DE60004683T2

DE60004683T2 - Doppelkabel zum verbinden einer elektronischen warenüberwachungsantenne mit einer rfid-vorrichtung

Info

Publication number: DE60004683T2
Application number: DE60004683T
Authority: DE
Inventors: W. Clarke MCALLISTER; M. Alexander MCQUEEN
Original assignee: PSC Scanning Inc
Current assignee: Datalogic Scanning Inc
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2020-04-22
Also published as: WO2000067193A9; US6517000B1; WO2000067193A1; EP1208520B1; EP1208520A1; DE60004683D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Das Gebiet der Erfindung betrifft im Allgemeinen optische Systeme zum Datenlesen und Funkfrequenz-Identifikations (RFID) -Systeme für die Fernidentifikation physikalischer Objekte. Insbesondere betrifft das Gebiet der Erfindung Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermöglichen einem Datenleser mit einer elektronischen Artikelüberwachungs (EAS) -Antenne, RFID-Daten zu lesen.
Optische Lesesysteme, um Daten in der Form von Barcodes oder anderer kodierter Symbole, die auf verschiedenen Objekten gedruckt sind, zu lesen, sind weit verbreitet. Diese Systeme können in einer breiten Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, wie beispielsweise bei der Warenbestandskontrolle und bei Transaktionen am Verkaufsort in Einzelhandelsgeschäften.
Optische Lesesysteme können einen optischen Leser einsetzen, der einen Barcode beleuchtet und von den Streifen und den Leerräumen des Codes reflektiertes Licht erfasst, wenngleich solche Systeme eingerichtet sein können, unter Umgebungslichtbedingungen betrieben zu werden. Bei einem Typ eines optischen Lesesystems wird ein mittels einer Laserdiode erzeugter optischer Lichtstrahl verwendet, um das Barcode-Symbol abzutasten. Die Streifen des Codes absorbieren Licht, während die Leerräume des Codes das Licht reflektieren. Das resultierende Muster reflektierten Lichts wird mittels einer Schaltung im optischen Leser erfasst. Das reflektierte Licht kann von einem Sensor, wie beispielsweise einer Fotozelle, einer Fotodiode, einem CCD-Array oder einem CMOS-Array-Sensor, erfasst werden.
Nachdem die Barcode-Daten vom optischen Leser empfangen worden sind, kann das Sensorsignal einer Filterung, Verstärkung, Digitalisierung und einem Dekodieren unterzogen werden. Das erfasste Signal kann zu einem Prozessor oder Dekoder, angeordnet im optischen Leser, übertragen werden oder an ein separates Gerät, wie beispielsweise einen Personalcomputer, gesendet werden. Bei Systemen, bei denen das Signal zu einem separaten Gerät transportiert wird, kann der optische Leser mittels Kabel oder über eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit dem externen Datenprozessor gekoppelt sein. Die drahtlose Kommunikationsverbindung kann beispielsweise unter Verwenden einer Funkfrequenz (RF) -Ausrüstung oder mittels Infrarot (IR) -Sendern und -Empfängern realisiert sein.
In Einzelhandelsgeschäften können stationäre optische Lesesysteme an Kassierstellen aufgebaut sein und können in einen Horizontal-Kassenzähler eingebaut sein, sodass zu kaufende Artikel an einem Zähler, auf einer Fläche oder einem Förderband abgelegt werden und dann durch einen Optik-Lese-Bereich bewegt werden. Ein Beispiel eines stationären optischen Lesesystems ist im US-Patent Nr. 5,837,988 beschrieben. Alternativ kann der optische Leser eine Handheld-Einrichtung in der Form eines Stabes oder einer Pistole sein. Ein Beispiel eines Handheld-Datenlesers ist im US-Patent Nr. 5,475,206 beschrieben. Typischerweise werden diese Handheld-Geräte im Betrieb auf den Handelsartikel gerichtet oder bewegt, sodass ein breiter Bereich von Information, inklusive dem Preis, vom Objekt gelesen werden kann.
Einige optische Leser sind mit EAS-Antennen ausgestattet, die es ihnen ermöglicht, mit EAS-Systemen verwendet zu werden. EAS-Systeme werden typischerweise genutzt, um Diebstahl zu verhindern, indem Etiketten oder versteckte Aufkleber, die auf jedem nicht verkauften Artikel angeordnet sind, erfasst werden, sobald sie den Ausgang eines Einzelhandelsgeschäftes passieren. Bei einem üblichen System sendet ein Sender ein Funk (RF) -Signal zu einem Etikett (Tag), und vom Etikett wird ein Antwortsignal zurückgesendet, das von einem Empfänger erfasst wird. Bei einigen Systemen können der Sender und der Empfänger in eine einzige Antenne kombiniert sein.
