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在射频识别系统中对标签数据进行读取的方法和读写器技术方案

技术编号:4124298 阅读:270 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出一种在射频识别系统中对标签中的数据进行读取的方法,所述射频识别系统包括一个以上读写器和一组标签,所述每个标签均包含一个数据和一组特征描述信息,在该方法中,首先第一读写器或者所述标签使用一个具有纠错和检错能力的编码,对所述特征描述信息进行编码并将所述编码写入所述标签;然后所述第一读写器或第二读写器对所述标签进行读取,接收到所述经编码后的特征描述信息,并通过所述编码对所述特征描述信息进行解码;最后,所述第一读写器或第二读写器根据解码后的特征描述信息对相应的数据进行读取。本发明专利技术通过对标签中的特征描述信息进行保护,从而有效地帮助读写器掌握标签的特征,更加准确地读取标签的存储数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术,尤其 涉及一种在射频识别系统中对标签数据进行读取的方法和实现该方法的读写器。
技术介绍
最近,UHF无线射频识别(RFID)技术越来越受到关注。由于UHF RFID具有每秒 识别数百个唯一对象的能力,其在物流相关场合中创造出了许多应用机会。随着新技术的 快速发展,例如,近场UHF技术、电池辅助的无源标签等,UHF RFID也被视为制造应用场合 (例如药品生产线操作)的潜在解决方案。由于UHF RFID符合全球通用的EPC C1G2标准 (EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-I Generation-2 UHF RFlDProtocol for Communications at 860MHz_960MHz),具有高速读/写等独特的优点,与制造应用场合 中传统的HF频段解决方案相比可以获得更好的性能。然而,在制造应用场合中,标签读/写的可靠性对于生产线能否连续运行至关 重要。对于这些应用场合,UHF RFID所面临的最大挑战是读/写操作的可靠性较差。对 于所有的读/写操作,首要步骤是读出EPC C1G2标准中的电子产品代码(Electronic ProductCode =EPC)。可以说,EPC读取的可靠性将决定整个读/写程序的可靠性和速度。通常,有三种情况可能会导致读取EPC失败,分别是读写器读取RN16前缀超时、 读写器读取EPC数据前缀超时和读写器对EPC数据进行CRC校验发生错误。如图1所示, 读取EPC的过程可以分为两个阶段。首先,读写器(Reader)发送一个查询命令Query给标 签(Tag),然后标签发送一个作为句柄的16位随机数或伪随机数据(RN16)给读写器。接下 来,读写器发送一个带有有效句柄的ACK命令给标签,标签接收到该ACK命令后,反向散射 其EPC数据。除了 EPC代码之外,EPC数据还包括协议控制位(ProtocolControl ;PC)和循 环冗余校验位(Cyclic Redundancy Check ;CRC)。若捕获RN16前缀或者EPC数据前缀失 败,将分别导致RN16超时和EPC超时。另外,由于标签冲突而产生的无效句柄也可以导致 EPC超时。除此之外,由于在EPC读取过程中读写器只使用CRC进行校验,EPC传输中某些 错误的位将会导致读写器进行CRC校验时发生CRC错误、其至导致EPC接收失败。由于标签设计非常简单,一般不要求标签使用复杂的方法(例如,信源和信道编 码)进行通信,以减少发生这三种情况的机会。在西门子公司的专利申请200810004983. O 中,提出了一种“在射频识别系统中向被动式标签提供能量的方法和装置”,能够较好地解 决前两种失败情况。然而在许多UHF RFID的应用场合,例如制造应用场合,由于标签的设 计简单,大量的干扰将使读写器无法正确地接收EPC,导致读写器读取EPC数据时发生CRC 错误。但是,对于许多对读/写速度有特殊要求的应用场合来说,EPC数据的接收效率和可 靠性非常重要。现有技术中对读写器无法正确地接收EPC,导致读写器读取EPC数据时发生CRC错 误这一问题具有一些解决方法。例如,在接收EPC数据的过程中,某些读写器(如ALR8800) 在读取EPC数据时一旦发生错误,读写器可以重传确认命令ACK,以在EPC数据无法通过检测的情况下再次进行标签反向散射EPC数据。但是,如图2所示,由于信令的结束不理想,读写器很难检测到标签反向散射的传 输结束。