本發(fā)明涉及無源無線傳感器，尤其涉及一種無源射頻識(shí)別(RFID)傳感器、RFID傳感器系統(tǒng)和用于無源RFID傳感器標(biāo)簽的RFID讀取器。

背景技術(shù)：

傳感器是將測(cè)量的量變換成可讀格式(通常變換成電信號(hào))的裝置?，F(xiàn)今，實(shí)際上對(duì)于任何測(cè)量目的，都有市場(chǎng)上可買到的傳感器。根據(jù)連接性，傳感器可以分成有線傳感器和無線傳感器。有線傳感器經(jīng)由布線線束或者電纜組件連接到讀取裝置。無線傳感器可以不需物理連接傳感器而被讀取，并且經(jīng)常給傳感器裝配無線電收發(fā)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。發(fā)送的無線電信號(hào)被接收機(jī)翻譯，接收機(jī)將無線信號(hào)轉(zhuǎn)換成期望的輸出。例如由于苛刻的操作條件(像溫度和壓力)、旋轉(zhuǎn)部件或者布線的成本和復(fù)雜性使有線連接困難時(shí)，在很多應(yīng)用中無線操作是有利的。但是，無線傳感器也有一些缺點(diǎn)，諸如由電池引起的有限壽命、由衰減和干擾引起的有限讀取距離、因信號(hào)的不可控傳播導(dǎo)致的安全問題以及可能的通信低速?；陔娫春屯ㄐ旁?，無線傳感器可以分為三類：有源傳感器、半無源傳感器和無源傳感器。

有源無線傳感器通常具有無線電收發(fā)機(jī)和用于使無線電收發(fā)機(jī)通電的車載電池。有源無線傳感器具有它們自己的電源并且可以使用強(qiáng)力的發(fā)射機(jī)和靈敏的接收機(jī)。但是，車載電池限制了壽命并且也增大了尺寸和重量。由于電路更加復(fù)雜，有源傳感器的價(jià)格比無源傳感器的價(jià)格高的多。

半無源無線傳感器不包含無線電收發(fā)機(jī)，但是裝配有電池。電池用于使集成電路(IC)通電并且使傳感器能夠獨(dú)立于讀取裝置而運(yùn)行或者能夠保持傳感器中的內(nèi)存。半無源電池輔助傳感器利用調(diào)制反向散射技術(shù)用于通信。這是指半無源傳感器不需要任何來自車載電池的電力用于傳輸，而是傳感器僅僅將讀取裝置發(fā)出的一些電力反射回來。

不像有源和半無源傳感器，無源傳感器不需要車載電池。因此，它們更簡(jiǎn)單、更小、更便宜，并且它們的壽命不受電源的限制。無源無線傳感器的典型讀出距離是10cm至3m之間。無源無線傳感器主要可以分為四類：射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽、電諧振式電路傳感器、表面聲波(SAW)、諧波傳感器和互調(diào)式傳感器。

RFID是使用無線電波在標(biāo)簽與讀取器之間通信的識(shí)別技術(shù)，其用于識(shí)別物品。相對(duì)于光學(xué)條形碼識(shí)別，RFID有一些優(yōu)點(diǎn)，諸如在讀取器裝置與標(biāo)簽之間無需瞄準(zhǔn)線，RFID讀取器還能一次讀數(shù)百個(gè)標(biāo)簽等。無源RFID標(biāo)簽利用圖1中示出的調(diào)制反向散射通信原理。當(dāng)標(biāo)簽10與RFID讀取器11通信時(shí)，標(biāo)簽調(diào)制接收到的信號(hào)12并且將信號(hào)的一部分13反射回讀取器。通常的無源標(biāo)簽包括連接到專用微芯片的天線。當(dāng)被RFID收發(fā)機(jī)或讀取器無線地詢問時(shí)，RFID標(biāo)簽天線從RFID讀取器接收電力和RF信號(hào)，并且將它們提供給芯片。芯片處理信號(hào)并且將所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)發(fā)回給RFID讀取器。根據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)來調(diào)制反向散射信號(hào)。RFID的最大操作頻率和讀出距離受限于集成電路(IC)的整流功率，并且分別是數(shù)GHz和5-10m。

RFID大多用于識(shí)別。RFID標(biāo)簽裝配有可再寫存儲(chǔ)器，可再寫存儲(chǔ)器使得RFID標(biāo)簽?zāi)軌蚓哂锌芍赜锰卣?，但是RFID標(biāo)簽不用于測(cè)量外部的量。RFID還表現(xiàn)出適于通過給RFID標(biāo)簽裝配外部傳感器和數(shù)字邏輯來感測(cè)，以讀取外部的傳感器。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是其將使用通用的傳感器元件，因此將非常適合極寬范圍的應(yīng)用。但是在這種方式中，標(biāo)簽必須包括附加的A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字電路以使得能夠讀取傳感器。附加的電子器件引起的能耗增大會(huì)顯著地減小讀出范圍(例如具有8比特的A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)從5m減小到0.3m)。附加的傳感器元件進(jìn)一步增大能耗。在[1]中討論了A/D轉(zhuǎn)換器和附加數(shù)字電路的實(shí)際執(zhí)行上的考慮：“Development and implementation of RFID Technology”一書中第九章“Smart RFID Tags”，ISBN 978-3-902613-54-7，2009年2月，I-Tech，Vienna，Austria。http://www.intechopen.com/books/developmentand implementation of rfidtechnology。

US2013/0099897公開了RFID讀取器、RFID芯片和電連接到RFID芯片的天線，天線配置成從RFID讀取器接收信號(hào)和將信號(hào)發(fā)送到RFID讀取器。RFID芯片設(shè)置有對(duì)感測(cè)材料的電接口。RFID芯片配置成調(diào)制從讀取器接收的信號(hào)并且用調(diào)制的信號(hào)驅(qū)動(dòng)感測(cè)材料。感測(cè)材料具有可變的電性能，使得反射的調(diào)制信號(hào)會(huì)根據(jù)感測(cè)材料的條件而改變。不管感測(cè)材料的性質(zhì)，其與來自RFID芯片的調(diào)制信號(hào)交互，并且將信號(hào)返回至RFID芯片。返回的信號(hào)從RFID芯片經(jīng)由反向散射調(diào)制器到天線，然后再發(fā)送回RFID讀取器?？蛇x擇地，由感測(cè)材料處理的信號(hào)用于調(diào)制RFID芯片的輸入阻抗，來自RFID芯片的信號(hào)通過天線反射至RFID讀取器以確定感測(cè)材料的條件。

Chen等，Coupling Passive Sensors to UHF RFID Tags,Radio and Wireless Symposium(RWS),2012 IEEE,15-18,2012年1月,Santa Clara,255-258，探索了不設(shè)計(jì)新的專用集成電路(ASIC)標(biāo)簽而將無源傳感器數(shù)據(jù)耦合到現(xiàn)有的超高頻(UHF)RFID標(biāo)簽的可能性?，F(xiàn)有的UHF RFID系統(tǒng)可以用于通過在標(biāo)簽天線上疊加耦合環(huán)和調(diào)制矢量反向散射來傳送額外的數(shù)據(jù)。載有傳感器數(shù)據(jù)的無源傳感器的阻抗影響幅度值和反向散射的相位。對(duì)于無源傳感器數(shù)據(jù)的傳輸，無源傳感器耦合模塊的負(fù)載在這三個(gè)負(fù)載之間轉(zhuǎn)換以提供連接到兩個(gè)參考阻抗中的一個(gè)或無源傳感器。采用兩個(gè)參考阻抗來確定無源傳感器的阻抗。

Guerin等，A temperature and gas sensor integrated on a 915MHz RFID UHF tag，Wireless Information Technology and Systems(IC-TS),2010 IEEE International Conference,Honolulu,2010年8月28日至2010年9月3日，公開了一種利用調(diào)制反向散射原理的無源無線傳感器。通過電壓控制的振蕩器產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)，振蕩器的控制電壓及其產(chǎn)生的輸出頻率布置成根據(jù)電感值而改變。

未決專利PCT/FI12013/051214公開了無源無線傳感器設(shè)計(jì)，其能使無源無線傳感器的讀取距離從根本上增大。調(diào)制信號(hào)由振蕩器產(chǎn)生，振蕩器包括作為振蕩電路的一部分的感測(cè)元件，使得調(diào)制頻率取決于感測(cè)元件的感測(cè)值。因此，傳感器值被翻譯成調(diào)制模擬信號(hào)的頻率，調(diào)制模擬信號(hào)可以在無需能量消耗的AD轉(zhuǎn)換以及最小數(shù)量的額外組件的情況下產(chǎn)生。結(jié)果是讀取距離可以增大直到數(shù)米，到房間規(guī)模。

讀取無源RFID傳感器需要用于使傳感器通電的“廣播”時(shí)間。需要的時(shí)間非常短，諸如2-3毫秒，或者相對(duì)較長(zhǎng)，諸如10-50毫秒，這取決于使用的傳感器。RFID通信可用的無線電帶寬不是無限制的而是實(shí)際上非常缺乏。如果必須頻繁地詢問多個(gè)傳感器，則在RFID頻譜之內(nèi)有很多無線電噪聲。如果詢問傳感器不頻繁，更多無線電頻譜可以不受限制地給其它讀取器和傳感器用于通信。很難確定應(yīng)該多頻繁地詢問傳感器以將所需的傳感器值保持為最新。另一個(gè)問題涉及無線通信的性質(zhì)。經(jīng)常有零星的噪聲影響讀取事件。對(duì)于移動(dòng)的物體，也有涉及無線信號(hào)的衰減改變的問題。

