改进的RFID标签

摘要

描述了一种在物品(114)处使用的、与洗衣机(100)传递信息的射频识别RFID器件(116)。该RFID器件(116)包括：RFID电路(118)；天线(120)，所述天线(120)与RFID电路(118)连接，还包括：开关装置(122，222)，所述开关装置与RFID电路(118)和天线(120)中的任意一个相连，并且将所述开关装置(122)配置为：通过将RFID电路(118)从第一操作模式切换到第二操作模式，对与洗衣机(100)中的流体(108)的接触做出反应。这两种操作模式至少包括与洗衣机(100)进行通信的相应的第一和第二能力。

权利要求

1.一种射频识别RFID器件(116，216)，该器件在物品(114)处使用以与洗衣机(100)传递信息，所述器件包括：-RFID电路(118，218)；

-与RFID电路(118，218)相连的天线(120，220)；

其特征在于，所述器件还包括：

-开关装置(122，222)，所述开关装置与RFID电路(118，218)和天线(120，220)中的任意一个相连，并且被配置为通过将RFID电路(118，218)从第一操作模式切换到第二操作模式而对与流体(108)的接触做出反应，所述第一操作模式和所述第二操作模式包括分别与洗衣机(100)通信的第一和第二能力。

2.根据权利要求1所述的器件，其中配置所述RFID电路(118，218)使得所述第一操作模式包括：RFID电路(118，218)能够传递第一组信息，并且配置所述RFID电路(118，218)使得所述第二操作模式包括：RFID电路(118，218)能够传递第二组信息；所述第二组信息多于所述第一组信息。

3.根据权利要求1所述的器件，其中开关装置(122，222)连接在天线(120，220)与RFID电路(118，218)之间。

4.根据权利要求1所述的器件，其中，将开关装置(122，222)配置为对与流体(108)的接触做出反应，使得仅在所述与流体(108)的接触期间维持RFID电路(118，218)的所述第二操作模式。

5.根据权利要求1所述的器件，其中，将开关装置(122，222)配置为对与流体(108)的接触做出反应，使得在所述与流体(108)的接触已经结束之后仍维持RFID电路(118，218)的所述第二操作模式。

6.根据权利要求1所述的器件，其中，所述开关装置(122，222)包括熔丝(224)和流体敏感开关(226)。

7.根据权利要求6所述的器件，其中，将熔丝(224)配置为通过变得不导电而对接收的信号做出反应，从而切换RFID电路(118，218)以进入所述第一操作模式。

8.根据权利要求7所述的器件，其中，将熔丝(224)配置为对从RFID读出器(110)接收的相对高的功率的信号做出反应。

说明书

改进的RFID标签

技术领域

[0001] 本发明涉及射频识别(RFID)标签。

背景技术

[0002] 典型地，RFID标签很小，通常是可弯曲的，标签包括小的集成电路以及天线。电路2
的典型尺寸约为1mm，而天线典型地要大的多。通常，RFID标签没有以电池或类似的电源的形式的、RFID标签自己的电源，而是响应由RFID读出器终端产生的外部产生的电磁场。
当RFID标签位于这样的电磁场中时，所述RFID标签从所述电磁场获得电力，并且典型地从读出器终端接收消息并且利用数据向读出器终端给出响应。

[0003] 众所周知，RFID标签是低功率器件，然而自从若干年前引入RFID标签以来，RFID标签获得了越来越多的能力。典型地，RFID包括处理单元并且还能够对从内部存储器接收和/或读取的数据进行或多或少更为高级的处理。RFID标签可以包含几种类型的存储器，如仅仅当存在电力时才进行操作的NV-RAM(非易失性RAM)、以及ROM(只读存储器)和EEPROM。

[0004] RFID非常广泛地用于大量应用环境中。示例包括：动物识别标签、门钥匙、机场的手提箱搬运、供应链(supply chain)管理、库存管理等等。

[0005] 具体地，在供应链/库存/销售端RFID标签是极其有用的，包括如这样的使用：为商品提供信息，该信息实际上提高了在从工厂至最终用户/消费者的供应链的所有部分中的效率。

[0006] 此外，现在期望RFID标签也可用于最终用户/消费者购买了物品并且将物品带回家的情况下。例如，就诸如衣服之类的可洗物品的来说，现在存在这样的洗衣机，该洗衣机能够根据这些洗衣机从嵌入衣服内的RFID标签接收的信息而自动选择洗涤程序。

[0007] 在WO2004/047013公布的国际专利申请中能够找到对用于衣服的现有技术RFID应答器(transponder)的描述。

[0008] 然而，现有技术RFID标签的缺点是，来自标签的信息可能到达未授权者的手里。也就是，现有技术标签在用户/消费者在公共场所中携带可读RFID标签时不提供必要的隐私保护。例如，未授权或恶意者能够对标签进行扫描并且识别出人所携带的项目。这是令人困窘的，并且这能够有效地向罪犯指出衣服或其它便携物品是昂贵的物品。此外，即使由标签发出的信息不允许对产品做出识别，然而典型地存储在标签中的信息是时间独立的(time-independent)。这为恶意者跟踪人们提供了非常有效的方式。

