專利名稱：信息訪問系統(tǒng)、讀取/寫入裝置和非接觸式信息存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及從有源型非接觸式信息存儲(chǔ)裝置讀取信息和向其
寫入信息，特別是涉及改變有源RFID標(biāo)簽中的加密密鑰。
背景技術(shù)：
帶有電池電源即有源型的RF ID標(biāo)簽(其貼合于商品等或被人攜帶) 發(fā)送攜帶有與該物品或此人有關(guān)的ID和其他信息的預(yù)定頻率的RF信號(hào)， 從而讀取器裝置可以接收該RF信號(hào)并讀出所述信息。由計(jì)算機(jī)等對(duì)所讀 出的信息進(jìn)行進(jìn)一步處理，從而對(duì)物品的流通和人的行動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視和管 理。帶有電池電源的有源型RF ID標(biāo)簽的通信范圍大于按非接觸方式從 讀取器/寫入器裝置接收電力的無源型RF ID標(biāo)簽的通信范圍，因此有源 型RFID標(biāo)簽是實(shí)用的。然而，有源型RFID標(biāo)簽按固定周期發(fā)送RF信 號(hào)，存在被第三方跟蹤的危險(xiǎn)，因此在安全性方面存在問題。為了解決 該安全性問題，己開發(fā)了只對(duì)由讀取器/寫入器裝置發(fā)送的標(biāo)簽ID請(qǐng)求進(jìn) 行響應(yīng)的改進(jìn)型的有源型RF ID標(biāo)簽。
1997年11月20日公開的PCT國際公報(bào)WO 97/43740描述了一種 射頻識(shí)別裝置，該射頻識(shí)別裝置包括含有接收器、發(fā)送器以及微處理器 的集成電路。接收器和發(fā)送器一起構(gòu)成有源應(yīng)答器。該集成電路優(yōu)選地 是包括接收器、發(fā)送器以及微處理器的單片單模集成電路。由于該裝置 包括有源應(yīng)答器而不是依賴于磁耦合來供電的應(yīng)答器，因此該裝置的有 效范圍大得多。
2000年4月21日公開的日本專利申請(qǐng)公報(bào)JP 2000-113130-A描述 了一種低功耗的IC標(biāo)簽檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)置有不同設(shè)定時(shí)刻的多 個(gè)IC標(biāo)簽。各個(gè)IC標(biāo)簽都包括通信電路、控制單元、用于從電池向其 提供電力的電源單元、以及時(shí)間測(cè)量裝置。各個(gè)IC標(biāo)簽在各自的規(guī)定設(shè)
定時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送。該系統(tǒng)還包括用于基于與IC標(biāo)簽的通信來檢測(cè)IC標(biāo) 簽是否存在的檢測(cè)器。該檢測(cè)器具有通信電路，并在相應(yīng)IC標(biāo)簽的相應(yīng) 設(shè)定時(shí)刻依次確定是否存在來自IC標(biāo)簽的接收。由于IC標(biāo)簽無需從檢
測(cè)器接收查詢，因此IC標(biāo)簽可以避免無用的反應(yīng)和電池消耗。
2001年9月14日公開的日本專利申請(qǐng)公報(bào)JP 2001-251210-A描述 了在全雙工鏈路中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處無需在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中使用 獨(dú)立的基準(zhǔn)振蕩器即可鎖定發(fā)送器中的頻率的方法。該方法提供了通過 利用接收頻率的信息來同時(shí)鎖定全雙工鏈路中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)送頻率以 協(xié)調(diào)發(fā)送器的載波頻率。檢測(cè)第一發(fā)送器的載波頻率的偏移作為第二對(duì) 應(yīng)接收器的偏移。第二接收器響應(yīng)于所檢測(cè)到的偏移而移動(dòng)第二發(fā)送器 的載波頻率，以將所檢測(cè)到的偏移通知給第一發(fā)送器。第一接收器使用 檢測(cè)到的偏移來修正第一發(fā)送器的載波頻率。
2005年6月2日公開的日本專利申請(qǐng)公報(bào)JP 2005-141529-A描述了 一種信息通信系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，信息處理器包括主機(jī)和讀取器/寫入器， 并且還包括加密/密鑰存儲(chǔ)單元和用于對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分 割的數(shù)據(jù)分割/重構(gòu)單元。存儲(chǔ)介質(zhì)包括被獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)的多個(gè)RF ID裝置。 該信息處理器對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，使用相應(yīng)的不同加 密密鑰對(duì)所分割的數(shù)據(jù)片進(jìn)行加密，并將這些加密的分割數(shù)據(jù)片存儲(chǔ)在 相應(yīng)的RF ID裝置中。這使得存儲(chǔ)在這些存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)在通信路徑 上是秘密的。
2005年12月27日發(fā)布的美國專利第6，980,795-Bl號(hào)(其對(duì)應(yīng)于歐 洲專利申請(qǐng)公報(bào)EP 1104213-A2和日本專利申請(qǐng)公報(bào)JP 2001-189721-A) 描述了一種帶有密碼密鑰(cipher key)改變過程的無線網(wǎng)絡(luò)。該無線網(wǎng) 絡(luò)使用無線電網(wǎng)絡(luò)控制器和多個(gè)分配終端，所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器和多 個(gè)分配終端被設(shè)置為對(duì)要通過通信和控制信道傳送的特定數(shù)據(jù)進(jìn)行編 碼，并且被設(shè)置為在特定時(shí)刻改變進(jìn)行編碼所必需的相應(yīng)密鑰。無線電 網(wǎng)絡(luò)控制器向終端發(fā)送與改變使用舊密碼密鑰編碼的密鑰有關(guān)的消息。 該終端以使用新密碼密鑰編碼的消息來進(jìn)行響應(yīng)，作為對(duì)新密碼密鑰的 確認(rèn)。 公知的改進(jìn)后的有源型RF ID標(biāo)簽和讀取器/寫入器裝置可以使用一
個(gè)公共加密/解密密鑰Ke來執(zhí)行加密和解密。這樣，為了改變要用于它 們的加密/解密密鑰Ke，必須同時(shí)改變存儲(chǔ)在讀取器/寫入器裝置和所有 相關(guān)有源RFID標(biāo)簽中的所有加密/解密密鑰Ke。因此， 一旦開始改變存 儲(chǔ)在RF ID標(biāo)簽中的加密/解密密鑰，就不能使用讀取器/寫入器裝置和這 些RF ID標(biāo)簽中的任何一個(gè)，直到收集到所有的RJF ID標(biāo)簽并且對(duì)所有 RFID標(biāo)簽都完成了改變。
本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，讀取器/寫入器裝置可以交替地發(fā)送使用當(dāng)前加密 密鑰加密的數(shù)據(jù)幀和使用新加密密鑰加密的另一數(shù)據(jù)幀，從而可以容易 地隨時(shí)間改變多個(gè)RF ID標(biāo)簽的加密密鑰，同時(shí)繼續(xù)使用讀取器/寫入器 裝置和這些RFID標(biāo)簽。
本發(fā)明的目的是使得讀取器/寫入器裝置可以同時(shí)訪問具有各自不 同的加密密鑰的多個(gè)非接觸式信息存儲(chǔ)裝置。
本發(fā)明的另一 目的是使得讀取器/寫入器裝置可以容易地改變非接 觸式信息存儲(chǔ)裝置中的加密密鑰。
根據(jù)本發(fā)明，讀取器/寫入器裝置可以同時(shí)訪問具有各自不同的加密 密鑰的多個(gè)非接觸式信息存儲(chǔ)裝置，并且讀取器/寫入器裝置可以容易地 改變非接觸式信息存儲(chǔ)裝置中的加密密鑰。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于訪問存儲(chǔ)在非接觸式信息存儲(chǔ)裝 置中的信息的信息訪問系統(tǒng)，該信息訪問系統(tǒng)包括讀取器/寫入器裝置， 其可以連接到信息處理設(shè)備，并具有第一存儲(chǔ)器；第一控制單元；第 一加密單元，用于對(duì)包含有信息請(qǐng)求的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成加 密數(shù)據(jù)；第一發(fā)送器單元，用于周期性地發(fā)送攜帶有所述加密數(shù)據(jù)的第 一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)；第一接收器單元，其被設(shè)計(jì)為持續(xù)地準(zhǔn)備好接 收不同于所述第一頻率的第二頻率的RF信號(hào)；以及第一解密單元，用于 對(duì)由所述第二頻率的RF信號(hào)攜帶的另一加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，該信息訪問 系統(tǒng)還包括有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置，其具有第二存儲(chǔ)器;第二控
制單元；第二接收器單元，用于對(duì)所述第一頻率的RF信號(hào)進(jìn)行載波偵聽
以進(jìn)行檢測(cè)；第二解密單元，用于對(duì)由所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)攜 帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密以由此再現(xiàn)請(qǐng)求數(shù)據(jù)；第二加密單元，用于響應(yīng) 于所再現(xiàn)出的請(qǐng)求數(shù)據(jù)中的信息請(qǐng)求而對(duì)包含有存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器 中的標(biāo)識(shí)的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，從而生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)；以及第二發(fā)送 器單元，用于發(fā)送所述第二頻率的攜帶有響應(yīng)加密數(shù)據(jù)的響應(yīng)信號(hào)。響 應(yīng)于來自所述信息處理設(shè)備的請(qǐng)求，在所述第一控制單元的控制下，所 述第一加密單元使用存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)器中的第一加密密鑰對(duì)包含有 信息請(qǐng)求和第二加密密鑰的第一數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第一加密數(shù) 據(jù)，并使用存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)器中的第二加密密鑰對(duì)包含有所述信息 請(qǐng)求的第二數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第二加密數(shù)據(jù)，并且，所述第一發(fā) 送器單元周期性地發(fā)送所述第一頻率的按時(shí)分方式攜帶有所述第一加密 數(shù)據(jù)和所述第二加密數(shù)據(jù)的所述信息請(qǐng)求信號(hào)。在所述第二控制單元的 控制下，所述第二接收器單元在按預(yù)定周期出現(xiàn)的預(yù)定時(shí)段中對(duì)所述第 一頻率的RF信號(hào)進(jìn)行載波偵聽。當(dāng)所述第二接收器單元在特定的預(yù)定時(shí) 段中偵聽并檢測(cè)到所述第一頻率的RF信號(hào)的載波時(shí)，在所述第二控制單 元的控制下，所述第二接收器單元還接收所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)， 并且所述第二解密單元使用存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的一個(gè)加密密鑰對(duì) 由所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)攜帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密以由此再現(xiàn)數(shù) 據(jù)。存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰是第一加密密鑰或第 二加密密鑰。響應(yīng)于由所述第二解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含的信息請(qǐng)求， 所述第二加密單元使用存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰對(duì) 響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)，并且，所述第二發(fā)送器單 元發(fā)送攜帶有響應(yīng)加密數(shù)據(jù)的所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)。所述第一接收 器單元接收所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，所述第一解密單元使用存儲(chǔ)在所 述第一存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)的第一加密密鑰或第二加密密鑰對(duì)由所述第二頻 率的響應(yīng)信號(hào)攜帶的響應(yīng)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn)響應(yīng)數(shù)據(jù)。當(dāng) 由所述第二解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含有與存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的 所述一個(gè)加密密鑰不同的第二加密密鑰時(shí)，所述第二控制單元將所述第
二加密密鑰設(shè)置為要存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰。
本發(fā)明還涉及用于上述信息訪問系統(tǒng)中的有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝 置、以及用于上述信息訪問系統(tǒng)中的訪問非接觸式信息存儲(chǔ)裝置中的信 息的方法。
圖1是常規(guī)的改進(jìn)后的有源型RF ID標(biāo)簽和用于讀取該RF ID標(biāo)簽 的讀取器/寫入器裝置(R/W)的時(shí)序圖2示出了作為有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)后的有源 型RF ID標(biāo)簽和讀取器/寫入器裝置的結(jié)構(gòu)；