已經(jīng)創(chuàng)建不同種類的算法來解決信號(hào)消減，但是它們都需要無線電水平的改變?？臻g復(fù)用是一種很好的方式來增強(qiáng)無線電通信。但是，由于復(fù)雜的電子器件和計(jì)算，空間復(fù)用很難投入使用。另一種管理鏈路級(jí)問題的通常方式是管理信號(hào)功率。改變的信號(hào)功率易于保持電池消耗最小并且減小RF噪聲。在US7825806中公開了這種方式的示例。

因此需要新技術(shù)，用于使傳感器的詢問適用于不同的無線電水平條件和干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于使傳感器的詢問適應(yīng)改變的無線電水平條件和干擾的新技術(shù)。

本發(fā)明的目的通過根據(jù)所附獨(dú)立權(quán)利要求的方法、讀取器和系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中公開。

本發(fā)明的一方面是一種控制系統(tǒng)中的傳感器值的詢問的方法，所述系統(tǒng)具有射頻識(shí)別(RFID)讀取器和至少一個(gè)無源RFID傳感器標(biāo)簽，該無源RFID傳感器標(biāo)簽至少具有感測(cè)元件，該無源RFID傳感器標(biāo)簽提供通過感測(cè)元件感測(cè)的量的值，所述方法包括：

將來自RFID讀取器的射頻詢問信號(hào)發(fā)送至無源RFID傳感器標(biāo)簽；

在RFID讀取器處從無源RFID標(biāo)簽接收攜帶感測(cè)的量的值的反向散射射頻信號(hào)；

基于ⅰ)感測(cè)的量的多個(gè)接收值和/或ⅱ)多個(gè)詢問和/或ⅲ)信噪比的分析來控制感測(cè)元件的詢問率和/或感測(cè)的量的接收值的精確性和/或發(fā)射到感測(cè)元件的射頻詢問信號(hào)的功率。

在實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)分析包括將新詢問的值和/或新詢問的值的信噪比與基于感測(cè)的量的多個(gè)接收值和/或多個(gè)詢問而創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。

在實(shí)施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)包括感測(cè)的量的值的值范圍或者預(yù)測(cè)值、感測(cè)的量的方差、感測(cè)的量的方差的長(zhǎng)時(shí)間平均值、通過感測(cè)元件的多個(gè)詢問的反向散射信號(hào)的信噪比的平均值中的至少一個(gè)。

在實(shí)施例中，所述控制包括：

a)如果感測(cè)的量的新詢問的值根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)分析是可接受的，則保持感測(cè)元件的詢問率；

b)如果感測(cè)的量的新詢問的值根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)分析是不可接受的，則至少暫時(shí)增大感測(cè)元件的詢問率。

在實(shí)施例中，所述控制包括：基于反向散射信號(hào)的信噪比將感測(cè)的量的新詢問的值與精確性信息相關(guān)聯(lián)，和/或基于反向散射信號(hào)的信噪比拒絕感測(cè)的量的新詢問的值，和/或基于反向散射信號(hào)的信噪比利用精確性信息調(diào)整感測(cè)的量的新詢問的值，以提高精確度。

在實(shí)施例中，所述控制包括：

a)基于由感測(cè)元件感測(cè)的量的多個(gè)先前詢問的值，預(yù)測(cè)將從感測(cè)元件詢問的接下來的一個(gè)值或接下來的多個(gè)值的值范圍；

b)如果感測(cè)的量的新詢問的值落入感測(cè)元件的預(yù)測(cè)的值范圍之內(nèi)，則保持感測(cè)元件的詢問率；

c)如果感測(cè)的量的新詢問的值落在感測(cè)元件的預(yù)測(cè)的值范圍之外，則至少暫時(shí)增大感測(cè)元件的詢問率。

在實(shí)施例中，至少暫時(shí)增大感測(cè)元件的詢問率包括：即時(shí)再詢問感測(cè)元件。

在實(shí)施例中，至少暫時(shí)增大感測(cè)元件的詢問率包括：執(zhí)行感測(cè)元件的即時(shí)再詢問，直到感測(cè)的量的詢問值根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)分析是可接受的

在實(shí)施例中，所述控制包括：

a)基于由感測(cè)元件感測(cè)的量的多個(gè)先前詢問的值，預(yù)測(cè)將要從感測(cè)元件詢問的接下來的一個(gè)值或接下來的多個(gè)值的值范圍；

b)如果新詢問的值落入感測(cè)元件的預(yù)測(cè)的值范圍之內(nèi)，則接受感測(cè)的量的新詢問的值；

c)如果感測(cè)的量的所述新詢問的值落在感測(cè)元件的預(yù)測(cè)的值范圍之外，則即時(shí)再詢問感測(cè)元件；

d)如果再詢問的值落入感測(cè)元件的預(yù)測(cè)的值范圍之內(nèi)，則接受感測(cè)的量的再詢問的值，并且去掉所述新詢問的值；

e)如果再詢問的值也落在感測(cè)元件的預(yù)測(cè)的值范圍之外，但是所述新詢問的值和所述再詢問的值互相接近，則接受感測(cè)的量的所述新詢問的值和所述再詢問的值；

f)如果感測(cè)的量的再詢問的值也落在感測(cè)元件的預(yù)測(cè)的值范圍之外，而且所述新詢問的值和所述再詢問的值互相接近，則即時(shí)再詢問感測(cè)元件；

g)繼續(xù)感測(cè)元件的即時(shí)再詢問，直到讀取器獲得并且接受落入在預(yù)測(cè)的值范圍內(nèi)的再詢問的值或者落在預(yù)測(cè)的值范圍之外但是互相接近的兩個(gè)再詢問的值。

在實(shí)施例中，所述控制包括感測(cè)的量的每次接受的詢問值更新預(yù)測(cè)值。

在實(shí)施例中，所述控制包括：

在感測(cè)元件的再詢問過程中確定反向散射信號(hào)的信噪比(SNR)的長(zhǎng)時(shí)間平均值；

使用SNR的長(zhǎng)時(shí)間平均值作為控制參考來控制感測(cè)元件的詢問功率和/或詢問率。

在實(shí)施例中，該方法包括：

確定感測(cè)元件的詢問的傳感器值的方差的長(zhǎng)時(shí)間平均值；

使用詢問的傳感器值的方差的長(zhǎng)時(shí)間平均值作為控制參考來控制感測(cè)元件的詢問功率和/或詢問率。

在實(shí)施例中，該方法包括：并行地或結(jié)合地控制感測(cè)元件的詢問率和發(fā)射到感測(cè)元件的射頻詢問信號(hào)的功率。

在實(shí)施例中，該方法包括：

在感測(cè)元件的詢問過程中根據(jù)詢問的傳感器值的方差確定反向散射信號(hào)的信噪比(SNR)的長(zhǎng)時(shí)間平均值；

使用與一個(gè)或多個(gè)最近詢問的傳感器值的當(dāng)前方差對(duì)應(yīng)的SNR的長(zhǎng)時(shí)間平均值作為控制參考來控制發(fā)射到感測(cè)元件的射頻詢問信號(hào)的功率；

確定感測(cè)元件的詢問的傳感器值的方差的長(zhǎng)時(shí)間平均值；

使用詢問的傳感器值的方差的長(zhǎng)時(shí)間平均值作為控制參考來控制感測(cè)元件的詢問率。

在實(shí)施例中，該方法包括：首先控制發(fā)射到感測(cè)元件的射頻詢問信號(hào)的功率，其次控制感測(cè)元件的詢問率。

在實(shí)施例中，該方法包括：

如果不能增大射頻詢問信號(hào)的功率，則增大感測(cè)元件的詢問率。

在實(shí)施例中，該方法包括的所述控制包括：

在詢問的傳感器值的詢問期間確定反向散射信號(hào)的信噪比(SNR)；

基于預(yù)存的補(bǔ)償值和/或補(bǔ)償函數(shù)補(bǔ)償?shù)托旁氡?SNR)對(duì)詢問的傳感器值的影響，尤其如果不能增大射頻詢問信號(hào)的功率。

在實(shí)施例中，該方法包括：

無源RFID傳感器標(biāo)簽具有振蕩器，振蕩器的振蕩頻率取決于由感測(cè)元件感測(cè)的量的值；

RFID讀取器從無源RFID傳感器標(biāo)簽接收利用取決于感測(cè)的量的值的振蕩頻率調(diào)制的反向散射射頻信號(hào)；

RFID讀取器將反向散射信號(hào)的振蕩頻率調(diào)制轉(zhuǎn)換成感測(cè)的量的實(shí)際值。

本發(fā)明的另一方面是實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的上述方面的方法的RFID讀取器。

本發(fā)明的又一方面是一種系統(tǒng)，其包括實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的上述方面的方法的RFID讀取器和計(jì)算裝置。