发明内容

[0009] 本发明的目的是克服如上述的现有技术RFID系统的缺点。

[0010] 利用根据权利要求所述的RFID设备以及洗衣机在不同方面实现该目的。

[0011] 因此，在第一方面，本发明提供了一种在物品处使用以便与洗衣机传递信息的射频识别RFID器件。该RFID器件包括RFID电路、与RFID电路连接的天线，还包括：开关装置，所述开关装置与RFID电路和天线中的任意一个相连，并且所述开关装置被配置为：通过将RFID电路从第一操作模式切换到第二操作模式，对与洗衣机中的流体的接触做出反应。这两个操作模式至少包括与洗衣机进行通信的相应的第一和第二能力。

[0012] 本发明的实施例包括，配置RFID电路使得第一操作模式包括：RFID电路能够传递第一组信息，以及使得第二操作模式包括：RFID电路能够传递第二组信息，其中第二组信息大于第一组信息。

[0013] 在本发明的实施例中，可以配置RFID电路使得第一操作模式包括：RFID电路不能够传递信息。例如，可以布置开关装置使得将这些开关装置连接在天线与RFID电路之间。

[0014] 在一些实施例中，将开关装置配置为对与流体的接触做出反应，使得仅在与流体的接触期间维持RFID电路的第二操作模式。

[0015] 此外，在一些实施例中，将开关装置配置为对与流体的接触做出反应，使得还在与流体的接触已经结束之后仍维持RFID电路的第二操作模式。

[0016] 实施例包括，开关装置包括熔丝和流体敏感开关。可以将熔丝配置为通过变得不导电而对接收的信号(例如，从RFID读出器接收的相对高的功率的信号)做出反应，从而切换RFID电路以进入第一操作模式。

[0017] 在第二方面，本发明提供了一种洗衣机，该洗衣机包括控制单元和RFID读出器，其中将RFID读出器配置为与如上述的至少一个RFID器件相结合进行操作。

[0018] 换言之，本发明提供了一种RFID标签，该RFID标签解决了以上论述的隐私问题。例如，从销售的观点来讲，例如，通过烧毁与标签的RFID电路相连接的ROM部件或导线，“禁用”了本发明的RFID标签。因此，标签进入第一操作模式，在第一操作模式中，即使能够与标签进行通信，该通信至少也是困难的。例如，通过从RFID读出器或任何其它合适的发射器发射强大的电磁信号，能够实现实际的“禁用”。

[0019] 在“禁用”状态下，也就是在第一操作模式下，仅在将足够的导电湿度施加到标签上的情况下标签才是起作用的。如以上陈述的，利用被配置为仅当存在导电液体的情况下才建立电接触的开关装置，使这成为可能。如例证的，开关装置可以位于关于RFID电路的“关键性(strategic)”位置，如位于天线与RFID电路之间。

[0020] 因此，典型的使用情况是：在销售之前标签工作正常，然后在用户/消费者将标签所在的物品带出销售点之前将标签有效地禁用。只要标签保持干燥，则该标签就保持非通信，并且仅在将带有标签的物品放到洗衣机中时，其中洗衣机将流体(水、干燥干净的流体等)喷注到物品上，才会再次重新启用标签。

[0021] 典型地，适当地启用以处理RFID标签的洗衣机将首先将少量的冷水喷注到衣服上。然后，洗衣机扫描标签以获得与推荐温度、旋转脱水、颜色组合、清洁剂的量等等有关的信息。根据该信息，洗衣机将选择不会损害该产品的程序。

附图说明

[0022] 现在将参考附图更详细地描述本发明，附图中：

[0023] 图1是示意性地示出了在洗衣机中的一件衣服上的RFID标签的示意图；

[0024] 图2是示意性地示出了根据本发明的一个实施例的RFID标签的方框图；

[0025] 图3是示出了在10MHz到5GHz的频率区间中针对RF信号的、采用10dB衰减的穿透深度的图表；

[0026] 图4是示出了根据本发明的RFID标签的实施例；

[0027] 图5示出了湿度(moisture)传感器；以及

[0028] 图6示出了在湿度传感器与RFID芯片的EPROM之间的接口。

具体实施方式

[0029] 图1示意性地示出了洗衣机100，所述洗衣机100包括：洗涤流体容器106、控制单元102、与洗涤流体供给124以及洗涤流体排液装置(drain)126相连接的机电接口单元104、以及具有天线112的RFID读出器110。

[0030] 将可洗物品114浸入容器106中的洗涤流体108中。RFID标签116附在可洗物品114上。RFID标签116包括与天线120和开关装置122相连接的RFID电路118。例如，对开关装置122进行配置，使得通过对与RFID电路118连接的ROM部件或导线进行烧写，所述开关装置已经“禁用”了RFID电路。因此，标签进入操作模式，在所述操作模式中，与标签116的通信即便可能，也至少会是困难的。例如，通过在将带有标签116的可洗物品114放入洗衣机100之前从RFID读出器或任何其它合适的发射器发射强电磁信号，能够实现实际的“禁用”。

