專利名稱：基于射頻識別(rfid)的傳感器網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及傳感器網(wǎng)絡(luò)，并具體涉及基于射頻識別(RFID)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
無線傳感器遠程實時提供數(shù)據(jù)的能力開創(chuàng)了廣泛的各種健康安全的應(yīng)用。從個人的觀點看，高度渴望有在食用之前確定是否食品含有有害的細菌或個人對其過敏的成分的能力。從社會的觀點看，近來國內(nèi)和國際事件增加了對配送系統(tǒng)在廣大的地理區(qū)域上對化學(xué)試劑、生物試劑和其它有害物品進行連續(xù)、實時監(jiān)視和檢測的需求。
由于傳感器和傳感器讀取器的成本，在大的地理區(qū)域上廣泛采用傳感器網(wǎng)絡(luò)或個人廣泛使用在當前是不可行的。此外，傳感器的不精確通常要求交叉驗證以消除假肯定，并且增加為每個應(yīng)用必須采用的傳感器數(shù)量。大范圍的地理上采用傳感器網(wǎng)絡(luò)的另一個問題是傳感器或傳感器表面的磨損要求傳感器定期更換，這增加了成本。
因此需要價廉，體積小，且靈活的無線傳感器。而且，需要價廉且大眾化的傳感器讀取器。
對分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)也有這樣的需要，以便以高度的成本效率進行實時監(jiān)視和檢測有害材料和/或條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及射頻(RF)可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中讀取器與功率RF可尋址傳感器通信。本發(fā)明也針對RF可尋址傳感器，其制造成本低于目前可獲得的大多類型的傳感器。
按照本發(fā)明的一個方面，RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)包括一個或多個RF可尋址傳感器，一個或多個耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器讀取器，一個或多個耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器讀取器，以及一個或多個耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的可選終端用戶裝置。在本發(fā)明的一個方面，通信網(wǎng)絡(luò)是可公共接入的通信網(wǎng)絡(luò)。在另一個方面，通信網(wǎng)絡(luò)是專用網(wǎng)絡(luò)或具有公共和專用部分的混合網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器讀取器通過RF信號與RF可尋址傳感器通信。無線傳感器讀取器也與通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)無線空中接口協(xié)議或有線數(shù)據(jù)通信協(xié)議通信。在本發(fā)明的另一個方面，RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)包括傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器具有傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯和地理定位處理邏輯。
RF可尋址傳感器結(jié)合射頻識別(RFID)標簽功能和傳感器功能。RF可尋址傳感器包括與無線傳感器讀取器通信的一個或多個天線，一個或多個傳感器元件，RF功率和通信接口，RFID控制模塊，和傳感器接口。RFID控制模塊包括RFID邏輯從而控制RFID標簽，所述RFID標簽與無線傳感器讀取器和/或傳統(tǒng)RFID標簽讀取器通信。RFID控制模塊也可包括處理傳感器數(shù)據(jù)的邏輯。在本發(fā)明的另一個方面，RF可尋址傳感器包括一個或多個與傳感器元件并聯(lián)的基準元件。
本發(fā)明也涉及無線傳感器讀取器。按照本發(fā)明的多個方面，無線傳感器讀取器包括一個或多個天線，用戶接口，控制器，網(wǎng)絡(luò)通信模塊，和RF可尋址傳感器邏輯模塊。網(wǎng)絡(luò)通信模塊經(jīng)配置從而提供與通信網(wǎng)絡(luò)的通信。RF可尋址傳感器邏輯模塊控制與RF可尋址傳感器的通信。無線傳感器讀取器是在無線裝置，如電話或PDA中實施的。在本發(fā)明的一個方面中，RF可尋址傳感器邏輯模塊要么通過設(shè)計集成到裝置中，要么通過下載傳感器邏輯而集成到位于該裝置的可編程處理器中。在本發(fā)明的另一個方面中，RF可尋址傳感器邏輯模塊通過接口耦合到該裝置。
本發(fā)明也涉及用于在基于RFID的傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器通信的方法。按照本發(fā)明的一個方面，一個或多個RF可尋址傳感器的讀取是在無線傳感器讀取器啟動的。然后無線傳感器讀取器將信號傳送給RF可尋址傳感器從而初始化傳感器并對其加電。然后無線傳感器讀取器分離(isolate)一個RF可尋址傳感器。在本發(fā)明的一個方面中，無線傳感器讀取器發(fā)送信號給分離的RF可尋址傳感器，從而獲得傳感器數(shù)據(jù)。然后，RF可尋址傳感器將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送給無線傳感器讀取器。無線傳感器讀取器對數(shù)據(jù)執(zhí)行其他的處理，或?qū)?shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)傳感器處理器以便進一步處理。在本發(fā)明的某些方面，接收的傳感器數(shù)據(jù)和/或處理的傳感器數(shù)據(jù)可顯示在無線傳感器讀取器上。在本發(fā)明的另一個方面，原始的傳感器數(shù)據(jù)和/或處理的傳感器數(shù)據(jù)被傳送到處理器和/或耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的終端用戶裝置。
這些和其它的目的，優(yōu)點和特征易于從下面本發(fā)明詳細的描述中理解。


包括在此并構(gòu)成說明書一部分的附圖和描述一起描述本發(fā)明，進一步用來解釋本發(fā)明的原理并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明。
圖1是方框圖，其示出按照本發(fā)明實施例的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)。
圖2是方框圖，其示出按照本發(fā)明實施例的RF可尋址傳感器。
圖2A是方框圖，其示出具有按照本發(fā)明實施例的外部傳感器元件的RF可尋址傳感器。
圖3是按照本發(fā)明實施例的無線傳感器讀取器的方框圖。
圖4A，4B和4C是方框圖，其示出按照本發(fā)明實施例的無線傳感器讀取器配置。
圖5是流程圖，其以按照本發(fā)明實施例的無線傳感器讀取器為例示出RF可尋址傳感器讀取通信的操作序列。
圖6是流程圖，其示出通過按照本發(fā)明實施例的通信網(wǎng)絡(luò)遠程啟動傳感器讀取的方法。
圖7A是流程圖，其以按照本發(fā)明實施例的基本的單個RF可尋址傳感器為例示出RF可尋址傳感器讀取通信的方法。
圖7B是流程圖，其以按照本發(fā)明實施例的具有本地處理能力的RF可尋址傳感器為例示出RF可尋址傳感器讀取通信的方法。
圖8示出按照本發(fā)明實施例的具有地理定位能力的國土安全傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的方框圖。
圖9是流程圖，其示出按照本發(fā)明的實施例感測在國土安全傳感器網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)有害試劑的方法。
圖10示出按照本發(fā)明實施例的用于遠程監(jiān)視集裝箱的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的方框圖。
圖11示出按照本發(fā)明實施例的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的方框圖，其用于具有一個或多個RF可尋址傳感器的遠程監(jiān)視智能卡或標牌(badge)。
圖12示出按照本發(fā)明實施例的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的方框圖，其用于網(wǎng)絡(luò)器具(network appliance)內(nèi)容物的遠程監(jiān)視。
圖13A示出按照本發(fā)明實施例的示例性實時食品測試應(yīng)用的方框圖。
圖13B示出按照本發(fā)明實施例的基于網(wǎng)絡(luò)的食品測試應(yīng)用的方框圖。
圖14示出按照本發(fā)明實施例的傳感器網(wǎng)絡(luò)示例性應(yīng)用的方框圖，其識別處方藥物間潛在的相互作用。
圖15示出按照本發(fā)明實施例的用于遠程感測有害條件的傳感器網(wǎng)絡(luò)的示例性應(yīng)用的方框圖。
圖16示出按照本發(fā)明實施例的用于商品的傳感器網(wǎng)絡(luò)的示例性應(yīng)用的方框圖。
圖17示出按照本發(fā)明實施例的用于監(jiān)視結(jié)構(gòu)的傳感器網(wǎng)絡(luò)的示例性應(yīng)用的方框圖。
本發(fā)明將參考

。在附圖中，相似的附圖標記可指示相同或功能相似的元件。此外，附圖標記最左邊的數(shù)字可識別該標識號首次出現(xiàn)在其中的那個圖。
具體實施例方式
1.本發(fā)明架構(gòu)性實施例RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，RF可尋址傳感器，和RF可尋址傳感器讀取器的多種實施例將在下面的子節(jié)中說明。這些實施例是為說明性目的而提供的，應(yīng)該理解本發(fā)明不局限于下面描述的特定的實施例。在本發(fā)明的教導(dǎo)下，RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，RF可尋址傳感器，和RF可尋址傳感器讀取器的可替換實施例對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯然的，包括等同，各種組合，各種修改，更多或更少的元件等等的實施例?？梢岳斫膺@樣可替換的實施例在本發(fā)明的范疇和精神內(nèi)。
1.1RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)圖1是說明性的按照本發(fā)明實施例的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)100的方框圖，其用于監(jiān)視，檢測和地理定位RF可尋址傳感器。網(wǎng)絡(luò)100包括多個RF可尋址傳感器102，一個或多個無線可尋址傳感器讀取器140和通信網(wǎng)絡(luò)180。在本發(fā)明的實施例中，通信網(wǎng)絡(luò)180是公眾可接入的通信網(wǎng)絡(luò)。在另一個實施例中，通信網(wǎng)絡(luò)180是專用網(wǎng)絡(luò)或包括公共和專用部分的混合網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)180包括無線通信網(wǎng)絡(luò)170和/或數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175。而圖1描繪的通信網(wǎng)絡(luò)180包括無線和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到其它網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可與本發(fā)明一起使用。
在一個實施例中，終端用戶裝置182可耦合到通信網(wǎng)絡(luò)180。終端用戶裝置182包括用于與通信網(wǎng)絡(luò)180向通信的邏輯。終端用戶裝置182可用來在網(wǎng)絡(luò)180上通過對讀取器140發(fā)出請求，而啟動請求來自RF可尋址傳感器102的傳感器數(shù)據(jù)。在一個實施例中，終端用戶裝置182也包括用來處理接收的傳感器數(shù)據(jù)的邏輯。例如，用戶裝置182可包括處理器190的諸特征，其進一步在下面說明。因此，在該實施例中，用戶裝置182可啟動請求傳感器數(shù)據(jù)并接收和處理最終傳感器數(shù)據(jù)。終端用戶裝置182可經(jīng)無線鏈接184或有線鏈接186與通信網(wǎng)絡(luò)180通信。在可替換實施例中，網(wǎng)絡(luò)100也包括傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190。
按照本發(fā)明實施例，RF可尋址傳感器102的群體可包括任意數(shù)目的一個或多個RF可尋址傳感器110。RF可尋址傳感器110集成RFID標簽功能和傳感器功能。RF可尋址傳感器110可附加到物品外部，插入到物品內(nèi)部(如浸入液體)，或可以是獨立的。