附圖說明

下面將通過參考附圖的優(yōu)選實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中：

圖1示出RFID系統(tǒng)中的反向散射通信原理；

圖2是示出RFID標(biāo)簽架構(gòu)的示例的功能框圖；

圖3是示出用于RFID傳感器的通信原理的譜圖；

圖4是示出RFID讀取器架構(gòu)的示例的功能框圖；

圖5是示出對(duì)于一個(gè)傳感器的十五個(gè)連續(xù)的詢問I1、I2、…、I15所接收的傳感器值v1、v2、…、v15的曲線圖；

圖6示出的流程圖示出用于詢問率的示例性控制程序；

圖7的流程圖示出用于詢問率的另一示例性控制程序；

圖8A是示出接收信號(hào)的可接受的信噪比(SNR)的曲線圖；

圖8B是示出接收信號(hào)的不可接受的低信噪比(SNR)的曲線圖；

圖8C是示出接收信號(hào)的低信噪比(SNR)的時(shí)間方差的曲線圖；

圖9A是示出錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)值范圍的計(jì)算結(jié)果的曲線圖，其基于由不可接收的低信噪比(SNR)引起的不精確的傳感器值；

圖9B和圖9C是示出SNR隨時(shí)間逐漸改變的曲線圖以及傳感器值相應(yīng)的逐漸改變的曲線圖；

圖10的流程圖示出用于詢問功率的示例性控制程序；

圖11的流程圖示出另一示例性組合控制程序，其中詢問功率和詢問率都被控制；

圖12的流程圖示出示例性控制程序，其中基于詢問傳感器值的詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制被布置成考慮由信噪比(SNR)可能導(dǎo)致的詢問傳感器值的不精確性；

圖13A和圖13B是示出SNR隨時(shí)間的改變的曲線圖和不精確的傳感器值的相應(yīng)SNR補(bǔ)償?shù)那€圖；

圖14的流程圖示出示例性控制程序，其中將SNR引起的不精確傳感器值的補(bǔ)償提供給基于詢問傳感器值的詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制；

圖15的流程圖示出用于基于SNR的詢問值的SNR補(bǔ)償?shù)氖纠苑椒?；以?/p>

圖16是的流程圖示出用于提供SNR補(bǔ)償值或者SNR補(bǔ)償函數(shù)的示例性方法。

具體實(shí)施方式

參考圖1，RFID系統(tǒng)通常包括兩個(gè)基本部件：RFID轉(zhuǎn)發(fā)器或標(biāo)簽10，位于要識(shí)別的物體上或在測(cè)量點(diǎn)處；RFID詢問機(jī)或讀取器11，執(zhí)行RFID標(biāo)簽的詢問。在無源RFID系統(tǒng)中，為了使標(biāo)簽執(zhí)行讀取器的詢問信號(hào)的調(diào)制，RFID讀取器11將必要的電力提供給標(biāo)簽10。在RFID傳感器標(biāo)簽的情況下，除了只向標(biāo)簽10提供電源和介質(zhì)以操作和傳輸數(shù)據(jù)之外，RFID讀取器11可以執(zhí)行朝向標(biāo)簽10的數(shù)據(jù)傳輸，在大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)被實(shí)施為載波信號(hào)的調(diào)制。

圖2示出的功能框圖示出射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽架構(gòu)的進(jìn)一步示例。在示出的示例中，RFID標(biāo)簽10可以包括：天線21，直接匹配到標(biāo)簽的前端阻抗(未示出匹配電路)以與RFID讀取器11通信；模擬的RF前端，通常包含將RF電力轉(zhuǎn)換成直流電流(DC)的整流電路22、時(shí)鐘發(fā)生器或者振蕩器23、調(diào)制器24和解調(diào)器25。還可以有邏輯部分或數(shù)字控制模塊26，其配置成提供期望功能，諸如處理詢問命令，實(shí)行防沖突協(xié)議，執(zhí)行數(shù)據(jù)完整性檢查、運(yùn)行存儲(chǔ)器讀寫操作，以及執(zhí)行輸出控制和數(shù)據(jù)流。邏輯實(shí)現(xiàn)通常遵循定義的標(biāo)準(zhǔn)和特定的相關(guān)協(xié)議。進(jìn)一步地，可以提供存儲(chǔ)器27。取決于用戶需求，如果讀/寫能力都要實(shí)現(xiàn)，則會(huì)需要非易失性存儲(chǔ)器。

如上所討論的，無源REID標(biāo)簽利用調(diào)制反向散射原理用于通信。當(dāng)標(biāo)簽與讀取器通信時(shí)，標(biāo)簽調(diào)制接收到的信號(hào)并且將信號(hào)的一部分反射回讀取器。使用從讀取器11發(fā)送的射頻(RF)連續(xù)波(CW)信號(hào)促動(dòng)RFID傳感器。首先，通過整流器22將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成DC電壓。整流電壓使振蕩器23通電，振蕩器在其輸出端產(chǎn)生低頻正弦形的fOSC。最后，將振蕩信號(hào)fOSC供給至反向散射調(diào)制器24以實(shí)現(xiàn)反向散射原理。調(diào)制器24調(diào)制信號(hào)，并且取決于天線與整流器21/調(diào)制器24之間的匹配，那些信號(hào)回到天線21。結(jié)果是，如圖3所示，在從傳感器反向散射的信號(hào)中存在邊帶或者副載波fCW-fOSC和fCW+fOSC。fCW和fOSC分別表示載波頻率和振蕩頻率。邊帶或者副載波從載波頻率fCW偏移振蕩頻率fOSC。振蕩頻率fOSC也可以指調(diào)制頻率或副載波頻率。

時(shí)鐘頻率發(fā)生器23可以由其頻率取決于感測(cè)值的振蕩器實(shí)現(xiàn)。這能夠?qū)崿F(xiàn)RFID的復(fù)雜特征并且使測(cè)量外部的量而無需AD轉(zhuǎn)換成為可能。在示例性實(shí)施例中，感測(cè)元件配置成標(biāo)簽振蕩器的振蕩電路的基本部分，使得來自振蕩器的調(diào)制頻率輸出取決于感測(cè)值。這使得沒有實(shí)際的任何額外部件的能量消耗而測(cè)量外部的量成為可能?？捎玫恼袷幤鞯氖纠梢园≧C振蕩器、環(huán)形振蕩器、LC振蕩器和RLC振蕩器，或者任何其他基于諧振的振蕩器，諸如基于微機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)、表面聲波(SAW)和體聲波(BAW)的振蕩器。例如，與LC振蕩器或者RLC振蕩器相比，RC振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是其能夠集成，雖然其可能具有更高的能耗并且讀出距離減小。

應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不將本發(fā)明限于任何特定類型的RFID傳感器標(biāo)簽或者任何特定類型的傳感器標(biāo)簽的反向散射信號(hào)的調(diào)制。但是，本發(fā)明的實(shí)施例在RFID傳感器標(biāo)簽的調(diào)制振蕩頻率布置成取決于感測(cè)值的應(yīng)用中特別有利，也就是將感測(cè)量的值的范圍映射成振蕩頻率范圍，例如在PCT/FI2013/051214中，和在Guerin等的文獻(xiàn)中。

本發(fā)明的一方面是用于根據(jù)本發(fā)明的其他方面的無源無線傳感器的讀取器。總體來說，RFID讀取器是專門的無線電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。像所有這樣的裝置，讀取器必須產(chǎn)生一定載波頻率f_CW(對(duì)于通常的UHF裝置例如大約800-900MHZ)的信號(hào)，并且調(diào)制該載波信號(hào)以向標(biāo)簽傳遞信息。對(duì)于無源標(biāo)簽，讀取器可以賦予標(biāo)簽?zāi)芰浚邮战Y(jié)果并且頻繁地處理低級(jí)防沖突算法，防沖突算法允許讀取器一次讀取一個(gè)以上的標(biāo)簽。在簡(jiǎn)單的RFID系統(tǒng)中，讀取器的RF信號(hào)是連續(xù)波(CW)信號(hào)或者脈沖開關(guān)信號(hào)；在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，讀取器的RF信號(hào)能夠包含對(duì)標(biāo)簽的命令、讀取或者寫入標(biāo)簽包含的存儲(chǔ)器的指令。讀取器11可以選擇性地接收和放大來自標(biāo)簽的響應(yīng)，并且將來自載波頻率的信號(hào)向下轉(zhuǎn)換成包含在接收信號(hào)中的低得多的頻率特性的信息。