圖3A示出了對(duì)攜帶有由讀取器/寫入器裝置發(fā)送的命令的RF信號(hào)的 發(fā)送處理的時(shí)序圖，圖3B示出了讀取器/寫入器裝置中的接收就緒狀態(tài) 和對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理的時(shí)序圖，圖3C示出了有源型RF ID 標(biāo)簽中的載波偵聽、對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理、以及對(duì)攜帶有響應(yīng) 的RJF信號(hào)的發(fā)送處理的時(shí)序圖4示出了由讀取器/寫入器裝置執(zhí)行的處理的流程圖； 圖5A和5B示出了由有源型RF ID標(biāo)簽執(zhí)行的處理的流程圖； 圖6示出了圖2的結(jié)構(gòu)的變型例，并例示了更安全的有源型RF ID 標(biāo)簽和讀取器/寫入器裝置的結(jié)構(gòu)；
圖7A示出了對(duì)攜帶有從讀取器/寫入器裝置發(fā)送的命令(CMD)的 RF信號(hào)的發(fā)送處理的時(shí)序圖，圖7B示出了讀取器/寫入器裝置中的接收 就緒狀態(tài)和對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理的時(shí)序圖，圖7C示出了有源 型RFID標(biāo)簽中的載波偵聽、對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理、以及在認(rèn) 證成功的情況下對(duì)攜帶有響應(yīng)的RF信號(hào)的發(fā)送處理的時(shí)序圖； 圖8示出了由讀取器/寫入器裝置執(zhí)行的處理的流程圖； 圖9A和9B示出了由有源型RF ID標(biāo)簽執(zhí)行的處理的流程圖； 圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有源RF ID標(biāo)簽和讀取器/寫入器 裝置的結(jié)構(gòu)；
圖11A示出了讀取器/寫入器裝置中的對(duì)攜帶有多個(gè)數(shù)據(jù)幀(每一個(gè) 數(shù)據(jù)幀都包含使用兩個(gè)相應(yīng)加密密鑰中的對(duì)應(yīng)一個(gè)來加密的標(biāo)簽ID請(qǐng)求
或者信息請(qǐng)求命令(CMD))的RF信號(hào)的發(fā)送處理的時(shí)序圖，圖IIB示 出了讀取器/寫入器裝置中的接收就緒狀態(tài)和對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收 處理的時(shí)序圖，圖IIC和IID示出了RFID標(biāo)簽中的載波偵聽、對(duì)接收 到的RF信號(hào)的接收處理、以及對(duì)攜帶有使用加密密鑰中的任一個(gè)來加密 的響應(yīng)的RF信號(hào)的發(fā)送處理的相應(yīng)不同時(shí)序圖12A和12B示出了使用相應(yīng)的加密/解密密鑰來加密的數(shù)據(jù)幀的示
圖13示出了存儲(chǔ)在讀取器/寫入器裝置的存儲(chǔ)器中的已注冊(cè)有源RF ID標(biāo)簽的標(biāo)簽ID列表的示例；
圖14是由讀取器/寫入器裝置執(zhí)行的處理的流程圖；以及 圖15是由有源RFID標(biāo)簽執(zhí)行的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是常規(guī)的改進(jìn)后的有源型RF ID標(biāo)簽和用于讀取該RF ID標(biāo)簽 的讀取器/寫入器裝置(R/W)的時(shí)序圖。讀取器/寫入器裝置按時(shí)分方式 在同一頻率通道上發(fā)送命令(CMD)并接收來自RFID的響應(yīng)。讀取器/ 寫入器裝置按例如兩(2)秒的固定周期并在例如100 ms的持續(xù)時(shí)間中 發(fā)送請(qǐng)求ID的命令。在其余的時(shí)間中，讀取器/寫入器裝置處于接收就緒 狀態(tài)。
為了使得單個(gè)這種讀取器/寫入器裝置可以接納多個(gè)RF ID標(biāo)簽，通 常將各個(gè)RF ID標(biāo)簽設(shè)計(jì)為響應(yīng)于接收到由讀取器/寫入器裝置發(fā)送的單 個(gè)ID請(qǐng)求而在隨機(jī)的定時(shí)向讀取器/寫入器裝置發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，從而避免 與另一響應(yīng)信號(hào)的可能沖突。各RF ID標(biāo)簽在接收到命令之后的預(yù)定時(shí) 段內(nèi)的隨機(jī)選擇的時(shí)隙向讀取器/寫入器裝置發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，從而減小響 應(yīng)信號(hào)之間發(fā)生沖突的概率。然而，需要讀取器/寫入器裝置延長(zhǎng)接收就 緒狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。例如，如果從RF ID標(biāo)簽在隨機(jī)定時(shí)進(jìn)行響應(yīng)發(fā)送 的持續(xù)時(shí)間處于零(0)與1.5秒等之間，則讀取器/寫入器裝置的接收就 緒狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間需要1.5秒或更長(zhǎng)。這增大了讀取器/寫入器裝置中的 命令發(fā)送的周期長(zhǎng)度。另一方面，為了對(duì)由讀取器/寫入器裝置發(fā)送的請(qǐng) 求命令進(jìn)行檢測(cè)，RFID標(biāo)簽按固定周期進(jìn)行載波偵聽，即，對(duì)接收到的 RF信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。將RF ID標(biāo)簽設(shè)計(jì)為僅當(dāng)檢測(cè)到載波時(shí)才進(jìn)行 接收操作、然后進(jìn)行發(fā)送操作。如果讀取器/寫入器裝置中的發(fā)送周期的 長(zhǎng)度例如是兩(2)秒，那么載波偵聽持續(xù)時(shí)間也需要約兩秒或更多秒以 確保進(jìn)行檢測(cè)。
通常，當(dāng)RF ID標(biāo)簽沒有從讀取器/寫入器裝置接收到請(qǐng)求時(shí)，RP ID 標(biāo)簽需要在介于相鄰的載波偵聽持續(xù)時(shí)間之間的時(shí)間段進(jìn)入斷電操作模 式，使得盡可能地降低功耗并延長(zhǎng)電池運(yùn)行時(shí)間。然而，如果載波偵聽 持續(xù)時(shí)間保持大約兩秒，則剩下的斷電持續(xù)時(shí)間非常少，因此難以顯著 降低功耗。
由此，圖1的有源型RF ID標(biāo)簽(它需要對(duì)按長(zhǎng)周期發(fā)送的請(qǐng)求命 令進(jìn)行響應(yīng))需要較長(zhǎng)的載波偵聽持續(xù)時(shí)間。這會(huì)增大功耗，因此縮短 電池運(yùn)行時(shí)間。
將參照附圖結(jié)合多個(gè)非限制性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。在所有附 圖中，相似的符號(hào)和數(shù)字表示相似的項(xiàng)目和功能。
圖2示出了作為有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)的有源型 RF ID標(biāo)簽200的結(jié)構(gòu)和讀取器/寫入器裝置300的結(jié)構(gòu)。作為有源非接 觸式信息存儲(chǔ)裝置，可以使用結(jié)構(gòu)類似于有源型RF ID標(biāo)簽200的結(jié)構(gòu) 的非接觸式IC卡來代替有源型RP ID標(biāo)簽200。
有源型RFID標(biāo)簽200包括控制單元210;存儲(chǔ)器214;數(shù)據(jù)生成 單元220，用于根據(jù)預(yù)定編碼方案來對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中的諸如標(biāo)簽ID (ID—tag)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)；發(fā)送器單元(TX) 230，用 于使用從數(shù)據(jù)生成單元220接收的基帶編碼數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后 發(fā)送頻率f2的RF信號(hào)或者不同頻率f2i (i =1、 2、…、n)的RF信號(hào)； 接收器單元(RX) 250，用于接收并解調(diào)頻率&的RF信號(hào)以由此再現(xiàn)基 帶編碼數(shù)據(jù)，然后生成表示所接收到的RF信號(hào)的載波強(qiáng)度的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù) 解碼單元240，用于根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)從接收器單元250接收到的編碼 數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以由此生成解碼數(shù)據(jù)；載波確定單元246，用于根據(jù)表示載
波強(qiáng)度的數(shù)據(jù)來確定是否存在接收RF信號(hào)載波；喚醒單元270，用于根 據(jù)預(yù)先建立的時(shí)間控制順序來生成喚醒信號(hào)；連接到發(fā)送器單元230的 發(fā)送天線(ANT) 282;連接到接收器單元250的接收天線(ANT) 284; 以及用于向這些部件210到270提供電力的電池290。頻率f\和&例如可 以分別是300MHz和301MHz。頻率&例如是301 MHz、 302MHz、...、 305 MHz。發(fā)送器單元(TX) 230的發(fā)送輸出功率例如可以是lmW。作 為另一種選擇，天線282和284可以由單個(gè)天線構(gòu)成。
控制單元210包括隨機(jī)數(shù)生成器211，用于生成用于選擇發(fā)送時(shí)隙 的隨機(jī)數(shù)；頻率改變單元212，用于改變發(fā)送頻率f2i;以及定時(shí)單元213， 用于對(duì)發(fā)送定時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
控制單元210在通電之后總是處于活動(dòng)狀態(tài)，并分別向存儲(chǔ)器214、 數(shù)據(jù)生成單元220、發(fā)送器單元230、接收器單元250、數(shù)據(jù)解碼單元240、 載波確定單元246以及喚醒單元270提供存儲(chǔ)器控制信號(hào)CTRL_M、數(shù) 據(jù)生成控制信號(hào)CTRL—ENC、發(fā)送控制信號(hào)CTRL—TX、接收控制信號(hào) CTRL—RX、數(shù)據(jù)解碼控制信號(hào)CTRL一DEC、載波確定控制信號(hào)CTRL—CS 以及喚醒單元控制信號(hào)?？刂茊卧?10可以是根據(jù)程序來進(jìn)行操作的微 處理器或微計(jì)算機(jī)。
存儲(chǔ)器214存儲(chǔ)信息，如RF ID標(biāo)簽200的標(biāo)簽ID (ID—tag)、當(dāng)前 時(shí)刻信息T、由讀取器/寫入器裝置300執(zhí)行的訪問的記錄、喚醒單元270 的控制時(shí)間表及時(shí)間控制順序、電池290的當(dāng)前剩余電量、載波偵聽的 周期Tcs、接收處理時(shí)段、發(fā)送周期和發(fā)送時(shí)段。在控制單元210的控制 下對(duì)這些信息項(xiàng)進(jìn)行存儲(chǔ)和更新?？刂茊卧?10定期地或周期性地對(duì)電 池290的電源電壓的值進(jìn)行檢測(cè)以由此確定當(dāng)前剩余電池電量，然后將 表示電池2卯的剩余電量的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中。
喚醒單元270包括用于測(cè)量時(shí)間從而生成時(shí)刻的定時(shí)器274，并在 RF ID標(biāo)簽200通電之后總是處于活動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)定時(shí)器274的時(shí)刻以及 從存儲(chǔ)器214讀出的預(yù)先建立的控制時(shí)間表及時(shí)間控制順序，喚醒單元 270按例如兩秒的預(yù)定載波偵聽周期Tcs向控制單元210提供喚醒信號(hào)。 當(dāng)從讀取器/寫入器裝置300接收到作為接收數(shù)據(jù)的控制時(shí)間表及時(shí)間控
制順序、當(dāng)前時(shí)刻信息T、以及用于對(duì)控制時(shí)間表及時(shí)間控制順序進(jìn)行修
正或更新的指令時(shí)，控制單元210對(duì)存儲(chǔ)器214中的當(dāng)前時(shí)刻T、控制時(shí) 間表及時(shí)間控制順序進(jìn)行修正和更新?？刂茊卧?10根據(jù)存儲(chǔ)器214中 的當(dāng)前時(shí)刻信息T對(duì)定時(shí)器274的時(shí)刻迸行修正，然后在存儲(chǔ)器214中 寫入并更新由定時(shí)器274生成的當(dāng)前時(shí)刻T。
數(shù)據(jù)生成單元220生成包含存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中的標(biāo)簽ID (ID—tag) 等的預(yù)定格式的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后 將該數(shù)據(jù)提供給發(fā)送器單元230。該數(shù)據(jù)可以包括剩余電池電量和訪問記 錄。數(shù)據(jù)解碼單元240根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)所接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解 碼，然后將解碼后的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)生成單元220和控制單元210。載波 確定單元246從接收器單元250接收表示所接收到的RF信號(hào)載波的功率 密度的數(shù)據(jù)，從而確定是否存在接收載波，以將所得到的確定結(jié)果提供 給控制單元210。