無線傳感器讀取器140包括用來查詢RF可尋址傳感器102的群體的邏輯和用來讀取由RF可尋址傳感器110發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)和RFID標簽數(shù)據(jù)的邏輯。在一個實施例中，無線傳感器讀取器140也包括處理接收的傳感器數(shù)據(jù)的邏輯。無線傳感器讀取器140可以是任何能夠經(jīng)空中接口協(xié)議與RF可尋址傳感器102的群體通信的無線裝置。在本發(fā)明的實施例中，無線傳感器讀取器140可以是無線電話，個人數(shù)字助理(PDA)，具有無線通信能力的計算機，或其它類型的移動、手持、和/或計算裝置。
按照本發(fā)明，信號115是在無線傳感器讀取器140和RF可尋址傳感器102的群體之間根據(jù)一個或多個協(xié)議交換的。信號115是無線信號，如射頻(RF)傳輸。在本發(fā)明的實施例中，讀取器140和傳感器102的群體經(jīng)用于RFID標簽通信和傳感器通信的單個協(xié)議通信。在可替換實施例中，讀取器140和傳感器102的群體經(jīng)用于RFID標簽通信的第一協(xié)議，并經(jīng)用于傳感器通信的第二協(xié)議通信。用于RFID標簽通信的示例性協(xié)議在下面的共同待審申請的美國專利申請中描述，這些申請都包括在此以供參考2002年2月12日的申請10/072984，其標題為“射頻識別架構(gòu)”，2003年10月20日的申請10/687690，其標題為“用于以唯一標識號在有噪聲空中信道上對多個射頻識別標簽的有效讀取的方法”，和2003年10月27日的申請10/693687，標題為“用安全通信進行二叉樹遍歷的優(yōu)化”。本發(fā)明也可應(yīng)用至標簽和讀取器之間的已知的或待開發(fā)的任意類型的通信協(xié)議。
在本發(fā)明的一個實施例中，信號165在無線傳感器讀取器140和無線通信網(wǎng)絡(luò)170之間按照一個或多個協(xié)議交換。信號165通常是射頻信號。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的那樣，在讀取器140和無線網(wǎng)絡(luò)170之間所用的通信協(xié)議可以是任何無線空中接口協(xié)議，如用在IS-41或GSM無線通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議。
在可替換實施例中，無線傳感器讀取器140也可經(jīng)接口185與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175通信。接口185是有線接口。例如，當無線傳感器讀取器140是具有無線能力的計算機時，傳感器讀取器140可經(jīng)使用TCP/IP的接口185訪問因特網(wǎng)。如本領(lǐng)域人員可理解的那樣，用在讀取器140和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175之間的通信協(xié)議可以是任何數(shù)據(jù)通信協(xié)議。
在本發(fā)明實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)170是公眾可接入網(wǎng)絡(luò)，如支持無線協(xié)議的交換電話網(wǎng)。在可替換實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)170可以是專用網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)170可耦合到公眾可接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175。公眾可接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175可以是公共交換電話網(wǎng)或公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)。此外，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175可連接到其它公共或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)，這可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。
傳感器網(wǎng)絡(luò)190經(jīng)網(wǎng)絡(luò)180接收傳感器數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)。而且，在實施例中，例如處理器190經(jīng)網(wǎng)絡(luò)180發(fā)送回處理的數(shù)據(jù)至讀取器140。傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190包括地理定位處理器192和傳感器數(shù)據(jù)處理器194。傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190可以是單獨的系統(tǒng)，或可以是跨多個系統(tǒng)分布的系統(tǒng)。地理定位處理器192包括接收來自一個或多個RF可尋址傳感器110的數(shù)據(jù)，并基于接收的數(shù)據(jù)和/或信號執(zhí)行RF可尋址傳感器110的GPS和/或非GPS地理定位的邏輯。在基于地理定位的GPS中，位置是用經(jīng)同步衛(wèi)星提供到無線傳感器讀取器140的信號確定的?；贕PS的地理定位的限制是如果裝置被屏蔽(如在地下，在建筑物內(nèi)等)，則得不到信號。在基于非GPS的地理定位中，位置是通過基于作為參照點的發(fā)射系統(tǒng)(如移動基站)和時間對信號計算的三角測量(triangulation)確定的。以該方式，移動電話發(fā)射塔可通過處理器190的計算而地理定位無線傳感器讀取器140。類似地，無線傳感器讀取器140可通過三角測量和內(nèi)部時鐘的同步而用作識別各個傳感器110精確位置的基礎(chǔ)。因為移動電話塔和/或無線傳感器讀取器的位置通常是已知的，且可包括GPS座標，傳感器精確地理定位可用GPS、非GPS或混合系統(tǒng)實現(xiàn)。
對于更多關(guān)于地理定位的信息，參看1997年11月13日申請的美國專利6031454，其標題為“工人專用的曝光監(jiān)視器和用于監(jiān)督工人的方法”，其完全包括在此以供參考。
傳感器數(shù)據(jù)處理器194包括從一個或多個RF可尋址傳感器110接收傳感器數(shù)據(jù)，執(zhí)行對接收的數(shù)據(jù)處理，和基于該處理對無線讀取器140或終端用戶裝置182通信的邏輯。傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190被耦合到無線通信網(wǎng)絡(luò)170和/或數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175。
1.2RF可尋址傳感器圖2是按照本發(fā)明實施例的射頻(RF)可尋址傳感器210的方框圖。RF可尋址傳感器包括與傳感器功能集成的RFID標簽功能。
射頻可尋址傳感器210包括集成電路222，多個RF墊204a到204n，和多個天線206a到206n。這些元件在襯底202上固定或形成。RF可尋址傳感器210也包括多個傳感器元件291a-291n，292a-292n，和294a-294n。
傳感器元件可包括在集成電路222中，在襯底202上，在襯底202外，或前面的任意組合。如圖2所示，傳感器元件291a-n是作為一個組件包括在集成電路222中的。傳感器元件292a-n包括在襯底202上?？墒褂萌魏闻cRF可尋址傳感器210的制造兼容的傳感器元件。在本發(fā)明的一個實施例中，傳感器元件292a-n可以是薄膜傳感器元件，其被沉積，印制，或直接組裝到襯底202上。傳感器元件294a-n在襯底202之外。如果傳感器元件位于襯底上(總的稱為傳感器元件292)或襯底之外(總的稱為傳感器元件294)，傳感器元件將被耦合到一個或多個傳感器墊208a到208n(總的稱為傳感器墊208)。
傳感器墊208的結(jié)構(gòu)決定于耦合到傳感器墊208的傳感器元件的類型。在本發(fā)明的一個實施例中，傳感器墊208是金屬。然而，某些生物傳感器元件由軟材料組成。當耦合到金屬傳感器墊208上時，潛在地存在這些傳感器元件被刺破的可能性。在本發(fā)明可替換的實施例中，一個或多個傳感器墊是軟傳感器墊。這些軟傳感器墊提供從用于耦合到集成電路組件的金屬連接層到用于耦合傳感器元件的軟連接層的過渡。通過使用軟過渡方法，任何類型的外部傳感器元件可耦合到襯底202。例如，摻入的墨水或?qū)w聚合物可用來將襯底202耦合和粘合到集成傳感器，如下面所述。集成傳感器可用其它微米或納米制造技術(shù)制造，從而以非常低的成本提供用于要制造的復(fù)雜集成無線傳感器的方法，以供不同的市場應(yīng)用。
由于靈活的架構(gòu)，各個類型的傳感器元件可以在RF可尋址傳感器210中實現(xiàn)。RF可尋址傳感器210可只包括一種類型的傳感器元件或可包括不同類型傳感器元件的組合。傳感器元件的例子包括氣體傳感器元件，其檢測化學(xué)物質(zhì)的存在，如與藥物或前驅(qū)體或痕量爆炸性化學(xué)物質(zhì)如四硝基季戊醇(PETN)和六氫三氰(RDX)有關(guān)的物質(zhì)；溫度傳感器元件，其產(chǎn)生指示環(huán)境溫度的信息；加速計，其產(chǎn)生指示移動或振動的信息；光學(xué)傳感器元件，其檢測有(或無)光；壓力傳感器元件，其檢測各個類型的機械壓力；干預(yù)(tamper)傳感器元件，其檢測為破壞或除去固定在物品上的傳感器所做的努力；電磁場傳感器元件，輻射傳感器元件；和生化傳感器元件。然而，該列表并不窮舉。RF可尋址傳感器210可包括其它類型的元件或其組合，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯然的。
傳感器元件291a到291n是可直接在芯片表面上制造為集成電路222一部分的傳感器。例如，這包括用于溫度變化，輻射，電氣變化，場效應(yīng)和移動的傳感器。傳感器元件292a到292n可以是多個不同類型的傳感器，如化學(xué)傳感器，生物傳感器等。在一個實施例中，傳感器元件292a可以包括多種特定薄膜元件，如聚合物。例如，在化學(xué)傳感器元件中，每種薄膜元件吸附空氣中的化學(xué)物質(zhì)不同，并改變每一元件電阻和產(chǎn)生特征電子簽名(electronic signature)。因為可添加許多類型的探測器，該技術(shù)可設(shè)計來識別廣泛范圍的化學(xué)物質(zhì)。應(yīng)該指出，混合系統(tǒng)也是可能的。例如，嵌入的無源元件也可用來在芯片上產(chǎn)生某些電子功能并與傳感器功能結(jié)合。
在可替換實施例中，一個或多個天線206可以用作傳感器元件。例如，天線可作為開關(guān)傳感器操作。隨著天線吸收要被感測的材料，天線失諧，且標簽停止工作。因此，當標簽關(guān)閉時，材料被感測到。在該實施例中，用作傳感器元件的天線被耦合到RF墊204和傳感器墊208。在可替換實施例中，RF墊204被耦合到RF功率和通信接口240及傳感器接口250。
在本發(fā)明的實施例中，RF可尋址傳感器210是或包括微機電系統(tǒng)(MEMS)。在一個實施例中，傳感器元件可包括在公用或獨立襯底上帶有RF可尋址傳感器210的余下組件的“微加工的”機械和機電裝置。在該實施例中，余下電子組件可用傳統(tǒng)集成電路技術(shù)制造。例如，在MEMS RF可尋址傳感器中，一個或多個傳感器組件可包含微懸臂(microcantilever)裝置。
在可替換實施例中，傳感器元件294a-294n在襯底202的外部，且可以用MEMS技術(shù)制造并附加到襯底202上，同時包括在襯底202上的組件可用傳統(tǒng)技術(shù)制造。這允許任何類型的傳感器耦合到RFID標簽上。
圖2A是RF可尋址傳感器210的方框圖，該傳感器具有按照本發(fā)明實施例的外部傳感器元件。外部傳感器294可耦合到獨立的電源293。襯底202也可以或可選地耦合到獨立電源293上。在一個實施例中，電源293是一次性電池或光伏電池。因此，傳感器單元294不要求來自無線讀取器的周期性“加電”信號。在一個實施例中，傳感器元件294包括存儲器。
圖2A的RF可尋址傳感器配置的優(yōu)點是無線組件和地理定位特征是由RFID標簽和移動電話結(jié)合提供的，從而減少成本并使其適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)。一個應(yīng)用例子是帶有傳感器的國土安全網(wǎng)絡(luò)，該傳感器和低成本讀取器由飛機分散到某些的區(qū)域上。如果檢測到危害，在傳感器級別呈現(xiàn)足夠的功率從而發(fā)送“喚醒”信號至附近讀取器。然后讀取器地理定位其自身和傳感器并中繼信息至遠程處理器190。然后傳感器事件的交叉驗證可通過激活和讀取同一地理區(qū)域中的其它傳感器而實現(xiàn)。進一步的優(yōu)點是本發(fā)明可與要求比RFID標簽上傳感器可獲得的更高功率的傳感器一起使用。此外，要求與RFID非常不同的制造工藝的傳感器元件也可以用在本發(fā)明中。
在本發(fā)明的一個實施例中，如圖2所示，RF可尋址傳感器210可選地包括多個基準元件295a-295n，296a-296n，297a-297n。類似于傳感器元件，基準元件可包括在襯底202上或襯底202外或上述任何組合的集成電路222中。如圖2所示，基準元件295a-295n包括在集成電路222中；基準元件296a-296n包括在襯底202上；且基準元件297a-297n在襯底202外。傳感器元件不必有基準元件。如果基準元件在襯底上(總稱為基準元件296)或在襯底之外(總稱為基準元件297)，基準元件將被耦合到一個或多個基準墊209a到209n上(總稱為基準墊209)。
