[发明专利]一种多标签防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动识别技术，尤其涉及一种用于多标签识别防碰撞的方法。

背景技术

自动识别技术，简称AEI(Automatic Equipment Identification)是当今国际上发展很快的一项新技术，多用于实现对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态下(包括移动、静止或恶劣环境)的自动识别和管理。

将无线电技术应用于自动识别领域中的手段为射频识别，简称RFID(Radio Frequency Identification)。射频识别系统通常由电子标签和阅读器两部分组成，其中电子标签是由耦合元件和微电子芯片组成，芯片中存储着唯一的EPC(Electronic Product Code)，即电子产品代码，标识单个商品；阅读器是能通过接收电子标签发出的无线电波接收读取数据的装置。目前最为常见的是被动射频系统，即阅读器发出电磁波，周围形成电磁场，当标签放在电磁场中，获得能量激活标签中的微芯片电路，芯片转换电磁波，然后发送给阅读器，阅读器将其转换为相关数据，并读出标签中的信息。在数据传输的过程中，从阅读器到标签的数据传输称作下传，从标签到阅读器的数据传输称作上传。

在射频识别系统工作的时候，不能排除一个以上的电子标签同时处于阅读器的作用范围内，这样就存在两种不同的基本通讯形式，即无线电广播式和多路存取。无线电广播式就是从阅读器到电子标签的数据传输，多路存取就是在阅读器的作用范围内有多个电子标签的数据同时传输给阅读器。

防碰撞(anti-collision)技术就是通过上述两种通讯形式分辨出处于阅读器的作用范围内所有的电子标签。防碰撞识别方法一般可以分为两大类：ALOHA法和二进制搜索法，现有通信协议基本上都按照这两种基本方法进行扩展而来。本发明是基于二进制搜索法的改进，因此下面着重介绍二进制搜索法。

二进制搜索算法是由一个读写器和多个射频卡之间规定的一组命令和应答规则构成，其目的是从多卡中选出任一个实现数据通信。该算法有3个关键要素：①选用适当的基带编码，易于识别碰撞；②充分利用射频卡卡序列号唯一的特性；③设计一组有效的指令规则，使之能够高效、迅速的实现选卡。

二进制搜索算法是基于位冲撞检测的算法，需要采用合适的位编码法来辨认数据碰撞位的准确位置。通常采用曼彻斯特(Manchester)编码，该编码根据电平改变(上升沿/下降沿)来表示编码某位的值。这里用上升沿表示逻辑“0”，用下降沿表示逻辑“1”，在数据传输过程中“没有变化”的状态是不允许的，并作为错误被识别。当两个或多个变迁同时返回的某一位数值有不同的值，则接收到的上升沿和下降沿互相抵消，以致出现“没有变化”的状态，阅读器由此可判断出该位出现了碰撞。参考附图1，其中ID(1)和ID(2)分别代表2个EPC代码为8位的RFID标签，利用曼彻斯特编码和上述规则能够按位识别出碰撞，识别结果如ID(3)所示。

典型的防碰撞指令规则包括：

REQUEST——请求(序列号)，此命令发送一序列号作为参数给射频卡，应答规则是，射频卡把自己的序列号与接收到的序列号比较，如果自身序列号小于或等于REQUEST指令序列号参数，则此射频卡回送其序列号给读写器，这样可以缩小预选的射频卡的范围，如果大于则不响应；

SELECT——选择(序列号)，用某个事先确定的序列号作为参数发送给射频卡，具有相同序列号的射频卡将以此作为执行其他命令(例如读出和写入数据)的切入开关，即选择这个射频卡，具有其他序列号的射频卡只对REQUEST命令进行应答。

READDATA——读出数据，选中的射频卡将存储的数据发送给读写器；

UNSELECT——去选择，取消一个事先选中的射频卡，射频卡进入“无声”状态，在这种状态下射频卡完全是非激活的，对收到的REQUEST命令不作应答，为了重新活化射频卡，必须先将射频卡移出读写器的作用范围再进入，以实行复位。

在二进制搜索算法中，要能够检测出多个电子标签的存在，卡片的返回数据必须具有唯一性，且卡片在传输其UID(Ubiquitous IDentifications身份识别标签)时必须准确同步，这样终端才能在位级上检测出多张卡片的存在，这是防碰撞检测的关键。射频卡工作的特点是，当读到读写器发出的序列号大于自身序列号时，则对系统作出响应。根据这一特点，二进制搜索算法的工作流程是：