讀取器/寫入器裝置300包括控制單元310，用于向主計(jì)算機(jī)(未 示出)發(fā)送數(shù)據(jù)和從主計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器314;數(shù)據(jù)生成單元320， 用于生成包含從控制單元310接收到的命令(CMD)等的預(yù)定格式的數(shù) 據(jù)，然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從而生成編碼數(shù)據(jù)；發(fā) 送器單元(TX) 330，用于使用從數(shù)據(jù)生成單元320接收到的基帶編碼數(shù) 據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后發(fā)送頻率f的RP信號(hào)；接收器單元(RX) 350， 用于接收頻率f2的RF信號(hào)或者頻率f21到f2n的RF信號(hào)；數(shù)據(jù)解碼單元 340，用于根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)從接收器單元350接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼， 從而生成基帶解碼數(shù)據(jù)，然后將該解碼數(shù)據(jù)提供給控制單元310;定時(shí)器 374，用于測(cè)量時(shí)間從而生成時(shí)刻；連接到發(fā)送器單元330的發(fā)送天線 (ANT) 382;以及連接到接收器單元350的接收天線(ANT) 384。發(fā) 送器單元(TX) 330的發(fā)送輸出功率例如是100mW。作為另一種選擇， 天線382和384可以由單個(gè)天線構(gòu)成。
當(dāng)控制單元310從主計(jì)算機(jī)接收到諸如標(biāo)簽ID或信息請(qǐng)求命令(以 下簡(jiǎn)稱為標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令)的命令時(shí)，它向數(shù)據(jù)生成單元320提供包含 該命令的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以包含要在RF ID標(biāo)簽200中使用的發(fā)送
頻率f2或f2i;基準(zhǔn)的當(dāng)前時(shí)刻信息T;以及新的或經(jīng)更新的控制時(shí)間表 及時(shí)間控制順序。除了當(dāng)前時(shí)刻信息T以外，該命令還可以包含對(duì)定時(shí)
器274的時(shí)間進(jìn)行修正或更新的指令。此外，除了新的或經(jīng)更新的控制 時(shí)間表或時(shí)間控制順序以外，該命令還可以包含對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中 的時(shí)間表或順序進(jìn)行修正或更新的指令。
圖3A示出了對(duì)攜帶有從讀取器/寫入器裝置300發(fā)送的命令的RF 信號(hào)的發(fā)送處理42的時(shí)序圖。圖3B示出了讀取器/寫入器裝置300中的 接收就緒狀態(tài)46和對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理48的時(shí)序圖。圖3C 示出了有源型RF ID標(biāo)簽200中的載波偵聽50和52、對(duì)所接收到的RF 信號(hào)的接收處理54、以及對(duì)攜帶有響應(yīng)的RF信號(hào)的發(fā)送處理56的時(shí)序 圖。
參照?qǐng)D3A，讀取器/寫入器裝置300的數(shù)據(jù)生成單元320生成包含 從控制單元310接收到的對(duì)RP ID標(biāo)簽的標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令的數(shù)據(jù)，然后 根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從而生成編碼數(shù)據(jù)。發(fā)送器單元 330在發(fā)送處理42中按短時(shí)間間隔在相繼的時(shí)隙中不斷地發(fā)送攜帶有所 述命令的RF信號(hào)。
參照?qǐng)D3C，在有源型RF ID標(biāo)簽200中，響應(yīng)于來自喚醒單元274 的喚醒信號(hào)，控制單元210在按固定周期Tcs (例如兩秒)出現(xiàn)的、具有 預(yù)定持續(xù)時(shí)間(例如約1到10ms)的載波偵聽50和52的時(shí)段中使能接 收器單元250和載波確定單元246。這使得接收器單元250進(jìn)入接收就緒 狀態(tài)。然后，使能的載波確定單元246根據(jù)從接收器單元250接收到的
表示所接收到的RF信號(hào)載波的功率密度的數(shù)據(jù)來確定是否存在接收載 波。當(dāng)RFID標(biāo)簽200不在讀取器/寫入器裝置300附近時(shí)，載波確定單
元246檢測(cè)不到載波(ND)，因而確定不存在載波。在介于兩個(gè)相鄰載 波偵聽時(shí)段50之間的時(shí)段51中，RFID標(biāo)簽200進(jìn)入休眠操作模式，在 休眠操作模式期間，僅將控制單元210和喚醒單元270使能或通電，而 將其他部件214到250禁用或斷電。休眠時(shí)段51的時(shí)間長(zhǎng)度可以短于載 波偵聽時(shí)段50的結(jié)束時(shí)間與下一載波偵聽時(shí)段50的起始時(shí)間之間的時(shí) 間長(zhǎng)度。
當(dāng)RF ID標(biāo)簽200接近讀取器/寫入器裝置300、從而RF ID標(biāo)簽200 的接收器單元250接收到RJF信號(hào)時(shí)，載波確定單元246在載波偵聽52 的時(shí)段中檢測(cè)到RF信號(hào)的載波(DT)，由此確定存在載波。響應(yīng)于存在 載波的所得到確定結(jié)果，在隨后的接收處理54的時(shí)段(具有例如100 ms 的預(yù)定持續(xù)時(shí)間)中使能接收器單元250和數(shù)據(jù)解碼單元240。然后，使 能的接收器單元250對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行接收和解調(diào)，以由此再現(xiàn)包含命令的 編碼數(shù)據(jù)。使能的數(shù)據(jù)解碼單元240根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解 碼，于是從該數(shù)據(jù)獲得命令，然后將該命令提供給控制單元210。響應(yīng)于 該命令，控制單元210在預(yù)定時(shí)段內(nèi)的隨機(jī)選擇的發(fā)送處理56的時(shí)段或 時(shí)隙(各個(gè)時(shí)隙具有例如100ms的預(yù)定持續(xù)時(shí)間)中使能數(shù)據(jù)生成單元 220和發(fā)送器單元230。使能的數(shù)據(jù)生成單元220生成包含從存儲(chǔ)器214 獲取的標(biāo)簽ID (ID一tag)和其他所需要信息的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)定編碼 方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。所述其他所需要信息可以包括諸如包裝的商品 內(nèi)容和內(nèi)容的數(shù)量、發(fā)送者、運(yùn)輸、路線以及目的地的信息。使能的發(fā) 送器單元230使用包含該標(biāo)簽ID的響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后發(fā)送 RF信號(hào)。
參照?qǐng)D3B，讀取器/寫入器裝置300的接收器單元350總是處于接收 就緒狀態(tài)46。當(dāng)RF ID標(biāo)簽200接近讀取器/寫入器裝置300并且接收器 單元350接收到RF信號(hào)時(shí)，接收器單元350在接收處理48的時(shí)段中對(duì) 所接收到的RF信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并生成編碼數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)解碼單元340根據(jù)預(yù) 定編碼方案對(duì)該編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，于是再現(xiàn)包含標(biāo)簽ID的響應(yīng)數(shù)據(jù)， 然后將所再現(xiàn)的標(biāo)簽ID提供給控制單元310?？刂茊卧?10將該標(biāo)簽ID 提供給主計(jì)算機(jī)。主計(jì)算機(jī)對(duì)該標(biāo)簽ID進(jìn)行處理以用于對(duì)物品流通或人 員進(jìn)行監(jiān)視和管理。
通常，RF ID標(biāo)簽200不在讀取器/寫入器裝置300附近的總時(shí)間相 當(dāng)長(zhǎng)。因此，有源型RFID標(biāo)簽200在大部分時(shí)間內(nèi)處于休眠操作模式。 這顯著降低有源型RF ID標(biāo)簽200的功耗，因此顯著延長(zhǎng)電池290的運(yùn) 行時(shí)間。
圖4示出了讀取器/寫入器裝置300執(zhí)行的處理的流程圖。圖5A和
5B示出了由有源型RF ID標(biāo)簽200執(zhí)行的處理的流程圖。
參照?qǐng)D4，在步驟402處，讀取器/寫入器裝置300的控制單元310 確定是否從主計(jì)算機(jī)接收到標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令。重復(fù)步驟402，直到檢測(cè) 到對(duì)標(biāo)簽ID的請(qǐng)求。當(dāng)檢測(cè)到對(duì)標(biāo)簽ID的請(qǐng)求時(shí)，過程進(jìn)行到發(fā)送處 理的步驟412和接收處理的步驟422。
在步驟412處，控制單元310向數(shù)據(jù)生成單元320提供ID請(qǐng)求命令 和有關(guān)信息。數(shù)據(jù)生成單元320生成包含ID請(qǐng)求命令的數(shù)據(jù)，然后根據(jù) 諸如NRZ (非歸零)編碼系統(tǒng)或曼徹斯特編碼系統(tǒng)的預(yù)定編碼方案對(duì)所 生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。發(fā)送器單元330在圖3A的發(fā)送處理42的時(shí)隙中 使用經(jīng)編碼數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后發(fā)送頻率f,的RF信號(hào)?？刂茊卧?310可以將如下數(shù)據(jù)并入ID請(qǐng)求命令中用于指定對(duì)該ID請(qǐng)求命令進(jìn)行 響應(yīng)所使用的發(fā)送頻率f2或可變發(fā)送頻率f2i的數(shù)據(jù)；表示可變發(fā)送頻率 f2i使用的時(shí)刻或時(shí)隙的數(shù)據(jù)；表示當(dāng)前時(shí)刻T的數(shù)據(jù)；以及控制時(shí)間表 及時(shí)間控制順序。
讀取器/寫入器裝置300可以按時(shí)分方式按順序改變頻率f2i，在各個(gè)
發(fā)送周期hw.cY針對(duì)每一組命令選擇這些頻率中的一個(gè)頻率，發(fā)送周期
tRW.CY的數(shù)量對(duì)應(yīng)于載波偵聽的一個(gè)或更多個(gè)周期的時(shí)間長(zhǎng)度。這減小了 從同時(shí)接近讀取器/寫入器裝置300的多個(gè)RFID標(biāo)簽發(fā)送的多個(gè)響應(yīng)RF 信號(hào)之間發(fā)生沖突的概率。這增大了讀取器/寫入器裝置300可以同時(shí)識(shí) 別的RFID標(biāo)簽的數(shù)量。
在步驟418處，控制單元210確定數(shù)據(jù)發(fā)送處理是否結(jié)束。如果確 定數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束，則過程退出該例程。如果確定要繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送處 理，則過程回到步驟412。在圖3A中，重復(fù)并繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
參照?qǐng)D5A，在步驟502處，當(dāng)啟動(dòng)了RFID標(biāo)簽200時(shí)，使能控制 單元210和喚醒單元270。 一旦啟動(dòng)了RFID標(biāo)簽200，就始終使能控制 單元210和喚醒單元270，因此它們處于活動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)定時(shí)器274和時(shí) 間控制順序，喚醒單元270向控制單元210提供表示按預(yù)定周期Tcs對(duì)接 收RF信號(hào)進(jìn)行載波偵聽的定時(shí)的喚醒信號(hào)。在步驟504處，控制單元 210確定從喚醒單元270接收到的喚醒信號(hào)是否表示啟動(dòng)狀態(tài)?？刂茊卧?10重復(fù)步驟504，直到喚醒信號(hào)進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)。
如果在步驟504處確定喚醒信號(hào)表示啟動(dòng)狀態(tài)，則控制單元210在 步驟506處將接收器單元250和載波確定單元246使能例如約1到10 ms 的短持續(xù)時(shí)間。然后，使能的接收器單元250進(jìn)入對(duì)RF信號(hào)的接收就緒 狀態(tài)。根據(jù)從接收器單元250接收到的表示接收到的載波功率的數(shù)據(jù)， 使能的載波確定單元246確定是否存在接收RF信號(hào)載波，然后將所得到 的確定結(jié)果提供給控制單元210。在步驟508處，根據(jù)所得到的確定結(jié)果， 控制單元210確定是否檢測(cè)到載波。如果確定未檢測(cè)到載波，則控制單 元210在步驟509處將接收器單元250和載波確定單元246禁用。此后， 過程進(jìn)行到步驟530。
如果在步驟508處確定檢測(cè)到載波，則控制單元210在步驟510處 禁用載波確定單元246并在例如100到200 ms的另一預(yù)定持續(xù)時(shí)間內(nèi)保 持使能接收器單元250，以從讀取器/寫入器裝置300接收(圖3C中的接 收54)攜帶有命令的頻率&的RF信號(hào)，然后對(duì)所接收到的RF信號(hào)進(jìn)行 解調(diào)。在步驟512處，控制單元210確定接收器單元250是否接收了RF 信號(hào)。重復(fù)步驟512，直到完成了對(duì)RF信號(hào)的接收。
如果在步驟512處確定已接收到RF信號(hào)，那么，控制單元210在步 驟514處使能數(shù)據(jù)解碼單元240，同時(shí)使能的數(shù)據(jù)解碼單元240在控制單 元210的控制下接收來自接收器單元250的接收數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)定編 碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。在步驟515處，控制單元210禁用接收器單 元250。
參照?qǐng)D5B，在步驟522處，控制單元210從數(shù)據(jù)解碼單元240接收 包含標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令的解碼數(shù)據(jù)，然后對(duì)該解碼數(shù)據(jù)中包含的所接收到 的命令進(jìn)行處理，然后將由讀取器/寫入器裝置300執(zhí)行的訪問的記錄存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中。當(dāng)在所接收到的數(shù)據(jù)中包含時(shí)間修正命令和當(dāng)前時(shí) 刻信息T時(shí)，控制單元210將喚醒單元270的定時(shí)器274的時(shí)間修正或 更新成時(shí)刻T。