基準元件允許傳感器數(shù)據(jù)的交叉驗證并建立基線。這對于化學(xué)測量，生物傳感器，和其中有兩個或更多變量且至少一個變量是依賴于或與另一個變量成比例的傳感器情形是重要的。
在本發(fā)明的一個實施例中，傳感器元件可以具有多個關(guān)聯(lián)的基準元件。在一個實施例中，基準元件提供基線和/或校準值，傳感器元件可在內(nèi)部或外部與該基線和/或校準值比較。在一個實施例中，基準數(shù)據(jù)可由RF可尋址傳感器發(fā)送到無線傳感器讀取器，或發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)傳感器處理器以便傳感器元件的校準。
如圖2的實施例所示，集成電路222包括RF功率和通信接口230，傳感器接口250，和RFID控制模塊240。傳感器接口250包括數(shù)字轉(zhuǎn)換器或模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)252。ADC 252接收來自傳感器元件的模擬信號并將該模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。ADC 252可直接耦合到集成電路222中實現(xiàn)的傳感器元件，并經(jīng)傳感器墊208耦合到其它傳感器元件292和294。在一個實施例中，濾波器(未示出)可用在傳感器元件和ADC 252之間。
在本發(fā)明的一個實施例中，傳感器接口250可選地包括一個或更多電熱調(diào)節(jié)器(thermistor)254。電熱調(diào)節(jié)器254是具有電阻的裝置，該電阻可預(yù)測地隨溫度改變。電熱調(diào)節(jié)器254提供從傳感器元件獲得的數(shù)據(jù)的相關(guān)點。因為溫度通常是已知的變量，電熱調(diào)節(jié)器包括到RF可尋址傳感器210中允許傳感器210用溫度作為比較基礎(chǔ)或允許傳感器元件輸出值基于溫度而調(diào)整。該調(diào)整可出現(xiàn)在無線傳感器讀取器140，終端用戶裝置182，和/或網(wǎng)絡(luò)傳感器處理器190的內(nèi)部或外部。
在本發(fā)明一個實施例中，電熱調(diào)節(jié)器254由諸如金屬氧化物這樣的材料制成，其具有隨溫度線性改變的電阻。因此，在給定的溫度，電熱調(diào)節(jié)器具有與給定溫度精確相關(guān)的某個值。電熱調(diào)節(jié)器254的校準可在芯片微加工完成后批量地進行。校準可通過使芯片達到設(shè)定溫度并將相應(yīng)值編程進芯片而實現(xiàn)。該過程可在兩個不同溫度重復(fù)，從而在存儲器中提供基準。
在本發(fā)明的一個實施例中，電熱調(diào)節(jié)器254由非線性改變材料制成。在該實施例中，使用額外的校準點。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的那樣，熱電調(diào)節(jié)器254的其它實現(xiàn)也可用在本發(fā)明中。
在一個實施例中，傳感器接口250可選地包括存儲器256。存儲器256存儲由RF可尋址傳感器210使用的信息，從而處理從傳感器元件接收的傳感器數(shù)據(jù)。信息可永久或臨時存儲。在本發(fā)明的一個實施例中，存儲器256是可編程存儲器。存儲的信息可由RF可尋址傳感器110在內(nèi)部使用，或可傳送以便無線傳感器讀取器140，終端用戶裝置182，和/或網(wǎng)絡(luò)傳感器處理器190外部使用。
在一個實施例中，存儲器256存儲傳感器數(shù)據(jù)表258。傳感器數(shù)據(jù)表258經(jīng)配置以存儲由RF可尋址傳感器210支持的與傳感器元件的全部或子集相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，傳感器數(shù)據(jù)表可存儲傳感器元件標識號，優(yōu)選讀取時間，兩次讀取之間的相距間隔，和/或用于所有傳感器元件或子集的傳感器元件專用數(shù)據(jù)。
使用該方法，基于RFID技術(shù)通過允許無線裝置(如電話)成為“智能”傳感器讀取器裝置而創(chuàng)建通用的傳感器平臺。在一個實施例中，諸如電話的無線裝置被改進從而包括RFID傳感器標簽讀取器功能，如這里所述。在一個實施例中，當具有數(shù)據(jù)表258的傳感器110被無線傳感器讀取器140激活，傳感器110進行自身識別(如通過提供其標識號)并向移動電話讀取器提供用于分析傳感器輸出的必要信息。在一個實施例中，傳感器數(shù)據(jù)表258也包括傳感器操縱信息，其被傳送到讀取器140。例如，如果傳感器110要檢測食品中特異過敏源，可提供完整的逐步測試協(xié)議并可直接顯示電話或讀取器裝置140的屏幕。在另一個實施例中，要操縱和分析傳感器的某些或全部必要信息是從處理器190中檢索的。
軟件也可直接和透明地下載到移動電話或讀取器140，從而“訓(xùn)練”無線裝置識別和分析給定類型的RFID傳感器。信息可以永久或臨時存儲在無線裝置140中。當從遠程位置下載了必要的處理和分析信息時，僅RFID傳感器的ID是必要的，為用于無線裝置(如移動電話)的通用傳感器分析提供了高度流線型(streamlined)解決方案。在另一個實施例中，可提供混合系統(tǒng)從而僅基本傳感器分析協(xié)議可下載到移動電話中，且傳感器數(shù)據(jù)處理遠程實現(xiàn)。該情形特別可應(yīng)用于要求復(fù)雜的多變量傳感器數(shù)據(jù)分析。電話也可在永久存儲器中包括帶有識別傳感器任意類型的所需ID的匯總表。上述方法允許普通無線裝置立即成為用于任何類型傳感器的“智能”裝置。
集成電路222可安裝多個天線206a到206n。這允許RF可尋址傳感器210在襯底202上具有多種天線配置。例如，無線傳感器讀取器140(圖1中所示)可以不同的頻率工作或具有與傳統(tǒng)RFID讀取器不同的指向性。因此，RF可尋址傳感器210可具有一個或多個經(jīng)配置與傳統(tǒng)RFID讀取器通信的天線，和一個或多個經(jīng)配置與無線傳感器讀取器140通信的天線。
RFID控制模塊240控制RF可尋址傳感器210和無線傳感器讀取器140之間的通信。RFID控制模塊包括控制器242和存儲器246。控制器242包括RFID標簽邏輯244從而響應(yīng)RFID標簽查詢并讀取由無線傳感器讀取器140或另一個標簽讀取器進行的通信，以及控制RF可尋址傳感器的RFID標簽元件的操作狀態(tài)的邏輯。對于關(guān)于標簽查詢的更多信息，和更一般地，按照本發(fā)明實施例的RFID讀取器和標簽群體之間的通信，可參看美國專利No.6002344，其標題為“用于電子貨單的系統(tǒng)和方法”，其包括在此以供參考，且下面共同待審的美國專利，這些專利的每個都完整包括在此以供參考1999年6月1日申請的No.09/323206，其標題為“用于電子貨單的系統(tǒng)和方法”；2002年2月12日申請的申請No.10/072855，其標題為“用于標簽群(population)二元遍歷的方法，系統(tǒng)和設(shè)備”(公開號為No.0149481-A1)；和2002年2月12日申請的申請No.10/073000，其標題為“用于與RFID標簽群通信的方法，系統(tǒng)和設(shè)備”。
控制器242可選地包括傳感器處理邏輯245，從而處理由傳感器元件獲得的傳感器數(shù)據(jù)。當作為RFID標簽操作時，存儲器246存儲由RF可尋址傳感器使用的信息。存儲器246可獨立或與傳感器接口的存儲器256集成。信息可永久或臨時存儲。存儲器246為RF可尋址傳感器210存儲標簽識別號。在本發(fā)明的一個實施例中，標簽識別號指示包括在RF可尋址傳感器210中的傳感器元件的類型。
RF功率和通信接230包括通信模塊232和功率發(fā)生模塊236。通信模塊232耦合到天線206上從而提供與無線RF可尋址傳感器讀取器的雙向通信。在可替換實施例中，除了無線RF可尋址傳感器讀取器外，通信模塊232提供與傳統(tǒng)RFID讀取器的雙向通信。在一個實施例中，功率發(fā)生模塊236提供基于由無線傳感器讀取器140發(fā)送并由相應(yīng)RF可尋址傳感器110接收的RF能量的操作電壓的集成電路222。在另一個實施例中，功率發(fā)生模塊236也可包括電池或其它電源?？商鎿Q地，功率發(fā)生模塊236可僅包括電池或其它電源。當有電源時，其為集成電路222提供操作電壓。此外，功率發(fā)生模塊236可為傳感器元件292a-n和/或294a-n提供操作電壓。例如關(guān)于RFID標簽中功率產(chǎn)生的信息，參看2003年3月10申請的美國專利No.10/383537，其標題為“有效電荷泵設(shè)備”，其整個內(nèi)容包括在此以供參考。
在一個實施例中，當有電源時，RF可尋址標簽可包括在感測到某些條件，發(fā)生預(yù)定事件時，和/或以預(yù)定間隔激活讀取器的邏輯。如可由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣，許多RFID標簽通信協(xié)議可用于按照本發(fā)明激活讀取器。
1.3無線RF可尋址傳感器讀取器無線傳感器讀取器140的示例實施例在本節(jié)中描述。圖3是按照本發(fā)明示例實施例的無線傳感器讀取器340的方框圖。無線傳感器讀取器340包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊342，控制器344，用戶接口346，和RF可尋址傳感器邏輯模塊350。無線傳感器讀取器340也包括一個或多個天線。天線348經(jīng)配置與無線網(wǎng)絡(luò)170通信。當無線讀取器340與無線通信裝置集成時，也包括天線348。在本發(fā)明的一個實施例中，天線348也經(jīng)配置與RF可尋址傳感器的群體通信。當天線348不支持與RF可尋址傳感器的群體的通信時，包括天線349a-n。在該實施例中，天線349經(jīng)配置與RF可尋址傳感器110通信。在可替換實施例中，網(wǎng)絡(luò)天線348可從讀取器340上除去(如旋下)，并用RFID天線349取代以便與傳感器102的群體通信。
控制器344包括用于協(xié)調(diào)和控制無線傳感器讀取器340的組件操作的邏輯。
用戶接口346為無線傳感器讀取器340的用戶提供這樣的機制，從而對傳感器信息進行訪問或與其互動，和/或啟動一個或多個傳感器110的讀取。用戶接口346可包括顯示器和/或鍵盤(例如無線電話的數(shù)字鍵盤)以便輸入數(shù)據(jù)。在可替換實施例中，用戶接口346包括用于啟動傳感器讀取和/或處理的獨立按鈕。此外，無線傳感器讀取器340包括用于顯示從RF可尋址傳感器110獲取的數(shù)據(jù)的顯示器。在一個實施例中，無線傳感器讀取器340也包括警報，其用于指示達到某些閾值或由RF可尋址傳感器檢測到某些條件。
用戶可替換地通過鍵盤輸入預(yù)定序列的字符(如通過輸入*2222)而啟動傳感器處理?？商鎿Q地，用戶可通過高亮或激活通過顯示器或預(yù)定語音命令提供的選項而啟動傳感器處理。
網(wǎng)絡(luò)通信模塊342包括用于與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175和/或無線通信網(wǎng)絡(luò)170通信的一個或多個發(fā)射器和接收器。在本發(fā)明的一個實施例中，無線傳感器讀取器340與無線網(wǎng)絡(luò)170經(jīng)網(wǎng)絡(luò)天線348通信。因此，網(wǎng)絡(luò)通信模塊342包括耦合到天線348的無線接口。在本發(fā)明可替換實施例中，無線傳感器讀取器340與公眾可接入的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175經(jīng)有線連接而通信。在該實施例中，網(wǎng)絡(luò)通信模塊342包括有線網(wǎng)絡(luò)接口。如果兩種類型的通信都支持，網(wǎng)絡(luò)通信模塊342將包括無線接口和有線接口。
RF可尋址傳感器邏輯模塊350包括RF可尋址傳感器通信模塊352和RFID標簽處理器356。無線傳感器讀取器340與RF可尋址傳感器102的群體經(jīng)網(wǎng)絡(luò)天線348或一個或多個RFID天線349a-349n通信。如果無線傳感器讀取器340與RF可尋址傳感器的群體經(jīng)一個或多個RFID天線349a-n通信，RF通信模塊352將包括一個或多個耦合到通信349上的發(fā)射器和接收器。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的那樣，RF通信模塊352可以硬件，軟件，固件，或它們的組合來實現(xiàn)。
RFID標簽處理器356包括用于從RF可尋址傳感器110查詢和讀取RFID標簽信息的邏輯。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的那樣，RFID標簽處理器356可以硬件，軟件，固件或它們的組合實現(xiàn)。
RF可尋址傳感器通信模塊352包括傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯355和地理定位處理邏輯353。傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯355經(jīng)配置從而基于用戶輸入，在一定的時間間隔后，和/或在出現(xiàn)預(yù)定事件后，請求讀取一個或多個可尋址傳感器110。傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯355也經(jīng)配置以處理接收的傳感器數(shù)據(jù)。