在圖4中示出示例性RFID讀取器的總體框圖。RFID讀取器11可以包括兩個(gè)主要部分：射頻(RF)前端40和數(shù)字控制部分41。射頻(RF)前端40用于RF信號(hào)的發(fā)送和接收。RF前端40可以包括兩個(gè)分離的信號(hào)通路以與來回RF傳感器10的兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)流相對(duì)應(yīng)。調(diào)制器401可以用來自數(shù)字控制部分41的Tx數(shù)據(jù)(諸如指令)調(diào)制本地振蕩器信號(hào)(RF載波信號(hào)f_CW)。調(diào)制信號(hào)被功率放大器402放大，并且放大的信號(hào)即RF功率(有效的各向同性輻射功率)和可能的讀取器的指令經(jīng)由天線ANT發(fā)送至傳感器10，傳感器10位于讀取區(qū)域或者詢問區(qū)域之內(nèi)。接收機(jī)經(jīng)由天線ANT從傳感器10接收模擬反向散射信號(hào)。定向耦合器或者循環(huán)器403將到傳感器10的放大的發(fā)送信號(hào)和來自傳感器10的接收微弱反向散射信號(hào)fcw±fOSC分離。接收的反向散射信號(hào)是微弱的，并且可以提供低噪聲放大器以在接收信號(hào)在解調(diào)器404中被解調(diào)先前和之后增大接收信號(hào)的振幅。然后，解調(diào)器414可以將解調(diào)的接收信號(hào)RX數(shù)據(jù)發(fā)送至信號(hào)控制部分41。當(dāng)解調(diào)從轉(zhuǎn)發(fā)器或者標(biāo)簽10接收的數(shù)據(jù)時(shí)可以使用不同的解調(diào)技術(shù)。在RFID系統(tǒng)中使用的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)的示例包括二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)和振幅偏移鍵控(ASK)。讀取器天線ANT的輻射強(qiáng)度決定詢問范圍和區(qū)域。取決于RFID的應(yīng)用，能夠以不同方式設(shè)計(jì)RFID讀取器，其中天線的諧振頻率、增益、方向性和輻射模式能夠改變。

RFID讀取器41的控制部分41可以對(duì)來自RFID標(biāo)簽的接收(Rx)數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理和程序。而且，控制部分41可以通過執(zhí)行調(diào)制、防沖突程序和解碼來自RFID標(biāo)簽10的接收數(shù)據(jù)，使得讀取器能夠與RFID標(biāo)簽通信。該數(shù)據(jù)通常用于詢問標(biāo)簽(讀)或者重編標(biāo)簽(寫)。控制部分41(例如微處理器)通?？梢园〝?shù)字信號(hào)處理(DSP)塊411、存儲(chǔ)器塊412、解碼器塊413、編碼器塊414和通信接口塊415。控制部分41可以接收來自RF前端40的接收解調(diào)信號(hào)，并且將其轉(zhuǎn)換成等效數(shù)字信號(hào)。然后，解碼器413可以將接收信號(hào)解碼成Rx數(shù)據(jù)并且DSP411可以對(duì)Rx數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。存儲(chǔ)器塊412可以存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，諸如詢問Rx數(shù)據(jù)、讀取器的結(jié)構(gòu)參數(shù)、傳感器專用參數(shù)等。當(dāng)控制部分41想要向一個(gè)特定標(biāo)簽或者朝詢問區(qū)域中的所有標(biāo)簽10發(fā)送信息或者指令時(shí)，控制部分41的編碼器414可以編碼Tx數(shù)據(jù)并且將編碼數(shù)據(jù)輸出至RF前端40以調(diào)制載波信號(hào)。此外，控制部分41可以例如通過控制功率放大器402的增益來控制RF前端40的RF發(fā)射功率?？梢砸暂d波頻率fcw從無線RFID傳感器或者標(biāo)簽10接收(使用合適的調(diào)制技術(shù))所有標(biāo)準(zhǔn)的FRID數(shù)字通信，并且用解調(diào)器404和解碼器413處理。所有普通的RFID功能可以用商業(yè)性RFID讀取器實(shí)施，諸如來自ThingMagic(Trimble的分部)的Mercuy6e(M6e)嵌入式UHF RFID讀取器模塊。

如以上討論的，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的無源無線傳感器中，可以使無線傳感器的振動(dòng)頻率fOSC取決于測(cè)量的量或者對(duì)測(cè)量的量敏感。換言之，fOSC與每個(gè)具體時(shí)刻所感測(cè)的量成比例。還如上所討論的，接收的反向散射信號(hào)被fOSC調(diào)制，即，接收的反向散射信號(hào)具有的頻率為fCW±fOSC。如圖3所示，邊帶從載波頻率fCW偏移振蕩頻率fOSC。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，讀取器11可以布置成基于瞬時(shí)振蕩頻率fOSC檢測(cè)感測(cè)的量的值。例如，可以提供頻率fOSC獲取實(shí)體405以從接收的反向散射信號(hào)導(dǎo)出fOSC或者表示其的參數(shù)。由信號(hào)416示出，進(jìn)一步將該信息提供至控制部分41。實(shí)體405可以選擇性地導(dǎo)出和提供與接收的反向散射有關(guān)的其他信息，諸如接收信號(hào)水平、接收信號(hào)的信噪比(SNR)等。例如，fOSC獲取實(shí)體可以包括下混頻器，其中接收信號(hào)fCW±fOSC與載波fCW混合，從而獲得振蕩頻率信號(hào)fOSC。然后可以以適合的方式測(cè)量頻率f_offset，例如頻率計(jì)數(shù)方法。還可以從接收信號(hào)直接檢測(cè)fOSC，例如通過確定fCW與fCW±fOSC之間的相移，該相移與fOSC之間的振蕩頻率成比例。接收信號(hào)水平能夠用任何合適的信號(hào)水平檢測(cè)器確定。信號(hào)水平信息在很多商業(yè)性RFID讀取器中已經(jīng)可用。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，讀取器11被布置成以傳感器元件專用的方式(例如基于傳感器元件專有的配置信息)將傳感器標(biāo)簽的傳感器頻率調(diào)制響應(yīng)轉(zhuǎn)換成測(cè)量值?？刂撇糠?1可以用頻率相關(guān)的信息導(dǎo)出感測(cè)量的實(shí)際值?？刂撇糠?1可以具有與正討論的無線傳感器有關(guān)的其他信息，例如在傳感器標(biāo)簽中可用的傳感器元件、詢問每個(gè)傳感器元件所需的時(shí)間等(也稱為節(jié)點(diǎn)配置信息)，以便例如將該信息轉(zhuǎn)換成感測(cè)的量的實(shí)際值、做出校準(zhǔn)操作、做出計(jì)算等。

通信接口使得讀取器11能夠使用合適的連接和合適的協(xié)議，諸如OPC(用于過程控制的OLE(對(duì)象鏈接與嵌入))，與諸如主機(jī)或軟件應(yīng)用43之類的更高水平的系統(tǒng)通信。例如，讀取器可以用串行連接諸如RS-228或者USB串行連接而物理連接到主機(jī)。作為另一個(gè)示例，讀取器可以經(jīng)由有線或者無線網(wǎng)絡(luò)連接到主機(jī)43，由此讀取器像標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一樣運(yùn)轉(zhuǎn)并且不需要特別的硬件和系統(tǒng)配置的知識(shí)。RFID讀取器可以支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，諸如Ethernet、TCP/IP、UDP/IP、HTTP、LAN、WLAN和其它。主機(jī)43可以通常提供兩個(gè)主要功能。第一，主機(jī)從讀取器接收數(shù)據(jù)并且執(zhí)行諸如濾波和整理的數(shù)據(jù)處理。第二，主機(jī)用作設(shè)備監(jiān)視器，以確保讀取器正確安全地運(yùn)行并且具有最新的指令。RFID讀取器還可以包括電源44。例如，電源44可以是連接到電網(wǎng)或電池電源的合適的AC/DC適配器。可選擇地，可以通過諸如Ethernet或USB的通信網(wǎng)絡(luò)連接給讀取器供電。

使用根據(jù)本發(fā)明的第一方面的無源無線傳感器以及可選地使用根據(jù)本發(fā)明的第二方案的讀取器，無源無線傳感器的讀取距離可以增大到數(shù)米，到房間規(guī)模。增大的讀取距離使得用一個(gè)和同一個(gè)讀取器讀取多個(gè)無源無線傳感器(位于增大的讀取范圍之內(nèi))成為可能。多個(gè)無線傳感器可以具有不同類型的感測(cè)元件、不同的讀取周期、不同的傳感器值格式/范圍、不同的溫度補(bǔ)償布置、不同的校準(zhǔn)布置或者其他傳感器專用參數(shù)、特征或配置。在單個(gè)無源無線傳感器中也可以有若干個(gè)具有不同配置和參數(shù)的傳感器元件。例如，盡管UHF RFID技術(shù)(諸如標(biāo)準(zhǔn)的Class-1Gen-2防沖突)已經(jīng)解決大部分與讀取多個(gè)無線標(biāo)簽有關(guān)的問題，但仍需要提供用于管理和讀取具有不同的傳感器特性的多個(gè)無源無線傳感器的方法、路線和布置。

在每個(gè)詢問過程中，讀取器11可以發(fā)送RF詢問信息到設(shè)置有感測(cè)元件28的傳感器標(biāo)簽10并且從傳感器10接收反向散射回復(fù)信號(hào)fCW±fOSC。讀取器11可以布置成基于瞬時(shí)振蕩頻率fOSC檢測(cè)感測(cè)量的值v并且存儲(chǔ)傳感器值。例如，頻率fOSC獲取實(shí)體405可以從接收的反向散射信號(hào)導(dǎo)出fOSC或者表示其的參數(shù)，并且將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)給控制部分41，控制部分41將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器412中，如參照?qǐng)D4所描述的。因此，傳感器的每次詢問n(其中n＝1、2、3、4、…、N)可以產(chǎn)生該傳感器元件的一個(gè)傳感器值v_n，從而讀取器將對(duì)于附近的每個(gè)傳感器存儲(chǔ)一系列傳感器值…、v_n-1、v_n、v_n+1、…。傳感器元件選擇地有時(shí)被詢問一次(時(shí)分復(fù)用)，但是它們的詢問率互相之間顯著不同。

