專利名稱：一種射頻識別系統(tǒng)及其防碰撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種射頻識別系統(tǒng)(RFID)及該系統(tǒng)中防碰 撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法。
背景技術(shù)：
在RFID實際應(yīng)用中，很多情況下是在射頻場中存在一個讀寫器對應(yīng)多個電子標(biāo) 簽。當(dāng)讀寫器同時清點多個電子標(biāo)簽時，就會出現(xiàn)信道爭用，發(fā)生碰撞，電子標(biāo)簽無法將信 息正確發(fā)送給讀寫器。因此，需要采取一定的機制避免碰撞或減少碰撞?，F(xiàn)有的RFID國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 18000-6中，A類和C類采用時隙ALOHA算法，而B類 采用Binary Tree (二叉樹)算法解決碰撞問題。時隙ALOHA和Binary Tree都是基于時 分多路訪問方式。時隙ALOHA算法，是把時間分成若干離散時隙，要求標(biāo)簽隨機選擇其中一個時隙， 在時隙的分界處發(fā)送數(shù)據(jù)。在ISO 18000-6A類和C類協(xié)議中，使用時隙ALOHA算法實現(xiàn)防 碰撞的過程為在每次清點過程開始時，讀寫器通知所有標(biāo)簽一個可選時隙的范圍，標(biāo)簽從 中隨機選擇一個時隙回復(fù)，標(biāo)簽或成功發(fā)送或完全碰撞，若發(fā)生碰撞則重新選擇時隙并發(fā) 送，直至所有標(biāo)簽全部成功發(fā)送。Binary Tree方法的基本思想是將處于碰撞的標(biāo)簽分裂成左右兩個子集0和1，先 查詢子集0，若沒有沖突，則正確識別標(biāo)簽，若仍有沖突則再分裂，把子集0分為00和01兩 個子集，依次類推，直到識別出子集0中的所有標(biāo)簽，再按此步驟查詢子集1。Binary Tree 算法圖如圖1。在ISO 18000-6B類協(xié)議中，使用Binary Tree算法實現(xiàn)防碰撞的過程為 讀寫器發(fā)送開始清點指令，使所有標(biāo)簽開始回復(fù)，標(biāo)簽在收到指令后，由隨機數(shù)發(fā)生器生成 0或1，這樣就將標(biāo)簽分成隨機數(shù)為0和隨機數(shù)為1的兩個子集，與二叉樹對應(yīng)，這里我們稱 之為左分支(0分支)和右分支(1分支)；隨機數(shù)為0的標(biāo)簽，即處在左分支的標(biāo)簽，立即回 復(fù)，而隨機數(shù)為1的標(biāo)簽，即處在右分支的標(biāo)簽，將計數(shù)器值設(shè)為1，必須等待左分支回復(fù)完 才能執(zhí)行分裂回復(fù)；若沒有碰撞并回復(fù)成功，則讀寫器發(fā)送指令確認，并使得標(biāo)簽計數(shù)器值 減1 ；若標(biāo)簽碰撞，讀寫器發(fā)送指令，使計數(shù)器值為0的標(biāo)簽，即左分支的標(biāo)簽重新分裂，計 數(shù)器值非0的標(biāo)簽，即右分支的標(biāo)簽計數(shù)器值加1 ；如此循環(huán)直到所有標(biāo)簽全部成功回復(fù)。從對ISO 18000-6B類協(xié)議防碰撞過程的描述，可以看出BinaryTree方法每次都 是在樹的左端也就是0標(biāo)簽附近進行二叉分裂，如何判斷通訊場中的所有標(biāo)簽都被清點 到，防碰撞過程結(jié)束在標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出。目前通常采用的辦法是在清點過程中，利用一個 寄存器來記錄所有標(biāo)簽計數(shù)器可能達到的最大值，每次分裂、無回復(fù)和正?；貜?fù)都對寄存 器進行更新，當(dāng)寄存器的值變?yōu)?的時候，就表明通信場中的標(biāo)簽都已經(jīng)回復(fù)，清點過程結(jié) 束。具體步驟如圖1所示，包括步驟101、在清點開始時，讀寫器向標(biāo)簽發(fā)送清點命令，寄存器置初值。步驟102、清點過程中，讀寫器等待標(biāo)簽的應(yīng)答信號。步驟103、如果本次沒有應(yīng)答信號，那么讀寫器對寄存器的值進行判斷，如果寄存器的值小于等于0，那么認為清點結(jié)束，退出清點流程；如果寄存器的值大于0，那么認為清 點未結(jié)束，執(zhí)行步驟104，繼續(xù)清點流程。