地理定位處理器353是可選的，且當有地理定位處理器時，其包括基于GPS執(zhí)行地理定位和/或基于非GPS執(zhí)行地理定位的算法。在一個實施例中，傳感器讀取器340與其它讀取器同步用作RFID傳感器的地理定位信標。在實施例中，天線用作RFID傳感器的方向性地理定位的裝置。
圖4A-C描繪無線傳感器讀取器440的示例性配置的例子。每個配置描繪RF可尋址傳感器邏輯模塊350和RFID天線349a-n可并入裝置430的不同方式。裝置430可以是現(xiàn)有的無線裝置，如無線電話或PDA。在可替換實施例中，裝置430是專門為支持與RF可尋址傳感器110及與通信網(wǎng)絡(luò)(如無線電話網(wǎng)或因特網(wǎng))通信設(shè)計的裝置。
圖4A中，RF可尋址傳感器邏輯模塊350被集成到裝置430中。在該實施例中，無線傳感器讀取器440與無線網(wǎng)絡(luò)170和RF可尋址傳感器標簽的群體經(jīng)天線448通信。在本發(fā)明的一個實施例中，模塊350內(nèi)置在裝置430中。在可替換實施例中，裝置430包括可編程處理器。模塊350的邏輯可下載并存儲在可編程處理器中。該邏輯可經(jīng)空中接口，紅外端口，由附帶端口進行的數(shù)據(jù)連接下載，或經(jīng)其它能夠傳輸數(shù)據(jù)至裝置430的接口或鏈接進行。
在圖4B中，RF可尋址傳感器邏輯模塊350集成到裝置430中，如參考圖4A的討論。然而，在該實施例中，一個或多個天線449a-n已經(jīng)包括或添加在裝置430上以便與RF可尋址傳感器102的群體通信。注意，對于該配置，天線448是可選的，且如果無線傳感器340僅與數(shù)據(jù)通信175網(wǎng)絡(luò)經(jīng)有線連接通信時則不包括。
在圖4C中，RF可尋址傳感器邏輯模塊350在裝置430的外部并經(jīng)接口435附帶到裝置430上。例如，接口435可以是附帶端口，紅外端口，或任何其它能夠傳輸數(shù)據(jù)至裝置430或從裝置430傳出數(shù)據(jù)的接口或端口，如無線電話數(shù)據(jù)/軟件接口。例如，模塊350可以是裝置430的卡入式和/或插入式模塊。該實施例支持不同的天線配置。在一個實施例中，現(xiàn)有的天線448支持與網(wǎng)絡(luò)170和傳感器102的群體通信。在可替換實施例中，用于與傳感器102的群體通信的額外的天線449附加到外部模塊350上。在另一個可替換實施例中，用于與傳感器102的群體通信的額外的天線449附加到裝置430上。如可由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣，其它用于無線傳感器讀取器440的配置也是可能的。
2. RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)方法2.1 RF可尋址傳感器讀取通信圖5是從無線傳感器讀取器的角度，用于RF可尋址傳感器讀取器通信的方法500的流程圖。方法500將繼續(xù)參考圖1和3說明。注意流程圖中所示的某些步驟不必以所示的順序出現(xiàn)。
方法500從步驟510開始。在步驟510中，初始化一個或多個RF可尋址傳感器的讀取。在本發(fā)明的實施例中，傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯355包括周期性啟動傳感器讀取通信的邏輯。例如，傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯355可每15分鐘自動啟動傳感器讀取。傳感器讀取也可經(jīng)無線傳感器讀取器140/340的用戶接口346手動啟動。例如，用戶可通過激活顯示圖標或選項啟動讀取。在一個實施例中，用戶可通過按壓裝置鍵盤上的一系列按鍵(如*2222)，或通過按壓特定配置的傳感器讀取按鈕而啟動讀取。可替換地，如果裝置支持語音激活命令，用戶可通過說出適當?shù)拿疃鴨觽鞲衅髯x取。
此外，傳感器讀取可經(jīng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)175或無線網(wǎng)絡(luò)170遠程啟動。圖6描繪用于按照本發(fā)明實施例遠程啟動傳感器讀取的方法602。方法602從步驟603開始。在步驟603中，無線傳感器讀取器140/340接收來自終端用戶裝置182的連接信號。如可由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣，連接信號的類型和形式取決于終端用戶裝置182和無線傳感器讀取器140/340的實現(xiàn)。例如，如果無線傳感器讀取器140/340也是無線電話裝置，連接信號可以是終端用戶裝置對無線傳感器讀取器的電話呼叫?？商鎿Q地，終端用戶也可以是數(shù)據(jù)終端。在該例子中，連接信號可以是任何類型的數(shù)據(jù)通信連接信號。
在步驟605中，無線讀取器140/340經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)連接到終端用戶裝置。
在步驟607中，無線讀取器140/340接收來自終端用戶裝置的啟動信號。如可由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣，啟動信號的類型和和形式取決于連接信號的類型和形式。如果建立了電話連接，那么啟動信號可以是一系列的雙音多頻(DTMF)信號或語音命令。然后控制進入到步驟520。
回到圖5，在步驟520中，無線傳感器讀取器140/340將RF信號發(fā)送到一個或多個可尋址傳感器520。這些RF信號用于雙重目的。它們啟動RF可尋址傳感器用于通信，并將操作功率提供至傳感器。
基于讀取啟動過程中提供的細節(jié)，無線傳感器讀取器140/340可執(zhí)行RF可尋址傳感器102的整個群體的傳感器讀取，或可執(zhí)行RF可尋址傳感器的特定集合的讀取。在步驟530中，讀取器確定是否讀取整個RF可尋址傳感器群體102或一個或多個特定RF可尋址傳感器110。如果整個群體都被讀取，操作進入到步驟550。如果一個或多個特定傳感器110將被讀取，操作進入到步驟540。
例如，用戶可獲得(如購買)一批RF可尋址傳感器。用戶可在啟動傳感器讀取之前將與每一RF可尋址傳感器關(guān)聯(lián)的標簽標識號存儲在無線傳感器讀取器中。然后讀取器可僅分離出存儲在無線傳感器讀取器中的那些特定RF可尋址傳感器。
在步驟540中，RFID標簽處理器356分離出(例如單選出)要讀取的特定RF可尋址傳感器110。處理器356可通過查詢協(xié)議或其它機制分離出傳感器110。分離特定標簽方法的細節(jié)參見待審的美國申請，其標題為“射頻識別架構(gòu)”，該申請上面已經(jīng)引用。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的那樣，用于讀取和分離標簽的其它協(xié)議和方法可與本發(fā)明一起使用。
在步驟542中，無線傳感器讀取器140/340指示特定RF可尋址傳感器110以獲得傳感器數(shù)據(jù)。這可經(jīng)預(yù)定命令實現(xiàn)。在可替換實施例中，RF可尋址傳感器110可在被分離時自動發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)至無線傳感器讀取器140/340。在該實施例中，步驟542是可選的。
在步驟544中，無線傳感器讀取器140/340從RF可尋址傳感器110接收傳感器數(shù)據(jù)。傳感器數(shù)據(jù)可包括傳感器元件輸出數(shù)據(jù)，傳感器表格數(shù)據(jù)，基準數(shù)據(jù)，和/或其它數(shù)據(jù)。
在步驟546中，無線傳感器讀取器140/340確定是否讀取任何額外的特定RF可尋址傳感器。如果沒有額外的傳感器要被讀取，操作進入到步驟560。如果有額外的傳感器要被讀取，操作進入到步驟540。
在步驟550，RFID標簽傳感器356用傳統(tǒng)通用讀取協(xié)議，如二叉樹遍歷，從群體102中分離RF可尋址傳感器110。
在步驟552，無線傳感器讀取器140/340指示識別的RF可尋址傳感器110獲取傳感器數(shù)據(jù)。這可通過預(yù)定的命令實現(xiàn)。在可替換實施例中，RF可尋址傳感器110自動發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)至無線傳感器讀取器140/340。在該實施例中，步驟552是可選的。
在步驟554，無線傳感器讀取器140/340從RF可尋址傳感器110接收傳感器數(shù)據(jù)。
在步驟556，無線傳感器讀取器140/340確定是否有任何額外的RF可尋址傳感器要被讀取。如果沒有額外的傳感器要被讀取，操作進入到步驟560。如果有額外的傳感器要被讀取，操作進入到步驟550。
在步驟560，無線傳感器讀取器140/340確定是否必須要對接收的傳感器數(shù)據(jù)做任何額外的處理。如果必須執(zhí)行額外的處理，操作進入到步驟562。如果沒有額外的處理必須執(zhí)行，操作進入到步驟570。
在步驟562，無線傳感器讀取器140/340確定是否要本地或遠程執(zhí)行額外的處理。如果可本地執(zhí)行處理，操作進入到步驟568。如果要遠程執(zhí)行處理，操作進入到步驟564。例如，某些類型的處理對于在無線傳感器讀取器140/340上的有效執(zhí)行來說可能過于資源密集，或可能需要無線傳感器讀取器140/340不可獲得的數(shù)據(jù)。在該情形中，遠程傳感器處理被選擇用于傳感器數(shù)據(jù)。
在步驟564中，無線傳感器讀取器140/340通過通信網(wǎng)絡(luò)180將接收的傳感器數(shù)據(jù)傳送至傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190。在一個實施例中，無線傳感器讀取器還可傳送額外的數(shù)據(jù)至傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190，如執(zhí)行地理定位需要的數(shù)據(jù)。一旦接收，傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190可對數(shù)據(jù)執(zhí)行額外的處理和/或執(zhí)行地理定位，從而確定產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)的RF可尋址傳感器110的位置。
在步驟566中，無線傳感器讀取器140/340從傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器190接收處理的傳感器數(shù)據(jù)。
在步驟568中，傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯355處理接收的傳感器數(shù)據(jù)。
在步驟570中，顯示接收的傳感器數(shù)據(jù)或處理的傳感器數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，數(shù)據(jù)是通過無線傳感器裝置140/340上的用戶界面顯示的。在可替換實施例中，數(shù)據(jù)也可經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到一個或多個終端用戶裝置以便顯示。步驟570是可選的。
圖7A是按照本發(fā)明實施例，從單個RF可尋址傳感器110的角度用于基本的可尋址傳感器讀取通信的方法700A的流程圖。方法700A將繼續(xù)參考圖1和2描述。注意流程圖中所示的某些步驟不必以所示的順序出現(xiàn)。
方法700A從步驟710開始。在步驟710中，RF可尋址傳感器110從無線傳感器讀取器340接收RF信號。在實施例中，步驟710包括其中接收的RF信號被用于功率傳感器110的步驟。而且，步驟710可包括其中傳感器110向讀取器340進行自身識別的步驟。
在步驟720中，傳感器110接收來自讀取器340的命令，從而獲得傳感器數(shù)據(jù)。步驟720是可選的。在本發(fā)明實施例中，RF可尋址傳感器110在每次與讀取器340的通信會話啟動時自動獲取傳感器數(shù)據(jù)。
在步驟730，通過一個或多個傳感器元件291，292和/或294獲得模擬傳感器數(shù)據(jù)，并傳送到ADC 252。
在步驟740，ADC將模擬傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)。
在步驟780，RF可尋址傳感器110將數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送至無線傳感器讀取器140/340。該通信的細節(jié)取決于用于無線傳感器讀取器140/340和RF可尋址傳感器110之間的通信協(xié)議。在本發(fā)明的實施例中，所用的協(xié)議是二叉樹遍歷協(xié)議。在該實施例中，由RF可尋址傳感器110以信號方式發(fā)出的標簽標識號可包括存儲在存儲器246中的標簽標識號和由傳感器元件獲得的傳感器數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，讀取器140/340可將RFID標簽邏輯244置于命令狀態(tài)。在命令狀態(tài)，RFID標簽邏輯響應(yīng)從讀取器接收的命令。當RFID標簽邏輯244接收獲得的傳感器數(shù)據(jù)命令信號，RFID標簽邏輯將以信號方式發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)至讀取器140/340。在一個實施例中，傳送到讀取器140/340的傳感器數(shù)據(jù)可包括溫度數(shù)據(jù)，傳感器數(shù)據(jù)，基準數(shù)據(jù)和/或存儲在傳感器數(shù)據(jù)表258中的數(shù)據(jù)。