Wird vom EAS-System ein Etikett erfasst, wird ein Alarm ausgelöst, der kennzeichnet, dass ein Artikel aus dem Gebäude heraus befördert wird, der noch nicht gekauft worden ist. Um zu verhindern, dass der Alarm von einem gekauften Artikelausgelöst wird, muss das Etikett zum Zeitpunkt des Kaufes entfernt oder deaktiviert werden. Bei einigen Systemen muss das Etikett physisch vom Artikel entfernt werden, während bei anderen das Etikett elektronisch deaktiviert werden kann. Ist das Etikett einmal entfernt oder deaktiviert, ist der gekaufte Artikel nicht länger vom EAS-System erfassbar. Daher wird ein Handelsartikel bei einem üblichen EAS-System entweder erfasst oder nicht erfasst.
RFID-Systeme können verwendet werden, um Handelsartikel mittels Lesens von auf Etiketten oder versteckten Aufklebern auf den Artikeln gespeicherter Information zu identifizieren. Solche Systeme erfassen nicht nur das Vorhandensein oder das Fehlen eines Etiketts. Anstatt dessen können diese Systeme verwendet werden, um physikalische Objekte mittels des vom Etikett zurückgesendeten Antwortsignals fern zu identifizieren.
Ein RFID-System nutzt typischerweise mindestens zwei Komponenten, einen am zu identifizierenden physikalischen Artikel angebrachten "Transponder" oder "Etikett (Tag)" und einen "Leser", der ein elektromagnetisches Signal zum Transponder sendet und dann eine Antwort erfasst. Typischerweise sendet, nachdem der Transponder in einen geeigneten Bereich gekommen ist, der Leser ein Funksignal, das vom Transponder empfangen wird. Als Antwort sendet der Transponder dann seine Information mittels eines modulierten Funksignals zurück zum Leser. Der Leser erfasst dieses modulierte Signal und kann den Transponder mittels Dekodierens des modulierten Signals identifizieren. Nach dem Identifizieren des Transponders kann der Leser entweder die dekodierte Information speichern oder das dekodierte Signal zu einem Computer senden.
Bei einem herkömmlichen RFID-System kann der Transponder entweder "passiv" oder "aktiv" sein. Ein passiver Transponder ist üblicherweise ein einfacher Resonanzschaltkreis, bestehend aus einer Induktivitätsspule und einem Kondensator. Passive Transponder werden im Allgemeinen mittels des vom Leser gesendeten Trägersignals mit Energie versorgt. Aktive Transponder andererseits erfordern ihre eigene Stromversorgungsquelle.
Einige optische Leser sind mit RFID-Antennen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, mit RFID-Systemen verwendet zu werden. Beispiele solcher Systeme sind im US-Patent Nr. 5,382,784 und im US-Patent Nr. 5,640,002 beschrieben.
Ein mit EAS-Antennen ausgestatteter optischer Leser wird nicht mit RFID-Lesesystemen zusammenarbeiten. EAS-Systeme operieren typischerweise bei Frequenzen im Bereich von 8 bis 9 MHz. Jedoch sind die typischen Betriebsfrequenzen für RFID-Systeme 13,56 MHz, 915 MHz und 2450 MHz. Daher würde der Versuch, einen mit einer EAS-Antenne ausgestatteten optischen Leser zu koppeln, zu einer unakzeptablen Verzerrung des Signals führen, aufweisend Signalreflexion und möglicherweise Datenverlust. Der Erfinder hat daher erkannt, dass es vorteilhaft wäre, einen Mechanismus und ein Verfahren bereitzustellen, um einem RFID-Leser zu ermöglichen, mit einem mit einer EAS-Antenne ausgestatteten optischen Leser betrieben zu werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermöglichen einem Datenleser, insbesondere einem optischen Datenleser mit einer EAS-Antenne, RFID-Daten zu lesen. Bei einer Ausführungsform koppelt ein Zwei-Ende-Kabel eine in einem Datenleser angeordnete EAS-Antenne mit einer separaten RFID-Leseeinrichtung. Das Zwei-Ende-Kabel weist an jedem Ende unterschiedliche End-Impedanzen auf und weist an einem Ende ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk auf. Das Zwei-Ende-Kabel weist vorzugsweise eine charakteristische Impedanz eines Standardwertes, wie beispielsweise 50 Ω oder 75 Ω, über das Zwei-Ende-Kabel, abgesehen von dem Ende mit dem Impedanz-Anpassungsnetzwerk, auf. Bei einer beispielhaften Ausführungsform weist das Impedanz-Anpassungsnetzwerk eine charakteristische Impedanz gleich der einer bei einem Datenleser ange ordneten EAS-Antenne auf . Das Ende des Zwei-Ende-Kabels mit dem Impedanz-Anpassungsnetzwerk kann mit der EAS-Antenne am Datenleser gekoppelt werden, und das Koaxial-Kabel kann mit einem RFID-Leser gekoppelt werden, wodurch die Verzerrung in der Signalübertragung minimiert und die Energieübertragung zwischen dem Datenleser und dem RFID-Leser maximiert werden. Die EAS-Antenne ist eingerichtet, bei Frequenzen in einem ersten Frequenzbereich zu operieren, und der RFID-Leser weist einen Antennenverbinder auf und ist eingerichtet, Signale in einem zweiten Frequenzbereich zu empfangen, der sich vom ersten Frequenzbereich unterscheidet.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Seitenansicht eines Zwei-Ende-Kabels und ein Schaltkreisdiagramm für ein an einem Ende angeschlossenes Impedanz-Anpassungsnetzwerk gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm eines Dual-Modus-Lesesystems, das ein Zwei-Ende-Kabel mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk nutzt, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3a–3d stellen verschiedene alternative Schaltkreistopologien dar, die für ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk bei einer spezifischen Ausführungsform, wie hierin beschrieben, angewendet werden können.
