt wiederum den Schwingkreis, der aus der Induktivität L2 parallel
mit einem Kondensator C2 zwischen den Eingangsanschlüssen 11 und 12 einer
Gleichrichtbrücke 13 (im
vorliegenden Fall ein Vollweg-Gleichrichter)
besteht. Die Gleichricht-Ausgangsanschlüsse 14 und 15 der
Brücke 13 liefern
die Speise- bzw. Versorgungsspannung an den Anschlüssen eines
Speicher- und Glättungskondensators
Ca. Man erkennt auch den Speiseregler 16 für die verschiedenen
Schaltungen des Trans-ponders und insbesondere für den Demodulator 28,
den Modulator 19 und die Steuerlogikschaltungen 17,
die entweder von einem Mikroprozessor oder von einer verdrahteten
Logikschaltung gebildet werden. 5 veranschau-licht
eine Variante der Retromodulations-Schaltung (Schaltung zur Rückwärtsmodulation),
bei welcher der Retromodulations-Transistor T allein parallel über dem
Kondensator Ca liegt, wobei sein Reihenwiderstand im leitenden Zustand
den Retromodulations-Widerstand bildet.
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Aus
Gründen
der Vereinfachung sind in 5 nicht
alle Bestandteile dargestellt. Insbesondere ist der Taktgeber, falls
notwendig, selbstverständlich
vorhanden. Ebenso sind die verschiedenen Verbindungsleitungen zur
Speisung bzw. Stromversorgung der Schaltungen nicht alle angegeben.
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Gemäß der Erfindung
wird die Ausgangsgröße des Demodulators 28 zwei
Decodern 25 und 26 (DEC1 und DEC2) zugeführt, deren
jeder jeweils dazu bestimmt ist, einen Typ von Signalen, die empfangen
werden können,
zu dekodieren, nämlich
die im Rhythmus von 106 Kilobits je Sekunde empfangenen Signale
eines Terminals 1 und die im Rhythmus von 847,5 kHz empfangenen
Signale eines anderen Transponders.
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Der
für die
Erfindung spezifische Demodulator 28 weist einen Analog-Kopf 29 (ADH)
auf, der die Umhüllende
des empfangenen Signals auf der Trägerfrequenz 13,56 MHz liefert.
Diese Umhüllende
ist entweder im Rhythmus des Retromodulations-Trägers von 847,5 kHz oder im Übertragungsrhythmus des
Terminals (106 kHz) moduliert. Demzufolge ist jeweils jeder Decoder
DEC1 oder DEC2 zur Detektion der Niveauschwankungen in der Lage,
je nachdem, ob sie im Rhythmus von 106 kHz oder im Rhythmus von
847,5 kHz erfolgen. Die entsprechenden Ausgänge der Decoder liefern die
demodulierten Signale, welche von dem Terminal oder von einem anderen in
dem Feld und in Nahkopplung mit dem betreffenden Transponder befindlichen
anderen Transponder herrühren.
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6 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines Decoders 30 gemäß der Erfindung.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist der Ausgang 14 der Gleichrichtbrücke mit den betreffenden Eingängen von
zwei Filtern 31 bzw. 32 verbunden, welche auf
die Frequenzen von beispielsweise 847,5 kHz bzw. 106 kHz, entsprechend
der Retromodulationsfrequenz bzw. der Modulation des Terminals zentriert
sind. Die jeweiligen Ausgänge
der Filter 31 und 32 geben daher demodulierte
digitale Signale nur dann wieder, wenn das Empfangssignal Informationen
mit der entsprechenden Frequenz enthält. Auf das Filter 31 folgt
ein Decoder 33 vom BPSK-Typ, dessen Ausgang eine für die Schaltung 17 bestimmte Bit-Folge
liefert. Das Filter 32 ist einem Decoder 34 vom
ASK-Typ zugeordnet, dessen Ausgang der Schaltung 17 eine
dekodierte Bit-Folge zuführt.
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Die
Ausführungsform
von 6 macht sich den Umstand zunutze, dass in den Übertragungssystemen
mit elektromagnetischen Transpondern die Übertragung vom Lese-Terminal
zu einem Transponder im allgemeinen durch eine ASK-Modulation (Amplitudensprung-Modulation)
mit einer Frequenz von 106 kHz erfolgt, während die Übertragung von einem Transponder
zu einem Lese-Terminal (oder für
die vorliegende Erfindung zu einem anderen Transponder) mit einer
Phasensprung-Modulation (BPSK) mit einer Modulationsfrequenz von
847 kHz erfolgt. Man kann somit die Typen von Modulation auf Seiten
des zur Dekodierung dieser beiden Signaltypen bestimmten Transponders
unterscheiden.