圖7B是流程圖，其示出按照本發(fā)明實施例從RF可尋址傳感器角度的RF可尋址傳感器讀取通信的方法700B，該可尋址傳感器具有本地處理能力。方法700B將繼續(xù)參考圖1和圖2說明。注意，流程圖中所示的某些步驟不必以所示的順序出現(xiàn)。
步驟710到步驟740總體上與上面參考圖7A討論的步驟710到740相同。
在步驟750中，轉(zhuǎn)換的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)被發(fā)送到傳感器處理邏輯245。
在步驟760中，傳感器處理邏輯245處理轉(zhuǎn)換的傳感器數(shù)據(jù)。
步驟780總體上與上面參考圖7A討論的步驟780相同。
2.2示例應(yīng)用國土安全傳感器網(wǎng)絡(luò)按照本發(fā)明示例性實施例，本發(fā)明理想地適用于國土安全應(yīng)用，諸如檢測大面積上的化學(xué)的，放射性的，或生物試劑。該應(yīng)用的一個例子在圖8的方框圖和圖9的相關(guān)流程圖中給出。圖8描繪用于監(jiān)視地理區(qū)域820的傳感器網(wǎng)絡(luò)800。傳感器網(wǎng)絡(luò)800包括多個RF可尋址傳感器810a，810b，和810c等等(總稱為傳感器元件810)，一個或多個無線傳感器讀取器840，和用于通信網(wǎng)絡(luò)800的接入點。
一個或多個無線傳感器讀取器840可以是傳感器網(wǎng)絡(luò)800的永久部分。例如，多個無線傳感器讀取器840可以固定于不同位置，從而提供最大的地理區(qū)域820的覆蓋。此外，一個或多個無線傳感器讀取器840可以是傳感器網(wǎng)絡(luò)800的臨時部分。例如，當個人攜帶能夠在地理區(qū)域820內(nèi)讀取傳感器810的傳感器網(wǎng)絡(luò)讀取器840時就是這樣的情形。每個無線傳感器讀取器840具有讀取覆蓋范圍845。在讀取覆蓋范圍845內(nèi)的任何RF可尋址傳感器810可由相應(yīng)的讀取器840讀取。
一種或多種類型的傳感器的任何組合可以用在傳感器網(wǎng)絡(luò)800中。例如，RF可尋址傳感器810a可包括用于檢測化學(xué)試劑的傳感器元件，傳感器810b包括用于檢測輻射試劑的傳感器元件，傳感器810c包括用于檢測生物試劑的傳感器元件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的那樣，其它類型的傳感器元件可包括在該應(yīng)用中。
圖9的流程圖中描繪的方法900從步驟910開始。在步驟910，分布多個RF可尋址傳感器810從而覆蓋所確定的監(jiān)視區(qū)域?？墒謩臃植紓鞲衅?10或通過其它方法，如使用飛行器分散從而覆蓋甚至更大的地理區(qū)域820。
在步驟920中，一個或更多無線傳感器讀取器840啟動傳感器元件在其讀取覆蓋范圍845內(nèi)的讀取。例如，無線讀取器840可每15分鐘啟動其覆蓋范圍內(nèi)的讀取。
在步驟930中，無線傳感器讀取器840接收來自其覆蓋范圍845內(nèi)的傳感器元件的傳感器數(shù)據(jù)。
在步驟940中，無線傳感器讀取器840確定是否傳感器數(shù)據(jù)指示有任何危險試劑存在。如果數(shù)據(jù)指示有危險試劑存在，操作進入到步驟950。如果數(shù)據(jù)指示沒有危險試劑存在，操作可結(jié)束或可進入到步驟920。
在步驟950中，無線傳感器讀取器840執(zhí)行地理定位處理，從而確定與指示有危險試劑存在的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的RF可尋址傳感器的精確位置。地理定位處理可使用基于GPS或基于非GPS的技術(shù)。
在可替換實施例中，在執(zhí)行步驟930之后，無線傳感器讀取器840傳送接收的傳感器數(shù)據(jù)至集中的傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器890。然后傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器890執(zhí)行步驟940和950。此外，傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器890接收來自地理區(qū)域820內(nèi)所有無線傳感器讀取器840的傳感器數(shù)據(jù)。然后傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器890匯編完備的地理區(qū)域820的狀態(tài)圖片，并能夠快速識別和響應(yīng)來自地理區(qū)域820內(nèi)某個區(qū)域的傳感器數(shù)據(jù)的任何變化。傳感器事件的交叉驗證對于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，特別是工業(yè)或國土安全應(yīng)用是重要的。例如，單個傳感器事件未必產(chǎn)生精確的信息，且事實上可能是假肯定(false positive)。然而，通過匹配中心點上給定地理位置內(nèi)相似傳感器數(shù)據(jù)，交叉驗證變得可能。作為結(jié)果，全體數(shù)據(jù)產(chǎn)生更大的精確性，如受到威脅的地理中心，外圍區(qū)域，和威脅對公眾不再是危險的區(qū)域。
貨運集裝箱或貨物的遠程監(jiān)視按照本發(fā)明的實施例，本發(fā)明也可用于貨運集裝箱或任何貨運箱的遠程監(jiān)視。該應(yīng)用的例子在圖10的方框圖中給出。遠程貨運集裝箱監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)1000包括一個或多個貨運包裝1012，一個或多個貨運集裝箱1022，至少一個運輸工具1024，通信網(wǎng)絡(luò)1080，和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器1090。
一個或多個RF可尋址傳感器1010可固定在每個貨運包裝1012或直接隱藏在箱體或板條箱內(nèi)。RF可尋址傳感器1010包括化學(xué)傳感器元件，放射性傳感器元件，生物傳感器元件或上述的任何組合。在可替換實施例中，多個RF可尋址傳感器1010被固定到每個貨運集裝箱1022的內(nèi)部。
每個貨運集裝箱1022包括至少一個無線傳感器讀取器1040，其用于從RF可尋址傳感器110獲取傳感器數(shù)據(jù)。運輸工具1024包括至少一個能夠接收來自無線傳感器讀取器1040的通信的裝置1042。運輸工具1024也可包括至少一個無線傳感器讀取器1040。能夠接收讀取器通信的裝置1042耦合到通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器1090包括用于接收傳感器數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)信息(如集裝箱標識，位置，和運輸標識)的邏輯。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器1090也包括貨單和風(fēng)險管理邏輯。
在本發(fā)明的實施例中，貨運包裝1012被裝載到一個或多個貨運集裝箱1022中。貨運集裝箱進而被裝載到運輸工具1024上。雖然圖10中將運輸工具描繪為船只，其它類型的運輸工具也是可能的，包括火車，卡車，飛行器，或其它交通運輸工具。
無線傳感器讀取器1040啟動RF可尋址傳感器的讀取。例如，貨運集裝箱1022中無線傳感器讀取器1040啟動存放在貨運集裝箱中的RF可尋址傳感器的讀取。在一個實施例中，讀取器1040在內(nèi)部處理接收的傳感器數(shù)據(jù)。額外地或可替換地，無線傳感器讀取器1040然后建立與裝置1042的連接。在建立連接之后，無線傳感器讀取器1040將傳感器數(shù)據(jù)傳送到該裝置。然后裝置1042經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)和其它相關(guān)信息(如地理定位)傳送到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器1090。
一旦接收到傳感器數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器1090執(zhí)行風(fēng)險評估處理。該處理識別有害化學(xué)，放射性，或生物條件的存在。如果有害條件存在，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器1090采取適當?shù)牟襟E以解決該條件。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器1090也可包括用于存儲接收的傳感器數(shù)據(jù)，從而創(chuàng)建集裝箱和/或運輸工具的歷史紀錄的存儲器。
因為RF可尋址傳感器可隱藏在貨運箱體內(nèi)部，當監(jiān)視爆炸物的存在時，由于高爆炸性物質(zhì)的低擴散系數(shù)，接近度因素使用本發(fā)明與在機場使用的最昂貴的篩選技術(shù)一樣靈敏或更靈敏。
具體地，對于空氣中氣體，擴散系數(shù)相對低，通常在6×10-6和1.5×10-5m2/sec之間。如果我們假定氣體點源在r＝0的原點，下面三維擴散方程的解得出濃度C，作為時間t和距離r的函數(shù)，從原點開始C/t＝D2C其中D是擴散系數(shù)。
該方程的解為C(r，t)＝B(πDt)1/2exp(r2/4Dt)常數(shù)B取決于在時間t＝0時釋放的氣體量，且對整個空間的積分C(r，t)與時間t無關(guān)，且僅為釋放發(fā)分子數(shù)量B。該解是高斯函數(shù)(Gaussian)，其半寬隨時間增加，為(2Dt)1/2。因此，如果釋放十分之一摩爾的氣體，相應(yīng)于大氣壓下的約2.2升，或6×1022個分子，然后對于擴散系數(shù)D＝10-5m2/sec，在1小時內(nèi)距源1米處的濃度為2.5％，但在2米處僅為0.23ppb。因此，使用分布的低成本傳感器具有優(yōu)勢，即使靈敏性較依靠集中的單元差。該分析應(yīng)用到靜止空氣就是存儲區(qū)域，貨運集裝箱，密封的貨運箱體，等等。在敞開的空氣中，湍流和風(fēng)是主要的擴散，湍流和風(fēng)可以是有方向性的。然而，因為濃度將隨距離源的距離快速降低(如果不是指數(shù)的，也至少為1/r2)，在接近度不僅構(gòu)成較低的靈敏度時，該結(jié)論仍然成立。類似地，輻射標簽可直接隱藏在箱子或簍子的壁體內(nèi)，使得傳感器與潛在的源非?？拷?，且因此增加靈敏度。
智能卡和遠程診斷監(jiān)視按照本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明可用于遠程診斷監(jiān)視。該應(yīng)用的例子在圖11的方框圖中給出。如圖11所示，遠程個體專用監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)1100包括一個或多個具有至少一個RF可尋址傳感器1110的智能卡或標牌1103，無線傳感器讀取器1140，通信網(wǎng)絡(luò)1180，和終端用戶裝置1182。
RF可尋址傳感器1110可具有對于個體的、用于監(jiān)視溫度，化學(xué)成分，生物成分，或上述組合的傳感器元件。
遠程監(jiān)視應(yīng)用可具有居民的，工業(yè)的，商業(yè)的，安全或醫(yī)學(xué)機構(gòu)應(yīng)用。在本發(fā)明實施例中，智能卡或標牌1103被固定到人(或動物)上，以便RF可尋址傳感器的傳感器元件鄰近皮膚的表面。RF可尋址傳感器1110可包括低功率傳感器，從而監(jiān)視某些條件或特征，如個體的生命功能。智能卡或標牌1103被放置在無線傳感器讀取器1140的讀取范圍內(nèi)。
RF可尋址傳感器1110的讀取然后被遠程激活。例如，在居民應(yīng)用中，人(如病人)可經(jīng)耦合到通信網(wǎng)絡(luò)1180的終端用戶裝置連接到無線傳感器裝置(如，通過建立電話連接)，從而啟動讀取。可替換地，在醫(yī)學(xué)機構(gòu)應(yīng)用中，保健提供商可經(jīng)數(shù)據(jù)終端或電信裝置連接到無線傳感器裝置。此外，醫(yī)學(xué)機構(gòu)可具有集中的監(jiān)視系統(tǒng)1190，其自動啟動為醫(yī)學(xué)機構(gòu)中被治療病人的讀取。
在啟動讀取后，無線傳感器讀取器1140從RF可尋址傳感器1110獲取傳感器數(shù)據(jù)，并將信息發(fā)送到啟動終端用戶裝置1182或集中的處理器1190。然后，傳感器數(shù)據(jù)顯示給請求方?？商鎿Q地，集中的處理器1190可創(chuàng)建與特定的病人或工人關(guān)聯(lián)的所有接收的傳感器數(shù)據(jù)的歷史紀錄?；谠摎v史數(shù)據(jù)和任何新近接收的傳感器數(shù)據(jù)，集中的診斷處理器1190可運行不同的算法，從而檢測病人狀況的改變。然后集中的診斷處理器1190可在檢測到某些改變時警告適當?shù)娜藛T。