在步驟524處，控制單元210禁用數(shù)據(jù)解碼單元240，并根據(jù)標(biāo)簽 ID請(qǐng)求命令，在從預(yù)定持續(xù)時(shí)間(例如500 ms)內(nèi)的預(yù)定數(shù)量個(gè)時(shí)隙(例
如，各自具有100ms的寬度的5個(gè)時(shí)隙)中根據(jù)一隨機(jī)數(shù)而選擇的一時(shí) 隙內(nèi)使能數(shù)據(jù)生成單元220和發(fā)送器單元230。此隨機(jī)數(shù)是由隨機(jī)數(shù)生成 器211生成的。此選擇的時(shí)隙對(duì)應(yīng)于圖3C的發(fā)送處理56的時(shí)段。根據(jù) 預(yù)定編碼方案，使能的數(shù)據(jù)生成單元220對(duì)包含從存儲(chǔ)器214讀出的RF ID標(biāo)簽200的標(biāo)簽ID (ID_tag)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后將該數(shù)據(jù)提供給 發(fā)送器單元230。使能的發(fā)送器單元230使用包含標(biāo)簽ID的數(shù)據(jù)對(duì)載波 進(jìn)行調(diào)制，然后通過天線284發(fā)送預(yù)定頻率f2或指定頻率f2i的RF信號(hào)。 由控制單元210的頻率改變單元212來改變頻率f2i。定時(shí)單元213將多 個(gè)相繼的周期性時(shí)隙調(diào)節(jié)為按預(yù)定周期出現(xiàn)。
在步驟529處，控制單元210將數(shù)據(jù)生成單元220和發(fā)送器單元230 禁用。在步驟530處，控制單元210使得RF ID標(biāo)簽200進(jìn)入休眠操作 模式。在休眠模式下，基本上，僅將控制單元210和喚醒單元270保持 為使能狀態(tài)，而其他部件214到250被禁用。
回到參照?qǐng)D4，在步驟422處，控制單元310使能接收器單元350 以使其進(jìn)入接收就緒狀態(tài)。接收器單元350等待接收頻率f2的RF信號(hào)(接 收就緒46)，然后接收RF信號(hào)(接收處理48)。在步驟424處，控制單 元310確定接收器單元350是否接收了RF信號(hào)。重復(fù)步驟424，直到完 成了接收。如果確定接收了RF信號(hào)，則接收器單元350在步驟426處將 所接收到的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)解碼單元340。數(shù)據(jù)解碼單元340根據(jù)預(yù)定編 碼方案對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，以由此再現(xiàn)響應(yīng)數(shù)據(jù)，然后將接收 到數(shù)據(jù)的通知和響應(yīng)數(shù)據(jù)提供給控制單元310。
在步驟432處，控制單元310向主計(jì)算機(jī)發(fā)送解碼數(shù)據(jù)。在步驟436 處，控制單元310確定是否要結(jié)束數(shù)據(jù)接收就緒狀態(tài)。如果確定了要結(jié) 束數(shù)據(jù)接收就緒狀態(tài)，則過程退出本例程。如果確定了要繼續(xù)數(shù)據(jù)接收 就緒狀態(tài)，則過程回到步驟422。在圖3B中，重復(fù)并繼續(xù)數(shù)據(jù)接收就緒 狀態(tài)。
這樣，讀取器/寫入器裝置300按足夠短的時(shí)間間隔循環(huán)地執(zhí)行發(fā)送， 并且總是處于接收就緒狀態(tài)。這顯著縮短了RF ID標(biāo)簽200的載波偵聽 時(shí)間。這樣，當(dāng)一天僅執(zhí)行數(shù)次發(fā)送和接收(例如對(duì)于出入控制的情況)
時(shí)，大部分操作時(shí)間用于進(jìn)行載波偵聽，因而顯著降低RF ID標(biāo)簽200
的整體功耗。
在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器214的控制時(shí)間表中，可以指定休息日并且指定工 作日的夜間(例如下午6點(diǎn)到上午6點(diǎn))的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)與另一預(yù)定時(shí)間 點(diǎn)之間的時(shí)段，同時(shí)可以指定工作日的白天(例如上午6點(diǎn)到下午6點(diǎn)) 的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)與另一預(yù)定時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)段。在此情況下，喚醒單元270 在休息日和夜間不生成喚醒信號(hào)，即，RF ID標(biāo)簽200處于深度休眠操作 模式，根本不執(zhí)行載波偵聽。相反，它在工作日的白天按預(yù)定周期(例 如l秒)執(zhí)行載波偵聽。
在控制單元210的控制下，喚醒單元270可以根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214 中的電池290的剩余電量來生成喚醒信號(hào)。在此情況下，當(dāng)剩余電池電 量足夠時(shí)，可以按相對(duì)較短的周期(例如，l秒)執(zhí)行載波偵聽，而當(dāng)剩 余電池電量低于一閾值時(shí)，可以按相對(duì)較長(zhǎng)的周期(例如，2秒)執(zhí)行載 波偵聽。此外，可以將表示剩余電池電量的數(shù)據(jù)并入RF ID標(biāo)簽200的 響應(yīng)數(shù)據(jù)中，然后通過讀取器/寫入器裝置300將其提供給主計(jì)算機(jī)，從 而主計(jì)算機(jī)向用戶顯示電池耗盡的告警。
當(dāng)如上所述地將讀取器/寫入器裝置執(zhí)行的訪問的記錄作為訪問日 志存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中時(shí)，甚至可以將由除讀取器/寫入器裝置300以外 的讀取器/寫入器裝置執(zhí)行的未授權(quán)訪問也作為日志記錄下來。由此，當(dāng) 讀取器/寫入器裝置300讀取訪問日志然后由主計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行分析時(shí)， 可以識(shí)別出未授權(quán)訪問。
圖6示出了圖2的結(jié)構(gòu)的變型例，并例示了更安全的有源型RF ID 標(biāo)簽202和讀取器/寫入器裝置302的結(jié)構(gòu)。在這些結(jié)構(gòu)中，對(duì)在RPID 標(biāo)簽202與讀取器/寫入器裝置302之間發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并且對(duì)接收 到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密以用于認(rèn)證。
RF ID標(biāo)簽202包括數(shù)據(jù)生成單元222來取代圖2的RF ID標(biāo)簽200 中的數(shù)據(jù)生成單元220，并包括數(shù)據(jù)解碼單元242來取代圖2的數(shù)據(jù)解碼 單元240。除標(biāo)簽ID (ID_tag)以外，RF ID標(biāo)簽202的存儲(chǔ)器214還存 儲(chǔ)用于認(rèn)證的當(dāng)前時(shí)刻信息T、用于認(rèn)證的系統(tǒng)ID (ID—system)以及加
密/解密密鑰Ke。存儲(chǔ)器214將這些信息項(xiàng)提供給數(shù)據(jù)生成單元222和數(shù) 據(jù)解碼單元242。由讀取器/寫入器裝置302預(yù)先將這里描述的用于認(rèn)證 的當(dāng)前時(shí)刻信息T、用于認(rèn)證的系統(tǒng)ID以及加密/解密密鑰Ke發(fā)送給RF ID標(biāo)簽202，然后由控制單元210預(yù)先將它們寫入存儲(chǔ)器214中。數(shù)據(jù) 生成單元222包括加密單元224，該加密單元224用于根據(jù)預(yù)定密碼體制 使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中的加密密鑰Ke對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。數(shù)據(jù) 解碼單元242包括用于根據(jù)預(yù)定密碼體制使用加密/解密密鑰Ke對(duì)接收 到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的解密單元244。 RF ID標(biāo)簽202的結(jié)構(gòu)中的其他部件 類似于RF ID標(biāo)簽200的那些部件，因此不再對(duì)它們進(jìn)行描述。系統(tǒng)ID 表示由包括讀取器/寫入器裝置302以及多個(gè)RF ID標(biāo)簽(其中包括RF ID 標(biāo)簽202)在內(nèi)的同一組共享的公用ID。采用公用密鑰(common key)
密碼體制作為這里的預(yù)定密碼體制。作為另一種選擇，可以使用公開密 鑰(public key)密碼體制。
讀取器/寫入器裝置302包括數(shù)據(jù)生成單元322來取代圖2的讀取器 /寫入器裝置300中的數(shù)據(jù)生成單元320，并包括數(shù)據(jù)解碼單元342來取 代圖2的數(shù)據(jù)解碼單元340。讀取器/寫入器裝置302的存儲(chǔ)器314存儲(chǔ) 用于認(rèn)證的當(dāng)前時(shí)刻信息T、用于認(rèn)證的系統(tǒng)ID (ID—system)以及加密 /解密密鑰Ke。數(shù)據(jù)生成單元324包括加密單元322，該加密單元322用 于根據(jù)預(yù)定密碼體制使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器314中的加密密鑰Ke對(duì)要發(fā)送的 數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。數(shù)據(jù)解碼單元342包括用于根據(jù)預(yù)定密碼體制使用加密/ 解密密鑰Ke對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的解密單元344。讀取器/寫入器裝 置302的結(jié)構(gòu)中的其他部件類似于讀取器/寫入器裝置300的那些部件， 因此不再對(duì)它們進(jìn)行描述。
圖7A示出了對(duì)攜帶有從讀取器/寫入器裝置302發(fā)送的標(biāo)簽ID請(qǐng)求 命令(CMD)的RF信號(hào)的發(fā)送處理42的時(shí)序圖。圖7B示出了讀取器/ 寫入器裝置302中的接收就緒狀態(tài)46和對(duì)接收的RF信號(hào)的接收處理48 的時(shí)序圖。圖7C示出了有源型RF ID標(biāo)簽202中的載波偵聽50、 52和 53、對(duì)接收的RF信號(hào)的接收處理54和55、以及在認(rèn)證成功的情況下對(duì) 攜帶有響應(yīng)的RF信號(hào)的發(fā)送處理56的時(shí)序圖。
參照?qǐng)D7A，讀取器/寫入器裝置302的數(shù)據(jù)生成單元322生成包含 從控制單元310接收到的對(duì)RF ID標(biāo)簽的標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令的數(shù)據(jù)，并根 據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以由此生成編碼的加密數(shù)據(jù)。讀取器/ 寫入器裝置302的其他發(fā)送操作類似于圖3A的讀取器/寫入器裝置300 的發(fā)送操作。
參照?qǐng)D7C，在有源型RF ID標(biāo)簽202中，接收器單元250和載波確 定單元246的操作類似于圖3C所示的那些操作。由此，響應(yīng)于來自喚醒 單元274的喚醒信號(hào)，控制單元210在按固定周期出現(xiàn)的具有預(yù)定持續(xù) 時(shí)間的載波偵聽50、 52和53的時(shí)段內(nèi)使能接收器單元250和載波確定 單元246，從而使能的接收器單元250進(jìn)入接收就緒狀態(tài)。
響應(yīng)于由載波確定單元246對(duì)載波的存在性所得到的確定結(jié)果 (DT)，在隨后的具有預(yù)定持續(xù)時(shí)間的接收處理54和55的預(yù)定時(shí)段中使 能接收器單元250和數(shù)據(jù)解碼單元242。使能的接收器單元250對(duì)RF信 號(hào)進(jìn)行接收和解調(diào)，從而再現(xiàn)包含命令的編碼加密數(shù)據(jù)。使能的數(shù)據(jù)解 碼單元242根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后根據(jù)預(yù)定密碼體 制使用加密/解密密鑰Ke對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密以再現(xiàn)命令，然后將該命 令提供給控制單元210。響應(yīng)于接收到該命令，控制單元210根據(jù)該命令 中包含的時(shí)刻信息T和系統(tǒng)ID對(duì)讀取器/寫入器裝置302進(jìn)行認(rèn)證。
當(dāng)認(rèn)證成功時(shí)，在預(yù)定時(shí)段內(nèi)隨機(jī)選擇的發(fā)送處理56的時(shí)隙中使能 數(shù)據(jù)生成單元222和發(fā)送器單元230，各個(gè)時(shí)隙具有預(yù)定持續(xù)時(shí)間。數(shù)據(jù) 生成單元222根據(jù)預(yù)定密碼體制使用加密密鑰Ke對(duì)包含從存儲(chǔ)器214中 獲取的標(biāo)簽ID (ID一tag)、時(shí)刻信息T以及系統(tǒng)ID (ID—system)的數(shù)據(jù) 進(jìn)行加密，然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。發(fā)送器單元 230使用包含標(biāo)簽ID的經(jīng)加密響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后發(fā)送RF 信號(hào)。當(dāng)認(rèn)證不成功時(shí)，不生成或發(fā)送數(shù)據(jù)就結(jié)束處理。
參照?qǐng)D7B，讀取器/寫入器裝置302的接收器單元350總是處于接收 就緒狀態(tài)46。當(dāng)RFID標(biāo)簽202接近讀取器/寫入器裝置、從而接收器單 元350接收到RF信號(hào)時(shí)，接收器單元350在接收處理48的時(shí)段內(nèi)對(duì)所 接收到的RF信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，于是再現(xiàn)編碼的加密數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)解碼單元
342根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)編碼的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后根據(jù)預(yù)定密碼體
