[发明专利]一种多阅读器防碰撞的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地说，涉及一种多阅读器防碰撞的方法及装置。

背景技术

射频识别（RFID，Radio Frequency Identify）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。射频识别技术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。射频识别技术的基本工作原理如下：阅读器向其电磁场覆盖区中的标签发送射频信号，标签接收阅读器发出的射频信号后，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（对于无源标签或被动标签），或者利用标签携带的电池所提供的能量发送某一频率的信号（对于有源标签或主动标签）；有源标签可主动向阅读器发送射频信号。阅读器读取信息并解码后，送至应用系统进行有关数据处理，以达到对场区内标签的识别和数据收集。上述过程也称为阅读器清点标签或识别标签，其识别方法或清点方法在技术规范上也就是通信方法或空中接口标准等。

目前，不同的射频识别系统根据具体应用和技术要求不同而采用不同的通信（识别）方法。比如，国际标准ISO 18000-6和ISO 18000-7分别规范了工作在900MHz的无源射频识别系统的通信方法和工作在433MHz的有源射频识别系统的通信方法。在我国GJB 7377.2-2011军用射频识别空中接口协议定义的有源射频识别系统工作于2.45GHz频段。

一般地，一个射频识别系统由一个阅读器和多个标签组成，在ISO 18000-6type C中规定的阅读器与标签通信的方法是：阅读器通过发送查询命令(Query)发起一个清点周期，标签收到该查询命令后，根据命令参数Q随机在0到2^Q-1范围内选择一个整数，默认选0的发送。发送的标签同时携带一个16位随机数RN16作为临时身份ID，若发送成功，以此ID为身份信息完成阅读器与标签之间的鉴别。鉴别成功后，阅读器发送点到点的命令读取标签携带的信息，例如：EPC（Electronic Product Code,电子物品编码）、TID（Tag identifier，标签识别号）等。此外，阅读器可以通过命令完成写操作。没有发送成功的标签，等待下一个查询命令（Query）重新响应。

在ISO 18000-7中规定的阅读器与标签通信的方法是：阅读器发送特定的波形作为唤醒信号，唤醒处于休眠状态的标签。标签被唤醒后，等待接收阅读器发送的收集命令（Collection）。标签收到该收集命令后，根据参数随机地在一个时间窗口内选择一个时间片回复自己的信息（也就是选择成帧的时隙ALOHA中一个帧内的一个时隙发送自己的信息）。阅读器接收完一个时间窗口（或一帧）后，对发送成功的标签进行确认，同时进一步读取标签信息，比如UDB（Universal Data Block,通用数据块），读取成功后发送休眠命令，该标签收到休眠命令后，进入休眠状态，无法响应后续收集命令，直到下次被唤醒后。没有发送成功的标签，在后续的时间窗内重新选择时间片并发送。

在GJB 7377.2-2011中规定的阅读器与标签的通信方法是：标签通常处于休眠状态或者周期性休眠/苏醒状态，在阅读器与标签通信之前，必须通过外部唤醒系统将标签唤醒或者保证标签在苏醒状态，阅读器与标签的通信过程分为唤醒期、接入期、收集期和会话期。阅读器向处于唤醒状态的标签发送接入命令，并按照事先设定的防碰撞协议，使所有已唤醒的标签接入，并为每个已接入的标签分配表示其在收集时隙中时隙位置的收集时隙编号；阅读器发出收集命令后，标签按照其接收到的收集时隙编号所决定的收集时隙的时隙位置将收集指令（收集命令）要求的数据传输到阅读器。在会话期阅读器与标签进行点到点的通信，之后，阅读器发送休眠命令使得标签处于休眠状态。

可以看到，在上述有源射频识别系统中，标签在不清点或识别过程之外时通常需要处于休眠状态，以节省标签能量，从而获得更长的使用寿命。因此，在对标签进行识别之前，通常会发送一定时长的唤醒信号，以激活标签，打开标签通信模块。当标签被激活后，通常会由阅读器发起清点过程，并执行一个预定的防碰撞协议，以达到多标签的识别过程。对于无源RFID系统，通常不需要唤醒过程，而是阅读器直接发送命令以发起一个清点过程。