在商業(yè)或工業(yè)設(shè)置中，個體專用的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)1100可用于監(jiān)視暴露至化學(xué)物質(zhì)或環(huán)境條件的工人。在該實施例中，每個工人或工人的小群體具有智能卡或標牌1103，其包含一個或多個RF可尋址傳感器1110。傳感器1110傳送數(shù)據(jù)至讀取器140。該實施例可進一步在讀取器或網(wǎng)絡(luò)中包括地理定位處理，從而確定智能卡或標牌1103和/或讀取器1140的位置。
冰箱內(nèi)容物的遠程監(jiān)視按照本發(fā)明示例性實施例，本發(fā)明也可用于器具如冰箱內(nèi)容物的遠程監(jiān)視。該應(yīng)用的例子在圖12的方框圖中給出。在該應(yīng)用中，如圖12所示，器具1201包括無線傳感器讀取器1240，其耦合到通信網(wǎng)絡(luò)1280上。
用戶放置一個或多個物品在具有RF可尋址傳感器1210的器具1201中。例如，產(chǎn)品可具有包含在產(chǎn)品包裝內(nèi)的RF可尋址傳感器1210?？商鎿Q地，用戶可固定RF可尋址傳感器1210至物品上，或可將RF可尋址傳感器浸入或插入物品(如將傳感器浸入到牛奶容器中)。
然后，用戶可經(jīng)終端用戶裝置1282遠程啟動位于器具1201內(nèi)的RF可尋址傳感器1210的讀取。在讀取完成后，無線傳感器讀取器1240發(fā)送數(shù)據(jù)至終端用戶裝置1282。讀取可包括該器具內(nèi)容物簡單的貨單。在可替換實施例中，讀取也包括指示某些食品新鮮度的傳感器數(shù)據(jù)。
例如，人員可遠程啟動他們的冰箱內(nèi)容物的讀取，從而準備購物清單或識別任何已經(jīng)腐敗的食品。
通過這里描述的RF可尋址傳感器技術(shù)，任何器具可變成“智能的”且可連接到任意其它無線裝置，如移動電話。進一步，通過組合本發(fā)明和即用即付(pay-as-you use)無線技術(shù)(如預(yù)付費無線業(yè)務(wù))，許多類型的器具可連接至無線網(wǎng)絡(luò)，因為該技術(shù)允許低成本操作并消除月帳單。
食品檢測本發(fā)明也理想地適合于食品檢測應(yīng)用。圖13A描繪了按照本發(fā)明示例性實施例的示例性實時食品檢測應(yīng)用的方框圖。圖13B描繪了基于網(wǎng)絡(luò)的食品檢測應(yīng)用的框圖。
圖13A中，用戶固定，浸入，或插入RF可尋址傳感器1310于食品之上或之內(nèi)。RF可尋址傳感器1310包括用來檢測某些化學(xué)成分的傳感器元件。例如，用戶可能對花生或其它食品過敏原過敏。用戶可選擇能夠檢測痕量花生存在的RF可尋址傳感器1310。
然后用戶用無線傳感器讀取器1340啟動RF可尋址傳感器1310的讀取。RF可尋址傳感器1310傳送傳感器數(shù)據(jù)至無線傳感器讀取器1340，該無線傳感器讀取器1340處理數(shù)據(jù)并顯示數(shù)據(jù)或信息給用戶。例如，讀取器可顯示指示項x(如花生)沒有存在的信息。
圖13B描繪用于監(jiān)視食品安全的傳感器網(wǎng)絡(luò)1300。該類型的傳感器網(wǎng)絡(luò)可用在食品雜貨店或食品貯藏地(如貨棧)。在該應(yīng)用中，RF可尋址傳感器1310包括在每個食品1309的包裝內(nèi)。例如，每個肉食品包裝將包括RF可尋址傳感器1310。傳感器網(wǎng)絡(luò)1300包括集中的網(wǎng)絡(luò)處理器1390，其用于監(jiān)視食品的安全。集中的網(wǎng)絡(luò)處理器1390具有用來周期地啟動食品讀取從而識別任何應(yīng)除去項的邏輯。集中的網(wǎng)絡(luò)處理器1390經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)耦合到一個或多個網(wǎng)絡(luò)傳感器讀取器1340。
一個或多個無線傳感器讀取器1340可以是網(wǎng)絡(luò)的永久部件。例如，超市可具有一個或多個無線傳感器讀取器1340，其覆蓋肉類存放區(qū)和/或存放位置。此外，一個或多個無線傳感器讀取器1340可以是網(wǎng)絡(luò)的臨時部件。當個體攜帶能夠讀取超市中傳感器的傳感器讀取器1340時就是這種情形。這為終端用戶提供了在購買之前就確定食品質(zhì)量的能力。
除了能夠檢查食品的化學(xué)質(zhì)量，傳感器也可提供來檢測諸如E coli或Salmonella的細菌的存在。
藥物相互作用圖14描繪按照本發(fā)明實施例用于識別處方藥物之間潛在的相互作用的傳感器網(wǎng)絡(luò)的示例性應(yīng)用。傳感器網(wǎng)絡(luò)1400包括一種或多種藥物筒1404，無線傳感器讀取器1440，通信網(wǎng)絡(luò)1480，和集中的處理器或服務(wù)器1490。每個藥物筒1404包括標簽1405，其具有RF可尋址傳感器1410。集中的處理器1490包含顯示當前登記給病人的藥物的每個病人的記錄。此外，集中的處理器1490包括列出已知的藥物間相互作用的數(shù)據(jù)庫。
使用該應(yīng)用，用戶(如，藥劑師)為用戶正服用的每種藥物啟動附著在筒1404上的RF可尋址傳感器1410的讀取。附著的RF可尋址傳感器1410傳送關(guān)于藥物和藥方(如類型，劑量，化學(xué)成分等)的細節(jié)給無線傳感器讀取器1440。然后無線傳感器讀取器1440將這些細節(jié)發(fā)送給集中的處理器1490。然后，集中的處理器1490在用戶記錄中登記藥物并執(zhí)行處理，從而識別與登記給用戶的其它藥物的任何潛在相互作用。如果識別到相互作用，集中的處理器1490將相互作用的細節(jié)發(fā)送給無線傳感器讀取器1440以便顯示給用戶(如藥劑師)。
在可替換實施例中，無線傳感器讀取器1440可具有某些與集中的處理器1490相同的功能，從而識別潛在的藥物相互作用。
遠程感測圖15描繪按照本發(fā)明示例性實施例的用于遠程感測有害條件的傳感器網(wǎng)絡(luò)1500的示例性應(yīng)用的方框圖。在許多情況下，存在監(jiān)視有害條件存在的需要。然而，由于可能出現(xiàn)的有害條件的致命性，人類介入執(zhí)行監(jiān)視是不可能的。傳感器網(wǎng)絡(luò)1500提供用于遠程訪問傳感器的能力，從而檢測或提供對有害條件的持續(xù)的監(jiān)視。
在該應(yīng)用中，RF可尋址傳感器1510被固定到具有這樣內(nèi)容物的包裝或容器1509，該內(nèi)容物具有潛在的危險屬性(如有毒化學(xué)物質(zhì))。此外，RF可尋址傳感器1510可安置在包裝或容器1509存放的整個地理區(qū)域內(nèi)，該包裝或容器中有具有潛在危險屬性的內(nèi)容物。然后無線傳感器讀取器1540可引進到該區(qū)域中。無線傳感器讀取器1540可以是網(wǎng)絡(luò)永久元件(如定位在存放區(qū)域)或可以是臨時的(如通過遠程控制的裝置帶入)。然后用戶或遠程系統(tǒng)可經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)1580遠程啟動RF尋址傳感器1510的讀取。無線傳感器讀取器1540然后獲取傳感器數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶或遠程系統(tǒng)。以該方式，人員不必將他或她自身暴露于潛在危險條件中。
傳感器網(wǎng)絡(luò)1500也可以用于無危險條件的遠程感測。在一個實施例中，RF可尋址傳感器1510包括電熱調(diào)節(jié)器。RF可尋址傳感器1510可由低成本無線讀取器1540遠程查詢。例如，RF可尋址傳感器1510可附著到家中的管子上。不同位置的用戶可用終端用戶裝置1582啟動傳感器1510的讀取并獲得溫度數(shù)據(jù)。由于用戶在遠程存取數(shù)據(jù)，用戶可從世界上任何地方檢查他或她管子的狀態(tài)?？商鎿Q地，如果達到某個預(yù)設(shè)的溫度，讀取器1540可被編程從而通知終端用戶裝置1582。通過將本發(fā)明與即用即付技術(shù)結(jié)合，提供該類遠程傳感器網(wǎng)絡(luò)的成本得到降低。
圖16描繪按照本發(fā)明示例性實施例在零售雜貨店中傳感器網(wǎng)絡(luò)示例性應(yīng)用。售貨網(wǎng)絡(luò)1600包括一個或多個具有RF可尋址傳感器標簽1610的物件，無線傳感器讀取器1640，通信網(wǎng)絡(luò)1680，和遠程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器1690。
RF可尋址傳感器標簽1610可由制造商放置在易腐食品物件的包裝中或其它食品物件的包裝中。在一個實施例中，無線傳感器讀取器1640位于結(jié)帳臺。在可替換實施例中，用戶可具有無線傳感器讀取器1640。在另一個實施例中，讀取器1640也可集成到消費者使用的購貨車或另外的裝置中。
當消費者進入結(jié)帳臺時，執(zhí)行位于他或她購貨車中的RF可尋址傳感器1610的讀取。無線傳感器讀取器1640獲得傳感器數(shù)據(jù)和標簽識別數(shù)據(jù)，并將該信息傳送到服務(wù)器1690。服務(wù)器1690具有確定產(chǎn)品中成分和與特定物件關(guān)聯(lián)的有效期的邏輯。服務(wù)器1690傳送處理的結(jié)果至無線傳感器讀取器1640以便顯示給消費者。例如，如果任何物件已經(jīng)過期或變壞，則讀取器1640可顯示警告。
如果消費者正在使用他或她自己的無線傳感器讀取器1640，用戶可存儲與個人特定過敏或其它醫(yī)學(xué)條件相關(guān)的數(shù)據(jù)。在該實施例中，如果購貨車中任何物件包含過敏原，如微量花生產(chǎn)品，則無線傳感器讀取器1640也可以顯示警告。此外，無線傳感器讀取器1640可清點，計算，和顯示購貨車中物件的總收費。
校準感測本發(fā)明也可用在校準應(yīng)用中。例如，對于個人經(jīng)歷過敏和/或某些醫(yī)學(xué)狀況如哮喘方面的應(yīng)用是有利的。在該應(yīng)用中，當用戶經(jīng)歷過敏反應(yīng)或哮喘發(fā)作時，用戶啟動在該區(qū)域一個或多個RF可尋址傳感器的讀取。在一個實施例中，一個或多個RF可尋址傳感器可以是智能卡或標牌的元件。然后無線傳感器讀取器可在條件出現(xiàn)時記錄關(guān)于環(huán)境的數(shù)據(jù)。然后用戶可在每次遭遇這類狀況時重復(fù)該過程。以該方式，無線傳感器讀取器積累處理該狀況以及以后檢測個體特定化學(xué)物質(zhì)等有價值的數(shù)據(jù)，這些個體特定化學(xué)物質(zhì)可能會加劇這類狀況或引起哮喘發(fā)作。更多傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中校準感測的信息，可參看美國專利申請No.10/382606，其標題為“用于大面積監(jiān)視恐怖分子或人身威脅的方法和設(shè)備”，該申請包括在此以供參考。
智能建筑和壓力監(jiān)視按照本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明也可以用于遠程監(jiān)視結(jié)構(gòu)如建筑內(nèi)的壓力。該應(yīng)用的例子在圖17的方框圖中給出。
監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)1700包括一個或多個RF可尋址傳感器1710和無線傳感器讀取器1740。傳感器1710是在主結(jié)構(gòu)(如建筑內(nèi))用來實時監(jiān)視結(jié)構(gòu)中的壓力。在一個實施例中，傳感器1710包括壓力傳感器元件。傳感器1700可直接設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁內(nèi)或建筑物支撐內(nèi)。在一個實施例內(nèi)，RF可尋址傳感器1710也可包括用于綜合遠程監(jiān)視建筑，橋梁，住宅，隧道等移動，輻射，和/或化學(xué)物質(zhì)的傳感器元件。
一個或多個無線讀取器1740可以是網(wǎng)絡(luò)1700的永久專用部件。此外，一個或多個無線讀取器1740可以是網(wǎng)絡(luò)1700的臨時部件。
3.結(jié)論雖然本發(fā)明的不同實施例已經(jīng)在上面描述，應(yīng)該理解它們僅以例子的形式給出，而不用于限制。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可做出不偏離本發(fā)明的精神和范疇的形式和細節(jié)上不同的變化。因此，本發(fā)明的范圍和范疇不受上述示例性實施例的任何限制，而是僅受權(quán)利要求和它們的等同物限制。
權(quán)利要求
1.一種射頻(RF)可尋址傳感器，其包括一個或多個傳感器元件；具有耦合到所述一個或多個傳感器元件的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的傳感器接口；至少一個天線；耦合到所述至少一個天線和傳感器接口的RF功率和通信接口；耦合到所述RF功率和通信接口及傳感器接口的控制器；和耦合到所述控制器和傳感器接口的存儲器，其中所述存儲器經(jīng)配置存儲標簽標識號；其中RF可尋址傳感器與耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的無線裝置通信；以及其中無線裝置與RF可尋址傳感器通信，從而獲得傳感器數(shù)據(jù)以便經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的RF可尋址傳感器，其中傳感器接口進一步包括存儲器。