4a–4d stellen andere alternative Schaltkreistopologien dar, die für ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk bei einer anderen Ausführungsform, wie hierin beschrieben, angewendet werden können.
5a ist eine schematische Seitenansicht eines Handheld-Datenlesers mit einer Antenne zum elektronischen Überwachen von Artikeln, wie im Stand der Technik bekannt.
5b ist eine schematische Seitenansicht eines feststehenden Datenlesers mit einer Antenne zum elektronischen Überwachen von Artikel, wie im Stand der Technik bekannt.
6 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Dual-Modus-Lesesystems, aufweisend einen Handheld-Scanner, wobei im Gehäuse des Handheld-Scanners ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk angeordnet ist.
7a ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Dual-Modus-Lesesystems, wobei separate Kabel zum Übertragen von Signalen von einem optischen Datenleser und von einer EAS-Antenne zu einer Host-Einrichtung verwendet werden.
7b ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Dual-Modus-Lesesystems, wobei ein einziges gemeinsames Kabel zum Übertragen von Signalen von einem optischen Datenleser und einer EAS-Antenne zu einer Host-Einrichtung genutzt wird.
8 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Dual-Modus-Lesesystems, wobei ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk an eine fest angebrachte Scanner-Einrichtung angeschlossen ist, die eine EAS-Antenne nutzt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bevorzugte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
1 stellt ein Beispiel eines bevorzugten Zwei-Ende-Kabels 16 mit unterschiedlichen Anschluss-Impedanzen an jedem Ende und mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 14 an einem Ende auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Zwei-Ende-Kabel 16 ferner ein an einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 14 angeschlossenes Koaxial-Kabel 12 mit einer charakteristischen Impedanz eines Standardwertes auf, der typisch in der Industrie ist. Beispielsweise kann das Koaxial-Kabel eine charakteristische Impedanz von 50 Ω oder alternativ von 75 Ω aufweisen.
2 ist ein Blockdiagramm verschiedener Elemente eines bevorzugten Dual-Modus-Lesesystems 10, bei dem ein Zwei-Ende-Kabel 116 mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114 genutzt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Zwei-Ende-Kabel 116 ein Koaxial-Kabel 112 mit einer charakteristischen Impedanz eines Standardwertes, wie beispielsweise von 50 Ω oder 75 Ω, auf.
Das Ende des Zwei-Ende-Kabels 116 mit dem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114 weist eine charakteristische Impedanz gleich der einer in einem Datenleser 20 angeordneten EAS-Antenne 22 auf.
Das Ende des Zwei-Ende-Kabels 116 mit dem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114 kann mit der bei einem Datenleser 20 angeordneten EAS-Antenne 22 gekoppelt werden. Zusätzlich ist das Koaxial-Kabel 112 mit einem RFID-Leser 30 gekoppelt, wodurch die Signalverzerrung minimiert und die Energieübertragung zwischen dem Datenleser 20 und dem RFID-Leser 30 maximiert werden.
Der Datenleser 20 kann eine Lichtquelle, einen Detektor, einen optischen Kollektor und eine Signalverarbeitungsschaltung, nicht in 2 gezeigt, wobei allerdings alle von ihnen im Stand der Technik wohl bekannt sind, enthalten, um ein kodiertes Signal abzutasten (wie beispielsweise ein Barcode-Symbol), aufweisend eindimensionale, zweidimensionale oder Stacked Barcodes oder fehlerresistente Codes, wie beispielsweise PDF417. Ein Beispiel eines Datenlesers mit solchen Merkmalen ist im US-Patent 5,814,803 beschrieben, das dem Anmelder der Erfindung erteilt wurde.