制使用加密/解密密鑰Ke對(duì)經(jīng)解碼的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，從而再現(xiàn)包含 標(biāo)簽ID的響應(yīng)數(shù)據(jù)，然后將再現(xiàn)的響應(yīng)提供給控制單元310。響應(yīng)于接 收到且再現(xiàn)出的響應(yīng)，控制單元310根據(jù)該響應(yīng)中包含的時(shí)刻信息T和 系統(tǒng)ID對(duì)RF ID標(biāo)簽202進(jìn)行認(rèn)證，然后將該標(biāo)簽ID和其他信息提供 給主計(jì)算機(jī)。
通常，當(dāng)讀取器/寫入器裝置302和RF ID標(biāo)簽202如上所述地對(duì)要 發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并根據(jù)時(shí)刻信息T和系統(tǒng)ID來執(zhí)行相互認(rèn)證時(shí)，被 第三方攔截的由讀取器/寫入器裝置302和RF ID標(biāo)簽202發(fā)送的數(shù)據(jù)被 解密并不正當(dāng)?shù)厥褂玫娘L(fēng)險(xiǎn)很小。這增強(qiáng)了讀取器/寫入器裝置302和RF ID標(biāo)簽202的安全性。
圖8示出了由讀取器/寫入器裝置302執(zhí)行的處理的流程圖。圖9A 和9B示出了由有源型RF ID標(biāo)簽202執(zhí)行的處理的流程圖。
參照?qǐng)D8，步驟402類似于圖4的步驟402，因而不再對(duì)其進(jìn)行描述。 在步驟414處，控制單元310將ID請(qǐng)求命令提供給數(shù)據(jù)生成單元322。 數(shù)據(jù)生成單元322根據(jù)預(yù)定密碼體制(如DES (數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn))、三重 DES或AES (高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)))，使用從存儲(chǔ)器314獲取的加密密鑰Ke， 對(duì)包含從控制單元310接收到的標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令并包含從存儲(chǔ)器314獲 取的當(dāng)前時(shí)刻信息T和系統(tǒng)ID (ID—system)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。然后，數(shù) 據(jù)生成單元322對(duì)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以由此生成編碼數(shù)據(jù)。發(fā)送器單 元332使用加密的數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后發(fā)送頻率&的RF信號(hào)(圖 7A中的發(fā)送處理42)。步驟418類似于圖4的步驟418，因此不再對(duì)其 進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D9A，步驟502到515類似于圖5的那些步驟，因此不再對(duì)其 進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D9B，在步驟516處，在控制單元210的控制下，數(shù)據(jù)解碼單 元242根據(jù)預(yù)定密碼體制使用從存儲(chǔ)器214獲取的加密/解密密鑰Ke對(duì) 經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，然后將包含命令、標(biāo)簽ID (ID—tag)、時(shí)刻信息 T以及系統(tǒng)ID (ID—system)的解密數(shù)據(jù)提供給控制單元210。該數(shù)據(jù)可
以包含控制時(shí)間表及時(shí)間控制順序。當(dāng)接收到該數(shù)據(jù)時(shí)，控制單元210
將解密出的時(shí)刻T和系統(tǒng)ID與存儲(chǔ)器214中所存儲(chǔ)的時(shí)刻T和系統(tǒng)ID 進(jìn)行比較，以確定解密出的時(shí)間信息和ID是否與所存儲(chǔ)的時(shí)間信息和ID 相匹配，以對(duì)讀取器/寫入器裝置302進(jìn)行認(rèn)證。
在步驟518處，控制單元210確定認(rèn)證是否成功。如果確定認(rèn)證不 成功，則控制單元210在步驟520處將數(shù)據(jù)解碼單元242禁用。然后， 過程進(jìn)行到圖9B的步驟530。
如果在步驟518處確定認(rèn)證成功，則控制單元210在步驟522處從 數(shù)據(jù)解碼單元242接收包含標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令的解密數(shù)據(jù)，然后對(duì)解密出 的解碼數(shù)據(jù)中包含的接收命令進(jìn)行處理，然后將從讀取器/寫入器裝置 302的訪問的記錄存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中。
在步驟526處，根據(jù)標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令，控制單元210在根據(jù)隨機(jī)數(shù) 從預(yù)定時(shí)段內(nèi)的預(yù)定數(shù)量個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇出的一時(shí)隙內(nèi)使能數(shù)據(jù)生成 單元222和發(fā)送器單元230。此選擇的時(shí)隙對(duì)應(yīng)于圖7C的發(fā)送處理56 的時(shí)段。數(shù)據(jù)生成單元222根據(jù)預(yù)定密碼體制使用加密密鑰Ke對(duì)包含從 存儲(chǔ)器214讀出的RF ID標(biāo)簽202的標(biāo)簽ID (ID—tag)、時(shí)刻信息T以及 系統(tǒng)ID (ID—system)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)經(jīng)加密 的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后將經(jīng)編碼的加密數(shù)據(jù)提供給發(fā)送器單元230。發(fā)送 器單元230使用經(jīng)編碼的加密數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后通過天線284 發(fā)送頻率f2的RF信號(hào)(圖7C中的發(fā)送56)。步驟528和530類似于圖 5的那些步驟，因此不再對(duì)其進(jìn)行描述。
回到參照?qǐng)D8，步驟422到424類似于圖4的那些步驟，因此不再 對(duì)其進(jìn)行描述。在步驟428處，接收器單元350將所接收到的數(shù)據(jù)提供 給數(shù)據(jù)解碼單元342。數(shù)據(jù)解碼單元342根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)所接收到的 數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后根據(jù)預(yù)定密碼體制對(duì)解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，然后 將數(shù)據(jù)接收和解密出的數(shù)據(jù)提供給控制單元310?？刂茊卧?10將解密出 的時(shí)間T和系統(tǒng)ID與存儲(chǔ)器314中所存儲(chǔ)的時(shí)間T和系統(tǒng)ID進(jìn)行比較， 以確定解密出的時(shí)間信息和ID是否與所存儲(chǔ)的時(shí)間信息和ID相匹配， 以對(duì)RF ID標(biāo)簽202進(jìn)行認(rèn)證。在RF ID標(biāo)簽202的控制單元210和讀
取器/寫入器裝置302的控制單元310中，即使接收到的時(shí)刻信息T與所 存儲(chǔ)的時(shí)刻信息T之間存在落入預(yù)定范圍(例如士0.5秒)內(nèi)的誤差，它
們也可以確定所接收到的時(shí)刻信息與所存儲(chǔ)的時(shí)刻信息相匹配。
在步驟430處，控制單元310確定認(rèn)證是否成功。如果確定認(rèn)證不 成功，則過程返回到步驟422。如果確定認(rèn)證成功，則過程進(jìn)行到步驟 432。步驟436類似于圖4的步驟436,因此不再對(duì)其進(jìn)行描述。
本發(fā)明的發(fā)明人和其他人員在美國專利申請(qǐng)第11/247,333號(hào)中也公 開了上述有源RF ID標(biāo)簽和讀取器/寫入器，通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入 于此。 '
出于安全性的目的，希望不時(shí)地改變?cè)谧x取器/寫入器裝置302和有 源RF ID標(biāo)簽202中使用的加密/解密密鑰Ke。圖6的讀取器/寫入器裝 置302和有源RF ID標(biāo)簽202使用一個(gè)公共加密/解密密鑰Ke執(zhí)行加密 和解密。因此，為了改變?cè)谒鼈冎惺褂玫募用?解密密鑰Ke，必須同時(shí)改 變存儲(chǔ)在讀取器/寫入器裝置和所有相關(guān)有源RF ID標(biāo)簽中的所有加密/ 解密密鑰Ke。因此， 一旦開始改變或重寫存儲(chǔ)在RF ID標(biāo)簽中的加密/ 解密密鑰，就不能使用讀取器/寫入器裝置和任一個(gè)RFID標(biāo)簽，直到收 集到所有這些RF ID標(biāo)簽并且針對(duì)所有RF ID標(biāo)簽完成了所述改變。
本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，讀取器/寫入器裝置可以在時(shí)間間隔足夠短的相繼 多個(gè)時(shí)隙中交替地發(fā)送包含有使用當(dāng)前加密密鑰加密的命令和新加密密 鑰的數(shù)據(jù)幀、和包含有使用新加密密鑰加密的命令的另一數(shù)據(jù)幀，并且 各個(gè)RF ID標(biāo)簽可以對(duì)使用當(dāng)前加密密鑰加密的新加密密鑰進(jìn)行接收和 解密，然后將該新加密密鑰設(shè)置為要存儲(chǔ)在該RF ID標(biāo)簽中的加密/解密 密鑰，從而可以在繼續(xù)使用讀取器/寫入器裝置和多個(gè)RF ID標(biāo)簽的同時(shí) 容易地隨時(shí)間改變這些RF ID標(biāo)簽的加密密鑰。
圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有源RF ID標(biāo)簽204和讀取器/寫 入器裝置304的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，讀取器/寫入器裝置304可以同時(shí) 使用兩個(gè)加密/解密密鑰Kel和Ke2，并且可以使用加密/解密密鑰Kel 對(duì)標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令(CMD)以及加密/解密密鑰Ke2進(jìn)行加密，然后將 它們作為加密數(shù)據(jù)發(fā)送。RF ID標(biāo)簽204使用其當(dāng)前的一個(gè)加密/解密密 鑰Kel對(duì)諸如標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，然后使用當(dāng)前加密
/解密密鑰Kel對(duì)響應(yīng)進(jìn)行加密以進(jìn)行發(fā)送。RF ID標(biāo)簽204可以將當(dāng)前 加密/解密密鑰Kel改變?yōu)閺淖x取器/寫入器裝置304接收到的新加密/解 密密鑰Ke2。
在圖10中，根據(jù)來自主計(jì)算機(jī)的命令，讀取器/寫入器裝置304的 控制單元310從主計(jì)算機(jī)接收不同的數(shù)據(jù)項(xiàng)以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器314 中。存儲(chǔ)器314分別存儲(chǔ)一個(gè)或兩個(gè)加密/解密密鑰作為第一加密/解密密 鑰Kel和第二加密/解密密鑰Ke2，并存儲(chǔ)所有己注冊(cè)有源RF ID標(biāo)簽的 標(biāo)簽ID的列表LID。根據(jù)來自讀取器/寫入器裝置304的命令，RFID標(biāo) 簽204的控制單元210將從讀取器/寫入器裝置304接收到的不同數(shù)據(jù)項(xiàng) 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中。存儲(chǔ)器214存儲(chǔ)一個(gè)可重寫的加密/解密密鑰Ke。 RF ID標(biāo)簽204和讀取器/寫入器裝置304的其他部件和操作類似于圖6 中的RF ID標(biāo)簽202和讀取器/寫入器裝置302的部件和操作，因此不再 對(duì)它們進(jìn)行描述。
圖11A示出了讀取器/寫入器裝置304中的對(duì)攜帶有多個(gè)數(shù)據(jù)幀(每 一個(gè)數(shù)據(jù)幀都包含使用兩個(gè)相應(yīng)加密密鑰Kel和Ke2中的對(duì)應(yīng)一個(gè)來加 密的標(biāo)簽ID請(qǐng)求或信息請(qǐng)求命令(CMD))的RF信號(hào)的發(fā)送處理42的 時(shí)序圖。圖11B示出了讀取器/寫入器裝置304中的接收就緒狀態(tài)46和 對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理48的時(shí)序圖。圖11C和11D示出了 RF ID 標(biāo)簽204中的載波偵聽50和52、對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理54、以 及對(duì)攜帶有使用加密密鑰Kel和Ke2中的任一個(gè)加密的響應(yīng)的RF信號(hào) 的發(fā)送處理56的相應(yīng)不同時(shí)序圖。
參照?qǐng)D11A，讀取器/寫入器裝置304的數(shù)據(jù)生成單元322生成包含 有從控制單元310接收到的對(duì)RF ID標(biāo)簽的標(biāo)簽ID請(qǐng)求或信息請(qǐng)求命令 以及新加密/解密密鑰Ke2的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)定密碼體制使用加密密鑰 Kel對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以由此生成第一加密數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)生成單元322 進(jìn)一步生成包含有標(biāo)簽ID請(qǐng)求或信息請(qǐng)求命令的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)定密 碼體制使用新加密/解密密鑰Ke2對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以由此生成第二加 密數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)生成單元322交替地根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)第一加密數(shù)據(jù)