3.如權(quán)利要求2所述的RF可尋址傳感器，其中存儲器包括傳感器數(shù)據(jù)表。
4.如權(quán)利要求3所述的RF可尋址傳感器，其中所述傳感器數(shù)據(jù)表存儲傳感器識別號。
5.如權(quán)利要求3所述的RF可尋址傳感器，其中所述傳感器數(shù)據(jù)表包括傳感器處理信息。
6.如權(quán)利要求5所述的RF可尋址傳感器，其中所述傳感器處理信息包括用于分析所述傳感器數(shù)據(jù)的軟件。
7.如權(quán)利要求2所述的RF可尋址傳感器，其中所述存儲器是可編程存儲器。
8.如權(quán)利要求1所述的RF可尋址傳感器，進一步包括一個或多個基準元件。
9.如權(quán)利要求1所述的RF可尋址傳感器，其中所述RF功率和通信接口、存儲器和傳感器接口是以集成電路形式實現(xiàn)的。
10.如權(quán)利要求9所述的RF可尋址傳感器，其中所述一個或多個傳感器元件中的至少一個是以集成電路形式實現(xiàn)的。
11.如權(quán)利要求9所述的RF可尋址傳感器，其中所述集成電路和至少一個天線在襯底上。
12.如權(quán)利要求11所述的RF可尋址傳感器，其中所述一個或多個傳感器元件中的至少一個是在所述襯底上實現(xiàn)的。
13.如權(quán)利要求11所述的RF可尋址傳感器，其中所述一個或多個傳感器元件中的至少一個在所述襯底外部。
14.如權(quán)利要求1所述的RF可尋址傳感器，其中所述RF可尋址傳感器是微機電系統(tǒng)。
15.如權(quán)利要求14所述的RF可尋址傳感器，其中所述一個或多個傳感器元件中的至少一個包括微懸臂裝置。
16.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中所述至少一個在所述襯底外部的傳感器元件是微機電系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求16所述的RF可尋址傳感器，其中所述微機電系統(tǒng)包括微懸臂裝置。
18.如權(quán)利要求1所述的RF可尋址傳感器，其中所述一個或多個傳感器元件中的至少一個是天線。
19.如權(quán)利要求1所述的RF可尋址傳感器，進一步包括電熱調(diào)節(jié)器。
20.如權(quán)利要求1所述的RF可尋址傳感器，其中所述RF功率和通信接口包括功率發(fā)生模塊，所述功率發(fā)生模塊為所述RF可尋址傳感器供電。
21.如權(quán)利要求20所述的RF可尋址傳感器，其中所述功率發(fā)生模塊包括用于收獲RF能量的電路。
22.如權(quán)利要求20所述的RF可尋址傳感器，其中所述功率發(fā)生模塊包括電源。
23.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中所述至少一個在所述襯底外部的傳感器元件是加速計。
24.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中所述至少一個在所述襯底外部的傳感器元件是聲學(xué)波傳感器。
25.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中所述至少一個在所述襯底外部的傳感器元件是壓電傳感器。
26.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中所述至少一個在所述襯底外部的傳感器元件是電阻傳感器。
27.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中所述至少一個在所述襯底外部的傳感器元件是場效應(yīng)傳感器。
28.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中所述至少一個在所述襯底外部的傳感器元件是納米傳感器。
29.如權(quán)利要求13所述的RF可尋址傳感器，其中至少一個在所述襯底外部的傳感器元件被耦合到外部電源。
30.一種無線傳感器讀取器，包括至少一個天線，其經(jīng)配置以便與一個或多個射頻(RF)可尋址傳感器通信；控制器；網(wǎng)絡(luò)通信模塊，其耦合到所述控制器，所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊具有用于耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的接口；邏輯模塊，其耦合到所述控制器；和用戶接口，其中所述邏輯模塊包括用于從所述一個或多個RF可尋址傳感器接收傳感器數(shù)據(jù)的傳感器通信模塊。
31.如權(quán)利要求30所述的無線傳感器讀取器，其中所述通信模塊是無線通信網(wǎng)絡(luò)。
32.如權(quán)利要求31所述的無線傳感器讀取器，其中所述至少一個天線經(jīng)配置以便與所述通信網(wǎng)絡(luò)通信。
33.如權(quán)利要求31所述的無線傳感器讀取器，進一步包括網(wǎng)絡(luò)天線，其經(jīng)配置以便與所述通信網(wǎng)絡(luò)通信。
34.如權(quán)利要求30所述的無線傳感器讀取器，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
35.如權(quán)利要求34所述的無線傳感器讀取器，其中所述用于耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的接口包括數(shù)據(jù)通信接口。
36.如權(quán)利要求30所述的無線傳感器讀取器，其中所述用戶接口包括預(yù)配置按鈕以便啟動所述RF可尋址傳感器的讀取。
37.如權(quán)利要求30所述的無線傳感器讀取器，其中所述RF可尋址傳感器邏輯模塊進一步包括傳感器處理器，其具有傳感器數(shù)據(jù)處理邏輯；和標簽處理器。
38.如權(quán)利要求37所述的無線傳感器讀取器，其中所述邏輯模塊進一步包括地理定位處理器。
39.如權(quán)利要求38所述的無線傳感器讀取器，其中所述地理定位處理器包括用于執(zhí)行基于GPS的地理定位和基于非GPS的地理定位中的至少一個的邏輯。
40.如權(quán)利要求30所述的無線傳感器讀取器，進一步包括用于經(jīng)所述通信網(wǎng)絡(luò)接收傳感器處理信息的裝置。
41.如權(quán)利要求40所述的無線傳感器讀取器，其中所述傳感器處理信息包括用于分析傳感器數(shù)據(jù)的軟件。
42.如權(quán)利要求30所述的無線傳感器讀取器，其中所述控制器、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、和用戶接口是在無線通信裝置中實現(xiàn)的。
43.如權(quán)利要求42所述的無線傳感器讀取器，其中所述邏輯模塊是在無線通信裝置中實現(xiàn)的。
44.如權(quán)利要求43所述的無線傳感器讀取器，其中所述至少一個能夠與所述一個或多個RF可尋址傳感器通信的天線被耦合到所述無線通信裝置。
45.如權(quán)利要求43所述的無線傳感器讀取器，其中所述無線通信裝置包括可編程處理器。
46.如權(quán)利要求45所述的無線傳感器讀取器，其中所述邏輯模塊是存儲在可編程處理器中的軟件。
47.如權(quán)利要求46所述的無線傳感器讀取器，其中所述軟件經(jīng)數(shù)據(jù)接口下載到可編程處理器。
48.如權(quán)利要求47所述的無線傳感器讀取器，其中所述數(shù)據(jù)接口是紅外接口。
49.如權(quán)利要求47所述的無線傳感器讀取器，其中所述數(shù)據(jù)接口是空中接口。
50.如權(quán)利要求47所述的無線傳感器讀取器，其中所述數(shù)據(jù)接口是附屬接口。
51.如權(quán)利要求47所述的無線傳感器讀取器，其中所述無線通信裝置包括數(shù)據(jù)接口。
52.如權(quán)利要求51所述的無線傳感器讀取器，其中所述邏輯模塊在所述無線裝置的外部并經(jīng)數(shù)據(jù)接口耦合到所述無線裝置。
53.如權(quán)利要求51所述的無線傳感器讀取器，其中所述數(shù)據(jù)接口是紅外接口。
54.如權(quán)利要求51所述的無線傳感器讀取器，其中所述數(shù)據(jù)接口是附屬接口。
55.如權(quán)利要求52所述的無線傳感器讀取器，其中所述至少一個能夠與所述一個或多個RF可尋址傳感器通信的天線被耦合到所述邏輯模塊。
56.如權(quán)利要求45所述的無線傳感器讀取器，其中所述無線通信裝置包括接口。
57.如權(quán)利要求56所述的無線傳感器讀取器，其中第二邏輯模塊在所述無線裝置的外部。
58.一種RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括一個或多個RF可尋址傳感器；一個或多個無線傳感器讀取器，其被耦合到通信網(wǎng)絡(luò)；和一個或多個終端用戶裝置，其被耦合到所述通信網(wǎng)絡(luò)；其中所述一個或多個無線傳感器讀取器與所述一個或多個RF可尋址傳感器通信，從而獲取傳感器數(shù)據(jù)以便經(jīng)所述通信網(wǎng)絡(luò)傳輸。
59.如權(quán)利要求58所述的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)包括無線通信網(wǎng)絡(luò)，而所述一個或多個無線傳感器讀取器中的至少一個包括無線通信裝置。
60.如權(quán)利要求58所述的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
61.如權(quán)利要求60所述的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)進一步包括耦合到所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的無線通信網(wǎng)絡(luò)。
62.如權(quán)利要求60所述的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng)。
63.如權(quán)利要求58所述的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，進一步包括耦合到所述通信網(wǎng)絡(luò)的傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器。
64.如權(quán)利要求63所述的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器包括地理定位處理器和傳感器數(shù)據(jù)處理器。
65.如權(quán)利要求64所述的RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述地理定位處理器包括用于執(zhí)行基于GPS的地理定位和基于非GPS的地理定位的邏輯。
66.一種在無線傳感器讀取器中用于從一個或多個射頻(RF)可尋址傳感器獲取傳感器數(shù)據(jù)，并用于經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)通信所述傳感器數(shù)據(jù)的方法，包括(a)發(fā)送信號至一個或多個RF可尋址傳感器，其中所述信號啟動所述一個或多個RF可尋址傳感器；(b)查詢所述一個或多個RF可尋址傳感器以隔離單獨的RF可尋址傳感器；(c)接收來自所述隔離的RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)；(d)確定是否需要處理所述接收的傳感器數(shù)據(jù)；(e)如果在步驟(d)中確定不需要處理所述接收的傳感器數(shù)據(jù)，那么在所述無線傳感器讀取器上顯示所述傳感器數(shù)據(jù)；(f)如果在步驟(d)中確定需要處理所述接收的傳感器數(shù)據(jù)，那么確定是否要在所述無線傳感器讀取器上執(zhí)行處理；(g)如果在步驟(f)中確定所述接收的傳感器數(shù)據(jù)的處理要在所述無線傳感器讀取器上執(zhí)行，那么執(zhí)行以下步驟處理所述接收的傳感器數(shù)據(jù)，以及在所述無線傳感器讀取器上顯示處理的傳感器數(shù)據(jù)；和(h)如果在步驟(f)中確定所述接收的傳感器數(shù)據(jù)的處理不在無線傳感器讀取器上執(zhí)行，那么執(zhí)行以下步驟經(jīng)所述通信網(wǎng)絡(luò)傳送所述接收的傳感器數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)傳感器處理器，接收處理的傳感器數(shù)據(jù)，以及在所述無線傳感器讀取器上顯示處理的傳感器數(shù)據(jù)。
67.如權(quán)利要求66所述的方法，進一步包括在步驟(a)之前執(zhí)行以下步驟接收來自耦合到所述通信網(wǎng)絡(luò)的終端用戶裝置的連接信號；經(jīng)所述通信網(wǎng)絡(luò)連接所述終端用戶裝置；和接收來自所述終端用戶裝置的一個或多個啟動信號。
68.如權(quán)利要求66所述的方法，其中啟動所述一個或多個RF可尋址傳感器的讀取包括在事件出現(xiàn)時自動啟動所述讀取。
69.如權(quán)利要求68所述的方法，其中所述事件是預(yù)定時間段的流逝。
70.如權(quán)利要求66所述的方法，其中所述無線傳感器裝置包括具有鍵盤和顯示器的用戶接口。
71.如權(quán)利要求70所述的方法，其中啟動所述一個或多個RF可尋址傳感器的讀取包括通過所述鍵盤輸入一系列擊鍵。
72.如權(quán)利要求70所述的方法，其中啟動所述一個或多個RF可尋址傳感器的讀取包括激活顯示器上的項目。
