[发明专利]识别射频信号的方法、装置及发送射频信号的装置

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别(RFID)技术，特别涉及一种识别射频信号的方法、装置及发送射频信号的装置。

背景技术

RFID作为一项关键技术，由于众多便利的特点越来越多受到关注。RFID有十分广泛的应用前景，如可以替代超市中使用较多的条形码系统。RFID可以使用在特别恶劣的环境下，给人们的使用带来便利。RFID系统通常由两个基本部分构成：阅读器(Reader)和标签(Tag)，其中，Tag的数目远远大于Reader的数目。其中，Reader既能够读取Tag中的数据信息又能够向Tag写入数据信息。

RFID系统在工作时，有两种方式：主动RFID系统和被动RFID系统。在主动RFID系统中，Tag设置有载波能源，当Tag和Reader进行数据信息交互时，可以采用自身设置的载波能源与Reader进行数据信息交互。在被动RFID系统中，Tag不设置载波能源，由Reader提供Tag的载波能源后与Tag进行数据信息交互。这样，对于不同工作方式的RFID系统，相应的会有两种Tag，一种为具有载波能源的Tag，另一种为不具有载波能源的Tag，后一种Tag因成本更低更具有吸引力。

在一个RFID系统中，可以只有一个Reader和多个Tag，由RFID系统中的控制系统来管理整个Reader管辖范围内的Tag所保存的数据信息以及相对应的物品信息。在一个RFID系统中，还可以有多个Reader和多个Tag，这时，RFID系统中的控制系统还需要协调各Reader正常工作。

RFID系统需要较快地识别出一定Reader管辖范围内的所有Tag发送的射频信号，由于Tag是在Reader控制下被动工作且所有Tag工作在同一频段，所以如何有效地避免识别过程中的射频信号碰撞并尽可能快地完成所有射频信号的识别成为了RFID系统的关键技术。

目前，可以使用时分的方法来解决识别射频信号时出现的碰撞问题。这种方法一般可以有两种方式实现。一种为可能性方式，另一种为确定性方式。在ISO/IEC 18000-6标准中分别对应的是Framed Slotted ALOHA算法和二进制树(Binary Tree)，这两种方式Tag的射频信号识别率都在35％左右。以下分别对这两种方式进行详细说明。

可能性方式

该方法将Tag向Reader回复过程分为很多个时隙，Tag在自己随机选择的时隙中向Reader回复射频信号，该射频信号中携带有数据信息。

图1为现有技术可能性方式反碰撞识别射频信号的方法流程图，其具体步骤为：

步骤100、Reader向管辖范围内的所有Tag发送命令，请求Tag回复携带数据信息的射频信号，该命令中携带了回复射频信号的时隙范围。

步骤101、接收到命令的Tag在该命令携带的时隙范围内随机选择一个时隙作为自己的回复时隙。

步骤102、Tag通过所选择的回复时隙向Reader返回携带数据信息的射频信号。

步骤103、Reader判断时隙范围中的一个时隙内接收到的射频信号是否等于1，如果是，则执行步骤104；如果否，则执行步骤105。

在该步骤中，Reader可以通过碰撞检测技术检测到一个时隙内是否接收到一个射频信号。

步骤104、Reader成功识别在该时隙上接收到的该射频信号，且读取该射频信号携带的数据信息，识别成功后向Tag返回识别成功命令，Tag接收到该识别成功命令后进入睡眠状态，除非接收到非本过程的识别命令，不再参与识别过程。

步骤105、如果该时隙上没有接收到射频信号，则该时隙被浪费掉；如果该时隙上接收到一个以上射频信号，则发生了碰撞，该时隙的射频信号识别失败，返回步骤100继续执行，直到Reader管辖范围内的所有Tag发送的射频信号识别完毕。

这种方式识别射频信号的效率受当前Reader分配的时隙数量和总Tag数目的影响，每一帧的识别效率为：

帧识别效率＝只有一个Tag回复射频信号的时隙数/帧的时隙数(1)

从公式(1)可以推导出，当帧的时隙数量约等于未识别Tag发送的射频信号的数量时，该帧的识别效率可以达到的最大值约为37％，但是由于Reader难于预知未识别Tag发送的射频信号的数量，所以大部分的时候Reader所分给每一帧的时隙数量都不能使得识别效率达到或接近37％。

图2示出了当一帧的时隙数量为256时，未识别的Tag发送的射频信号数目从0～1000之间变化时相应的识别效率变化。