步驟104、讀寫器根據(jù)應(yīng)答情況確定下一個命令，同時根據(jù)該命令更新寄存器的 值，如果是讀寫器下發(fā)的是Fail命令，那么寄存器的值加1 ；如果讀寫器下發(fā)的是Success 命令，那么寄存器的值減1 ；如果讀寫器下發(fā)的是其他命令，那么不調(diào)整寄存器的值。步驟105、發(fā)送命令之后返回步驟2，繼續(xù)清點流程。這種方法對整個清點過程中的每一次計數(shù)器變化都進行了統(tǒng)計，在理論情況下能 夠保證通信場中的所有標(biāo)簽被清點到。但是在實際過程中，由于電磁場的不穩(wěn)定，造成讀寫器的命令不能百分之百的被 標(biāo)簽接收，標(biāo)簽存在遺漏清點命令或是解碼錯誤的情況，造成實際中清點結(jié)束后會發(fā)生漏 掉標(biāo)簽的情況。在整個標(biāo)簽清點的過程中，如果標(biāo)簽沒有接收到讀寫器的Success命令，那 么標(biāo)簽的計數(shù)器就不會減1，如果漏掉的Success命令比較多，就會造成在讀寫器結(jié)束清點 的時候，有些標(biāo)簽的計數(shù)器仍然沒有回到0，使得這些標(biāo)簽沒有被清點到，造成標(biāo)簽遺漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種射頻識別系統(tǒng)，還提供一種該系統(tǒng)中防碰 撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法，解決射頻識別系統(tǒng)中標(biāo)簽防碰撞過程中遺漏標(biāo)簽清點的問題，減 少標(biāo)簽清點的遺漏。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下解決方案一種射頻識別系統(tǒng)中防碰撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法，包括在清點過程中，在未接收到標(biāo)簽的應(yīng)答信號且寄存器的值不大于預(yù)先設(shè)定的清點 結(jié)束寄存器門限值時，讀寫器向各標(biāo)簽發(fā)送結(jié)束命令并等待應(yīng)答；所述標(biāo)簽在接收到結(jié)束命令后，判斷本標(biāo)簽是否已被成功清點，若是，則不作應(yīng) 答；若否，則將本標(biāo)簽的計數(shù)器清0，同時向讀寫器發(fā)送應(yīng)答信號；所述讀寫器，若接收到應(yīng)答信號，則判定清點未結(jié)束，繼續(xù)對產(chǎn)生應(yīng)答的標(biāo)簽進行 清點；若未接收到應(yīng)答信號，則判定清點結(jié)束。其中，所述標(biāo)簽根據(jù)本標(biāo)簽當(dāng)前的狀態(tài)來判斷是否已被成功清點若當(dāng)前處于ID 狀態(tài)，則判定本標(biāo)簽未被成功清點；若當(dāng)前不處于ID狀態(tài)，則判定本標(biāo)簽已被成功清點。其中，所述標(biāo)簽在接收到結(jié)束命令后，在判定本標(biāo)簽未被成功清點時向讀寫器發(fā) 送的應(yīng)答信號中攜帶本標(biāo)簽的身份ID信息。其中，所述清點結(jié)束寄存器門限值為所述寄存器的初值-1。一種射頻識別系統(tǒng)，包括讀寫器和至少兩個標(biāo)簽，且所述讀寫器包括寄存器，所述 標(biāo)簽包括計數(shù)器，所述讀寫器，用于在清點過程中，在未接收到標(biāo)簽的應(yīng)答信號且寄存器的值不大 于預(yù)先設(shè)定的清點結(jié)束寄存器門限值時，向各標(biāo)簽發(fā)送結(jié)束命令并等待應(yīng)答，若此時接收 到應(yīng)答信號，則判定清點未結(jié)束，繼續(xù)對產(chǎn)生應(yīng)答的標(biāo)簽進行清點；若未接收到應(yīng)答信號， 則判定清點結(jié)束；所述標(biāo)簽，用于在接收到結(jié)束命令時，判斷本標(biāo)簽是否已被成功清點，若是，則不 作應(yīng)答；若否，則將本標(biāo)簽的計數(shù)器清0，同時向讀寫器發(fā)送應(yīng)答信號。