Der Datenleser 20 weist ferner eine EAS-Antenne 22 auf, die so eingestellt ist, dass sie bei einer Frequenz im Bereich von 8 bis 9 MHz operiert. Jedoch weist ein RFID-Leser 30 typischerweise eine wesentlich höhere Betriebsfrequenz, beispielsweise um 13,56 MHz, 915 MHz oder 2450 MHz, auf. Unter Berücksichtigung, dass die Impedanz einer Antenne mit der Frequenz variiert, ist es wünschenswert, die Impedanz der EAS-Antenne 22 an die Impedanz des RFID-Lesers 30 anzupassen, um die Energieübertragung zu maximieren. Ist ein Datenleser 20 direkt mit einem RFID-Leser 30 gekoppelt, und ist die Impedanz der EAS-Antenne 22 nicht an die Impedanz des RFID-Lesers 30 angepasst, dann kann die Nichtübereinstimmung in der Impedanz eine Signalreflektion hervorrufen und wird Fehler, Informationsverlust und einen eingeschränkten Lesebereich verursachen.
Um dieses Problem zu lösen, ist das Zwei-Ende-Kabel 116, das verwendet wird, um die EAS-Antenne 22 und den RFID-Leser 30 zu koppeln, vorzugsweise mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114 ausgestattet. Der allgemeine Zweck des Impedanz-Anpassungsnetzwerks 114 ist, die Anschlussimpedanz eines Endes des Zwei-Ende-Kabels 116 an die charakteristische Impedanz der am Datenleser 20 angeordneten EAS-Antenne 22 anzupassen, wodurch die Energieübertragung maximiert und der Signalverlust infolge einer Verzerrung minimiert werden.
Im Betrieb kann das Dual-Modus-Lesesystem 10 vom Nutzer durch eine Auslösung am Datenleser 20 aktiviert werden. Wird die Auslösung vom Nutzer ausgegeben, kann der Datenleser 20 einen Barcode mittels Beleuchtens des Barcodes und mittels Erfassens des von den Streifen und den Leerräumen des Codes reflektierten Lichts lesen. Der Datenleser 20 kann ferner ein RFID-Kennzeichen mittels Sendens eines elektromagnetischen Signals und mittels Erfassens eines modulierten Antwortsignals vom RFID-Etikett über die EAS-Antenne 22 lesen. Das modulierte Anwortsignal wird über das Zwei-Ende-Kabel 116 zum RFID-Leser 30 gesendet.
Daher ermöglicht das Dual-Modus-Lesesystem 10 dem Nutzer, vorteilhaft Barcodes und RFID-Kennzeichen mit einem Gerät zu lesen. Ferner kann der RFID-Leser 30 mit der am Datenleser 20 angeordneten EAS-Antenne 22 genutzt werden. Schließlich erfordert das Dual-Modus-System 10 lediglich, dass ein Zwei- Ende-Kabel 116 mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114 zwischen dem Datenleser 20 und dem RFID-Leser 30 gemäß den obigen Ausführungsformen hinzugefügt wird.
3a–3d stellen verschiedene alternative Schaltkreistopologien dar, die als ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114 gemäß einer Ausführungsform des Dual-Modus-Lesesystems 10 angewendet werden können. Die Werte der Schaltkreiskomponenten jeder der in 3a–3d gezeigten Schaltkreistopologien wurden ausgewählt, um eine korrekte Impedanz-Anpassung für eine EAS-Antenne 122 mit einer Betriebsfrequenz von 8 bis 9 MHz und einen RFID-Leser 130 mit einer Betriebsfrequenz von 13,56 MHz bereitzustellen. Würden jedoch für die EAS-Antenne 122 und den RFID-Leser 130 andere Betriebsfrequenzen verwendet, wird darauf vertraut, dass ein Fachmann leicht Werte für die Schaltkreiskomponenten des Impedanz-Anpassungsnetzwerks 114 auswählen kann, um die Impedanzen geeignet anzupassen.
Bei den speziellen Beispielen der 3a–3d erreicht jede der Schaltkreistopologien einen Gütefaktor (Q) von 28, wobei die Mittenfrequenz (F) gleich 13,56 MHz ist und die Bandbreite (BW) gleich 484 kHz ist; und wobei der Gütefaktor (Q) das Verhältnis der Frequenz (F) zur Bandbreite (BW) ist und durch die Gleichung bestimmt wird: Q = F/BW.
Bei jeder der Schaltkreistopologien in 3a–3d ist der Gütefaktor, der auf die Bandbreite der zu übertragenden Signale bezogen ist, gemäß den Vorgaben ausgewählt, die von FCC-Leitlinien für die interessierenden Frequenzen festgelegt sind.
Die in 3a–3d dargestellten Schaltkreistopologien weisen im Allgemeinen passive Schaltkreiselemente auf, aufweisend verschiedene kapazitive und/oder induktive Elemente. Wie in der ersten Ausführungsform von 3a gezeigt, ist ein RFID-Leser 130 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114a mit einer EAS-Antenne 122 gekoppelt. Das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114a weist eine Induktivität 167 auf, die mit einem Kondensator 168 in Reihe geschaltet ist. Eine andere Induktivität 169 ist vom Knoten 166 zwischen der Induktivität 167 und dem Kondensator 168 zu einer Weiterleit-Signalleitung 165 gekoppelt. Die Induktivität 167 kann einen Wert von beispielsweise 207,5 nH aufweisen, der Kondensator 168 kann einen Wert von beispielsweise 156,5 pF aufweisen, und die Induktivität 169 kann einen Wert von beispielsweise 122,7 nH aufweisen.