幀和第二加密數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼，以由此生成兩個(gè)不同的編碼加密數(shù)據(jù)幀。 發(fā)送器單元230在時(shí)間間隔充分短的相繼多個(gè)時(shí)隙中交替地發(fā)送頻率為 f\的攜帶有這兩個(gè)加密數(shù)據(jù)幀中的相應(yīng)加密數(shù)據(jù)幀的RF信號(hào)。讀取器/
寫入器裝置304的其他發(fā)送操作類似于圖7A的讀取器/寫入器裝置302 的發(fā)送操作，因此不再對(duì)其進(jìn)行描述。
圖12A和12B示出了使用相應(yīng)的加密/解密密鑰Kel和Ke2加密的 數(shù)據(jù)幀的示例。
參照?qǐng)D12A，使用加密/解密密鑰Kel加密的加密數(shù)據(jù)幀包括幀頭部、 使用加密密鑰Kel加密的幀數(shù)據(jù)以及CRC。該幀數(shù)據(jù)包括加密/解密密鑰 Ke2、日期和時(shí)刻、系統(tǒng)ID、命令、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、可變數(shù)據(jù)以及啞數(shù)據(jù)的 多個(gè)字段。
參照?qǐng)D12B，使用加密/解密密鑰Ke2加密的加密數(shù)據(jù)幀包括幀頭部、 使用加密密鑰Ke2加密的幀數(shù)據(jù)以及CRC。該幀數(shù)據(jù)包括代替加密/解密 密鑰的啞數(shù)據(jù)、日期和時(shí)刻、系統(tǒng)ID、命令、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、可變數(shù)據(jù)以及 椏數(shù)據(jù)的多個(gè)字段。
圖13示出了存儲(chǔ)在讀取器/寫入器裝置304的存儲(chǔ)器314中的已注 冊(cè)有源RJF ID標(biāo)簽的標(biāo)簽ID的列表LID的示例。該列表LID包括已注 冊(cè)RF ID標(biāo)簽的標(biāo)簽ID和它們的當(dāng)前有效加密/解密密鑰Kel/Ke2。
參照?qǐng)D11C，在有源RF ID標(biāo)簽204中，接收器單元250和載波確 定單元246執(zhí)行類似于圖7C的載波偵聽的載波偵聽。
當(dāng)RF ID標(biāo)簽204進(jìn)入了讀取器/寫入器裝置304的通信范圍時(shí)，響 應(yīng)于載波確定單元246對(duì)于存在載波所得到的確定結(jié)果(DT)，在隨后的 接收處理54的時(shí)段中，將接收器單元250和數(shù)據(jù)解碼單元242使能諸如 3個(gè)數(shù)據(jù)幀的時(shí)間長(zhǎng)度的預(yù)定持續(xù)時(shí)間。接收器單元250對(duì)頻率&的RF 信號(hào)進(jìn)行接收和解調(diào)，從而生成包含有各不相同的命令的2個(gè)相繼的編 碼加密數(shù)據(jù)幀。3個(gè)數(shù)據(jù)幀的時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)足以接收2個(gè)相繼的編碼加密 數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)解碼單元242根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)編碼加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼， 然后根據(jù)預(yù)定密碼體制使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中的加密/解密密鑰 Ke-Kel對(duì)這些加密數(shù)據(jù)幀中的可解密的一個(gè)進(jìn)行解密，由此從被解密的
加密數(shù)據(jù)幀中提取命令，然后將該命令提供給控制單元210。不能使用加
密/解密密鑰Ke-Kel對(duì)使用加密/解密密鑰Ke2加密的其他加密數(shù)據(jù)幀進(jìn) 行解密。響應(yīng)于接收到該命令，控制單元210根據(jù)與該命令一起包含的 時(shí)刻信息T和系統(tǒng)ID對(duì)讀取器/寫入器裝置304進(jìn)行認(rèn)證。
當(dāng)認(rèn)證成功時(shí)，控制單元210在預(yù)定時(shí)段內(nèi)隨機(jī)選擇的發(fā)送處理56 的時(shí)段中使能數(shù)據(jù)生成單元222和發(fā)送器單元230。然后，數(shù)據(jù)生成單元 222根據(jù)預(yù)定密碼體制使用加密密鑰Ke = Kel對(duì)包含有從存儲(chǔ)器214獲 取的標(biāo)簽ID (ID—tag)、時(shí)刻信息T以及系統(tǒng)ID (ID—system)的數(shù)據(jù)進(jìn) 行加密，然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。發(fā)送器單元 230使用包含有經(jīng)加密標(biāo)簽ID的響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，從而發(fā)送頻 率f2或f2i的RF響應(yīng)信號(hào)。作為另一種選擇，數(shù)據(jù)生成單元222可以使 用接收到的新加密/解密密鑰Ke2對(duì)該響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。之后，當(dāng)在解 密出的數(shù)據(jù)中包含有與當(dāng)前加密/解密密鑰Ke = Kel不同的新加密/解密 密鑰Ke2時(shí)，控制單元210將該加密/解密密鑰Ke = Ke2設(shè)置為加密/解 密密鑰Ke。
參照?qǐng)DIIB，讀取器/寫入器裝置304的接收器單元350處于接收就 緒狀態(tài)46，然后在接收處理48的時(shí)段中對(duì)所接收到的RF信號(hào)進(jìn)行解調(diào)， 以由此再現(xiàn)編碼加密數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)解碼單元342根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該 編碼加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器314中的加密/解密密鑰 Kel或Ke2根據(jù)預(yù)定密碼體制對(duì)經(jīng)解碼的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，從而再現(xiàn) 包含有標(biāo)簽ID的響應(yīng)數(shù)據(jù)，然后將所再現(xiàn)的響應(yīng)提供給控制單元310。 響應(yīng)于所接收并再現(xiàn)的響應(yīng)，控制單元310根據(jù)在該響應(yīng)中包含的時(shí)刻 信息T和系統(tǒng)ID對(duì)RF ID標(biāo)簽204進(jìn)行認(rèn)證，然后將該標(biāo)簽ID和其他 信息提供給主計(jì)算機(jī)。當(dāng)對(duì)使用加密/解密密鑰Kel加密的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 的接收和解密成功時(shí)，控制單元310將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器314中的列表LID 中的對(duì)應(yīng)RF ID標(biāo)簽204的標(biāo)簽ID的加密/解密密鑰Kel改變成新加密/ 解密密鑰Ke2。
回到參照?qǐng)D11C，之后，響應(yīng)于載波確定單元246對(duì)存在載波的所 得到的確定結(jié)果(DT)，在下一接收處理54的時(shí)段中使能接收器單元250
和數(shù)據(jù)解碼單元242。然后，接收器單元250接收并解調(diào)頻率f\的RF信 號(hào)，從而生成包含有相應(yīng)命令的2個(gè)相繼的編碼加密數(shù)據(jù)項(xiàng)。數(shù)據(jù)解碼 單元242根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 214中的加密/解密密鑰Ke=Ke2根據(jù)預(yù)定密碼體制對(duì)這些加密數(shù)據(jù)幀中 的可解密的一個(gè)進(jìn)行解密，由此提取命令，然后將該命令提供給控制單 元210。不能使用加密/解密密鑰Ke=Ke2對(duì)使用加密/解密密鑰Kel加密 的其他加密數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解密。響應(yīng)于接收到該命令，控制單元210根據(jù) 與該命令一起包含的數(shù)據(jù)對(duì)讀取器/寫入器裝置304進(jìn)行認(rèn)證。
當(dāng)認(rèn)證成功時(shí)，在預(yù)定時(shí)段內(nèi)隨機(jī)選擇的發(fā)送處理56的時(shí)段中使能 數(shù)據(jù)生成單元222和發(fā)送器單元230。數(shù)據(jù)生成單元222根據(jù)預(yù)定密碼體 制使用加密密鑰Ke = Ke2對(duì)從存儲(chǔ)器214提取的所需要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密， 然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。發(fā)送器單元230使用 包含有經(jīng)加密標(biāo)簽ID的響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，從而發(fā)送頻率&或f2i 的RF響應(yīng)信號(hào)。
圖liD是當(dāng)具有在圖11C的第一接收處理54中改變了的加密/解密 密鑰Ke = Ke2的RF ID標(biāo)簽204進(jìn)入了讀取器/寫入器裝置304的通信范 圍時(shí)、RP ID標(biāo)簽204中的對(duì)接收到的RF信號(hào)的接收處理54和對(duì)攜帶 有使用加密/解密密鑰Ke2加密的響應(yīng)的RF信號(hào)的發(fā)送處理56的時(shí)序 圖。RF ID標(biāo)簽204執(zhí)行與圖11C的第二接收處理54和發(fā)送處理56類 似的處理。
按此方式，讀取器/寫入器裝置304可以隨時(shí)間將進(jìn)入讀取器/寫入器 裝置304的通信范圍的RF ID標(biāo)簽中的加密/解密密鑰Kel改變成加密/ 解密密鑰Ke2。因此讀取器/寫入器裝置304最終可以改變所有RF ID標(biāo) 簽204的加密/解密密鑰。
圖14是由讀取器/寫入器裝置304執(zhí)行的處理的流程圖。圖15是由 有源RF ID標(biāo)簽204執(zhí)行的處理的流程圖。
參照?qǐng)D14，在步驟614處，根據(jù)圖8的步驟414到418和步驟422 到436,讀取器/寫入器裝置304的控制單元310使用已從主計(jì)算機(jī)接收 然后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器314中作為加密/解密密鑰Kel和Ke2中的相應(yīng)加密/
解密密鑰的同一加密/解密密鑰Kel，根據(jù)預(yù)定密碼體制對(duì)要發(fā)送的包含 有標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密?？刂茊卧?10接著在時(shí)間間隔充分
短的相繼多個(gè)時(shí)隙中重復(fù)地生成已根據(jù)預(yù)定編碼方案編碼的編碼數(shù)據(jù)
幀,然后使用該編碼數(shù)據(jù)幀對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，從而發(fā)送頻率f,的RF信號(hào)。 在步驟616處，控制單元310確定其是否具有與加密/解密密鑰Kel 不同并且是從主計(jì)算機(jī)接收到的新接收加密/解密密鑰(Ke2)， g卩，是否 需要在讀取器/寫入器304和相關(guān)聯(lián)的有源RF ID標(biāo)簽中執(zhí)行將加密/解密 密鑰Kel改變成新加密/解密密鑰(Ke2)的處理。如果確定不需要執(zhí)行 改變加密/解密密鑰Kel的處理，則過程回到步驟614。
如果確定需要執(zhí)行改變加密/解密密鑰的處理，則控制單元310在步 驟618處在存儲(chǔ)器314中將新加密/解密密鑰(Ke2 # Kel)設(shè)置到加密/ 解密密鑰Ke2，同時(shí)在存儲(chǔ)器314中保持當(dāng)前加密/解密密鑰Kel。
在步驟620處，根據(jù)圖8的步驟414到418和步驟422到436，控 制單元310根據(jù)預(yù)定密碼體制使用當(dāng)前加密密鑰Kel對(duì)包含有標(biāo)簽ID請(qǐng) 求命令和新加密/解密密鑰Ke2的要發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，由此生成第一加 密數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)定密碼體制使用新加密密鑰Ke2 (^Kel)對(duì)包含有 標(biāo)簽ID請(qǐng)求命令的要發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，由此生成第二加密數(shù)據(jù)，然后 根據(jù)預(yù)定編碼方案交替地對(duì)第一和第二加密數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼以由此生成 編碼數(shù)據(jù)幀，然后使用編碼數(shù)據(jù)幀對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制以由此連續(xù)發(fā)送頻率 A的RF信號(hào)。
在步驟622處，控制單元310對(duì)存儲(chǔ)器314中的列表LID進(jìn)行査找， 從而確定是否在該列表LID中的所有RF ID標(biāo)簽中都己建立新加密/解密 密鑰Ke2。如果確定尚未在所有RF ID標(biāo)簽中都建立新加密/解密密鑰 Ke2，則過程回到步驟620。
如果確定了在所有RF ID標(biāo)簽中都已建立新加密/解密密鑰Ke2,則 控制單元310在步驟624處刪除前一加密/解密密鑰Kel，然后還將新加 密/解密密鑰Ke2設(shè)置到加密/解密密鑰Kel。其后，過程回到步驟614。
參照?qǐng)D15，在步驟714處，根據(jù)圖9A和9B的步驟502到530， RP ID標(biāo)簽204的控制單元210對(duì)攜帶有包含命令等的加密數(shù)據(jù)幀的RF信 號(hào)進(jìn)行接收和解調(diào)，然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)解調(diào)后的加密數(shù)據(jù)幀進(jìn)行 解碼以由此生成解碼加密數(shù)據(jù)幀，然后使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器214中的加密/
