信息访问系统、读/写装置和有源非接触信息存储装置

摘要

本发明提供信息访问系统、读/写装置和有源非接触信息存储装置。系统中，有源非接触信息存储装置在按预定载波侦听周期的载波侦听时段侦听第一频率的射频信号的载波，响应于检测到第一频率的射频信号的载波，还接收信息请求信号，同时在按预定标签信息发送周期的标签信息发送时段发送带信息的第二频率的标签信息信号。读写装置在预定信息请求发送时段周期发送带预定载波侦听周期和预定标签信息发送周期值的第一频率的信息请求信号，响应于接收到第二频率的标签请求信号再现接收的标签信息并与标签信息列表比较。响应于接收到信息请求信号，有源非接触信息存储装置再现两个预定周期值并将其设到相应定时器。由此有源非接触信息存储装置减少自身功耗。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及从有源型非接触式信息存储装置读取信息和向其写入信息，特别是涉及从低功耗的有源RF ID标签中读取信息和向其写入信息的读取器/写入器装置。

背景技术

带有电池电源即有源型的RF ID标签(其贴合于商品等或被人携带)发送携带有与该物品或此人有关的ID和其他信息的预定频率的RF信号，从而读取器装置可以接收该RF信号并读出所述信息。由计算机等对所读出的信息进行进一步处理，从而对物品的流通和人的行动进行监视和管理。带有电池电源的有源型RF ID标签的通信范围大于按非接触方式从读取器/写入器装置接收电力的无源型RF ID标签的通信范围，因此有源型RF ID标签是实用的。然而，有源型RF ID标签按固定周期发送RF信号，存在被第三方跟踪的危险，因此在安全性方面存在问题。为了解决该安全性问题，已开发了只对由读取器/写入器装置发送的标签ID请求进行响应的改进型的有源型RF ID标签。

1997年11月20日公开的PCT国际公报WO 97/43740描述了一种射频识别装置，该射频识别装置包括含有接收器、发送器以及微处理器的集成电路。接收器和发送器一起构成有源应答器。该集成电路优选地是包括接收器、发送器以及微处理器的单片单模集成电路。由于该装置包括有源应答器而不是依赖于磁耦合来供电的应答器，因此该装置的有效范围大得多。

2000年4月21日公开的日本专利申请公报JP 2000-113130-A描述了一种低功耗的IC标签检测系统。该系统包括设置有不同设定时刻的多个IC标签。各个IC标签都包括通信电路、控制单元、用于从电池向其提供电力的电源单元、以及时间测量装置。各个IC标签在各自的规定设定时刻进行发送。该系统还包括用于基于与IC标签的通信来检测IC标签是否存在的检测器。该检测器具有通信电路，并在相应IC标签的相应设定时刻依次确定是否存在来自该IC标签的接收。由于IC标签无需从检测器接收查询，因此IC标签可以避免无用的反应和电池消耗。

2001年9月14日公开的日本专利申请公报JP 2001-251210-A(对应于美国专利6,922,402-B1)描述了在全双工链路中的两个节点中的每一个节点处无需在各个节点中使用独立的基准振荡器即可锁定发送器中的频率的方法。该方法提供了通过利用接收频率的信息以协调发送器的载波频率来同时锁定全双工链路中的两个节点的发送频率。检测第一发送器的载波频率的偏移作为第二对应接收器的偏移。第二接收器响应于所检测到的偏移而移动第二发送器的载波频率，以将所检测到的偏移通知给第一发送器。第一接收器使用检测到的偏移来修正第一发送器的载波频率。

2005年10月10日公开的日本专利申请公报JP 2005-316724-A描述了一种有源型RF ID标签。该有源RF ID标签包括：用于存储个体标识符的非易失性存储器；操作部，用于获得标识符并产生包括该标识符的发送信号；调制电路，用于调制所产生的发送信号；天线，用于发送所调制的信号；以及光检测部，用于检测对应于周围亮度的实际照度。该有源RF ID标签利用安装在其中的电池的电力进行工作。在该有源RF ID标签中，操作部通过A/D转换电路识别由光检测部中的光电元件检测到的实际照度，并且当确定了该实际照度超出存储在非易失性存储器中的照度阈值时产生发送信号。这样自动地控制是否发送RF信号，从而减少功耗并延长电池的寿命。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了用于访问存储在非接触式信息存储装置中的信息的信息访问系统，该信息访问系统包括读取器/写入器装置和有源型非接触式信息存储装置，所述读取器/写入器装置连接到信息处理装置。所述读取器/写入器装置包括：第一定时器；第一存储器；第一发送器单元，其能够在预定的信息请求发送时段内周期性地发送第一频率的信息请求信号；第一接收器单元，其持续地准备好接收不同于所述第一频率的第二频率的RF信号；以及第一控制器，其响应于接收到所述第二频率的标签信息信号，再现接收到的所述标签信息信号携带的标签信息，并将该标签信息与所述第一存储器中的标签信息的列表进行比较。有源型非接触式信息存储装置包括：第二存储器；电池；第二定时器，其测量发送标签信息的第一预定周期；第三定时器，其测量侦听载波的第二预定周期；第二接收器单元，其能够侦听所述第一频率的RF信号的载波以进行检测；第二发送器单元，其能够发送所述第二频率的标签信息信号；以及第二控制器，该第二控制器控制所述第二接收器单元以在按所述第二预定周期出现的载波侦听时段中对所述第一频率的RF信号进行载波侦听，接着响应于在所述接收器单元中检测到所述第一频率的RF信号的载波，使所述接收器单元进一步接收信息请求信号，并且还使所述第二发送器单元在按所述第一预定周期出现的标签信息发送时段中发送携带有存储在所述第二存储器中的信息的所述第二频率的标签信息信号。响应于在所述第二接收器单元中接收到信息请求信号，所述第二控制器再现并处理接收到的所述信息请求信号携带的信息。响应于在所述第二接收器单元中在特定的载波侦听时段没有检测到所述第一频率的RF信号，所述第二控制器控制所述第二接收器单元在后继的载波侦听时段之前的非载波侦听时段内保持不活动状态。所述第二控制器控制所述第二发送器单元在特定的标签信息发送时段和后继的标签信息发送时段之间的非发送时段内保持不活动状态。

本发明还涉及可以用于上述信息访问系统中的读取器/写入器装置和有源型非接触式信息存储装置。

附图说明

图1是常规的改进后的有源型RF ID标签和用于读取该RF ID标签的读取器/写入器装置(R/W)的时序图；

图2示出了作为有源非接触式信息存储装置的进一步改进后的有源型RF ID标签和读取器/写入器装置的结构；

图3A示出了对携带有从读取器/写入器装置发送的命令的RF信号的发送处理的时序图，图3B示出了读取器/写入器装置中的接收就绪状态和对接收到的RF信号的接收处理的时序图，图3C示出了有源型RF ID标签中的载波侦听、对接收到的RF信号的接收处理、以及对携带有响应的RF信号的发送处理的时序图；

图4示出了由读取器/写入器装置执行的处理的流程图；

图5A和5B示出了由有源型RF ID标签执行的处理的流程图；

图6示出了图2的结构的变型例，并例示了更安全的有源型RF ID标签和读取器/写入器装置的结构；

图7A示出了对携带有从读取器/写入器装置发送的命令(CMD)的RF信号的发送处理的时序图，图7B示出了读取器/写入器装置中的接收就绪状态和对接收到的RF信号的接收处理的时序图，图7C示出了有源型RF ID标签中的载波侦听、对接收到的RF信号的接收处理、以及在认证成功的情况下对携带有响应的RF信号的发送处理的时序图；