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其中，所述標(biāo)簽還用于在被成功清點后，將當(dāng)前的狀態(tài)由ID狀態(tài)轉(zhuǎn)換至Data_ Exchange 狀態(tài)。本發(fā)明具有以下有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中讀寫器在清點結(jié)束后，增加了 一個機制，使得在通信場 中，沒有被清點到的所有標(biāo)簽?zāi)軌蛄⒓聪蜃x寫器應(yīng)答信息，通知讀寫器仍有未清點到的標(biāo) 簽，從而減少了遺漏標(biāo)簽的情況，簡單易于實現(xiàn)。


圖1是現(xiàn)有的清點結(jié)束算法流程圖；圖2是本發(fā)明的清點結(jié)束算法流程圖；圖3是本發(fā)明中標(biāo)簽收到Finish命令后的處理流程圖；圖4是理論情況下的標(biāo)簽清點過程示意圖；圖5是出現(xiàn)遺漏情況下的標(biāo)簽清點過程示意圖；圖6是采用本發(fā)明方法后的清點過程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所提出的射頻識別系統(tǒng)中包括讀寫器和多個標(biāo)簽，其中，讀寫器用于在清點開始時，向各標(biāo)簽下發(fā)清點命令，并置寄存器初值。在清點過 程中，等待標(biāo)簽的回復(fù)，在接收到回復(fù)時根據(jù)標(biāo)簽的回復(fù)下發(fā)相應(yīng)的命令，同時調(diào)整寄存器 的值(具體為若無碰撞且回復(fù)成功則向標(biāo)簽下發(fā)Success命令，同時將寄存器的值減1 ； 若有碰撞或回復(fù)失敗則向標(biāo)簽下發(fā)Fail命令，同時將寄存器的值加1)；在未接收到回復(fù)且 寄存器的值不大于預(yù)先設(shè)定的清點結(jié)束寄存器門限值(即寄存器的初值-ι)時，向各標(biāo)簽 發(fā)送Finish命令并等待應(yīng)答，若接收到應(yīng)答信號，則判定清點未結(jié)束并繼續(xù)對產(chǎn)生應(yīng)答的 標(biāo)簽進行清點，若未接收到應(yīng)答信號，則判定清點結(jié)束；在未接收到回復(fù)且寄存器的值大于 預(yù)先設(shè)定的清點結(jié)束寄存器門限值時，判定清點未結(jié)束并繼續(xù)清點流程。標(biāo)簽用于在清點過程中，接收到Success命令時，令本標(biāo)簽的計數(shù)器的值減1 ； 接收到Fail命令時令本標(biāo)簽的計數(shù)器的值加1并將本標(biāo)簽的狀態(tài)由ID狀態(tài)轉(zhuǎn)換為Data_ Exchange狀態(tài)；在接收到Finish命令時，若本標(biāo)簽的狀態(tài)為ID狀態(tài)則向讀寫器產(chǎn)生應(yīng)答， 若本標(biāo)簽的狀態(tài)為Data_EXChange狀態(tài)則不向讀寫器產(chǎn)生應(yīng)答。相應(yīng)地，請參閱圖2，上述射頻識別系統(tǒng)中防碰撞的清點結(jié)束方法包括以下步驟步驟201、在清點開始以后，給寄存器置初值。步驟202、讀寫器等待標(biāo)簽的應(yīng)答信號；步驟203、如果本次沒有應(yīng)答信號，那么對寄存器的值進行判斷，如果寄存器的值 小于等于寄存器的初值-1，那么認為清點結(jié)束，執(zhí)行步驟206 ；如果寄存器的值大于寄存器 的初值-1，那么認為清點未結(jié)束，執(zhí)行步驟204，繼續(xù)清點流程。步驟204、根據(jù)應(yīng)答情況確定讀寫器的下一個命令，同時根據(jù)該命令更新寄存器的 值，如果是Fail命令，寄存器的值加1 ；如果是Success命令，寄存器的值減1，其他命令不 調(diào)整寄存器的值。步驟205、向標(biāo)簽發(fā)送命令，之后返回步驟202，繼續(xù)清點流程。
步驟206、讀寫器發(fā)送Finish命令，等待標(biāo)簽應(yīng)答信息，如果沒有應(yīng)答，認為通信 場中沒有未清點到的標(biāo)簽，清點流程結(jié)束；如果有應(yīng)答信息，包括正?；貜?fù)和碰撞兩種情 況，此時讀寫器確定下一個命令，然后返回步驟204。請參閱圖3，該圖所示為上述方法中標(biāo)簽在收到Finish命令后的處理流程，包括步驟301、標(biāo)簽收到Finish命令后判斷當(dāng)前狀態(tài)。步驟302、如果標(biāo)簽處于ID狀態(tài)，那么將標(biāo)簽計數(shù)器清0，同時將本標(biāo)簽的身份ID