詢問或者讀取無源RFID傳感器需要用于給傳感器通電的“廣播”時(shí)間。需要的時(shí)間可以非常短，諸如2-3毫秒，或者相對(duì)較長(zhǎng)，諸如10-50毫秒，這取決于使用的傳感器。還重要的是，注意在標(biāo)簽處接收的射頻信號(hào)功率和在讀取器處接收的反向散射信號(hào)的功率隨讀取器與標(biāo)簽之間的距離快速下降。因此，用于給傳感器通電所需的時(shí)間會(huì)隨距離增大，除非讀取器的發(fā)射功率相應(yīng)地增大。此外，確定由讀取器在標(biāo)簽方向上發(fā)射的信號(hào)的功率的最大允許EIRP(等效各向同性輻射功率)通常受限于國家規(guī)定(例如在北美，是4W)。在任何情況下，在接收機(jī)處反向散射信號(hào)的功率隨距離減小，這將增大錯(cuò)誤率。此外，由于無線通信的性質(zhì)，存在影響讀取事件的恒定的零星的噪聲。

RFID通信可用的無線帶寬不是無限制的而是實(shí)際上非常缺乏。如果必須頻繁地詢問多個(gè)傳感器，則在RFID頻譜之內(nèi)存在更多無線電噪聲。如果詢問傳感器不頻繁，例如傳感器的詢問率R(每單位時(shí)間詢問的次數(shù))減小，更多無線電頻譜可以自由地給其它的讀取器和傳感器用于通信。詢問周期IC＝1/R是從詢問開始到下一個(gè)詢問開始的持續(xù)時(shí)間。

難以確定保持需要的傳感器值持續(xù)更新所需的最小詢問率或周期。在控制系統(tǒng)中，其中無源RFID傳感器標(biāo)簽10可以是控制環(huán)的一部分，最小詢問周期將是所需的控制周期，但是在大多數(shù)情況下，會(huì)更經(jīng)常地進(jìn)行讀取。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，基于在讀取器中接收的傳感器值的統(tǒng)計(jì)分析來控制詢問率。如果統(tǒng)計(jì)分析表明接收的傳感器值明顯是錯(cuò)誤的，則詢問率會(huì)至少暫時(shí)地改變。這種方式濾掉了明顯有缺陷的傳感器讀取值。

在圖5和圖6中示出基于接收的傳感器值的統(tǒng)計(jì)分析來控制詢問率的示例。圖5示出對(duì)于一個(gè)具體的傳感器，十五個(gè)連續(xù)的詢問I₁、I₂、…、I₁₅的接收傳感器值v₁、v₂、…、v₁₅。對(duì)于詢問范圍內(nèi)的每個(gè)傳感器可以進(jìn)行類似的展示。傳感器元件選擇地有時(shí)被詢問一次(時(shí)分復(fù)用)，但是它們的詢問率可以互相之間顯著不同。圖6示出用于一個(gè)具體傳感器的示例性控制程序的流程圖。可以對(duì)每個(gè)附近的傳感器單獨(dú)地執(zhí)行類似的控制程序。

開始時(shí)，讀取器11可以將來自所有傳感器的先前詢問的傳感器值的N個(gè)值存儲(chǔ)在讀取器11的讀取范圍之內(nèi)。存儲(chǔ)值的數(shù)量N可以是可選擇的參數(shù)并且對(duì)于不同傳感器是不同的，但是如果數(shù)量越多，則預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度越高，優(yōu)選存儲(chǔ)至少10-20個(gè)最近詢問的傳感器值?；谶@些N個(gè)先前的傳感器值，對(duì)于傳感器，預(yù)測(cè)待詢問的下一個(gè)或多個(gè)值的值范圍50。類似地，可以分別地為每個(gè)附近的傳感器預(yù)測(cè)相應(yīng)的值范圍50。例如，可以通過預(yù)測(cè)下一個(gè)或多個(gè)傳感器值和傳感器值的允許公差來預(yù)測(cè)值范圍50。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)來自相應(yīng)傳感器的新詢問的傳感器值時(shí)，可以更新特定傳感器的預(yù)測(cè)50?？梢酝ㄟ^存儲(chǔ)值的推斷、插值、線性回歸等執(zhí)行預(yù)測(cè)?？梢酝ㄟ^方差或類似的統(tǒng)計(jì)值來限定公差。

在詢問I₁中，從傳感器獲取下一個(gè)傳感器值v₁(圖6中的步驟61)。讀取器11可以檢查來自特定傳感器的該下一個(gè)詢問的傳感器值v₁是否落入該傳感器的預(yù)測(cè)值50之內(nèi)(圖6中的步驟63)。如果詢問值v₁在預(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)，則接受并存儲(chǔ)整合的值v₁(圖6中的步驟64)，并用新的傳感器值v₁更新傳感器的預(yù)測(cè)的值范圍50(圖6中的步驟60)。傳感器的詢問率R可以保持不變。另外，接下來的詢問I₂、I₃、I₄、I₅提供落入預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50之內(nèi)的詢問值v₂、v₃、v₄、v₅，由此重復(fù)相同的程序(圖6中的步驟60-64)。如圖5所示，預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50適應(yīng)逐漸下降的傳感器值。

在詢問I₆中，來自傳感器的詢問的傳感器值v₆不在傳感器P的預(yù)測(cè)范圍50之內(nèi)。結(jié)果是，詢問的傳感器值v₆不容易被接受，但是可以做出傳感器的即時(shí)詢問I₇以獲得新詢問的傳感器值v₇用于比較(圖6中的步驟65)。因此，傳感器的詢問率R暫時(shí)增大。由于該新詢問的值v₇在預(yù)測(cè)范圍50之內(nèi)，所以可以接受并存儲(chǔ)新詢問的傳感器值v₇，并且可以去掉先前的范圍之外的詢問傳感器值v₆(圖6中的步驟67)。用新的傳感器值v₇更新預(yù)測(cè)的值范圍50(圖6中的步驟60)?？梢怨潭ɑ騽?dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)測(cè)的傳感器值的公差或偏差。例如，公差可以是統(tǒng)計(jì)參數(shù)，諸如N個(gè)最近存儲(chǔ)的傳感器值的方差。

另外，接下來的詢問I₈、I₉、I₁₀、I₁₁、I₁₂、I₁₃提供落入預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50之內(nèi)的詢問值v₈、v₉、v₁₀、v₁₁、v₁₂、v₁₃，由此重復(fù)相同的程序(圖6中的步驟60-64)。預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50適應(yīng)逐漸增大的傳感器值，但是傳感器的詢問率R可以保持不變。

在詢問I₁₄中，來自傳感器的詢問的傳感器值v₁₄不在傳感器的預(yù)測(cè)范圍50之內(nèi)(圖6中的步驟63)。結(jié)果是，詢問的傳感器值v₁₄不容易被接受，但是可以做出傳感器的即時(shí)詢問I₁₅以獲得新詢問的傳感器值v₁₅用于比較(圖6中的步驟65)。因此，傳感器的詢問率R暫時(shí)增大。但是，現(xiàn)在甚至新的即時(shí)再詢問的傳感器值v₁₅在預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50之外(圖6中的步驟66)。另一方面，新詢問的傳感器值v₁₅相對(duì)接近先前詢問的范圍之外的傳感器值v₁₅(例如在公差范圍內(nèi))(圖6中的步驟68)，讀取器11可以設(shè)定在感測(cè)的壓力值中存在真實(shí)的改變。因此，可以接受并存儲(chǔ)先前的范圍之外的詢問的傳感器值v₁₄和新的范圍之外的詢問的傳感器值v₁₅(圖6中的步驟69)，預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50逐步地適應(yīng)傳感器值的大的快速改變(圖6中的步驟60)。

在步驟68中，新的即時(shí)再詢問的傳感器值v_n和最近的先前詢問的傳感器值v_n-1都在預(yù)測(cè)的傳感器值范圍之外并且相對(duì)彼此遠(yuǎn)離(例如不在公差范圍之內(nèi))，先前的范圍之外的詢問傳感器值v_n和v_n-1中的任一個(gè)都不被立即接受，而是可以做出傳感器的進(jìn)一步的即時(shí)再詢問以獲得新詢問的傳感器值v_n+1用于比較(圖6中的步驟65)?？梢赃M(jìn)行新的再詢問(步驟65、66、68)，直到實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的情況，例如兩個(gè)或更多連續(xù)的傳感器值落入預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50之內(nèi)(步驟66、67)，或者是范圍之外的足夠互相接近的值以被接受為有效傳感器值(步驟68、69)。因此，傳感器的詢問率R可以保持增大直到發(fā)現(xiàn)好的情況，詢問率可以隨后減小到正常值(程序回到步驟60)。

圖7示出的流程圖示出用于一個(gè)特定傳感器的另一示例性控制程序?？梢詫?duì)每個(gè)附近的傳感器執(zhí)行類似的控制程序。在該示例中，統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則是詢問傳感器值的方差。