读写器只能依靠EPC数据中的协议控制位PC的第一个字节来确定EPC接收过程 所要接收的位数(两个字节的PC数据中包含EPC代码、或者说EPC数据的长度)。图3显 示了现有技术中通过重传确认命令ACK来获得EPC代码的基本流程图。首先,读写器向标签发送查询命令Query。标签接收到查询命令Query后,返回给 读写器一个16位的随机数RN16作为句柄。如果读写器没有接收到随机数RN16,则经过一 段时间后读写器重新发送查询命令Query。其次,读写器接收到标签发送的随机数RN16后,发送一个确认命令ACK给标签。标 签接收到确认命令ACK后,向读写器返回电子产品代码EPC数据的前缀。如果读写器没有 检测到该前缀,则经过一段时间后读写器重新发送查询命令Query。再次,读写器接收到协议控制位PC的第一个字节,并从中得到EPC代码的长度 (由于协议控制位PC的长度固定、循环冗余校验CRC的长度固定,因此得到EPC代码的长度 就得到了整个电子产品代码EPC数据的长度)。然后,读写器将其要接收的数据位设置为EPC代码的长度加上32比特,并准备接 收数据。在经过一段等待时间之后,读写器接收到了电子产品代码EPC数据的数据。随后, 读写器对接收到的数据进行循环冗余校验CRC。如果校验通过,则读写器发送下一个查询命 令QueryRep给标签;如果校验没有通过,则读写器重新发送确认命令ACK给标签并检测产 品代码EPC数据的前缀。如果读写器可以正确地检测到PC,则图3所示的过程可以解决CRC错误问题。但 是,如果在接收PC的过程中出现某些错误,读写器将会错误地分析EPC长度。随后将浪费 大量的时间用于发送下一个命令,如图4所示。图4上面的图表示EPC数据原有的长度,图 4下面的图表示读写器未能正确接收PC,因此对EPC数据的长度产生误判。在最坏的情况 下,浪费的时间可能长达(496+32-8)*0. 025 = 13ms。而正常的EPC读取过程所需的时间 只约2 3ms。另一方面,由于标签已因失去同步而超时,所以它不会对下一个命令做出响 应。从而,PC的错误接收将在很大程度上影响整个系统的可靠性和效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种在射频识别系统中对标签中的数据进行读取的 方法和实现该方法的读写器,能够在对标签读写的过程中对标签的特征描述信息进行保 护,从而使得读写器正确地检测并接收特征描述信息,从而正确获得标签中的数据。为实现上述目的,一种在射频识别系统中对标签中的数据进行读取的方法,所述 射频识别系统包括一个以上读写器和一组标签,所述每个标签均包含一组数据和一组特征 描述信息,该方法包含以下步骤(1)第一读写器或者所述标签使用一个具有纠错和检错能力的编码,对所述特征 描述信息进行编码并将所述编码写入所述标签;(2)所述第一读写器或第二读写器对所述标签进行读取,接收到所述经编码后的 特征描述信息,并通过所述编码对所述特征描述信息进行解码;(3)所述第一读写器或第二读写器根据解码后的特征描述信息对相应的数据进行 读取。作为一个优选方案,所述步骤(1)中,所述具有纠错和检错能力的编码包括一个 错误检测码(EDC)和一个错误校正码(ECC)。根据本专利技术的一个实施例,所述标签的数据为电子产品代码(EPC)数据区中的数 据,所述标签的特征描述信息为协议控制位(PC),所述电子产品代码(EPC)数据区中的电 子产品代码(EPC)的长度记录在所述协议控制位(PC)中,所述步骤(1)中,所述第一读写器使用所述错误检测码(EDC)和所述本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在射频识别系统中对标签中的数据进行读取的方法,所述射频识别系统包括一个以上读写器和一组标签,所述每个标签均包含一组数据和一组特征描述信息,其特征在于,该方法包含以下步骤:(1)第一读写器或者所述标签使用一个具有纠错和检错能力的编码,对所述特征描述信息进行编码并将所述编码写入所述标签;(2)所述第一读写器或第二读写器对所述标签进行读取,接收到所述经编码后的特征描述信息,并通过所述编码对所述特征描述信息进行解码;(3)所述第一读写器或第二读写器根据解码后的特征描述信息对相应的数据进行读取。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:袁勇邓晓东喻丹霍尔斯特迪特
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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