73.如權(quán)利要求66所述的方法，其中所述無線傳感器裝置包括按鈕，其被預(yù)配置為啟動所述一個或多個傳感器元件的讀取。
74.如權(quán)利要求73所述的方法，其中啟動所述一個或多個RF可尋址傳感器的讀取包括按壓所述預(yù)配置的按鈕。
75.如權(quán)利要求66所述的方法，進一步包括在步驟(a)之前，接收來自RF可尋址傳感器的一個或多個啟動信號。
76.如權(quán)利要求66所述的方法，進一步包括在步驟(a)之前，接收邏輯用于獲取來自所述一個或多個RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)。
77.一種在射頻(RF)可尋址傳感器中用于傳送傳感器數(shù)據(jù)至無線傳感器讀取器以便經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆椒ǎ渲兴鯮F可尋址傳感器包括一個或多個傳感器元件，該方法包括(a)接收來自所述無線傳感器讀取器的信號；(b)獲取來自至少一個傳感器元件的模擬傳感器數(shù)據(jù)；(c)轉(zhuǎn)換所述模擬傳感器數(shù)據(jù)為數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)；和(d)傳送所述數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)至所述無線傳感器讀取器，以便經(jīng)所述通信網(wǎng)絡(luò)傳輸。
78.如權(quán)利要求77所述的方法，進一步包括在步驟(b)之前接收來自所述無線傳感器讀取器的讀取傳感器信號。
79.如權(quán)利要求77所述的方法，進一步包括在步驟(d)之前處理所述數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)。
80.如權(quán)利要求77所述的方法，進一步包括傳送存儲的標簽識別號至所述無線傳感器讀取器的步驟。
81.如權(quán)利要求77所述的方法，進一步包括傳送基準數(shù)據(jù)至所述無線傳感器讀取器的步驟。
82.如權(quán)利要求77所述的方法，進一步包括傳送傳感器處理信息至無線傳感器讀取器的步驟。
83.如權(quán)利要求80所述的方法，其中傳送所述數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)至無線傳感器讀取器包括傳送作為所述標簽標識號的組成部分的數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)。
84.一種用于監(jiān)視一地理區(qū)域內(nèi)有害試劑存在的傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括一個或多個RF可尋址傳感器，其中每個RF可尋址傳感器包括至少一個用于檢測有害試劑存在的傳感器元件；一個或多個無線傳感器讀取器，其被耦合到通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述無線傳感器讀取器獲取來自所述一個或多個RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)；和集中式傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器，其被耦合到通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述集中的傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器接收來自所述一個或多個無線傳感器讀取器的傳感器數(shù)據(jù)。
85.如權(quán)利要求84所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述一個或多個RF可尋址傳感器中的至少一個能夠檢測化學(xué)試劑的存在。
86.如權(quán)利要求85所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述一個或多個RF可尋址傳感器中的至少一個能夠檢測放射性試劑的存在。
87.如權(quán)利要求86所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述一個或多個RF可尋址傳感器中的至少一個能夠檢測生物試劑的存在。
88.一種用于針對有害試劑的存在監(jiān)視一地理區(qū)域的方法，所述方法包括(a)在一地理區(qū)域上分布多個RF可尋址傳感器；(b)在所述地理區(qū)域內(nèi)部署一個或多個無線傳感器讀取器以讀取所述多個RF可尋址傳感器；(c)在每個無線傳感器讀取器處，啟動所述一個或多個RF可尋址傳感器的讀取，接收來自所述一個或多個RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)，和傳送所述接收的傳感器數(shù)據(jù)至集中的網(wǎng)絡(luò)傳感器處理器。(d)確定所述傳感器數(shù)據(jù)是否指示有害試劑的存在；和(e)如果確定了所述傳感器數(shù)據(jù)指示有害試劑的存在，執(zhí)行地理定位從而識別所述傳送傳感器數(shù)據(jù)的RF可尋址傳感器的位置。
89.一種用于遠程監(jiān)視貨運集裝箱的傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括一個或多個包裝，其中每個包裝包括一個或多個RF可尋址傳感器；一個或多個貨運集裝箱，其中所述一個或多個包裝被裝載到所述一個或多個貨運集裝箱中的至少一個上以便運輸；至少一個運輸工具，其具有用于接收來自無線傳感器讀取器的傳感器數(shù)據(jù)的裝置；和集中的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器，其用于執(zhí)行對接收的傳感器數(shù)據(jù)的風(fēng)險管理，其中每個貨運集裝箱包括一個或多個無線傳感器讀取器，其中所述無線傳感器讀取器獲取來自所述一個或多個RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)，和其中每個RF可尋址傳感器包括至少一個傳感器元件，其用于檢測有害試劑的存在。
90.如權(quán)利要求89所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述集中的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視處理器包括用于執(zhí)行地理定位的邏輯。
91.如權(quán)利要求90所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中每個貨運集裝箱包括一個或多個RF可尋址傳感器。
92.如權(quán)利要求89所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，進一步包括一個或多個貨運箱體。
93.一種用于遠程監(jiān)視一個或多個個體的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其包括由至少一個個體運輸?shù)囊粋€或多個智能卡，其中每個智能卡包括一個或多個RF可尋址傳感器；至少一個無線傳感器讀取器，其被耦合到通信網(wǎng)絡(luò)；和一個或多個終端用戶裝置，其用于通過所述通信網(wǎng)絡(luò)遠程啟動所述RF可尋址傳感器的讀取，其中所述至少一個無線傳感器讀取器與所述一個或多個RF可尋址傳感器通信，從而獲取傳感器數(shù)據(jù)以便通過所述通信網(wǎng)絡(luò)通信，以及其中個體具有至少一個智能卡。
94.如權(quán)利要求93所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中定位所述智能卡以便所述一個或多個RF可尋址傳感器鄰近所述至少一個個體的皮膚。
95.如權(quán)利要求93所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，進一步包括集中的診斷系統(tǒng)，其用于啟動所述RF可尋址傳感器的讀取并處理所述接收的傳感器數(shù)據(jù)，從而識別需要衛(wèi)生保健專業(yè)人員注意的變化。
96.一種用于監(jiān)視器具的內(nèi)容物的傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括一個或多個被設(shè)置在所述器具內(nèi)部的物件；一個或多個被耦合到每個物件的RF可尋址傳感器；一個或多個無線傳感器讀取器，其位于所述RF可尋址傳感器的讀取范圍內(nèi)，且被耦合到通信網(wǎng)絡(luò)；和終端用戶裝置，其被耦合到所述通信網(wǎng)絡(luò)以便啟動所述RF可尋址傳感器的讀取。
97.一種用于監(jiān)視結(jié)構(gòu)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其包括一個或多個RF可尋址傳感器，其中所述RF可尋址傳感器鄰近所述結(jié)構(gòu)的支撐部件；一個或多個無線傳感器讀取器，其被耦合到通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述無線傳感器讀取器獲取來自所述一個或多個RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)；和集中式傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器，其被耦合到所述通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述集中的傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)，接收來自所述一個或多個無線傳感器讀取器的傳感器數(shù)據(jù)。
98.如權(quán)利要求97所述的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中所述RF可尋址傳感器包括用于測量結(jié)構(gòu)壓力的傳感器元件。
99.一種在無線傳感器讀取器中用于獲取來自一個或多個射頻(RF)可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)的方法，包括發(fā)射信號至所述一個或多個RF可尋址傳感器，其中所述信號啟動所述一個或多個RF可尋址傳感器；查詢所述一個或多個RF可尋址傳感器，從而隔離單獨的RF可尋址傳感器；接收來自隔離的RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)，其中所述接收的傳感器數(shù)據(jù)包括傳感器標識信息；傳送傳感器標識信息至所述無線傳感器讀取器外部的處理器；接收傳感器數(shù)據(jù)處理信息；以及基于所述接收的處理信息處理所述傳感器數(shù)據(jù)。
100.如權(quán)利要求83所述的方法，其中所述接收的處理信息包括用于分析所述接收的傳感器數(shù)據(jù)的軟件。
101.一種在無線傳感器讀取器中用于獲取來自一個或多個射頻(RF)可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)的方法，包括發(fā)射信號至所述一個或多個RF可尋址傳感器，其中所述信號初始化所述一個或多個RF可尋址傳感器；查詢所述一個或多個RF可尋址傳感器，從而隔離單獨的RF可尋址傳感器；接收來自隔離的RF可尋址傳感器的傳感器數(shù)據(jù)，其中所述接收的傳感器數(shù)據(jù)包括傳感器處理信息；和基于接收的處理信息處理所述傳感器數(shù)據(jù)。
102.如權(quán)利要求101所述的方法，其中所述接收的傳感器處理信息包括用于分析所述接收的傳感器數(shù)據(jù)的軟件。
103.一種射頻(RF)可尋址傳感器，包括一個或多個傳感器元件；具有耦合到所述一個或多個傳感器元件的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的傳感器接口；至少一個天線；耦合到所述至少一個天線和傳感器接口的RF功率和通信接口；耦合到所述RF功率、通信接口和所述傳感器接口的控制器；和耦合到所述控制器和傳感器接口的存儲器，其中所述存儲器配置為存儲標簽標識號；其中所述傳感器接口包括一存儲器，所述存儲器包括傳感器數(shù)據(jù)表。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。該RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)包括一個或多個RF可尋址傳感器，一個或多個耦合到通信網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器讀取器，和一個或多個耦合到該通信網(wǎng)絡(luò)的終端用戶裝置。該RF可尋址傳感器網(wǎng)絡(luò)也可包括傳感器網(wǎng)絡(luò)處理器。RF可尋址傳感器包括一個或多個傳感器元件，一個或多個用于與無線傳感器讀取器通信的天線，RF功率和通信接口，RFID控制模塊，以及傳感器接口。所述無線傳感器讀取器包括一個或多個天線，用戶接口，控制器，網(wǎng)絡(luò)通信模塊，和RF可尋址傳感器邏輯模塊。
文檔編號G08B25/10GK1906642SQ200480036155
公開日2007年1月31日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者威廉·R·班迪, 約翰·P·皮特斯 申請人:訊寶科技公司, 奧爾蒂維拉有限公司