适用于RFID系统的多标签防碰撞算法、RFID系统及读写器技术方案

技术编号:7953718 阅读:185 留言:0更新日期:2012-11-08 23:05
本发明专利技术公开了一种适用于RFID系统的多标签防碰撞方法,RFID系统及读卡器,所述方法包括以下步骤:计算读写器配置不同清点参数值时对应的读写器的清点效率;挑选出在预设清点效率范围内的读写器的清点效率;将任一所述在预设清点效率范围内的读写器的清点效率对应的清点参数值配置成所述读写器的清点参数值;所述读写器根据配置的清点参数值进行标签清点。应用本发明专利技术,读写器则能够在用户设定的、较高的、可控的清点效率范围内进行标签清点,与现有技术相比,可以从整体上提高读写器的清点效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别RFID通信技术人员,具体而言,尤其涉及一种适用于RFID系统的多标签防碰撞算法、RFID系统及读写器
技术介绍
RFID (Radio Frequency Identif ication,射频识别)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID系统是一种简单的无线系统,该系统用于控制、检测和跟踪物体。如图I所示,一套完整的RFID系统由一个读写器、很多标签组成。其工作原理是读写器通过天线发射一特定频率的无线电波能量;标签的天线接收读写器发出无线电波能量,用以驱动将自身内部的数据送出。读写器依序接收并解读标签返回的数据,并做相应的处理。其中,标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上,以标识目标对象;读写器(Reader),用于读取(有时还可以写入)标签信息,可设计为手持式或固定式;天线(Antenna),用以在标签和读写器间传递射频信号。RFID系统按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW),其对应的代表性频率分别为低频135KHz以下、高频13. 56MHz、超高频860M-960MHZ、微波2.4GHz,5. 8GHz。射频识别系统与其它典型的射频通信系统所面临的一个共同问题是同一个设备之间同时通信的碰撞问题。而具体到射频识别系统来说,其要解决的则是单个阅读器与多个标签之间的通信碰撞问题。并且限于成本与功耗的考虑,标签只能提供极为有 限的功能用于实现防碰撞机制。从13. 56MHz频段重用的I S0/IEC 14443协议、IS0/IEC15693协议到900MHz频段常用的IS0/IEC 18000-6B/C协议,其防碰撞协议一般都基于两种基本算法时隙ALOHA算法和二进制树的搜索算法。最先提出的是基于时隙的随机性防碰撞算法,即Aloha方法,该方法采用如下方式解决通信碰撞问题标签只在规定的同步间隙中才传输数据包。在这种情况下,对所有标签所必须的同步由读写器控制。也就是说,Aloha方法本质上是一种由读写器控制的随机时分多址(TDMA)算法。它将信道分为很多时隙,每个时隙正好传送一个分组。对于射频识别系统,标签只在规定的同步时隙内才能传输数据包,由读写器控制所有标签所必须的同步,但发生碰撞后,各标签仍是经过随机演示后分散重发的。二进制树的搜索算法采用如下方式来解决通信碰撞问题的若应答器的数据包在传输过程中发生碰撞,读写器则使用二进制搜索树的运算法则和一个比特的数据来解决冲突。这是因为每个标签本身都有一个唯一标识的地址(ID),所以读写器可以指定一个特定范围内的地址来读取标签,而这些标签必须对读写器的询问做出应答,而其它的标签则表示缄默。这时如果有两个标签由于同时上传数据而发生碰撞,读写器则可以精确的检测出地址发生碰撞的比特位,并找出对应的标签。依靠二进制搜索树的运算理论,读写器可以读出所有的标签。时隙Aloha算法和二进制树的搜索算法相比,时隙Aloha算法较为使用,这是由于时隙Aloha算法不关注实际冲突的位数,而只关注是否发生冲突,因此实现较为方便,但时隙Aloha算法局限性大,如果标签数目过多,发生数据冲突的概率也就过大,需要时间就过长。因此在实际的射频识别系统中,该算法效率相对不高。而基本的二进制搜索算法的抗干扰能力差,数据容易误读而照成效率低,难以实现