图8示出了由读取器/写入器装置执行的处理的流程图；

图9A和9B示出了由有源型RF ID标签执行的处理的流程图；

图10示出了根据本发明实施方式的有源RF ID标签和读取器/写入器装置的结构；

图11A示出了对携带有数据(其包含由设置在不同位置处的读取器/写入器装置发送的标签ID请求或信息请求命令(CMD))的RF信号的发送处理的时序图，图11B示出了在读取器/写入器装置中的接收就绪状态和对接收到的RF信号的接收处理的时序图，并且图11C示出了在有源型RF ID标签中的载波侦听、对接收到的RF信号的接收处理、以及对携带有包含标签信息(例如标签ID或响应)的数据的RF信号的发送处理的时序图；

图12A示出了对携带有数据(其包含由设置在不同位置处的读取器/写入器装置发送的标签ID请求或信息请求命令(CMD))的RF信号的发送处理的时序图，图12B示出了在读取器/写入器装置中的接收就绪状态和对接收到的RF信号的接收处理的时序图，并且图12C示出了在有源型RF ID标签中的载波侦听、对接收到的RF信号的接收处理、以及对携带有包含标签信息(例如标签ID或响应)的数据的RF信号的发送处理的时序图；

图13示出了有源型RF ID标签执行的处理的流程图；

图14A和14B示出了由读取器/写入器装置执行的处理的流程图；以及

图15示出了由读取器/写入器装置和/或主计算机执行的标签ID处理的流程图。

具体实施方式

公知的只对读取器/写入器装置发送的标签ID请求做出响应的改进后有源型RF ID标签需要接收电路，因此与只能进行发送的有源型RF ID标签相比，该有源型RFID标签具有更大的电路尺寸，并且功耗显著更高。

本发明人认识到，适于在检测RF ID标签时仅在预定时段按特定频率向RF ID标签连续发送信号并持续地准备好接收来自从该RFID标签的不同频率的RF信号的读取器/写入器装置将显著减少RFID标签的功耗，从而可以延长其电池的运行时间。

本发明的一个目的是减少非接触式信息存储装置的功耗。

本发明的另一目的是使得读取器/写入器装置可以控制在非接触式信息存储装置中的载波侦听和RF信号发送的间隔。

根据本发明，可以降低非接触式信息存储装置的功耗，并且使读取器/写入器装置可以控制在非接触式信息存储装置中的载波侦听和RF信号发送的间隔。

图1是常规的改进后的有源型RFID标签和用于读取该RF ID标签的读取器/写入器装置(R/W)的时序图。读取器/写入器装置按时分方式在同一频率信道上发送命令(CMD)并接收来自RF ID的响应。读取器/写入器装置按例如两(2)秒的固定周期并在例如100ms的持续时间中发送请求ID的命令。在其余的时间中，读取器/写入器装置处于接收就绪状态。

为了使得单个这种读取器/写入器装置可以容纳多个RF ID标签，通常将各个RFID标签设计为响应于接收到由读取器/写入器装置发送的单个ID请求而在随机的定时向读取器/写入器装置发送响应信号，从而避免与另一响应信号的可能冲突。各RF ID标签在接收到命令之后的预定时段内的随机选择的时隙向读取器/写入器装置发送响应信号，从而减小响应信号之间发生冲突的概率。然而，需要读取器/写入器装置延长接收就绪状态的持续时间。例如，如果从RF ID标签在随机定时进行响应发送的持续时间处于零(0)与1.5秒等之间，则读取器/写入器装置的接收就绪状态的持续时间需要1.5秒或更长。这增大了读取器/写入器装置中的命令发送的周期长度。另一方面，为了对由读取器/写入器装置发送的请求命令进行检测，RF ID标签按固定周期进行载波侦听，即，对接收到的RF信号的强度进行检测。将RF ID标签设计为仅当检测到载波时才进行接收操作、然后进行发送操作。如果读取器/写入器装置中的发送周期的长度例如是两(2)秒，那么载波侦听持续时间也需要约两秒或更多秒以确保进行检测。

通常，当RF ID标签没有从读取器/写入器装置接收到请求时，RF ID标签需要在介于相邻的载波侦听持续时间之间的时间段进入断电操作模式，使得尽可能地降低功耗并延长电池运行时间。然而，如果载波侦听持续时间保持大约两秒，则剩下的断电持续时间非常少，因此难以显著降低功耗。

由此，图1的有源型RF ID标签(它需要对按长周期发送的请求命令进行响应)需要较长的载波侦听持续时间。这会增大功耗，因此缩短电池运行时间。

将参照附图结合多个非限制性实施方式对本发明进行描述。在所有附图中，相似的符号和数字表示相似的项目和功能。

图2示出了作为有源非接触式信息存储装置的进一步改进的有源型RF ID标签200的结构和读取器/写入器装置300的结构。作为有源非接触式信息存储装置，可以使用结构类似于有源型RF ID标签200的结构的非接触式IC卡来代替有源型RF ID标签200。

有源型RF ID标签200包括：控制单元210；存储器214；数据生成单元220，用于根据预定编码方案来对存储在存储器214中的诸如标签ID(ID tag)的数据进行编码以生成编码数据；发送器单元(TX)230，用于使用从数据生成单元220接收的基带编码数据对载波进行调制，然后发送频率f₂的RF信号或者不同频率f_2i(i＝1、2、...、n)的RF信号；接收器单元(RX)250，用于接收并解调频率f₁的RF信号以由此再现基带编码数据，然后生成表示所接收到的RF信号的载波强度的数据；数据解码单元240，用于根据预定编码方案对从接收器单元250接收到的编码数据进行解码以由此生成解码数据；载波确定单元246，用于根据表示载波强度的数据来确定是否存在接收RF信号载波；唤醒单元270，用于根据预先建立的时间控制顺序来生成唤醒信号；连接到发送器单元230的发送天线(ANT)282；连接到接收器单元250的接收天线(ANT)284；以及用于向这些部件210到270提供电力的电池290。频率f₁和f₂例如可以分别是300MHz和301MHz。频率f_2i例如是301MHz、302MHz、...、305MHz。发送器单元(TX)230的发送输出功率例如可以是1mW。作为另一种选择，天线282和284可以由单个天线构成。

控制单元210包括：随机数生成器211，用于生成用于选择发送时隙的随机数；频率改变单元212，用于改变发送频率f_2i；以及定时单元213，用于对发送定时进行调节。

控制单元210在通电之后总是处于活动状态，并分别向存储器214、数据生成单元220、发送器单元230、接收器单元250、数据解码单元240、载波确定单元246以及唤醒单元270提供存储器控制信号CTRL_M、数据生成控制信号CTRL_ENC、发送控制信号CTRL_TX、接收控制信号CTRL_RX、数据解码控制信号CTRL_DEC、载波确定控制信号CTRL_CS以及唤醒单元控制信号。控制单元210可以是根据程序来进行操作的微处理器或微计算机。

存储器214存储信息，如RF_ID标签200的标签ID(ID_tag)、当前时刻信息T、由读取器/写入器装置300执行的访问的记录、唤醒单元270的控制时间表及时间控制顺序、电池290的当前剩余电量、载波侦听的周期Tcs、接收处理时段、发送周期和发送时段。在控制单元210的控制下对这些信息项进行存储和更新。控制单元210定期地或周期性地对电池290的电源电压的值进行检测以由此确定当前剩余电池电量，然后将表示电池290的剩余电量的信息存储在存储器214中。

