[发明专利]通过射频识别RFID和RFID系统来无线地供应能量的方法

说明书

在实施例中，一种通过RFID来无线地供应能量的方法，其包括以下步骤：通过RFID读取设备(10)向至少一个RFID标签设备(20)发送请求消息(100)，通过至少一个RFID标签设备(20)接收请求消息(100)，通过至少一个RFID标签设备(20)向RFID读取设备(10)发送应答消息(110)且通过至少一个RFID标签设备(20)将其状态改变为高功率模式，通过RFID读取设备(10)接收应答消息(110)，通过RFID读取设备(10)在可调时间量期间以预定频率发送具有未调制的恒定波的激励信号(120)，通过至少一个RFID标签设备(20)接收激励信号(120)，将所述信号转换为能量并通过至少一个RFID标签设备使用所述能量，以及在可调时间量结束时，通过至少一个RFID标签设备(20)将其状态改变为RFID操作模式。

本申请的领域涉及射频识别(RFID)、尤其是使用RFID的能量的无线供应。例如，能量被提供给传感器。

最近，人们对感测解决方案越来越感兴趣，并且能够观察到普适的感测的趋势。许多传感器解决方案已集成或嵌入到电子设备、汽车、可穿戴设备、服装、小物件、植物、田地、房屋等中。同时，能够观察到无线接口的增加。所谓的普适电磁学科越来越受到人们的关注。所述的普适电磁旨在提供新兴的物联网的物理层，使互联网能够进入物理对象的真实世界。

提供感测能力的设备被称为传感器。在所述传感器配备有识别所述传感器的电子标记的情况下，该传感器借助于RFID转变为可从远程读取的数字实体。这种设备被称为无线传感器。事实上，RFID技术可以被视为用于实现远程识别和与由此产生的传感器标记或传感器标签通信的自然支持或媒介。

基于有源、无源或半无源RFID的无线传感器都无法在其整个生命周期内利用非常小的电池或任何其他类型的能量存储装置来保持通电。考虑到成本有效且易于部署的解决方案，无线传感器应在整个生命周期期间、理想地仅在安装工作期间需要非常有限的维护。无线传感器的生命周期能够为数年，例如在将无线传感器嵌入建筑物的混凝土结构中的情况下，能够达到十年或更长。因此，无线传感器应用中的主要问题之一是它们的功率管理。现有技术的无线传感器系统需要相对昂贵的维护，该维护针对电池更换和/或维护再充电系统以及经由电力网络的供电系统。

对于这种传感器的无线充电的已知解决方案主要集中于，假设输入信号是特定频率的恒定波的情况下，将能够调制或未调制的输入射频(RF)信号整流为直流(DC)电压。遗憾的是，该最后一点不是根据定义的标准来使用工业、医疗、科学、ISM、频带的通信系统如何通信。大多数基于ISM的系统(例如RFID)在借助于读取器与标签之间的RF信号传输数据时，使用某种形式的幅移键控(ASK)，如相位反转(PR-ASK)。将这些交流(AC)、RF信号转换为DC信号的效率受到数据传输过程中所使用的调制电平的限制。其中，典型振幅从100％到0-10％变化。因此，如果信号电平低于10％，则几乎不发生转换，并且系统无法产生必要的DC电压。

因此，本公开的目的是提供用于激励无线传感器的成本有效且高效率的可选方案。

该目的通过独立权利要求中的主题来实现。在从属权利要求中限定实施例和改进方案。

除非另有说明，否则上述定义也适用于以下描述。

在一个实施例中，通过RFID无线地供应能量的方法包括以下步骤：

通过RFID读取设备向至少一个RFID标签设备发送请求消息，

通过处于RFID操作模式的至少一个RFID标签设备接收请求消息，

通过处于RFID操作模式的至少一个RFID标签设备向RFID读取设备发送应答消息，并且通过至少一个RFID标签设备将其状态改变为高功率模式，

通过RFID读取设备接收应答消息，

通过RFID读取设备在可调时间量期间以预定频率发送具有未调制的恒定波的激励信号，