解密密鑰Ke = Kel根據(jù)預(yù)定密碼體制對(duì)解碼加密數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解密以由此 提取包含命令的數(shù)據(jù)，然后將該數(shù)據(jù)提供給控制單元210?？刂茊卧?10 根據(jù)在該命令中包含的時(shí)刻信息T和系統(tǒng)ID對(duì)讀取器/寫入器裝置304 進(jìn)行認(rèn)證。當(dāng)認(rèn)證成功時(shí)，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)隨機(jī)選擇的發(fā)送處理56的時(shí)段 中使能數(shù)據(jù)生成單元222和發(fā)送器單元230。數(shù)據(jù)生成單元222根據(jù)預(yù)定 密碼體制使用加密密鑰Ke = Kel對(duì)包含有從存儲(chǔ)器214獲取的標(biāo)簽ID (ID—tag)、時(shí)刻信息T以及系統(tǒng)ID (ID—system)的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密， 由此生成加密數(shù)據(jù)幀，然后根據(jù)預(yù)定編碼方案對(duì)該加密數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼 以由此生成編碼加密數(shù)據(jù)幀，然后使用經(jīng)編碼的響應(yīng)數(shù)據(jù)幀對(duì)載波進(jìn)行 調(diào)制以由此發(fā)送RP信號(hào)。
在步驟716處，控制單元210確定RF ID標(biāo)簽204是否已從讀取器/ 寫入器裝置304接收到與當(dāng)前加密/解密密鑰Ke = Kel不同的新加密/解 密密鑰Ke2。如果確定了沒有接收到新加密/解密密鑰Ke2，則過程回到 步驟714。
如果在步驟716處確定了已接收到新加密/解密密鑰Ke2，則控制單 元210在步驟718處將新加密/解密密鑰Ke = Ke2設(shè)置到加密/解密密鑰 Ke。其后，過程回到步驟714。
盡管結(jié)合對(duì)RF ID標(biāo)簽的應(yīng)用描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明并不限于該應(yīng)用，還可以應(yīng)用于非接觸式IC卡。
上述的實(shí)施例僅僅是典型示例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到對(duì)這些 示例的組合、修改和變化。應(yīng)該注意，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離 本發(fā)明的原理和所附權(quán)利要求書的情況下對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1、一種信息訪問系統(tǒng)，該信息訪問系統(tǒng)用于訪問存儲(chǔ)在非接觸式信息存儲(chǔ)裝置中的信息，所述信息訪問系統(tǒng)包括讀取器/寫入器裝置，其可以連接到信息處理設(shè)備，并具有第一存儲(chǔ)器；第一控制單元；第一加密單元，用于對(duì)包含有信息請(qǐng)求的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成加密數(shù)據(jù)；第一發(fā)送器單元，用于周期性地發(fā)送攜帶有所述加密數(shù)據(jù)的第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)；第一接收器單元，其被設(shè)計(jì)為持續(xù)地準(zhǔn)備好接收不同于所述第一頻率的第二頻率的射頻信號(hào)；以及第一解密單元，用于對(duì)由所述第二頻率的射頻信號(hào)攜帶的另一加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密；和有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置，其具有第二存儲(chǔ)器；第二控制單元；第二接收器單元，用于對(duì)所述第一頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行載波偵聽以進(jìn)行檢測(cè)；第二解密單元，用于對(duì)由所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)攜帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密以由此再現(xiàn)請(qǐng)求數(shù)據(jù)；第二加密單元，用于響應(yīng)于所再現(xiàn)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)中的信息請(qǐng)求而對(duì)包含有存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的標(biāo)識(shí)的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，從而生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)；以及第二發(fā)送器單元，用于發(fā)送攜帶有所述響應(yīng)加密數(shù)據(jù)的所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，其中，響應(yīng)于來自信息處理設(shè)備的請(qǐng)求，在所述第一控制單元的控制下，所述第一加密單元使用存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)器中的第一加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng)求和第二加密密鑰的第一數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第一加密數(shù)據(jù)，并使用存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)器中的所述第二加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng)求的第二數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第二加密數(shù)據(jù)，并且，所述第一發(fā)送器單元周期性地發(fā)送按時(shí)分方式攜帶有第一加密數(shù)據(jù)和第二加密數(shù)據(jù)的所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)，并且在所述第二控制單元的控制下，所述第二接收器單元在按預(yù)定周期出現(xiàn)的預(yù)定時(shí)段中對(duì)所述第一頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行載波偵聽，其中，當(dāng)所述第二接收器單元在特定的預(yù)定時(shí)段中偵聽并檢測(cè)到所述第一頻率的射頻信號(hào)的載波時(shí)，在所述第二控制單元的控制下，所述第二接收器單元還接收所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)，并且所述第二解密單元使用存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的一個(gè)加密密鑰對(duì)由所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)攜帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密以由此再現(xiàn)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰是所述第一加密密鑰或所述第二加密密鑰，并且響應(yīng)于由所述第二解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含的信息請(qǐng)求，所述第二加密單元使用存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)，并且，所述第二發(fā)送器單元發(fā)送攜帶有所述響應(yīng)加密數(shù)據(jù)的所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，其中，所述第一接收器單元接收所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，所述第一解密單元使用存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)的所述第一加密密鑰或所述第二加密密鑰對(duì)由所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)攜帶的響應(yīng)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn)響應(yīng)數(shù)據(jù)，并且當(dāng)在由所述第二解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含有與存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰不同的所述第二加密密鑰時(shí)，所述第二控制單元將所述第二加密密鑰設(shè)置為要存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的信息訪問系統(tǒng)，其中，所述第一頻率的信 息請(qǐng)求信號(hào)交替地?cái)y帶所述第一加密數(shù)據(jù)和所述第二加密數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的信息訪問系統(tǒng)，其中，所述第一控制單元初始時(shí)將同一個(gè)加密密鑰設(shè)置為所述第一加密密鑰和所述第二加密密鑰 中的每一個(gè)加密密鑰，并且當(dāng)所述第一控制單元從信息處理設(shè)備接收到與所述第一加密密鑰不 同的新加密密鑰時(shí)，所述第一控制單元將所述新加密密鑰設(shè)置為所述第 二加密密鑰。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息訪問系統(tǒng)，該信息訪問系統(tǒng)還包括多 個(gè)這種有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置，其中，當(dāng)確定了從所述多個(gè)有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置全體中的每一個(gè)接 收到響應(yīng)于所述第一加密數(shù)據(jù)的所述響應(yīng)加密數(shù)據(jù)時(shí)，所述第一控制單元將所述第二加密密鑰也設(shè)置為要存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)器中的所述第一 加密密鑰。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的信息訪問系統(tǒng)，其中，所述第二接收器單 元接收所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度足以接收所述第 一加密數(shù)據(jù)和所述第二加密數(shù)據(jù)兩者。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的信息訪問系統(tǒng)，其中，在所述第二控制單元將所述第二加密密鑰設(shè)置為存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密 密鑰之前，所述第二加密單元使用作為所述一個(gè)加密密鑰的所述第一加 密密鑰對(duì)響應(yīng)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息訪問系統(tǒng)，其中，在載波偵聽過程中， 所述第二控制單元在特定的預(yù)定時(shí)段和后繼的預(yù)定時(shí)段中使所述第二接 收器單元處于活動(dòng)狀態(tài)并使所述第二發(fā)送器單元處于不活動(dòng)狀態(tài)，并且當(dāng)所述第二接收器單元在特定的預(yù)定時(shí)段中試圖對(duì)所述第一頻率的 射頻信號(hào)進(jìn)行載波偵聽但是未檢測(cè)到載波時(shí)，所述第二控制單元在用于 進(jìn)行載波偵聽的所述特定預(yù)定時(shí)段與用于后繼載波偵聽的后繼預(yù)定時(shí)段 之間的非載波偵聽時(shí)段內(nèi)將所述第二接收器單元和所述第二發(fā)送器單元 控制為保持不活動(dòng)狀態(tài)。
8、 一種讀取器/寫入器裝置，該讀取器/寫入器裝置可以連接到信息 處理設(shè)備并且能夠與多個(gè)非接觸式信息存儲(chǔ)裝置進(jìn)行通信，所述讀取器/寫入器裝置包括 存儲(chǔ)器， 控制單元，加密單元，用于對(duì)包含有信息請(qǐng)求的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成 加密數(shù)據(jù)，發(fā)送器單元，用于周期性地發(fā)送攜帶有所述加密數(shù)據(jù)的第一頻率的 信息請(qǐng)求信號(hào)，接收器單元，其被設(shè)計(jì)為持續(xù)地準(zhǔn)備好接收不同于所述第一頻率的 第二頻率的射頻信號(hào)，以及解密單元，用于對(duì)由所述第二頻率的射頻信號(hào)攜帶的另一加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，其中，響應(yīng)于來自信息處理設(shè)備的請(qǐng)求，在所述控制單元的控制下，所述 加密單元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的第一加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng)求和 第二加密密鑰的第一數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第一加密數(shù)據(jù)，并使用存 儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述第二加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng)求的第二數(shù)據(jù)進(jìn) 行加密以由此生成第二加密數(shù)據(jù)，并且，所述發(fā)送器單元周期性地發(fā)送 按時(shí)分方式攜帶有第一加密數(shù)據(jù)和第二加密數(shù)據(jù)的所述第一頻率的信息 請(qǐng)求信號(hào)，并且所述接收器單元接收所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，所述解密單元使用 存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)的所述第一加密密鑰或所述第二加密密鑰對(duì) 由所述第二頻率的射頻信號(hào)攜帶的另一加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn) 響應(yīng)數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的讀取器/寫入器裝置，其中，所述第一頻 率的信息請(qǐng)求信號(hào)交替地?cái)y帶所述第一加密數(shù)據(jù)和所述第二加密數(shù)據(jù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的讀取器/寫入器裝置，其中，當(dāng)確定了從 所述多個(gè)非接觸式信息存儲(chǔ)裝置全體中的每一個(gè)接收到響應(yīng)于所述第一 加密數(shù)據(jù)的響應(yīng)加密數(shù)據(jù)時(shí)，所述控制單元將所述第二加密密鑰也設(shè)置 為要存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述第一加密密鑰。