開始時(shí)，讀取器11可以將來自所有傳感器的先前詢問的傳感器值的至少N個(gè)值存儲(chǔ)在讀取器11的讀取范圍之內(nèi)。基于這些N個(gè)先前的傳感器值，對(duì)于傳感器，計(jì)算詢問的傳感器值的方差的長(zhǎng)時(shí)間平均值(圖7中的步驟70)。在控制程序中使用該長(zhǎng)時(shí)間平均值作為方差的參考值。類似地，可以對(duì)于每個(gè)附近的傳感器分別地計(jì)算方差的相應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間平均值。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)來自相應(yīng)的傳感器的新詢問的傳感器值時(shí)，可以更新特定傳感器的長(zhǎng)時(shí)間平均值，使得平均值可以適應(yīng)逐漸改變的傳感器值。

以詢問率R對(duì)傳感器執(zhí)行接下來的詢問(圖7中的步驟71)。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)新詢問的傳感器值時(shí)，可以計(jì)算傳感器值的方差的短時(shí)間平均值(圖7中的步驟72)?？梢酝ㄟ^少量的先前詢問的傳感器值計(jì)算短期方差。如果短時(shí)間平均值基本上等于長(zhǎng)時(shí)間參考方差(圖7中的步驟73)，則保持傳感器的當(dāng)前詢問率R(圖7中的步驟74)，并且程序可以返回至步驟70。如果短時(shí)間平均值不基本上等于長(zhǎng)時(shí)間參考方差(圖7中的步驟73)，則可以檢查短時(shí)間平均值是小于還是大于長(zhǎng)時(shí)間參考方差(圖7中的步驟75)。如果短時(shí)間平均值小于長(zhǎng)時(shí)間參考方差，則可以增大傳感器的詢問率R(圖7中的步驟76)，且程序可以返回至步驟70。如果短時(shí)間平均值大于長(zhǎng)時(shí)間參考方差，則可以減小傳感器的詢問率R(圖7中的步驟77)，且程序可以返回至步驟70。

以上示出的用于控制詢問率的方法的示例性實(shí)施例基于接收傳感器值的統(tǒng)計(jì)分析，且方法工作良好，如果我們假設(shè)接收的反向散射信號(hào)的信噪比(SNR)是可接受的，即，不存在因差的SNR引起的感測(cè)值的不精確。在圖8A中示出接收信號(hào)fOSC的可接受的信噪比(SNR)。頻率fOSC時(shí)的信號(hào)功率遠(yuǎn)在噪聲水平以上。當(dāng)接收信號(hào)fOSC的信噪比(SNR)低(即，不可接受)時(shí)，頻率fOSC時(shí)的信號(hào)功率接近噪聲水平，噪聲會(huì)在檢測(cè)的振蕩頻率fOSC中產(chǎn)生一些偏移或誤差，如圖8B所示，例如會(huì)檢測(cè)到頻率f′osc而不是正確的頻率fOSC。如圖8C所示，由不可接受的低SNR引起的頻率偏移也會(huì)隨時(shí)間改變。盡管在傳感器標(biāo)簽10中通過感測(cè)元件測(cè)量的實(shí)際傳感器值中沒有相應(yīng)的改變，但是由低SNR引起的檢測(cè)的振蕩頻率的這種偏移會(huì)導(dǎo)致讀取器11在檢測(cè)的傳感器值中解讀出類似的偏移或改變。此外，由于差的SNR，讀取器11在統(tǒng)計(jì)操作中會(huì)采用不精確的傳感器值執(zhí)行預(yù)測(cè)值范圍的計(jì)算，這會(huì)導(dǎo)致不正確的預(yù)測(cè)值范圍。

假設(shè)在圖5中示出的示例中，當(dāng)SNR是不可接受的并且發(fā)生頻率偏移時(shí)已經(jīng)接收了傳感器值v9-v13，如圖9A所示。如圖9A中的虛線圓圈所示，在可接受的SNR條件下，傳感器值v9-v13落入預(yù)測(cè)的傳感器的值范圍50之內(nèi)。但是，在不可接受的SNR條件下，詢問的傳感器值v9不落入預(yù)測(cè)的傳感器的值范圍50之內(nèi)。另外，再詢問的值v10落在預(yù)測(cè)的值范圍50之外，但是相對(duì)接近先前的范圍之外的傳感器值v10，盡管SNR是不可接受的，但這兩個(gè)值都易于接受。這種情況會(huì)導(dǎo)致讀取器接受無效值作為有效傳感器值并且還會(huì)導(dǎo)致讀取器計(jì)算錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)值范圍，從而遵循錯(cuò)誤的路徑。例如，在圖9A中，由于接下來的詢問傳感器值v11-v13偏移成接近先前的范圍之外的值，所以形成了錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)值范圍90。因此，將會(huì)系統(tǒng)地接受錯(cuò)誤的傳感器值。由假的噪聲和干擾引起的單個(gè)傳感器值(例如v6)的偏移會(huì)通過統(tǒng)計(jì)分析被濾掉。

作為另一個(gè)示例，圖9B和圖9C示出SNR隨時(shí)間的逐漸改變和傳感器值v1-v10的相應(yīng)逐漸改變。在可接受的SNR期間，檢測(cè)準(zhǔn)確的傳感器值v1-v7并且正確地計(jì)算預(yù)測(cè)的值范圍50。但是，當(dāng)SNR逐漸越來越低地改變時(shí)，傳感器值v8-v12逐漸變得越來越不精確，并且基于不正確的值計(jì)算的預(yù)測(cè)值范圍90逐漸地偏離在可接受的SNR條件期間已經(jīng)基于正確的傳感器值計(jì)算的預(yù)測(cè)值范圍50。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，基于詢問的傳感器值進(jìn)行的詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制與詢問功率控制并行進(jìn)行或者與詢問功率控制結(jié)合，詢問功率控制布置成減小可能由接收的反向散射信號(hào)的信噪比(SNR)引起的詢問傳感器值的不精確性。

圖10示出的流程圖示出可以與詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制并行執(zhí)行的詢問功率Pint的統(tǒng)計(jì)控制。示出對(duì)一個(gè)特定傳感器的示例性功率控制程序。類似的控制程序可以對(duì)每個(gè)附近的傳感器分別執(zhí)行。在該示例性功率控制程序中，統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是在特定傳感器的詢問過程中反向散射信號(hào)的信噪比(SNR)的長(zhǎng)時(shí)間平均值，并且控制詢問功率?？梢酝ㄟ^讀取器11的RF前端60(例如通過RX水平檢測(cè)單元405)測(cè)量瞬時(shí)SNR值，并且將其提供至數(shù)字控制41用于控制程序。

開始時(shí)，讀取器11可以將來自每個(gè)傳感器的至少N個(gè)先前詢問的SNR值存儲(chǔ)在讀取器11的讀取范圍之內(nèi)?；谶@些N個(gè)先前的SNR值，對(duì)于傳感器計(jì)算SNR的長(zhǎng)時(shí)間平均值(圖10中的步驟100)。在控制程序中使用該長(zhǎng)時(shí)間平均值作為SNR的參考值。類似地，可以對(duì)于每個(gè)附近的傳感器分別地計(jì)算SNR的相應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間平均值。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)來自相應(yīng)傳感器的新詢問的傳感器值時(shí)，可以更新特定傳感器的長(zhǎng)時(shí)間平均SNR，使得平均值可以適應(yīng)逐漸改變的無線電條件，例如改變的距離。

以發(fā)射的詢問功率Pint對(duì)傳感器執(zhí)行接下來的詢問(圖10中的步驟101)。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)新詢問的傳感器值時(shí)，可以計(jì)算傳感器的SNR的短時(shí)間平均值(圖10中的步驟102)?？梢酝ㄟ^少量的先前的詢問計(jì)算短時(shí)間SNR。如果短時(shí)間平均SNR基本上等于長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖10中的步驟103)，則保持傳感器當(dāng)前詢問功率Pint(圖10中的步驟104)，并且程序可以返回至步驟100。如果短時(shí)間平均SNR不基本上等于長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖10中的步驟105)，則可以檢查短時(shí)間平均SNR是小于還是大于長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖10中的步驟105)。如果短時(shí)間平均SNR小于長(zhǎng)時(shí)間參考SNR，則可以增大傳感器的詢問功率Pint(圖10中的步驟106)，并且程序可以返回至步驟100。如果短時(shí)間平均SNR大于長(zhǎng)時(shí)間參考SNR，則可以減小傳感器的詢問功率Pint(圖10中的步驟107)，并且程序可以返回至步驟100。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，可以結(jié)合詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制和詢問功率Pint的統(tǒng)計(jì)控制。例如，可以結(jié)合這些控制，使得詢問功率控制是首要控制，詢問率控制是次要控制。因此，接收的傳感器數(shù)據(jù)的質(zhì)量可以首先嘗試用詢問功率控制進(jìn)行改善，如果詢問功率控制是不可能的或者不是有效的(例如達(dá)到最大允許的EIRP)，則嘗試詢問率控制。這種方法可以允許低的詢問率，由此允許更多的詢問傳感器。作為另一示例，可以結(jié)合這些控制，使得詢問率控制是首要控制，詢問功率控制是次要控制。因此，接收的傳感器數(shù)據(jù)的質(zhì)量可以首先嘗試用詢問率控制進(jìn)行改善，如果詢問率控制是不可能的或者是無效的(例如在不減少詢問傳感器的數(shù)量的情況下不能增大詢問率)，則嘗試詢問功率控制。這種方法可以允許較低的詢問功率和較低的無線電干擾。