唤醒单元270包括用于测量时间从而生成时刻的定时器274，并在RF_ID标签200通电之后总是处于活动状态。根据定时器274的时刻以及从存储器214读出的预先建立的控制时间表及时间控制顺序，唤醒单元270按例如两秒的预定载波侦听周期Tcs向控制单元210提供唤醒信号。当从读取器/写入器装置300接收到作为接收数据的控制时间表及时间控制顺序、当前时刻信息T、以及用于对控制时间表及时间控制顺序进行修正或更新的指令时，控制单元210对存储器214中的当前时刻T、控制时间表及时间控制顺序进行修正和更新。控制单元210根据存储器214中的当前时刻信息T对定时器274的时刻进行修正，然后在存储器214中写入并更新由定时器274生成的当前时刻T。

数据生成单元220生成包含存储在存储器214中的标签ID(ID_tag)等的预定格式的数据，然后根据预定编码方案对该数据进行编码，然后将该数据提供给发送器单元230。该数据可以包括剩余电池电量和访问记录。数据解码单元240根据预定编码方案对所接收到的编码数据进行解码，然后将解码后的数据提供给数据生成单元220和控制单元210。载波确定单元246从接收器单元250接收表示所接收到的RF信号载波的功率密度的数据，从而确定是否存在接收载波，以将所得到的确定结果提供给控制单元210。

读取器/写入器装置300包括：控制单元310，用于向主计算机(未示出)发送数据和从主计算机接收数据；存储器314；数据生成单元320，用于生成包含从控制单元310接收到的命令(CMD)等的预定格式的数据，然后根据预定编码方案对该数据进行编码，从而生成编码数据；发送器单元(TX)330，用于使用从数据生成单元320接收到的基带编码数据对载波进行调制，然后发送频率f₁的RF信号；接收器单元(RX)350，用于接收频率f₂的RF信号或者频率f₂₁到f_2n的RF信号；数据解码单元340，用于根据预定编码方案对从接收器单元350接收到的数据进行解码，从而生成基带解码数据，然后将该解码数据提供给控制单元310；定时器374，用于测量时间从而生成时刻；连接到发送器单元330的发送天线(ANT)382；以及连接到接收器单元350的接收天线(ANT)384。发送器单元(TX)330的发送输出功率例如是100mW。作为另一种选择，天线382和384可以由单个天线构成。

当控制单元310从主计算机接收到诸如标签ID或信息请求命令(以下简称为标签ID请求命令)的命令时，它向数据生成单元320提供包含该命令的数据。所述数据可以包含：要在RF ID标签200中使用的发送频率f₂或f_2i；基准的当前时刻信息T；以及新的或经更新的控制时间表及时间控制顺序。除了当前时刻信息T以外，该命令还可以包含对定时器274的时间进行修正或更新的指令。此外，除了新的或经更新的控制时间表或时间控制顺序以外，该命令还可以包含对存储在存储器214中的时间表或顺序进行修正或更新的指令。

图3A示出了对携带有从读取器/写入器装置300发送的命令的RF信号的发送处理42的时序图。图3B示出了读取器/写入器装置300中的接收就绪状态46和对接收到的RF信号的接收处理48的时序图。图3C示出了有源型RF ID标签200中的载波侦听50和52、对所接收到的RF信号的接收处理54、以及对携带有响应的RF信号的发送处理56的时序图。

参照图3A，读取器/写入器装置300的数据生成单元320生成包含从控制单元310接收到的对RF ID标签的标签ID请求命令的数据，然后根据预定编码方案对该数据进行编码，从而生成编码数据。发送器单元330在发送处理42中按短时间间隔在相继的时隙中不断地发送携带有所述命令的RF信号。

参照图3C，在有源型RF ID标签200中，响应于来自唤醒单元274的唤醒信号，控制单元210在按固定周期Tcs(例如两秒)出现的、具有预定持续时间(例如约1到10ms)的载波侦听50和52的时段中使能接收器单元250和载波确定单元246。这使得接收器单元250进入接收就绪状态。然后，使能的载波确定单元246根据从接收器单元250接收到的表示所接收到的RF信号载波的功率密度的数据来确定是否存在接收载波。当RF ID标签200不在读取器/写入器装置300附近时，载波确定单元246检测不到载波(ND)，因而确定不存在载波。在介于两个相邻载波侦听时段50之间的时段51中，RF ID标签200进入休眠操作模式，在休眠操作模式期间，仅将控制单元210和唤醒单元270使能或通电，而将其他部件214到250禁用或断电。休眠时段51的时间长度可以短于载波侦听时段50的结束时间与下一载波侦听时段50的起始时间之间的时间长度。

当RF ID标签200接近读取器/写入器装置300、从而RF ID标签200的接收器单元250接收到RF信号时，载波确定单元246在载波侦听52的时段中检测到RF信号的载波(DT)，由此确定存在载波。响应于存在载波的所得到确定结果，在随后的接收处理54的时段(具有例如100ms的预定持续时间)中使能接收器单元250和数据解码单元240。然后，使能的接收器单元250对RF信号进行接收和解调，以由此再现包含命令的编码数据。使能的数据解码单元240根据预定编码方案对该数据进行解码，于是从该数据获得命令，然后将该命令提供给控制单元210。响应于该命令，控制单元210在预定时段内的随机选择的发送处理56的时段或时隙(各个时隙具有例如100ms的预定持续时间)中使能数据生成单元220和发送器单元230。使能的数据生成单元220生成包含从存储器214获取的标签ID(ID_tag)和其他所需要信息的数据，然后根据预定编码方案对该数据进行编码。使能的发送器单元230使用包含该标签ID的响应数据对载波进行调制，然后发送RF信号。

参照图3B，读取器/写入器装置300的接收器单元350总是处于接收就绪状态46。当RF ID标签200接近读取器/写入器装置300并且接收器单元350接收到RF信号时，接收器单元350在接收处理48的时段中对所接收到的RF信号进行解调并生成编码数据。数据解码单元340根据预定编码方案对该编码数据进行解码，于是再现包含标签ID的响应数据，然后将所再现的标签ID提供给控制单元310。控制单元310将该标签ID提供给主计算机。主计算机对该标签ID进行处理以用于对物品流通或人员进行监视和管理。

通常，当RF ID标签200不在读取器/写入器装置300附近的总时间相当长时，有源型RF ID标签200在大部分时间内处于休眠操作模式。这显著降低有源型RF ID标签200的功耗，因此显著延长电池290的运行时间。

图4示出了读取器/写入器装置300执行的处理的流程图。图5A和5B示出了由有源型RF ID标签200执行的处理的流程图。

参照图4，在步骤402处，读取器/写入器装置300的控制单元310确定是否从主计算机接收到标签ID请求命令。重复步骤402，直到检测到对标签ID的请求。当检测到对标签ID的请求时，过程进行到发送处理的步骤412和接收处理的步骤422。