Bei dem in 3b gezeigten Beispiel ist der RFID-Leser 130 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114b mit der EAS-Antenne 122 gekoppelt, das eine Induktivität 177 aufweist, die mit einem Kondensator 178 in Reihe geschaltet ist. Ein anderer Kondensator 179 ist vom Knoten 176 zwischen der Induktivität 177 und dem ersten Kondensator 178 zu einer Weiterleit-Signalleitung 175 gekoppelt. Die Induktivität 117 kann einen Wert von beispielsweise 360,4 nH aufweisen, der Kondensator 178 kann einen Wert von beispielsweise 214,5 pF aufweisen, und der Kondensator 179 kann einen Wert von beispielsweise 1165 pF aufweisen.
Bei dem in 3c gezeigten Beispiel ist der RFID-Leser 130 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114c mit der EAS-Antenne 122 gekoppelt, das einen ersten Kondensator 187 und einen zweiten Kondensator 188 aufweist, die parallel verschaltet sind, wobei die einen Enden jedes Kondensators 187, 188 über eine Induktivität 189 gekoppelt sind und die anderen Enden jedes Kondensators 187, 188 zusammengeschaltet ist. Der Kondensator 187 kann einen Wert von beispielsweise 93 pF aufweisen, der Kondensator 188 kann einen Wert von beispielsweise 213,7 pF aufweisen, und die Induktivität 189 kann einen Wert von beispielsweise 4097,3 nH aufweisen.
Bei dem in 3d gezeigten Beispiel ist der RFID-Leser 130 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 114d mit der EAS-Antenne 122 gekoppelt, das einen ersten Kondensator 197 und einen zweiten Kondensator 198 aufweist, die parallel verschaltet sind, wobei die einen Enden jedes Kondensators 197, 198 über einen dritten Kondensator 199 gekoppelt sind und die anderen Enden jedes Kondensators 197, 198 zusammengeschaltet sind. Der Kondensator 197 kann einen Wert von beispielsweise 755 pF aufweisen, der Kondensator 198 kann einen Wert von beispielsweise 67 pF aufweisen, und der Kondensator 199 kann einen Wert von beispielsweise 130,4 pF aufweisen.
Bei den in 3a–3d dargestellten Ausführungsformen sind die spezifischen Werte jedes der Schaltkreiselemente nicht darauf ausgerichtet, die Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken, und sind nur exemplarisch. Jede der in 3a–3d gezeigten Ausführungsformen, wie oben beschrieben, wirkt, um die Impedanz des RFID-Lesers 130 an die Impedanz der EAS-Antenne 122 anzupassen.
4a–4d stellen verschiedene zusätzliche alternative Schaltkreistopologien dar, die als ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 214 gemäß einer anderen Ausführungsform des Dual-Modus-Lesesystems 10 genutzt werden können. Die Werte der Schaltkreiskomponenten jedes der in 4a–4d gezeigten Schaltkreistopologien wurden ausgewählt, um eine korrekte Impedanz-Anpassung für eine EAS-Antenne 222 mit einer Betriebsfrequenz von 8 bis 9 MHz und einen RFID-Leser 230 mit einer Betriebsfrequenz von 915 MHz bereitzustellen.
Bei den spezifischen Beispielen der 4a–4d erreicht jede der Schaltkreistopologien einen Gütefaktor (Q) von 35,2, wobei die Mittenfrequenz (F) gleich 915 MHz und die Bandbreite gleich 26 MHz ist. Alternativ können, wenn die Mittenfrequenz (F) gleich 2440 MHz und die Bandbreite (BW) gleich 83,5 MHz ist, andere gleichartige Schaltkreistopologien für das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 214 angewendet werden, um einen Gütefaktor (Q) von 29,2 zu erreichen. Sendet und empfängt der RFID-Leser 230 über die EAS-Antenne 222 Breitbandsignale, können Ausgleichsschaltkreise erforderlich sein.
Wie in der Ausführungsform von 4a gezeigt, ist ein RFID-Leser 230 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 214a mit einer EAS-Antenne 222 gekoppelt. Das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 214a weist einen Kondensator 267 und eine Induktivität 268 auf, die parallel verschaltet sind, wobei die einen Enden des Kondensators 267 und der Induktivität 268 über einen anderen Kondensator 269 gekoppelt sind, und wobei die anderen Enden des Kondensators 267 und der Induktivität 268 zusammengeschaltet sind. Der Kondensator 267 kann einen Wert von beispielsweise 0,86 pF aufweisen, die Induktivität 268 kann einen Wert von beispielsweise 10,9 nH aufweisen, und der Kondensator 269 kann einen Wert von beispielsweise 2,21 pF aufweisen.