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是,提供一种适用于RFID系统的多标签防碰撞方法、RFID系统及读写器,能够从整体上提高读写器的清点效率。为解决上述技术问题,本专利技术采用了如下的技术方案一种适用于RFID系统的多标签防碰撞方法,包括以下步骤计算读写器配置不同清点参数值时对应的读写器的清点效率;挑选出在预设清点效率范围内的读写器的清点效率;将任一所述在预设清点效率范围内的读写器的清点效率对应的清点参数值配置成所述读写器的清点参数值;所述读写器根据配置的清点参数值进行标签清点。在本专利技术的一种实施例中,在执行所述计算读写器配置不同清点参数值时对应的读写器的清点效率的步骤之前,还判断所述读写器是否收到清点结束指令,若收到,则结束标签清点。在本专利技术的一种实施例中,所述计算读写器配置不同清点参数值时对应的读写器的清点效率的步骤具体为根据RFID系统中读写器需要清点的标签数量以及读写器的碰撞读取率,计算读写器配置不同清点参数值时对应的读写器的清点效率。在本专利技术的一种实施例中,读写器的一次标签清点包括多轮清点周期,在每一轮清点周期内,读写器进行标签清点的方法具体为根据RFID系统中读写器本轮清点周期内需要清点的标签数量以及读写器的碰撞读取率,计算读写器本轮周期内配置不同清点参数值时对应的读写器的清点效率;挑选出在本轮清点周期预设清点效率范围内的读写器的清点效率;将任一所述在本轮清点周期预设清点效率范围内的读写器的清点效率对应的清点参数值配置为读写器本轮清点周期的清点参数值;读写器根据配置的本轮清点周期的清点参数值进行标签清点,直至本轮清点完成。在本专利技术的一种实施例中,在配置读写器的清点参数值时,将所述在本轮清点周期预设清点效率范围内的读写器的最大清点效率对应的清点参数值配置为读写器本轮清点周期的清点参数值。在本专利技术的一种实施例中,每一轮清点周期包括多个清点间隙,所述RFID系统中读写器需要清点的标签数量包括三部分,具体为每个清点间隙内只有一个标签返回RN16时对应的标签总数;每个清点间隙内有多个标签返回RN16时对应的标签总数;以及每个清点间隙内没有标签返回RN16时对应的标签总数。在本专利技术的一种实施例中,所述每个清点间隙内只有一个标签返回RN16时对应 / QχΜ-1的标签总数为穴0=所述每个清点间隙内没有标签返回RN16时,对应的标 I 2β J r _ I \Ni签总数为:Fil 二*2'所述每个清点间隙内有多个标签返回RN16时,对应的标签 V 2 J /\Ni/\Ni-\ f_ I ^f_ I λ总数为:Fi2 = 2 访*2^·-^—i * Nr ; vz yvz y其中,FiO表示的是第i轮清点周期的每个清点间隙内只有一个标签返回RN16时对应的标签数量;Fil表示的是第i轮清点周期的每个清点间隙内没有标签返回RN16时对应的标签数量;Fi2表示的是第i轮清点周期的每个清点间隙内有多个标签返回RN16时对应的标签数量;Ni表示的是第i轮清点周期内读写器需要清点的标签数量,Qi第i轮清点周期内为读写器配置的清点参数值,2Qi表示的是RFID系统中读写器第i轮清点周期内的清点间隙个数。在本专利技术的一种实施例中,读写器清点到的标签数量Mi = Fi0+Fi2*A ;所述读写器的清点效率穴=#;其中,Fi为RFID系统中读写器第i轮清点周期的清点效率,Mi为RFID系统中读写器第i轮清点周期内清点到的标签数量,A表示的是读写器的碰撞读取率。在本专利技术的一种实施例中,所述读写器的清点效率具体为((O0 _ I Y1-1 ( ( O0 _ I Y1 ( O0 _ I Y1-1 λ λFi= =—本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适用于RFID系统的多标签防碰撞方法,其特征在于,包括以下步骤:计算读写器配置不同清点参数值时对应的读写器的清点效率;挑选出在预设清点效率范围内的读写器的清点效率;将任一所述在预设清点效率范围内的读写器的清点效率对应的清点参数值配置成所述读写器的清点参数值;所述读写器根据配置的清点参数值进行标签清点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:甘泉
申请(专利权)人:国民技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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