在步骤412处，控制单元310向数据生成单元320提供ID请求命令和有关信息。数据生成单元320生成包含ID请求命令的数据，然后根据诸如NRZ(非归零)编码系统或曼彻斯特编码系统的预定编码方案对所生成的数据进行编码。发送器单元330在图3A的发送处理42的时隙中使用经编码数据对载波进行调制，然后发送频率f₁的RF信号。控制单元310可以将如下数据并入ID请求命令中：用于指定对该ID请求命令进行响应所使用的发送频率f₂或可变发送频率f_2i的数据；表示可变发送频率f_2i使用的时刻或时隙的数据；表示当前时刻T的数据；以及控制时间表及时间控制顺序。

读取器/写入器装置300可以按时分方式按顺序改变频率f_2i，在各个发送周期t_RW-CY针对每一组命令选择这些频率中的一个频率，发送周期t_RW-CY的数量对应于用于侦听载波的一个或更多个周期的时间长度。这减小了从同时接近读取器/写入器装置300的多个RF ID标签发送的多个响应RF信号之间发生冲突的概率。这增大了读取器/写入器装置300可以同时识别的RF ID标签的数量。

在步骤418处，控制单元210确定数据发送处理是否结束。如果确定数据发送结束，则过程退出该例程。如果确定要继续进行数据发送处理，则过程回到步骤412。在图3A中，重复并继续进行数据发送。

参照图5A，在步骤502处，当启动了RF ID标签200时，使能控制单元210和唤醒单元270。一旦启动了RF ID标签200，就始终使能控制单元210和唤醒单元270，因此它们处于活动状态。根据定时器274和时间控制顺序，唤醒单元270向控制单元210提供表示按预定周期Tcs对接收RF信号进行载波侦听的定时的唤醒信号。在步骤504处，控制单元210确定从唤醒单元270接收到的唤醒信号是否表示启动状态。控制单元210重复步骤504，直到唤醒信号进入启动状态。

如果在步骤504处确定唤醒信号表示启动状态，则控制单元210在步骤506处将接收器单元250和载波确定单元246使能例如约1到10ms的短持续时间。然后，使能的接收器单元250进入对RF信号的接收就绪状态。根据从接收器单元250接收到的表示接收到的载波功率的数据，使能的载波确定单元246确定是否存在接收RF信号载波，然后将所得到的确定结果提供给控制单元210。在步骤508处，根据所得到的确定结果，控制单元210确定是否检测到载波。如果确定未检测到载波，则控制单元210在步骤509处将接收器单元250和载波确定单元246禁用。此后，过程进行到步骤530。

如果在步骤508处确定检测到载波，则控制单元210在步骤510处禁用载波确定单元246并在例如100到200ms的另一预定持续时间内保持使能接收器单元250，以从读取器/写入器装置300接收(图3C中的接收54)携带有命令的频率f₁的RF信号，然后对所接收到的RF信号进行解调。在步骤512处，控制单元210确定接收器单元250是否接收了RF信号。重复步骤512，直到完成了对RF信号的接收。

如果在步骤512处确定已接收到RF信号，那么，控制单元210在步骤514处使能数据解码单元240，同时使能的数据解码单元240在控制单元210的控制下接收来自接收器单元250的接收数据，然后根据预定编码方案对该数据进行解码。在步骤515处，控制单元210禁用接收器单元250。

参照图5B，在步骤522处，控制单元210从数据解码单元240接收包含标签ID请求命令的解码数据，然后对该解码数据中包含的所接收到的命令进行处理，然后将由读取器/写入器装置300执行的访问的记录存储在存储器214中。当在所接收到的数据中包含时间修正命令和当前时刻信息T时，控制单元210将唤醒单元270的定时器274的时间修正或更新成时刻T。

在步骤524处，控制单元210禁用数据解码单元240，并根据标签ID请求命令，在从预定持续时间(例如500ms)内的预定数量个时隙(例如，各自具有100ms的宽度的5个时隙)中根据一随机数而选择的一时隙内使能数据生成单元220和发送器单元230。此随机数是由随机数生成器单元211生成的。此选择的时隙对应于图3C的发送处理56的时段。根据预定编码方案，使能的数据生成单元220对包含从存储器214读出的RF ID标签200的标签ID(ID_tag)的数据进行编码，然后将该数据提供给发送器单元230。使能的发送器单元230使用包含标签ID的数据对载波进行调制，然后通过天线284发送预定频率f₂或指定频率f_2i的RF信号。由控制单元210的频率改变单元212来改变频率f_2i。定时单元213将多个相继的周期性时隙调节为按预定周期出现。

在步骤529处，控制单元210将数据生成单元220和发送器单元230禁用。在步骤530处，控制单元210使得RF ID标签200进入休眠操作模式。在休眠模式下，基本上，仅将控制单元210和唤醒单元270保持为使能状态，而其他部件214到250被禁用。

回到参照图4，在步骤422处，控制单元310使能接收器单元350以使其进入接收就绪状态。接收器单元350等待接收频率f₂的RF信号(接收就绪46)，然后接收RF信号(接收处理48)。在步骤424处，控制单元310确定接收器单元350是否接收了RF信号。重复步骤424，直到完成了接收。如果确定接收了RF信号，则接收器单元350在步骤426处将所接收到的数据提供给数据解码单元340。数据解码单元340根据预定编码方案对所接收到的数据进行解码，以由此再现响应数据，然后将接收到数据的通知和响应数据提供给控制单元310。

在步骤432处，控制单元310向主计算机发送解码数据。在步骤436处，控制单元310确定是否要结束数据接收就绪状态。如果确定了要结束数据接收就绪状态，则过程退出本例程。如果确定了要继续数据接收就绪状态，则过程回到步骤422。在图3B中，重复并继续数据接收就绪状态。

这样，读取器/写入器装置300按足够短的时间间隔循环地执行发送，并且总是处于接收就绪状态。这显著缩短了RF ID标签200的载波侦听时间。这样，当一天仅执行数次发送和接收(例如对于出入控制的情况)时，大部分操作时间用于进行载波侦听，因而显著降低RF ID标签200的整体功耗。

在存储于存储器214的控制时间表中，可以指定休息日并且指定工作日的夜间(例如下午6点到上午6点)的预定时间点与另一预定时间点之间的时段，同时可以指定工作日的白天(例如上午6点到下午6点)的预定时间点与另一预定时间点之间的时段。在此情况下，唤醒单元270在休息日和夜间不生成唤醒信号，即，RF ID标签200处于深度休眠操作模式，根本不执行载波侦听。相反，它在工作日的白天按预定周期(例如1秒)执行载波侦听。

在控制单元210的控制下，唤醒单元270可以根据存储在存储器214中的电池290的剩余电量来生成唤醒信号。在此情况下，当剩余电池电量足够时，可以按相对较短的周期(例如，1秒)执行载波侦听，而当剩余电池电量低于一阈值时，可以按相对较长的周期(例如，2秒)执行载波侦听。此外，可以将表示剩余电池电量的数据并入RF ID标签200的响应数据中，然后通过读取器/写入器装置300将其提供给主计算机，从而主计算机向用户显示电池耗尽的告警。

当如上所述地将读取器/写入器装置执行的访问的记录作为访问日志存储在存储器214中时，甚至可以将由除读取器/写入器装置300以外的读取器/写入器装置执行的未授权访问也作为日志记录下来。由此，当读取器/写入器装置300读取访问日志然后由主计算机对其进行分析时，可以识别出未授权访问。

图6示出了图2的结构的变型例，并例示了更安全的有源型RF ID标签202和读取器/写入器装置302的结构。在这些结构中，对在RF ID标签202与读取器/写入器装置302之间发送的数据进行加密并且对接收到的数据进行解密以用于认证。