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Es
ist selbstverständlich
zu beachten, dass es in den beiden Fällen der Träger von 13,56 MHz ist, der
durch die Modulation Lese-Terminal zum Transponder bzw. Transponder
zum Lese-Terminal moduliert wird.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie keine Änderung
der Transponder hinsichtlich dem Modulationsteil erfordert. Die
Erfindung erfordert nur eine Modifikation des Demodulationsteils der
Transponder, damit sie in der Lage sind, Informationen von einem
anderen Transponder in dem Feld eines Terminals zu interpretieren,
der hinreichend nahe für
eine gegenseitige Kopplung zwischen zwei Transpondern ist.
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Ein
anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass man, insofern
die Erfindung eine direkte Kommunikation zwischen zwei Transpondern
gestattet, die Probleme eventueller Konflikte lösen kann, wenn mehrere Transponder
im Feld ein und desselben Terminals vorhanden sind. Tatsächlich kann
man, sobald ein Transponder dank der Erfindung direkt eine von einem
anderen Transponder kommende Information aufnimmt, für diesen
ein Verbot, zur selben Zeit zu senden, vorsehen, derart dass das
Zeitmanagement der Transponder mit ein und demselben Terminal direkt
durch die Transponder erfolgt.
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Selbstverständlich sind
für die
vorliegende Erfindung verschiedene Abwandlungen und Modifikationen
möglich,
die sich für
den Fachmann ergeben. Insbesondere ist die praktische Realisierung
eines Demodulators zur Anwendung der Erfindung im Bereich des fachmännischen
Könnens,
auf der Grundlage der hier vorstehend gemachten funktionellen Hinweise
und in Abhängigkeit
von dem gewünschten
Kopplungsgrad zwischen zwei benachbarten Transpondern.
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Man
erkennt, dass es in einer vereinfachten Ausführungsform mit Hilfe ein und
desselben Demodulators möglich
ist, die Nachrichten durch Analyse des übertragenen Codes zu unterscheiden.
Jedoch ist eine derartige Ausführungsform
für den
Fall von Transpondern vorbehalten, die über einen Mikroprozessor hoher
Kapazität
zur Berechnung und Speicherung der übertragenen Bits verfügen. Tatsächlich muss
man, um zur Unterscheidung durch Analyse des empfangenen Codes in
der Lage zu sein, eine ausreichende Codelänge speichern können und über ein
leistungsfähiges
Rechenwerk verfügen.
Der Vorteil der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, der in der Filterung mit Hilfe von zwei verschiedenen Analog-Köpfen des
Demodulators besteht, vermeidet diese Elemente zusätzlicher
Rechenarbeit und Speicherung und macht die Erfindung in Transpondern anwendbar,
welche verdrahtete Logikschaltungen zur Interpretation der Übertragungen
verwenden.
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Unter
den Anwendungen der vorliegenden Erfindung sind insbesondere zu
erwähnen
kontaktlose smartcards (beispielsweise Identifizierungskarten zur
Zugangskontrolle, elektronische Portemonnaie-Karten, Karten zur
Speicherung von Informationen über
den Inhaber der Karte, Karten über
die Kundentreue von Verbrauchern, Gebührenfernsehkarten usw.) sowie
Systeme zum Lesen oder zum Lesen und/oder Schreiben dieser Karten
(beispielsweise Zugangskontroll-Terminals oder -Portale, Produktverkaufsautomaten,
Computer-Terminale, Telefon-Terminale, Satellitenfernsehgeräte oder
-decoder, usw.). Bei diesen Anwendungsarten kann die vorliegende
Erfindung beispielsweise die Nachladung einer Transportkarte, ausgehend
von einer elektronischen Portemonnaie-Karte, durch Kopplung dieser
beiden Karten in ein und demselben Feld ermöglichen (das Terminal dient
dann nur noch zur Erzeugung eines Magnetfeldes zur Speisung und
Versorgung dieser Karten). Die entsprechenden Sicherheitsvorrichtungen
können
dann in den Karten verbleiben, was die Zuverlässigkeit der Systeme gegen Piraterie
verbessert. Die direkte Kommunikation zwischen zwei Karten kann außerdem die
Detektion einer Kommunikationspriorität ermöglichen, wenn diese Karten
sich im Feld ein und desselben Terminals befinden.