圖11示出的流程圖示出用于一個(gè)特定傳感器的另一示例性結(jié)合控制程序。可以對(duì)每個(gè)附近的傳感器分別地執(zhí)行類似的控制程序。在該示例中，統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是在特定傳感器的詢問過程中反向散射信號(hào)的信噪比(SNR)的長(zhǎng)時(shí)間平均值以及詢問傳感器值的方差的長(zhǎng)時(shí)間平均值，并且控制詢問功率和詢問率?？梢酝ㄟ^讀取器11的RF前端50(例如通過RX水平檢測(cè)單元405)測(cè)量瞬時(shí)SNR值，并且將其提供至數(shù)字控制41用于控制程序。

開始時(shí)，讀取器11可以根據(jù)詢問傳感器值的方差將來自每個(gè)傳感器的至少N個(gè)先前詢問的SNR值存儲(chǔ)在讀取器11的讀取范圍之內(nèi)。換言之，對(duì)每個(gè)詢問存儲(chǔ)一對(duì)SNR和方差?；谶@些N個(gè)先前的SNR值，對(duì)于傳感器計(jì)算作為詢問傳感器值的方差的函數(shù)的SNR的長(zhǎng)時(shí)間平均值(圖11中的步驟110)，并且例如以表格形式進(jìn)行存儲(chǔ)?？梢源嬖诜讲钪档脑S多二進(jìn)制文件(bin)，每個(gè)二進(jìn)制文件覆蓋方差值的總范圍的子范圍?？梢曰赟NR值來計(jì)算特定二進(jìn)制文件的長(zhǎng)時(shí)間平均SNR，其中SNR值的相應(yīng)方差值落入該特定二進(jìn)制文件之內(nèi)。在控制程序中使用這些長(zhǎng)時(shí)間平均SNR作為SNR的參考值。類似地，可以對(duì)于每個(gè)附近的傳感器分別地計(jì)算SNR的相應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間平均值。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)來自相應(yīng)傳感器的新詢問的傳感器值時(shí)，可以更新特定傳感器的長(zhǎng)時(shí)間平均SNR，使得平均值可以適應(yīng)逐漸改變的無線電條件，例如改變的距離。

以發(fā)射的詢問功率Pint并以詢問率R對(duì)傳感器執(zhí)行接下來的詢問(圖11中的步驟111)。測(cè)量或計(jì)算SNR和詢問的方差(圖11中的步驟112)。如果詢問的SNR基本上等于與詢問的方差對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖11中的步驟113)，則對(duì)于傳感器，保持當(dāng)前詢問功率Pint(且可選地保持當(dāng)前詢問率)(圖10中的步驟114)，并且程序可以返回至步驟110。如果詢問的SNR不基本上等于與詢問的方差對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖11中的步驟113)，則可以檢查詢問的SNR是小于還是大于與詢問的方差對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖11中的步驟115)。如果詢問的SNR小于與詢問的方差對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間參考SNR，則可以減小傳感器的詢問功率Pint(且可以可選地保持當(dāng)前詢問率R)(圖11中的步驟116)，并且程序可以返回至步驟110。如果詢問的SNR大于與詢問的方差對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間參考SNR，并且如果詢問功率Pint將不超過最大允許的EIRP(圖11中的步驟117)，則可以增大對(duì)傳感器的詢問功率Pint(且可以可選地保持當(dāng)前詢問率R)(圖11中的步驟118)，并且程序可以返回至步驟110。如果詢問的SNR大于與詢問的方差對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間參考SNR，并且如果詢問功率Pint將超過最大允許的EIRP(圖11中的步驟117)，則對(duì)傳感器的詢問功率Pint可以不變，但調(diào)整傳感器的詢問率R(圖11中的步驟119)，并且程序可以返回至步驟110。調(diào)整步驟119可以增大傳感器的詢問率R，以使讀取器適應(yīng)低SNR。調(diào)整步驟119可以基于平均方差參考在兩個(gè)方向上工作。當(dāng)方差降到其參考值以下時(shí)，讀取器可以減小詢問率R，反之亦然，當(dāng)方差升至其參考值以上時(shí)，讀取器可以增大詢問率R。例如，如參考圖9所示的，可以執(zhí)行調(diào)整步驟119。在調(diào)整詢問率R(步驟119A)的實(shí)施例中，也可以遵循保持詢問功率Pint的步驟，從而可以將詢問率控制到其參考值。替代地或額外地，調(diào)整詢問率R(步驟119B)也可以遵循減小詢問功率Pint的步驟(步驟116)和/或增大詢問功率Pint的步驟。

使用功率管理來改善SNR涉及的實(shí)際問題是，實(shí)際上，為了實(shí)現(xiàn)盡可能長(zhǎng)的讀出距離，由RFID讀取器采用的詢問功率是最大允許功率EIRP(在歐洲是2W，在美國是4W)。在這樣的情況下，不能再增加詢問功率。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，基于詢問的傳感器值對(duì)詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制被布置成考慮由接收的反向散射信號(hào)的SNR導(dǎo)致的詢問傳感器值的不精確性。當(dāng)RFID讀取器采用的詢問功率是最大允許EIRP，或者因?yàn)楣β士刂朴捎谝恍┢渌蚨荒苓M(jìn)行或不使用時(shí)，這種方法尤其有利。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，在傳感器值的解讀(或翻譯)中可以以各種方式考慮由SNR導(dǎo)致的不精確性。在實(shí)施例中，可以拒絕因低SNR引起的可能不精確的傳感器值。在實(shí)施例中，可以校正或補(bǔ)償因低SNR導(dǎo)致的可能不精確的傳感器值，以減小不精確性。在實(shí)施例中，可以從在預(yù)測(cè)下一個(gè)或多個(gè)值的值范圍中采用的傳感器值中排除因低SNR引起的可能不精確的傳感器值。在實(shí)施例中，雖然由于低SNR而不會(huì)立即做出動(dòng)作，但是傳感器值可以與關(guān)于其精確性的信息一起存儲(chǔ)。精確性信息可以包括SNR相關(guān)信息。上層應(yīng)用或用戶可以利用精確性信息和可選的SNR信息進(jìn)行進(jìn)一步處理或分析。

圖12的流程圖示出示例性控制程序，基于詢問傳感器值的詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制被布置成通過拒絕范圍之外的值來考慮可能由信噪比(SNR)導(dǎo)致的詢問傳感器值的不精確性?？梢詫?duì)每個(gè)附近的傳感器分別地執(zhí)行類似的控制程序。在該示例中，統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是詢問的傳感器值的方差。

開始時(shí)，讀取器11可以將來自每個(gè)傳感器的至少N個(gè)先前詢問的SNR值存儲(chǔ)在讀取器11的讀取范圍之內(nèi)?；谶@些N個(gè)先前的SNR值，對(duì)傳感器計(jì)算SNR的長(zhǎng)時(shí)間平均值(圖12中的步驟120)。在控制程序中使用該長(zhǎng)時(shí)間平均值作為SNR的參考值。類似地，可以對(duì)每個(gè)附近的傳感器分別地計(jì)算SNR的相應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間平均值。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)來自相應(yīng)傳感器的新詢問的傳感器值時(shí)，可以更新特定傳感器的長(zhǎng)時(shí)間平均SNR，使得平均值可以適應(yīng)逐漸改變的無線電條件，例如適應(yīng)改變的距離。

讀取器11也可以將來自所有傳感器的先前詢問的傳感器值的至少N個(gè)值存儲(chǔ)在讀取器11的讀取范圍之內(nèi)。存儲(chǔ)值的數(shù)量N可以是可選擇的參數(shù)并且對(duì)于不同傳感器是不同的，但是如果數(shù)量越多，則預(yù)測(cè)的精確度越高，優(yōu)選存儲(chǔ)至少10-20個(gè)最近詢問的傳感器值。基于這些N個(gè)先前的傳感器值。對(duì)傳感器預(yù)測(cè)待詢問的下一個(gè)或多個(gè)值的值范圍50(圖12中的步驟121)。類似地，可以對(duì)每個(gè)附近的傳感器分別地預(yù)測(cè)相應(yīng)的值范圍50。例如，可以通過預(yù)測(cè)接下來的(多個(gè))傳感器值和傳感器值的允許公差來預(yù)測(cè)值范圍50。每當(dāng)接受并存儲(chǔ)來自相應(yīng)傳感器的新詢問的傳感器值時(shí)，可以更新特定傳感器的預(yù)測(cè)50，從而預(yù)測(cè)可以適應(yīng)逐漸改變的傳感器值?？梢酝ㄟ^存儲(chǔ)值的推斷、插值、線性回歸等執(zhí)行預(yù)測(cè)?？梢酝ㄟ^方差或類似的統(tǒng)計(jì)值來限定公差。

對(duì)傳感器執(zhí)行接下來的詢問(圖12中的步驟122)。每當(dāng)獲取新詢問的傳感器值時(shí)，可以計(jì)算傳感器的SNR的短時(shí)間平均值(圖12中的步驟123)。可以通過少量的先前的詢問來計(jì)算短時(shí)間SNR。短時(shí)間SNR也可以是僅對(duì)新詢問的傳感器值測(cè)量或計(jì)算的瞬時(shí)SNR。