RF ID标签202包括数据生成单元222来取代图2的RF ID标签200中的数据生成单元220，并包括数据解码单元242来取代图2的数据解码单元240。除标签ID(ID_tag)以外，RF ID标签202的存储器214还存储用于认证的当前时刻信息T、用于认证的系统ID(ID_system)以及加密/解密密钥Ke。存储器214将这些信息项提供给数据生成单元222和数据解码单元242。由读取器/写入器装置302预先将这里描述的用于认证的当前时刻信息T、用于认证的系统ID以及加密/解密密钥Ke发送给RFID标签202，然后由控制单元210预先将它们写入存储器214中。数据生成单元222包括加密单元224，该加密单元224用于根据预定密码体制使用存储在存储器214中的加密密钥Ke对要发送的数据进行加密。数据解码单元242包括用于根据预定密码体制使用加密/解密密钥Ke对接收到的数据进行解密的解密单元244。RF ID标签202的结构中的其他部件类似于RF ID标签200的那些部件，因此不再对它们进行描述。系统ID表示由包括读取器/写入器装置302以及多个RF ID标签(其中包括RF ID标签202)在内的同一组共享的公用ID。采用公用密钥(common key)密码体制作为这里的预定密码体制。作为另一种选择，可以使用公开密钥(public key)密码体制。

读取器/写入器装置302包括数据生成单元322来取代图2的读取器/写入器装置300中的数据生成单元320，并包括数据解码单元342来取代图2的数据解码单元340。读取器/写入器装置302的存储器314存储用于认证的当前时刻信息T、用于认证的系统ID(ID_system)以及加密/解密密钥Ke。数据生成单元322包括加密单元324，该加密单元324用于根据预定密码体制使用存储在存储器314中的加密密钥Ke对要发送的数据进行加密。数据解码单元342包括用于根据预定密码体制使用加密/解密密钥Ke对接收到的数据进行解密的解密单元344。读取器/写入器装置302的结构中的其他部件类似于读取器/写入器装置300的那些部件，因此不再对它们进行描述。

图7A示出了对携带有从读取器/写入器装置302发送的标签ID请求命令(CMD)的RF信号的发送处理42的时序图。图7B示出了读取器/写入器装置302中的接收就绪状态46和对接收的RF信号的接收处理48的时序图。图7C示出了有源型RF ID标签202中的载波侦听50和52、对接收的RF信号的接收处理54和55、以及在认证成功的情况下对携带有响应的RF信号的发送处理56的时序图。

参照图7A，读取器/写入器装置302的数据生成单元322生成包含从控制单元310接收到的对RF ID标签的标签ID请求命令的数据，并根据预定编码方案对该数据进行编码以由此生成编码的加密数据。读取器/写入器装置302的其他发送操作类似于图3A的读取器/写入器装置300的发送操作。

参照图7C，在有源型RF ID标签202中，接收器单元250和载波确定单元246的操作类似于图3C所示的那些操作。由此，响应于来自唤醒单元274的唤醒信号，控制单元210在按固定周期出现的具有预定持续时间的载波侦听50和52的时段内使能接收器单元250和载波确定单元246，从而使能的接收器单元250进入接收就绪状态。

响应于由载波确定单元246对载波的存在性所得到的确定结果(DT)，在随后的具有预定持续时间的接收处理54和55的预定时段中使能接收器单元250和数据解码单元242。使能的接收器单元250对RF信号进行接收和解调，从而再现包含命令的编码加密数据。使能的数据解码单元242根据预定编码方案对该数据进行解码，然后根据预定密码体制使用加密/解密密钥Ke对加密数据进行解密以再现命令，然后将该命令提供给控制单元210。响应于接收到该命令，控制单元210根据该命令中包含的时刻信息T和系统ID对读取器/写入器装置302进行认证。

当认证成功时，在预定时段内随机选择的发送处理56的时隙中使能数据生成单元222和发送器单元230，各个时隙具有预定持续时间。数据生成单元222根据预定密码体制使用加密密钥Ke对包含从存储器214中获取的标签ID(ID_tag)、时刻信息T以及系统ID(ID_system)的数据进行加密，然后根据预定编码方案对加密的数据进行编码。发送器单元230使用包含标签ID的经加密响应数据对载波进行调制，然后发送RF信号。当认证不成功时，不生成或发送数据就结束处理。

参照图7B，读取器/写入器装置302的接收器单元350总是处于接收就绪状态46。当RF ID标签202接近读取器/写入器装置、从而接收器单元350接收到RF信号时，接收器单元350在接收处理48的时段内对所接收到的RF信号进行解调，于是再现编码的加密数据。数据解码单元342根据预定编码方案对编码的加密数据进行解码，然后根据预定密码体制使用加密/解密密钥Ke对经解码的加密数据进行解密，从而再现包含标签ID的响应数据，然后将再现的响应提供给控制单元310。响应于接收到且再现出的响应，控制单元310根据该响应中包含的时刻信息T和系统ID对RF ID标签202进行认证，然后将该标签ID和其他信息提供给主计算机。

通常，当读取器/写入器装置302和RF ID标签202如上所述地对要发送的数据进行加密并根据时刻信息T和系统ID来执行相互认证时，被第三方拦截的由读取器/写入器装置302和RF ID标签202发送的数据被解密并不正当地使用的风险很小。这增强了读取器/写入器装置302和RFID标签202的安全性。

图8示出了由读取器/写入器装置302执行的处理的流程图。图9A和9B示出了由有源型RF ID标签202执行的处理的流程图。

参照图8，步骤402类似于图4的步骤402，因而不再对其进行描述。在步骤414处，控制单元310将ID请求命令提供给数据生成单元322。数据生成单元322根据预定密码体制(如DES(数据描述标准)、三重DES或AES(高级加密标准))，使用从存储器314获取的加密密钥Ke，对包含从控制单元310接收到的标签ID请求命令并包含从存储器314获取的当前时刻信息T和系统ID(ID_system)的数据进行加密。然后，数据生成单元322对加密的数据进行编码以由此生成编码数据。发送器单元332使用加密的数据对载波进行调制，然后发送频率f₁的RF信号(图7A中的发送处理42)。步骤418类似于图4的步骤418，因此不再对其进行描述。

参照图9A，步骤502到515类似于图5的那些步骤，因此不再对其进行描述。

参照图9B，在步骤516处，在控制单元210的控制下，数据解码单元242根据预定密码体制使用从存储器214获取的加密/解密密钥Ke对经解码的数据进行解密，然后将包含命令、标签ID(ID_tag)、时刻信息T以及系统ID(ID_system)的解密数据提供给控制单元210。该数据可以包含控制时间表及时间控制顺序。当接收到该数据时，控制单元210将解密出的时刻T和系统ID与存储器214中所存储的时刻T和系统ID进行比较，以确定解密出的时间信息和ID是否与所存储的时间信息和ID相匹配，以对读取器/写入器装置302进行认证。

在步骤518处，控制单元210确定认证是否成功。如果确定认证不成功，则控制单元210在步骤520处将数据解码单元242禁用。然后，过程进行到图9B的步骤530。

如果在步骤518处确定认证成功，则控制单元210在步骤522处从数据解码单元242接收包含标签ID请求命令的解密数据，然后对解密出的解码数据中包含的接收命令进行处理，然后将从读取器/写入器装置302的访问的记录存储在存储器214中。