Bei den in 4b gezeigten Beispielen ist der RFID-Leser 230 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 214b mit der EAS-Antenne 222 gekoppelt, das einen ersten Kondensator 277 und einen zweiten Kondensator 278 aufweist, die parallel verschaltet sind, wobei die einen Enden jedes Kondensators 277, 278 über eine Induktivität 279 gekoppelt sind und die anderen Enden jedes Kondensators 277, 278 zusammengeschaltet sind. Der Kondensator 277 kann einen Wert von beispielsweise 0,297 pF aufweisen, der Kondensator 278 kann einen Wert von beispielsweise 0,20 pF aufweisen, und die Induktivität 279 kann einen Wert von beispielsweise 16,78 nH aufweisen.
Bei dem in 4c gezeigten Beispiel ist der RFID-Leser 230 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 214c mit der EAS-Antenne 222 gekoppelt, das einen Kondensator 287 aufweist, der mit einer Induktivität 288 in Reihe geschaltet ist. Eine andere Induktivität 289 ist vom Knoten 286 zwischen der Induktivität 288 und dem Kondensator 287 zu einer Weiterleit-Signalleitung 285 gekoppelt. Der Kondensator 287 kann einen Wert von beispielsweise 132 μF aufweisen, die Induktivität 288 kann einen Wert von beispielsweise 17,15 nH aufweisen, und die Induktivität 289 kann einen Wert von beispielsweise 3112,5 nH aufweisen.
Bei dem in 4d gezeigten Beispiel ist der RFID-Leser 230 über ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 214d mit der EAS-Antenne 222 gekoppelt, das eine erste Induktivität 297 aufweist, die mit einer anderen Induktivität 298 in Reihe geschaltet ist.
Ein Kondensator 299 ist vom Knoten 296 zwischen der ersten Induktivität 297 und zweiten Induktivität 298 zu einer Weiterleit-Signalleitung 295 gekoppelt. Die Induktivität 297 kann einen Wert von beispielsweise 8,75 nH aufweisen, die Induktivität 298 kann einen Wert von beispielsweise 25,8 nH aufweisen, und der Kondensator 299 kann einen Wert von beispielsweise 3,12 pF aufweisen.
Wie bei den in 3a–3d dargestellten Ausführungsformen sind die spezifischen Werte der in den Ausführungsformen der 4a–4d gezeigten Schaltkreiselemente nicht darauf ausgerichtet, die Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken, und sind lediglich exemplarisch.
Während 3a–3d und 4a–4d Beispiele von Schaltkreistopologien darstellen, die beim Impedanz-Anpassungsnetzwerk gemäß den verschieden Ausführungsformen der Erfindung anwendbar sind, wie nachstehend beschrieben, hängt die tatsächliche Schaltkreistopologie, die für das Impedanz-Anpassungsnetzwerk ausgewählt wird, von einer Vielzahl von Vorgaben und Kompromissen ab, die für einen Fachmann, dem die Offenbarung hierin gegeben wird, verständlich sind. Beispielsweise kann es bei bestimmten Anwendungen wünschenswert sein, die Anzahl von Induktivitäten zu beschränken oder die Größe von Kondensatoren, die beim Impedanz-Anpassungsnetzwerk verwendet werden, zu minimieren.
5a stellt einen typischen Handheld-Datenleser 320 mit einem Fenster 321, einer EAS-Antenne 322, einem optischen Kollektor 325, einem fotosensitiven Detektor 327 und einem internen Barcode-Prozessor 328, angeordnet in einem Gehäuse 329, wie im Stand der Technik bekannt, dar. Die EAS-Antenne 322 und der interne Barcode-Prozessor 328 sind über einen Rastverbinder 324 mit einem Wendel-Kabel 318 gekoppelt. Der Datenleser 320 wird mittels eines Auslösers 326 aktiviert und sendet Daten zu einem Host-Computer 340.
5b stellt einen typischen stationären Datenleser 420 mit einem Fenster 421, einer EAS-Antenne 422, einem optischen Kollektor 425, einem fotosensitiven Detektor 427, einem Spiegel 431 und einem internen Barcode-Prozessor 428, angeordnet in einem Gehäuse 429, wie im Stand der Technik bekannt, dar. Die EAS-Antenne 422 und der interne Barcode-Prozessor 428 sind mit einem Kabel 419 gekoppelt. Der Datenleser 420 sendet Daten zu einem Host-Computer 440.