如果短時(shí)間平均SNR小于長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖12中的步驟124)，則確定新詢問的傳感器值不夠精確(即，是不精確的)(圖12中的步驟125)，且程序進(jìn)行至步驟127。如果短時(shí)間平均SNR大于長(zhǎng)時(shí)間參考SNR(圖12中的步驟124)，則確定新詢問的傳感器值足夠精確(即，是精確的)(圖12中的步驟126)，且程序進(jìn)行至步驟127。

讀取器11可以首先檢查來自特定傳感器的該下一個(gè)新詢問的傳感器值是否落在該傳感器的預(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)(圖12中的步驟127)。如果新詢問的值在預(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)，則接受并存儲(chǔ)新詢問的值(圖12中的步驟128)，且程序可以返回步驟120。

如果來自傳感器的新詢問的傳感器值不在傳感器的預(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)(步驟127)，則可以從步驟127進(jìn)行到步驟131。

但是，在一些實(shí)施例中，可以有以虛線描繪的可選的步驟129和步驟130。如果來自傳感器的新詢問的傳感器值不在傳感器的預(yù)測(cè)的范圍50之內(nèi)(步驟127)，則讀取器11檢查新詢問的傳感器值是否足夠精確(步驟129)。如果確定新詢問的傳感器值不夠精確，則可以將新詢問的值作為不精確的范圍之外的值而丟棄，且程序可以返回至步驟120。如果確定新詢問的傳感器值足夠精確，則程序可以進(jìn)行至步驟131。

在步驟131中，精確的范圍之外的傳感器值可能不易被接受，但是可以作出傳感器的即時(shí)再詢問以獲取新詢問的傳感器值用于比較。因此，暫時(shí)增大傳感器的詢問率R。然后，讀取器11可以首先檢查來自特定傳感器的該再詢問的傳感器值是否落在該傳感器的預(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)(圖12中的步驟132)。如果再詢問的值在預(yù)測(cè)的范圍50之內(nèi)，則可以接受并存儲(chǔ)再詢問的值，并可以去掉先前的范圍之外的詢問的傳感器值(圖12中的步驟133)，且程序可以返回至步驟120。但是，如果甚至即時(shí)再詢問的傳感器值都在預(yù)測(cè)的傳感器值范圍50之外(圖12中的步驟132)，則讀取器11可以檢查再詢問的傳感器值是否相對(duì)地接近先前詢問的范圍之外的傳感器值(例如在公差內(nèi))(圖12中的步驟134)。如果詢問的范圍之外的值不互相接近，則程序可以返回至步驟131以執(zhí)行再詢問。如果詢問的范圍之外的值互相接近，則可以接受并存儲(chǔ)范圍之外的值(步驟135)，且程序可以返回至步驟120。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)步驟131的再詢問可以包括以參考步驟123-126對(duì)新詢問的值描述的方式類似的方式來處理再詢問的傳感器值。換言之，對(duì)于再詢問的傳感器值，可以計(jì)算SNR的短時(shí)間平均值，可以基于SNR將再詢問的傳感器值確定為是精確的或不精確的。

本發(fā)明的實(shí)施例能夠區(qū)分精確的或不精確的傳感器值?？梢粤⒓椿蛘咴诤罄m(xù)處理中補(bǔ)償或校正不精確的傳感器值。基于由增大的噪聲引起的頻率fOSC(由此感測(cè)值)漂移的事實(shí)，這可以基于SNR來實(shí)現(xiàn)。因此，存在的噪聲越大，頻率從精確值偏移越多。當(dāng)讀取器檢測(cè)到傳感器值的大改變時(shí)，其可能是由于差的SNR(不精確的結(jié)果)。

在圖13A和圖13B中示出該現(xiàn)象。假設(shè)如圖13A中的曲線136描繪的SNR改變，并且在傳感器處的感測(cè)量的實(shí)際值在示出的時(shí)間段期間不顯著改變。因此，精確的預(yù)測(cè)值范圍應(yīng)該由圖13B中的虛線137表示。然而，由于在讀取器處接收的反向散射信號(hào)的SNR的短時(shí)間平均值低，所以其檢測(cè)到偏移的不精確的值并且計(jì)算不正確的預(yù)測(cè)值范圍，如圖13B中的虛線137所示?；赟NR的短時(shí)間平均值如何影響傳感器值v1-v12的認(rèn)識(shí)，對(duì)不精確的詢問的傳感器值v5-v11應(yīng)用補(bǔ)償。得到的補(bǔ)償后的傳感器值由虛線圓圈v5-v11示出，并且基于這些補(bǔ)償后的傳感器值計(jì)算的預(yù)測(cè)值范圍由實(shí)線139示出?？梢钥闯?，補(bǔ)償后的傳感器值更接近實(shí)際感測(cè)值。在圖15中示出示例性補(bǔ)償程序。獲取詢問的傳感器值和相關(guān)的短時(shí)間平常值SNR作為詢問的結(jié)果(步驟150)。讀取器基于短時(shí)間平均SNR例如通過預(yù)存的補(bǔ)償值或者用SNR補(bǔ)償函數(shù)進(jìn)行計(jì)算來確定補(bǔ)償值(步驟151)。然后，讀取器基于補(bǔ)償值或通過用SNR補(bǔ)償函數(shù)進(jìn)行計(jì)算來計(jì)算SNR補(bǔ)償?shù)脑儐杺鞲衅髦?步驟152)。

實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示出可以預(yù)先確定或近似估計(jì)SNR對(duì)詢問傳感器值的影響。如圖16中的步驟160-161所示，例如，可以通過在實(shí)際傳感器值保持不變的同時(shí)詢問傳感器標(biāo)簽時(shí)引入干擾或噪聲來確定SNR對(duì)詢問傳感器值的影響。因此，根據(jù)SNR的傳感器值的誤差可以通過將詢問傳感器值和實(shí)際傳感器值進(jìn)行比較來確定(步驟162)。根據(jù)SNR的該誤差可以用于導(dǎo)出并且存儲(chǔ)根據(jù)SNR水平的補(bǔ)償值(步驟163)。補(bǔ)償?shù)牧靠梢杂芍圃焐袒蛘弋?dāng)安裝傳感器和讀取器時(shí)確定為校準(zhǔn)程序。也可以導(dǎo)出或限定補(bǔ)償函數(shù)，該補(bǔ)償函數(shù)近似估計(jì)RFID傳感器標(biāo)簽所需的補(bǔ)償，并且相應(yīng)地配置讀取器或者其他應(yīng)用。

圖14示出的流程圖示出示例性控制程序，其中基于詢問的傳感器值的詢問率R的統(tǒng)計(jì)控制被布置成通過基于SNR補(bǔ)償不精確的值來考慮可能由SNR導(dǎo)致的詢問傳感器值的不精確性?？梢詫?duì)于每個(gè)附近的傳感器分別地執(zhí)行類似的控制程序。在該示例中，統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是詢問的傳感器值的方差。

在圖12和圖13中的相同附圖標(biāo)記表示相同或類似的步驟。在圖13中示出的示例性方法中，可以以與參考圖12描述的方式類似的方式執(zhí)行步驟123-126。從步驟126，一旦確定出新詢問的傳感器值足夠精確，程序可以進(jìn)行到步驟127。對(duì)于精確的詢問的傳感器值，下面的步驟127-135可以按圖12中的對(duì)應(yīng)步驟執(zhí)行。

從步驟125，一旦確定出新詢問的傳感器值不夠精確(即，其是不精確的)(圖12中的步驟125)，讀取器可以基于SNR執(zhí)行新詢問的傳感器的補(bǔ)償(步驟140)，然后程序可以進(jìn)行到步驟127。可以以與最初精確的詢問值類似的方式，對(duì)SNR補(bǔ)償?shù)脑儐杺鞲衅髦祱?zhí)行下面的步驟127-135。例如，在步驟127中，可以檢查SNR補(bǔ)償?shù)脑儐杺鞲衅髦凳欠衤淙朐搨鞲衅鱌的預(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)。如果SNR補(bǔ)償?shù)脑儐杺鞲衅髦翟陬A(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)，則接受并存儲(chǔ)SNR補(bǔ)償?shù)脑儐栔?圖12中的步驟128)，且處理可以返回到步驟120。如果來自傳感器的SNR補(bǔ)償?shù)脑儐杺鞲衅髦挡辉趥鞲衅鞯念A(yù)測(cè)的值范圍50之內(nèi)(步驟127)，則可以從步驟127進(jìn)行到步驟131。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)步驟131的再詢問可以包括以與參考步驟123-125和140對(duì)新詢問的值描述的方式類似的方式來處理再詢問的傳感器值。換言之，對(duì)于再詢問的傳感器值可以計(jì)算SNR的短時(shí)間平均值，可以基于SNR將再詢問的傳感器值確定為是精確的或不精確的，并可以基于SNR來補(bǔ)償不精確的再詢問的傳感器值。

例如，SNR補(bǔ)償步驟140可以如在圖15中所示來實(shí)施。

應(yīng)該理解的是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的適應(yīng)性讀取器可以用具有足夠的計(jì)算能力的RFID讀取器或者連接到執(zhí)行所需計(jì)算的至少一部分的計(jì)算裝置的RFID讀取器來實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將明顯的是，可以以各種明顯的替代方式實(shí)施本發(fā)明構(gòu)思。本發(fā)明及其實(shí)施例不限于上述的示例，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)改變。