在步骤526处，根据标签ID请求命令，控制单元210在根据随机数从预定时段内的预定数量个时隙中随机选择出的一时隙内使能数据生成单元222和发送器单元230。此选择的时隙对应于图7C的发送处理56的时段。数据生成单元222根据预定密码体制使用加密密钥Ke对包含从存储器214读出的RF ID标签202的标签ID(ID_tag)、时刻信息T以及系统ID(ID_system)的数据进行加密，然后根据预定编码方案对经加密的数据进行编码，然后将经编码的加密数据提供给发送器单元230。发送器单元230使用经编码的加密数据对载波进行调制，然后通过天线284发送频率f₂的RF信号(图7C中的发送56)。步骤528和530类似于图5的那些步骤，因此不再对其进行描述。

回到参照图8，步骤422到424类似于图4的那些步骤，因此不再对其进行描述。在步骤428处，接收器单元350将所接收到的数据提供给数据解码单元342。数据解码单元342根据预定编码方案对所接收到的数据进行解码，然后根据预定密码体制对解码后的数据进行解密，然后将数据接收和解密出的数据提供给控制单元310。控制单元310将解密出的时间T和系统ID与存储器314中所存储的时间T和系统ID进行比较，以确定解密出的时间信息和ID是否与所存储的时间信息和ID相匹配，以对RF ID标签202进行认证。在RF ID标签202的控制单元210和读取器/写入器装置302的控制单元310中，即使接收到的时刻信息T与所存储的时刻信息T之间存在落入预定范围(例如±0.5秒)内的误差，它们也可以确定所接收到的时刻信息与所存储的时刻信息相匹配。

在步骤430处，控制单元310确定认证是否成功。如果确定认证不成功，则过程返回到步骤422。如果确定认证成功，则过程进行到步骤432。步骤436类似于图4的步骤436，因此不再对其进行描述。

本发明的发明人和其他人员在2005年10月12日提交的美国专利申请第11/247,333号中也公开了上述有源型RF ID标签和读取器/写入器，通过引用将其全部内容并入于此。

当有源型RF ID标签200和202持续长时间位于读取器/写入器装置300和302附近时，有源型RF ID标签200和202重复接收和发送RF信号。从而，消耗了很大的电池电量，并且因此各有源型RF ID标签的电池运行时间变短。

本发明人认识到，可以使读取器/写入器装置300和302适于在检测有源型RF ID标签200和202时在预定时段以足够短的间隔周期性地向RF ID标签发送携带有标签ID请求命令的特定频率的RF信号，并且适于持续地准备好接收携带有标签信息的另一频率的RF信号(例如，RF ID标签以另一频率发送的标签ID)。这显著降低了各有源型RF ID标签200和202的功耗，并由此延长了其电池的运行时间。

图10示出了根据本发明实施方式的有源型RF ID标签204和读取器/写入器装置304的结构。

在图10中，读取器/写入器装置304的存储器314存储有已经从主计算机和/或有源型RF ID标签接收到的有源型RF ID标签的标签ID的列表LID。有源型RF ID标签204的唤醒单元270包括用于测量时间并且产生时刻的载波侦听定时器274、以及用于测量时间并且产生时刻的标签信息发送定时器275。在RF ID标签200通电以后，唤醒单元270连续使能，并根据定时器274和275的时刻以及从存储器214读出的预设控制时间表和预设时间控制顺序分别按预定载波侦听周期Tcs和发送周期Ts向控制单元210提供唤醒信号。在有源型RF ID标签204和读取器/写入器装置304的结构中的其他元件与图6所示的RF ID标签202和读取器/写入器装置302的结构中的元件类似。

图11A示出了对携带有数据(该数据含有由设置在不同位置处的读取器/写入器装置304和306发送的标签ID请求或信息请求命令(CMD))的RF信号的发送处理42的时序图。图11B示出了在读取器/写入器装置304和306中的接收就绪状态46和对接收到的RF信号的接收处理481到483的时序图。图11C示出了在有源型RF ID标签204中的载波侦听50和52、对接收到的RF信号的接收处理54、以及对携带有包含标签信息(例如标签ID或响应)的数据的RF信号的发送处理56的时序图。

为了检测用户在某位置的存在性，例如在用户可能长时间停留的医院病房中设置读取器/写入器装置304。读取器/写入器装置306具有和读取器/写入器装置304的结构类似的结构，例如设置在用户临时经过的医院走廊中，以检测用户的临时通过。假设停留在医院中的用户携带着有源型RF ID标签204。

参照图11C的左部，当例如用户第一次进入病房或每天早晨在病房中起床的时候，启动RF ID标签204。当启动了有源型RF ID标签204时，唤醒单元270(定时器275和274)生成各自的唤醒信号。控制单元210响应于唤醒单元270(定时器275)的唤醒信号，在按较长周期Ts(例如一(1)分钟)出现的各预定时段内随机选择的进行发送处理56的时段或时隙中使能数据生成单元222和发送器单元230，各时隙具有例如100ms的预定持续时间。在控制单元210的控制下，在有源型RF ID标签204中的被使能的数据生成单元222根据预定密码体制利用加密密钥Ke对要发送的、含有存储在存储器214中的诸如标签ID的标签信息的数据进行加密，然后根据预定的编码方案对加密的数据进行编码。接着，被使能的发送器单元230发送携带有经编码的加密数据的频率f₂的RF信号。响应于唤醒单元270(定时器274)的唤醒信号，在控制器210的控制下使能接收器单元250和载波确定单元246，以在按长载波侦听周期Tcs(例如，一(1)分钟)出现的具有预定持续时间(例如1ms到10ms)的载波侦听50和52的时段中侦听接收到的频率f₁的RF信号的载波。

参照图11B，读取器/写入器装置304的接收器单元350一直处于接收就绪状态46。因此，当RF ID标签204靠近读取器/写入器装置304从而使得接收器单元350接收到RF信号时，接收器单元350在接收处理481的时段中对接收到的RF信号进行解调并生成编码数据。数据解码单元342根据预定的编码方案对所述编码数据进行解码，接着根据预定的密码体制对解码后的数据进行解密，从而再现含有标签ID的接收数据，然后向控制单元310提供再现的标签信息(例如，标签ID)。响应于接收到标签ID，控制单元310在存储器314的标签ID列表LID中搜索接收到的标签ID。当在列表LID中未记录与接收到的标签ID相对应的标签ID时，控制单元310请求数据生成单元324发送标签ID或信息请求命令。

参照图11A，响应于接收到未记录在列表LID中的标签ID，控制单元310使能发送器单元330，从而在预定时段(例如，一(1)分钟)内在发送处理42中在时间间隔足够短的相继时隙中周期性地发送携带有数据(例如，ID标签请求命令)的频率f₁的RF信号。所述命令包含RF ID标签204的载波侦听50和52的周期值或间隔Tcs以及发送处理56的时段的周期值或间隔Ts，并且包含用于改变或更新周期值Tcs和Ts的值。

返回参照图11C，当RF ID标签204的接收器单元250在载波侦听52的时段中接收到频率f₁的RF信号时，载波确定单元246检测到RF信号的载波(DT)，并由此确定接收到的RF信号载波的存在。响应于存在载波的所得到确定结果，在随后的接收处理54的具有预定持续时间(例如100ms)的时段中，使能接收器单元250和数据解码单元240。被使能的接收器单元250接收并解调RF信号从而再现含有标签ID请求命令的编码数据。被使能的数据解码单元240根据预定的编码方案对所述编码数据进行解码，接着根据预定的密码体制对解码后的数据进行解密从而再现所述命令，然后向控制单元210提供该命令。