6 stellt eine Ausführungsform eines bevorzugten Dual-Modus-Lesesystems gemäß den erfinderischen Techniken wie hierin offenbart, dar. Wie in 6 dargestellt, weist ein Handheld-Datenleser 520 einen optischen Kollektor 525, einen fotosensitiven Detektor 527 und einen internen Barcode-Prozessor 528, angeordnet in einem Gehäuse 529 mit einem Fenster 521, auf. Zusätzlich weist der Handheld-Datenleser 520 eine EAS-Antenne 522 auf, die auf einer Leiterplatte 523 aufgedruckt ist und hinter dem Fenster 521 des Datenlesers 520 angeordnet ist. Die EAS-Antenne ist mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 514 gekoppelt, das sich ebenfalls auf der Leiterplatte 523 befindet. Das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 514 ist an ein Koaxial-Kabel 512 angeschlossen, das mit einem RFID-Leser 530 gekoppelt ist. Der RFID-Leser 530 ist an einen Host-Computer 540 angeschlossen. Der interne Barcode-Prozessor 528 ist über ein Wendelkabel 518 mit dem Host-Computer 540 gekoppelt.
Der Handheld-Datenleser 520 kann mittels eines Auslösers 526 aktiviert werden und kann Barcodes 2 und RFID-Etiketten 3 lesen. Die EAS-Antenne 522 kann ein elektromagnetisches Signal senden und kann ein mittels des RFID-Etiketts 3 zurückgesendetes Antwortsignal erfassen. Das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 514 passt die Impedanzen der EAS-Antenne 522 und des RFID-Lesers 530 an, wodurch es der EAS-Antenne möglich ist, Signale über das Koaxial-Kabel 512 zum RFID-Leser 530 und dann zum Host-Computer 540 zu senden.
7a stellt eine andere Ausführungsform eines Dual-Modus-Lesesystems dar. Wie in 7a dargestellt, weist ein Handheld-Datenleser 620 eine EAS-Antenne 622 und einen internen Barcode-Prozessor 628 auf, die über einen Rastverbin der 624 mit separaten Wendelkabeln 618 gekoppelt sind. Ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk 614 passt die Impedanz der EAS-Antenne 622 an die Impedanz eines RFID-Lesers 630 an, wodurch es der EAS-Antenne 622 möglich ist, Signale über ein Koaxial-Kabel 612 zu einem RFID-Leser 630 und dann zu einem Host-Computer 640 zu senden. Der interne Barcode-Prozessor 628 sendet Daten über ein separates Wendelkabel 618 zum Host-Computer 640, das über einen RS232-Verbinder 642 an den Host-Computer 640 angeschlossen ist.
7b stellt eine andere Ausführungsform eines Dual-Modus-Lesesystems dar. Wie in 7b gezeigt, weist ein Handheld-Datenleser 720 eine EAS-Antenne 722 und einen internen Barcode-Prozessor 728 auf, die beide über einen Rastverbinder 724 mit demselben Wendelkabel 718 gekoppelt sind. Das Wendelkabel 718 ist an einen kundenspezifischen Verbinder 744 angeschlossen, in dem ein Zwei-Ende-Kabel 716 mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 714 daran untergebracht ist. Das EAS-Antennen-Verbindungskabel 732 ist vom Barcode-Prozessor-Verbindungskabel 738 getrennt und ist an das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 714 im Inneren des kundenspezifischen Verbinders 744 angeschlossen. Ein Koaxialkabel 712 koppelt das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 714 mit einem RFID-Leser 730, der mit einem Host-Computer 740 gekoppelt ist. Die Barcode-Prozessor-Verbindungsleitungen 738 sind an einen RS232-Verbinder 42 angeschlossen. Im Betrieb passt das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 714 die Impedanz der EAS-Antenne 722 an die Impedanz des RFID-Lesers 730 an, was ein verbessertes Senden und einen verbesserten Empfang von Signalen über die EAS-Antenne 722 ermöglicht.
8 stellt eine andere Ausführungsform eines Dual-Modus-Lesesystems dar. Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform weist ein stationärer Datenleser 820 ein Fenster 821, eine EAS-Antenne 822, einen optischen Kollektor 825, einen fotosensitiven Detektor 827, einen Spiegel 831 und einen internen Barcode-Prozessor 828, angeordnet in einem Gehäuse 829, auf. Die EAS-Antenne 822 ist mit einem Impedanz-Anpassungsnetzwerk 814 gekoppelt, das an den Datenleser 820 angeschlossen ist . Ein Koaxial-Kabel 812 koppelt das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 814 mit einem RFID-Leser 830. Der RFID-Leser 830 kann mit einem Host-Computer 840 gekoppelt sein. Der interne Barcode-Prozessor 828 kann über ein separates Kabel 819 mit dem Host-Computer 840 gekoppelt sein. Im Betrieb passt das Impedanz-Anpassungsnetzwerk 814 die Impedanz der EAS-Antenne 822 an die Impedanz des RFID-Lesers 830 an, was ein verbessertes Senden und einen verbesserten Empfang von Signalen über die EAS-Antenne 827 ermöglicht.