信息應(yīng)答讀寫器。步驟303、如果標(biāo)簽不處于ID狀態(tài)，那么標(biāo)簽不作任何響應(yīng)。下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述本實施例中，寄存器的初值置為1，圖4是理論情況下的標(biāo)簽清點過程示意圖，圖 中左側(cè)列出了每一次讀寫器發(fā)送的命令，以及更新后的寄存器值；每個標(biāo)簽框內(nèi)右邊的數(shù) 字表示清點過程中當(dāng)前的計數(shù)器值。對該清點過程的簡單描述如下步驟401、初始化，標(biāo)簽計數(shù)器全0，應(yīng)答發(fā)生碰撞，發(fā)送Fail，寄存器值加1變?yōu)?2 ；步驟402、計數(shù)器00111，發(fā)生碰撞，發(fā)送Fail，寄存器加1變?yōu)? ；步驟403、計數(shù)器01222，正常清點后，發(fā)送Success，寄存器減1變?yōu)? ；步驟404、計數(shù)器0111，正常清點后，發(fā)送Success，寄存器減1變?yōu)? ；步驟405、計數(shù)器000，發(fā)生碰撞，發(fā)送Fail，寄存器加1變?yōu)? ；步驟406、計數(shù)器011，正常清點后，發(fā)送Success，寄存器減1變?yōu)? ；步驟407、計數(shù)器00，發(fā)生碰撞，發(fā)送Fail，寄存器加1變?yōu)? ；步驟408、計數(shù)器01，正常清點后，發(fā)送Success，寄存器減1變?yōu)? ；步驟409、計數(shù)器0，正常清點后，發(fā)送Success，寄存器減1變?yōu)? ；步驟410、無標(biāo)簽被清點，寄存器為0，結(jié)束清點流程。圖5是出現(xiàn)遺漏情況下的標(biāo)簽清點過程示意圖，其中在第504步中，發(fā)送的 Success命令，標(biāo)簽5沒有正常接收，使得標(biāo)簽5的計數(shù)器沒有減1。這樣就造成后續(xù)流程 發(fā)生變化，同時在第506步中的Success命令也沒有正常接收，后面的流程如下步驟505、計數(shù)器001，發(fā)生碰撞，發(fā)送Fail，寄存器加1變?yōu)? ；步驟506、計數(shù)器012，正常清點后，發(fā)送Success，寄存器減1變?yōu)?，此時標(biāo)簽5 沒有正確接收Success命令；步驟507、計數(shù)器02，正常清點后，發(fā)送Success，寄存器減1變?yōu)? ；步驟508、計數(shù)器1，無標(biāo)簽應(yīng)答，同時寄存器為0，結(jié)束清點流程。這樣就造成清點 過程中標(biāo)簽的遺漏。圖6是采用本發(fā)明方法后的清點過程示意圖，步驟601至607與圖5中步驟501 至507完全相同，后續(xù)步驟如下步驟608、在此步，寄存器變?yōu)?之后，發(fā)送Finish命令，同時將寄存器值加1。此 時標(biāo)簽5仍處于ID狀態(tài)，將計數(shù)器減為0，然后應(yīng)答自身的身份ID信息；步驟609、讀寫器收到正常回復(fù)，正常清點后發(fā)送Success命令，標(biāo)簽5被成功清 點，轉(zhuǎn)到Data_EXChange狀態(tài)，讀寫器的寄存器值減1變?yōu)? ；步驟610、此時沒有信號應(yīng)答，同時寄存器為0，因此再發(fā)送Finish命令；
步驟611、沒有標(biāo)簽應(yīng)答，讀寫器沒有收到相應(yīng)信號，結(jié)束本次清點。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本發(fā) 明進行了詳細說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改 或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范 圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種射頻識別系統(tǒng)中防碰撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法，其特征在于，該方法包括在清點過程中，在未接收到標(biāo)簽的應(yīng)答信號且寄存器的值不大于預(yù)先設(shè)定的清點結(jié)束寄存器門限值時，讀寫器向各標(biāo)簽發(fā)送結(jié)束命令并等待應(yīng)答；所述標(biāo)簽在接收到結(jié)束命令后，判斷本標(biāo)簽是否已被成功清點，若是，則不作應(yīng)答；若否，則將本標(biāo)簽的計數(shù)器清0，同時向讀寫器發(fā)送應(yīng)答信號；所述讀寫器，若接收到應(yīng)答信號，則判定清點未結(jié)束，繼續(xù)對產(chǎn)生應(yīng)答的標(biāo)簽進行清點；若未接收到應(yīng)答信號，則判定清點結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的防碰撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法，其特征在于，所述標(biāo)簽根據(jù)本標(biāo) 簽當(dāng)前的狀態(tài)來判斷是否已被成功清點若當(dāng)前處于ID狀態(tài)，則判定本標(biāo)簽未被成功清 點；若當(dāng)前不處于ID狀態(tài)，則判定本標(biāo)簽已被成功清點。
3.如權(quán)利要求1或2所述的防碰撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法，其特征在于，所述標(biāo)簽在接收 到結(jié)束命令后，在判定本標(biāo)簽未被成功清點時向讀寫器發(fā)送的應(yīng)答信號中攜帶本標(biāo)簽的身 份ID信息。
4.如權(quán)利要求1或2所述的防碰撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法，其特征在于，所述清點結(jié)束寄 存器門限值為所述寄存器的初值-ι。
5.一種射頻識別系統(tǒng)，包括讀寫器和至少兩個標(biāo)簽，且所述讀寫器包括寄存器，所述標(biāo) 簽包括計數(shù)器，其特征在于，所述讀寫器，用于在清點過程中，在未接收到標(biāo)簽的應(yīng)答信號且寄存器的值不大于預(yù) 先設(shè)定的清點結(jié)束寄存器門限值時，向各標(biāo)簽發(fā)送結(jié)束命令并等待應(yīng)答，若此時接收到應(yīng) 答信號，則判定清點未結(jié)束，繼續(xù)對產(chǎn)生應(yīng)答的標(biāo)簽進行清點；若未接收到應(yīng)答信號，則判 定清點結(jié)束；所述標(biāo)簽，用于在接收到結(jié)束命令時，判斷本標(biāo)簽是否已被成功清點，若是，則不作應(yīng) 答；若否，則將本標(biāo)簽的計數(shù)器清0，同時向讀寫器發(fā)送應(yīng)答信號。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻識別系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)簽還用于在被成功清點后， 將當(dāng)前的狀態(tài)由ID狀態(tài)轉(zhuǎn)換至Data_Exchange狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻識別系統(tǒng)及其防碰撞的標(biāo)簽清點結(jié)束方法，所述射頻識別系統(tǒng)包括讀寫器和至少兩個標(biāo)簽；所述標(biāo)簽清點結(jié)束方法包括在清點過程中，在未接收到標(biāo)簽的應(yīng)答信號且寄存器的值不大于預(yù)先設(shè)定的清點結(jié)束寄存器門限值時，讀寫器向各標(biāo)簽發(fā)送結(jié)束命令并等待應(yīng)答；所述標(biāo)簽在接收到結(jié)束命令后，判斷本標(biāo)簽是否已被成功清點，若是，則不作應(yīng)答；若否，則將本標(biāo)簽的計數(shù)器清0，同時向讀寫器發(fā)送應(yīng)答信號；所述讀寫器，若接收到應(yīng)答信號，則判定清點未結(jié)束，繼續(xù)對產(chǎn)生應(yīng)答的標(biāo)簽進行清點；若未接收到應(yīng)答信號，則判定清點結(jié)束。采用本發(fā)明，可減少遺漏清點標(biāo)簽的情況，簡單易于實現(xiàn)。
文檔編號G06K7/00GK101923626SQ20091010804
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者張永智, 王立 申請人:中興通訊股份有限公司