响应于该命令，控制单元210将该命令中包含的载波侦听50和52的周期值Tcs以及发送处理56的时段的周期Ts分别设置到定时器274和275中。此后，控制单元210使接收器单元250和载波确定单元246按设定的周期Tcs执行载波侦听50和52，并使数据生成单元222和发送器单元230在按设定周期Ts出现的各预定时段内执行发送处理56。控制单元210在下一预定时段内随机选择的发送处理56的时段中使能数据生成单元220和发送器单元230。被使能的数据生成单元222生成含有从存储器214检索到的标签ID和其他所需信息的发送数据，接着根据预定的密码体制对发送数据进行加密，接着根据预定的编码方案对加密数据进行编码从而生成响应数据。发送器单元230发送携带有该响应数据的频率f₂的RF信号。

返回参照图11B，当读取器/写入器装置304的接收器单元350接收到频率f₂的RF信号时，接收器单元350在接收处理482的时段内对接收到的RF信号进行解调，从而再现编码数据。数据解码单元342根据预定的编码方案对所述编码数据进行解码，从而再现含有标签ID的响应数据，然后向控制单元310提供再现的标签ID。响应于接收到响应数据，控制单元310在存储器314的接收标签ID列表LID中搜索接收到的标签ID。当在列表中未记录与接收到的标签ID相对应的标签ID时，控制单元310将接收到的标签ID添加到列表LID中，并与该标签ID相关联地记录接收时刻或当前时刻。

此后，RF ID标签204按周期Tcs对频率f₁的RF信号执行载波侦听50和52，并在按周期Ts出现的各预定时段内在发送处理56中发送频率f₂的携带有包含标签ID的编码加密数据的RF信号。读取器/写入器装置304从RF ID标签204接收频率f₂的RF信号，并且控制单元310确定接收到的标签ID是否与记录在标签ID列表LID中的标签ID相对应。如果相对应，则控制单元310将接收时刻或当前时刻与记录的标签ID相关联地记录在标签ID列表LID中。读取器/写入器装置304(控制单元310)可以向主计算机提供记录在标签ID列表LID中的标签ID和时刻信息。当自从标签ID列表LID中的标签ID的所记录的先前接收时刻起已经经过了预定时间时，控制单元310从列表LID中删除该标签ID及其相关信息。

参照图11A到11C的中部，例如，当用户从病房移动到走廊时，读取器/写入器装置306接收到有源型RF ID标签204在发送处理56的时段内发送的频率f₂的RF信号。读取器/写入器装置306以类似于读取器/写入器装置304的方式工作。因此，读取器/写入器装置306在接收处理481中对接收到的RF信号进行解调，并接着对经解调的编码数据进行解码以及解密从而再现含有标签ID的接收数据。响应于接收到标签ID，读取器/写入器装置306的控制单元310在存储器314的标签ID列表LID中搜索接收到的标签ID。当在列表LID中未记录与接收到的标签ID相对应的标签ID时，控制单元310使能发送器单元330，以在预定时段内在发送处理42中在时间间隔足够短的相继时隙中周期性地发送携带有数据(例如，上述命令)的频率f₁的RF信号。所述命令包含RF ID标签204的载波侦听50和52的周期值Tcs以及发送处理56的时段的周期Ts。

在载波侦听52的时段中，RF ID标签204接收到频率f₁的RF信号，从而其确定接收到的RF信号载波的存在。RF ID标签204接收并解调该RF信号从而再现含有所述命令的编码数据，接着根据预定的编码方案对该编码数据进行解码，随后根据预定的密码体制对该数据进行解密，从而再现接收到的命令。响应于接收到的命令，控制单元210将该命令中包含的载波侦听50和52的周期值Tcs以及发送处理56的时段的周期Ts分别设置到定时器274和275中。此后，RF ID标签204按设定的周期Tcs对频率f₁的RF信号进行载波侦听50和52，并在按设定周期Ts出现的各预定时段内在发送处理56中发送频率f₂的携带有包含标签ID的编码加密数据的RF信号。RF ID标签204和读取器/写入器装置306的其他操作类似于以上参照图11A到11C的左部描述的RF ID标签204和读取器/写入器装置304的操作。

例如，当用户从走廊回到病房时，读取器/写入器装置304再次接收由有源型RF ID标签204在发送处理56的时段内发送的频率f₂的RF信号。

根据如上所述的本发明的实施方式，响应于读取器/写入器装置304和306的请求，可以对有源型RF ID标签204的载波侦听周期和RF信号发送周期的值进行改变或更新。当有源型RF ID标签204长时间位于读取器/写入器装置304附近时，这显著降低了有源型RF ID标签204的功耗。因此，延长其电池运行时间。

图12A示出了对携带有数据(该数据含有由设置在不同位置处的读取器/写入器装置304、306和308发送的标签ID请求或信息请求命令(CMD))的RF信号的发送处理42的时序图。图12B示出了在读取器/写入器装置304、306和308中的接收就绪状态46和对接收到的RF信号的接收处理481到483的时序图。图12C示出了在有源型RF ID标签204中的载波侦听50和52、对接收到的RF信号的接收处理54、以及对携带有包含标签信息(例如标签ID或响应)的数据的RF信号的发送处理56的时序图。

为了检测用户在某位置的存在，例如在用户可能长时间停留的办公室房间中设置读取器/写入器装置304。读取器/写入器装置306具有和读取器/写入器装置304的结构类似的结构，并且例如设置在用户临时经过的办公室走廊中以检测用户的临时通过。读取器/写入器装置308具有和读取器/写入器装置304的结构类似的结构。因此，为了检测用户的临时通过，与图7中的读取器/写入器装置302(数据生成单元322和发送器单元330)相类似，读取器/写入器装置308一直以足够短的间隔周期性地发送携带有诸如命令的数据的RF信号。读取器/写入器装置308例如可以设置在用户临时经过的办公室的门口。假设用户携带着有源型RF ID标签204。

参照图12C的左部，例如，直到从室外进入办公室的用户经过门口，有源型RF ID标签204才与图7C所示的RF ID标签202的操作类似地按周期Tcs对频率f₁的RF信号进行载波侦听50和52，并且停止对频率f₂的RF信号的发送，即按周期Ts＝∞进行发送。在用户经过门口进入办公室之前，数据生成单元222和发送器单元230被禁用。周期Tcs例如可以是30秒。

参照图12A的中部，无论是否接收到频率f₂的RF信号，读取器/写入器装置308一直以足够短的间隔周期性地发送携带有诸如命令的数据的RF信号。该命令包含RF ID标签204的载波侦听50和52的周期值Tcs以及发送处理56的时段的周期Ts。例如，周期Tcs为一(1)分钟，周期Ts为二十(20)秒。

在载波侦听52的时段中，RF ID标签204接收到频率f₁的RF信号，从而其确定接收到的RF信号载波的存在。RF ID标签204接收并解调该RF信号从而再现含有所述命令的编码数据，接着根据预定的编码方案对该再现编码数据进行解码，并根据预定的密码体制对解码后的数据进行解密从而再现所述命令。响应于接收到的命令，控制单元210将该命令中包含的载波侦听50和52的周期值Tcs以及发送处理56的时段的周期Ts设置到定时器274和275中。此后，RF ID标签204按周期Tcs对频率f₁的RF信号进行载波侦听50和52，并在按周期Ts出现的各预定时段内在发送处理56中发送频率f₂的携带有包含标签ID的编码加密数据的RF信号。RF ID标签204的其他操作与图11A到11C所示的操作类似。