Claims

Datenlesesystem, aufweisend: einen optischer Datenleser (20, 520, 620, 720, 820), aufweisend: eine Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) zum Überwachen elektronischer Artikel, eingerichtet, bei Frequenzen in einem ersten Frequenzbereich betrieben zu werden, der für eine Überwachungsfunktion zur Überwachung elektronischer Artikel geeignet ist, wobei die Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) eine charakteristische Impedanz aufweist; wobei das System ferner aufweist: einen Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830), wobei der Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830) einen Antennenverbinder aufweist und eingerichtet ist, Signale in einem zweiten Frequenzbereich zu empfangen, der sich von dem ersten Frequenzbereich unterscheidet; eine erste Kabelverbindung zwischen dem Datenleser (20, 520, 620, 720, 820) und einer Host-Einrichtung; eine zweite Kabelverbindung zwischen dem Datenleser (20, 520, 620, 720, 820) und dem Antennenverbinder des Radiofrequenz-Identifikations-Lesers (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830), wobei mittels der zweiten Kabelverbindung ein Signalpfad zwischen der Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) und dem Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830) bereitgestellt ist; und ein Impedanz-Anpassungs-Netzwerk (14, 114, 214, 514, 614, 714, 814), das mit dem einen Ende der zweiten Kabelverbindung gekoppelt ist, wobei das Impedanz-Anpassungs-Netzwerk (14, 114, 214, 514, 614, 714, 814) eine charakteristische Impedanz aufweist, die an die charakteristische Impedanz der Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) angepasst ist.
Datenlesesystem gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Gehäuse (529, 829) mit einem Fenster (521, 821), einen lichtempfindlichen Detektor (527, 827), der in dem Gehäuse (529, 829) angeordnet ist, einen optischen Kollektor (525, 825) zum Ausrichten von Licht auf den lichtempfindlichen Detektor (527, 827), und einen Verarbeitungsschaltkreis, der mit einem Ausgang des lichtempfindlichen Detektors (527, 827) gekoppelt ist.
Datenlesesystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kabelverbindung und die zweite Kabelverbindung physisch in separaten Kabeln angeordnet sind.
Datenlesesystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kabelverbindung und die zweite Kabelverbindung physisch in demselben Zwei-Ende-Kabel (16, 116, 716) angeordnet sind.
Datenlesesystem gemäß Anspruch 4, wobei das Zwei-Ende-Kabel (16, 116, 716) an dem einen Ende des Zwei-Ende-Kabels (16, 116, 716) eine charakteristische Impedanz von 50 Ω und an dem anderen Ende des Zwei-Ende-Kabels (16, 116, 716) eine charakteristische Impedanz aufweist, die im Wesentlichen gleich der der Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) ist.
Datenlesesystem gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei der Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830) eine mittige Transceiver-Betriebsfrequenz aufweist bei entweder 13,56 MHz, 915 MHz oder 2450 MHz.
Datenlesesystem gemäß Anspruch 2, wobei der Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830) ein Breitbandsignal sendet und empfängt.
Datenlesesystem gemäß Anspruch 2, wobei das Impedanz-Anpassungs-Netzwerk (14, 114, 214, 514, 614, 714, 814) physisch in einem Kabelverbinder an einem Ende der zweiten Kabelverbindung integriert ist.
Datenlesesystem gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend einen Kabelverbinder an einem Ende der zweiten Kabelverbindung, wobei das Impedanz-Anpassungs-Netzwerk (14, 114, 214, 514, 614, 714, 814) physisch in dem Kabelverbinder integriert ist.
Verfahren zum Umwandeln eines Datenlesers, (20, 520, 620, 720, 820) der mit einem Einzel-Leiter ausgerüstet ist, wobei eine Einschleifen-Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) eingerichtet ist, bei Frequenzen betrieben zu werden, die für eine Überwachungsfunktion zur Überwachung elektronischer Artikel geeignet ist, in einen Datenleser, der mit einem Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830) ausgerüstet ist, aufweisend die Schritte: Anschließen der Enden des Einzel-Leiters, der Einschleifen-Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) an ein erstes Ende eines Impedanz-Anpassungs-Netzwerkes (14, 114, 214, 514, 614, 714, 814), Anschließen eines zweiten Endes des Impedanz-Anpassungs-Netzwerkes (14, 114, 214, 514, 614, 714, 814) an das erste Ende eines Kabels, und Anschließen des zweiten Endes des Kabels an einen Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830), wobei mittels des Impedanz-Anpassungs-Netzwerkes (14, 114, 214, 514, 614, 714, 814) die charakteristische Impedanz des Einzel-Leiters, der Einschleifen-Antenne (22, 122, 222, 522, 622, 722, 822) an die Impedanz des Radiofrequenz-Identifikations-Lesers (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830) angepasst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Radiofrequenz-Identifikations-Leser (30, 130, 230, 530, 630, 730, 830) eine mittige Transceiver-Betriebsfrequenz aufweist bei entweder 13,56 MHz, 915 MHz oder 2450 MHz.