11、 一種有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置，該有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝 置能夠與讀取器/寫入器裝置進(jìn)行通信，所述非接觸式信息存儲(chǔ)裝置包括存儲(chǔ)器， 控制單元，接收器單元，用于對(duì)第一頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行載波偵聽以進(jìn)行檢測(cè)， 解密單元，用于對(duì)由所述第一頻率的射頻信號(hào)攜帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn)包含有信息請(qǐng)求的請(qǐng)求數(shù)據(jù)，加密單元，用于響應(yīng)于所再現(xiàn)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)中的信息請(qǐng)求，對(duì)包含有存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的標(biāo)識(shí)的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，從而生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)；以及發(fā)送器單元，用于發(fā)送攜帶有所述響應(yīng)加密數(shù)據(jù)的第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，所述第二頻率不同于所述第一頻率，其中，在所述控制單元的控制下，所述接收器單元在按預(yù)定周期出現(xiàn)的預(yù) 定時(shí)段中對(duì)所述第一頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行載波偵聽，其中，當(dāng)所述接收器單元在特定的預(yù)定時(shí)段中偵聽并檢測(cè)到所述第一頻率 的射頻信號(hào)的載波時(shí)，在所述控制單元的控制下，所述接收器單元還接 收所述第一頻率的射頻信號(hào)，并且所述解密單元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器 中的一個(gè)加密密鑰對(duì)由所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)攜帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn) 行解密，以由此再現(xiàn)數(shù)據(jù)，響應(yīng)于由所述解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含的信息請(qǐng)求，所述加密單 元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以 由此生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)，并且所述發(fā)送器單元發(fā)送攜帶有該響應(yīng)加密數(shù) 據(jù)的所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，其中，當(dāng)在由所述解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含有與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的 所述一個(gè)加密密鑰不同的另一加密密鑰時(shí)，所述控制單元將所述另一加 密密鑰設(shè)置為要存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置，其中，所 述接收器單元接收所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度足以接收所述第一加密數(shù)據(jù)和所述第二加密數(shù)據(jù)兩者。
13、 一種存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的程序，該程序用于可以連接到信息處 理設(shè)備并且能夠與多個(gè)非接觸式信息存儲(chǔ)裝置進(jìn)行通信的讀取器/寫入器裝置，所述讀取器/寫入器裝置包括存儲(chǔ)器；控制單元；加密單元，用 于對(duì)包含有信息請(qǐng)求的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成加密數(shù)據(jù)；發(fā)送器 單元，用于周期性地發(fā)送攜帶有所述加密數(shù)據(jù)的第一頻率的信息請(qǐng)求信 號(hào)；接收器單元，其被設(shè)計(jì)為持續(xù)地準(zhǔn)備好接收不同于所述第一頻率的 第二頻率的射頻信號(hào)；以及解密單元，用于對(duì)由所述第二頻率的射頻信 號(hào)攜帶的另一加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，所述程序可以進(jìn)行操作以實(shí)現(xiàn)以下步驟響應(yīng)于來自信息處理設(shè)備的請(qǐng)求，在所述控制單元的控制下，使得 所述加密單元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的第一加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng) 求和第二加密密鑰的第一數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第一加密數(shù)據(jù)，并使 用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述第二加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng)求的第二數(shù) 據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第二加密數(shù)據(jù)，并且使得所述發(fā)送器單元周期性 地發(fā)送按時(shí)分方式攜帶有第一加密數(shù)據(jù)和第二加密數(shù)據(jù)的所述第一頻率 的信息請(qǐng)求信號(hào)，使得所述接收器單元接收所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，以及 使得所述解密單元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)的所述第一加密 密鑰或所述第二加密密鑰對(duì)由所述第二頻率的射頻信號(hào)攜帶的另一加密 數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
14、 一種存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的程序，該程序用于能夠與讀取器/寫入 器裝置進(jìn)行通信的有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置，所述非接觸式信息存儲(chǔ) 裝置包括存儲(chǔ)器；控制單元；接收器單元，用于對(duì)第一頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行載波偵聽以進(jìn)行檢測(cè)；解密單元，用于對(duì)由所述第一頻率的射頻 信號(hào)攜帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn)包含有信息請(qǐng)求的請(qǐng)求數(shù)據(jù); 加密單元，用于響應(yīng)于所再現(xiàn)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)中的信息請(qǐng)求，對(duì)包含有存儲(chǔ) 在所述存儲(chǔ)器中的標(biāo)識(shí)的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，從而生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)； 以及發(fā)送器單元，用于發(fā)送攜帶有所述響應(yīng)加密數(shù)據(jù)的第二頻率的響應(yīng) 信號(hào)，所述第二頻率不同于所述第一頻率，所述程序可以進(jìn)行操作以實(shí) 現(xiàn)以下步驟當(dāng)所述接收器單元在特定的預(yù)定時(shí)段中偵聽并檢測(cè)到所述第一頻率 的射頻信號(hào)的載波時(shí)，在所述控制單元的控制下，使得所述接收器單元 還接收所述第一頻率的射頻信號(hào)，并且使得所述解密單元使用存儲(chǔ)在所 述存儲(chǔ)器中的一個(gè)加密密鑰對(duì)由所述第一頻率的信息請(qǐng)求信號(hào)攜帶的加 密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn)數(shù)據(jù)，響應(yīng)于由所述解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含的信息請(qǐng)求，使得所述加 密單元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加 密以由此生成響應(yīng)加密數(shù)據(jù)，并且使得所述發(fā)送器單元發(fā)送攜帶有該響 應(yīng)加密數(shù)據(jù)的所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，以及當(dāng)在由所述解密單元再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中包含有與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的 所述一個(gè)加密密鑰不同的另一加密密鑰時(shí)，使得所述控制單元將所述另 一加密密鑰設(shè)置為要存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述一個(gè)加密密鑰。
15、 一種在可以連接到信息處理設(shè)備并且能夠與多個(gè)非接觸式信息 存儲(chǔ)裝置進(jìn)行通信的讀取器/寫入器裝置中與多個(gè)非接觸式信息存儲(chǔ)裝置 進(jìn)行通信的方法，所述讀取器/寫入器裝置包括存儲(chǔ)器；控制單元；加 密單元，用于對(duì)包含有信息請(qǐng)求的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成加密數(shù) 據(jù)；發(fā)送器單元，用于周期性地發(fā)送攜帶有所述加密數(shù)據(jù)的第一頻率的 信息請(qǐng)求信號(hào)；接收器單元，其被設(shè)計(jì)為持續(xù)地準(zhǔn)備好接收不同于所述 第一頻率的第二頻率的射頻信號(hào)；以及解密單元，用于對(duì)由所述第二頻 率的射頻信號(hào)攜帶的另一加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，所述方法包括以下步驟響應(yīng)于來自信息處理設(shè)備的請(qǐng)求，在所述控制單元的控制下，使得 所述加密單元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的第一加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng) 求和第二加密密鑰的第一數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第一加密數(shù)據(jù)，并使 用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述第二加密密鑰對(duì)包含有信息請(qǐng)求的第二數(shù) 據(jù)進(jìn)行加密以由此生成第二加密數(shù)據(jù)，并且使得所述發(fā)送器單元周期性 地發(fā)送按時(shí)分方式攜帶有第一加密數(shù)據(jù)和第二加密數(shù)據(jù)的所述第一頻率 的信息請(qǐng)求信號(hào)，使得所述接收器單元接收所述第二頻率的響應(yīng)信號(hào)，以及使得所述解密單元使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)的所述第一加密 密鑰或所述第二加密密鑰對(duì)由所述第二頻率的射頻信號(hào)攜帶的另一加密 數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以由此再現(xiàn)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供信息訪問系統(tǒng)、讀取/寫入裝置和非接觸式信息存儲(chǔ)裝置。在信息訪問系統(tǒng)中，讀取器/寫入器裝置使用第一加密密鑰對(duì)信息請(qǐng)求和第二加密密鑰進(jìn)行加密以由此生成第一加密數(shù)據(jù)，使用第二加密密鑰對(duì)信息請(qǐng)求進(jìn)行加密以由此生成第二加密數(shù)據(jù)，并周期性地發(fā)送交替地?cái)y帶有第一加密數(shù)據(jù)和第二加密數(shù)據(jù)的信息請(qǐng)求信號(hào)。有源非接觸式信息存儲(chǔ)裝置接收該信息請(qǐng)求信號(hào)并使用存儲(chǔ)在其存儲(chǔ)器中的一個(gè)加密密鑰對(duì)該信息請(qǐng)求信號(hào)攜帶的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。當(dāng)在解密出的數(shù)據(jù)中包含有不同于所述一個(gè)加密密鑰的第二加密密鑰時(shí)，該信息存儲(chǔ)裝置使用所述第二加密密鑰重寫所述一個(gè)加密密鑰。
文檔編號(hào)G06K17/00GK101169833SQ20071010749
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日
發(fā)明者山田勇, 板崎輝, 鹽津真一, 稻野聰 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社