参照图12A的中部，在接收处理482和483的时段中，读取器/写入器装置308从RF ID标签204接收频率f₂的RF信号，并确定在标签ID列表LID中是否存在接收到的标签ID。接着，当在列表LID不存在或未记录与接收到的标签ID相对应的标签ID时，读取器/写入器装置308向列表LID中添加或记录所接收到的标签ID，并且与接收到的标签ID相关联地记录接收时刻或当前时刻。

参照图12B和12C的中部，例如，当用户从办公室的门口向走廊移动时，读取器/写入器装置306接收有源型RF ID标签204在发送处理56的时段中发送的频率f₂的RF信号。RF ID标签204和读取器/写入器装置306的其他操作与图11A到11C所示的操作类似。在这种情况下，例如，周期Tcs为一(1)分钟，周期Ts为二十(20)秒。

参照图12B和12C的中部，例如，当用户从办公室的走廊移动并进入房间时，读取器/写入器装置304接收有源型RF ID标签204在发送处理56的时段中发送的频率f₂的RF信号。RF ID标签204和读取器/写入器装置304的其他操作与图11A到11C所示的操作类似。例如，周期Tcs为二(2)分钟，周期Ts为二(2)分钟。

图13示出了有源型RF ID 204标签执行的处理的流程图。图14A和14B示出了由读取器/写入器装置304执行的处理的流程图。

参照图13，在步骤602，有源型RF ID 204的控制单元210确定从唤醒单元270(定时器275)接收到的唤醒信号是否指示启动状态(ON)，从而确定是否已经过了发送处理56的预定时段的一个周期Ts。如果确定已经过了周期Ts，则控制单元210在步骤604使能数据生成单元222和发送器单元230从而在预定时段内随机选择的时段或时隙中进行发送处理56。此后，将数据生成单元222和发送器单元230禁用。接着，该过程进入步骤606。如果在步骤602确定到尚未经过周期Ts，则该过程进入步骤606。

在步骤606，控制单元210确定从唤醒单元270(定时器274)接收到的唤醒信号是否指示启动状态(ON)，从而确定是否已经过了载波侦听50和52的一个周期Tcs。如果确定已经过了周期Tcs，则控制单元210在步骤608使能接收器单元250和载波确定单元246以执行载波侦听50和52。接着，该过程进入步骤610。如果在步骤606确定到尚未经过周期Tcs，则该过程返回步骤602。

在步骤610，根据载波确定单元246的确定结果，控制单元210确定是否已经检测到载波。如果确定没有检测到载波，则该过程返回步骤602。此后，将接收器单元250和载波确定单元246禁用。如果确定已检测到载波，则控制单元210在步骤612禁用载波确定单元246，并继续使能接收器单元250以从读取器/写入器装置304接收频率f₁的携带有诸如命令的数据的RF信号并对接收到的RF信号进行解调。其后，控制单元210禁用该接收器电路250。此外，控制单元210使能数据解码单元240以根据预定的编码方案对从接收器电路250接收到的数据进行解码并根据预定的密码体制对解码后的数据进行解密。经解密的数据用于进行认证。

当认证成功时，控制单元210在步骤614确定经解密数据中的命令是否包含改变周期Ts和/或周期Tcs的请求。如果确定了其包含改变周期的请求，则控制单元210在步骤616将周期Ts和/或周期Tcs的值分别设置到唤醒单元270的定时器274和/或275中。如果确定了该命令不含改变周期的请求，则控制单元210在步骤618根据情况需要来处理其他接收到的数据。接着，该过程返回步骤602。

参照图14A，读取器/写入器装置304的控制单元310在步骤720确定其是否应该进入接收就绪状态。如果确定了应该进入接收就绪状态，则该过程进入步骤422。重复步骤720，直到确定了应该进入接收就绪状态为止。步骤422到430与图8的步骤类似。

当认证成功时，控制单元310在步骤732根据情况需要对含有标签ID等的接收数据进行处理。标签ID例如用于如上所述地与列表LID中的标签ID进行核对。在步骤734，控制单元310确定其是否应该向主计算机发送数据。如果确定不应该发送数据，则该过程进入步骤738。如果确定应该发送数据，则控制单元310在步骤432向主计算机发送数据。在步骤738，控制单元310确定是否应该结束接收就绪状态，如果确定应该结束接收就绪状态，则该过程返回步骤720。如果确定应该继续数据接收就绪状态，则该过程返回步骤422。

参照图14B，控制单元310在步骤708确定是否存在发送命令的请求。发送命令的请求可以是从主计算机接收的，或者可以是控制单元310在接收处理48(图13的步骤732)中生成的。重复步骤708直到出现发送命令的请求。如果确定了存在发送命令的请求，则控制单元310在步骤710等待确定要发送的命令。要发送的命令可以是从主计算机接收的，或者可以是控制单元310在接收处理48(图13的步骤732)中生成的。在步骤712，控制单元310确定是否已经确定了要发送的命令。重复步骤710到712，直到确定了要发送的命令。

步骤414和418类似于图8的步骤，并且仅在预定时段对发送处理42执行这两个步骤。

图15示出了由读取器/写入器装置304在图14A的步骤732和/或由接收到在图14A的步骤432发送的数据的主计算机执行的标签ID处理的流程图。下面假设读取器/写入器装置304执行该处理。然而，主计算机可以执行类似的处理。

在步骤762，读取器/写入器装置304的控制单元310搜索标签ID列表LID以确定在列表LID中的任一标签ID的先前接收之后是否已经经过了预定的时段(例如，十五(15)分钟)。如果确定了对于任一标签ID都还没有预定时段，则过程进入步骤766。如果确定了对于标签ID中的一个已经经过了预定时段，则控制单元310在步骤764从列表LID中删除已经经过了预定时段的标签ID。

在步骤766，控制单元310确定是否从RF ID标签新接收到了标签ID。如果确定了没有接收到标签ID，则过程返回步骤762。如果确定了已经接收到标签ID，则控制单元310在步骤768确定在列表LID中是否记录了与接收到的标签ID相对应的标签ID。如果确定了在列表LID中记录有这样的标签ID，则控制单元310将当前时刻或接收时刻与记录的标签ID相关联地记录到列表LID中。接着，该过程返回步骤762。

如果在步骤768确定了在列表LID中未记录有这样的标签ID，则控制单元310在步骤722确定接收器单元350是否从RF ID标签接收到对发送命令的接收确认(ACK)的响应。如果确定了尚未接收到接收确认响应，则控制单元310在步骤774请求发送命令，并确定要发送的命令。如果确定了已经接收到接收确认响应，则控制单元310在步骤776将接收到的标签ID添加到列表LID中，并与该标签ID相关联地记录接收时刻或当前时刻。接着，该过程返回步骤762。

尽管结合对RF ID标签的应用描述了本发明，但是本领域的技术人员应当明白，本发明并不限于该应用，还可以应用于非接触式IC卡。

上述的实施方式仅仅是典型实施例，本领域的技术人员容易想到对这些实施例的组合、修改和变化。应该注意，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的原理和所附权利要求书的情况下对上述实施方式进行各种修改。