[0031] 例如，将控制单元102配置为：在洗涤流体108的流入和流出、洗涤流体108的温度、以及容器106的旋转(rotation)方面，通过机电接口单元104来控制洗涤周期。在操作中，控制单元102与RFID标签116通信并且与附在容器106中存在的物品上的任何其它的标签通信。借助于射频RF信号，经由RFID读出器110、RFID读出器天线112、标签天线120以及标签RFID电路118而执行通信。将标签116浸入洗涤流体108的作用是：开关装置122变得导电。RFID电路118通过以操作模式进行操作来对导电开关装置122做出反应，在该操作模式中能够经由天线120和RFID读出器110与控制单元102进行通信。

[0032] 通过读取RFID电路118中包含的信息，控制单元102能够执行洗涤周期，该洗涤周期由从RFID电路118以及容器106中存在的标签的任意其它RFID电路所传达的信息来指示(dictate)。

[0033] 在图2中示意性地示出了RFID标签216的可选配置。标签216包括经由开关装置222与天线220连接的RFID电路218。对开关装置222进行配置使得这些开关装置处于2个状态之一。在第一状态中，天线220与RFID电路218断开，在第二状态中，天线220与RFID电路218连接。如以上所讨论的，第一状态与RFID电路218的第一操作模式相对应，第二状态与RFID电路218的第二操作模式相对应。开关装置222可以包括熔丝(fuse)224以及流体敏感开关226。

[0034] 例如，如以上所描述的，通过使标签216从而还有开关装置222处于例如来自RFID读出器或任何其它合适的发射器的强大电磁信号中，从而有效地“烧毁(burn away)”开关装置222的熔丝中的一部分电引线(electric lead)，以获得第一状态。如已经描述的，通过使开关装置222的流体敏感开关经受有效地用作针对熔丝中的“烧毁”电引线的“替换”电引线的导电洗涤流体，将天线220与RFID电路218连接，以获得第二状态，。

[0035] 典型地，尽管在通过诸如水之类的流体而传播时RF信号会受到衰减，然而这不妨碍如所述的本发明的操作。事实上，读出器110与标签116之间的通信中所使用的RF信号减弱10dB典型地被看作是可接受的。如在图3的图表中看到的，在10MHz左右的频率处，RF信号穿透进入含盐液体中25cm，这在洗衣机中是足够的。液体含盐度越高，则信号的穿透深度越小。水比用于图3所示的液体的含盐度低。

[0036] 图4示出了根据本发明的RFID标签的另一实施例。

[0037] 为了在将RFID标签暴露到诸如洗衣机中的自来水(tap-water)之类的液体时重新激活RFID标签，可以应用图4所示的配置。标签读出器可以是安装在洗衣机中的标准RFID读出器。为附到产品(例如布、纺织品......)上的RFID标签提供传感器(其最简单形式是电化触点(galvanic contact))。将该传感器电连接到RFID芯片(见图5)。

[0038] RFID标签的RFID电路包括非易失性电可编程存储器(EPROM)。能够利用由标签读出器发射的代码来对该存储器的内容进行编程。EPROM包含用于对洗衣机进行编程的信息。然而除此之外，保留EPROM的一些比特以将RFID电路设置在禁用模式(例如睡眠模式)下或启用模式(激活模式)下。在产品离开商店时，商店中的RFID读出器将把RFID编程为睡眠模式。一旦处于睡眠模式，标签就不再能够被任何读出器所激活。甚至在将标签放在洗衣机中时，只要传感器(例如基于湿度的电阻器)是干的，洗衣机中的专用标签读出器也不能重新激活该RFID。从将特定量的自来水放入洗衣机中从而传感器检测到最小需求量的湿度开始，图4的标签读出器能够对标签的EPROM进行编程并且将RFID标签设置在其“激活”模式下。从那时起，能够由读出器来读出标签的EPROM的内容，并且能够根据该数据来对洗衣机进行编程。

[0039] 图5示出了实现基于湿度的传感器的示例。在RFID标签的表面上，能够利用2个电化触点来构造简单的“无成本(no-cost)”湿度传感器。这些触点与RFID芯片板上的电路连接。

[0040] 为了将该传感器接口连接到RFID芯片，需要为该芯片提供2个附加焊盘(触点)。此外，芯片上的这些焊盘可以用作传感器本身。这样，在标签上不需要额外的焊接线或其它触点。此外，应该将低功率、高增益的放大器集成到芯片板上。例如，应该通过Smith触发器电路将该(DC)放大器的输出信号数字化。Smith触发器的输出将是数字“0”或“1”，表示“不存在湿度”或“存在湿度”。这样，将会把该数字信号编程在芯片板上的EPROM中，从而能够激活(启用)芯片。显然，该过程仅发生在由洗衣机中的标签读出器的磁场为标签供电的情况下。