[发明专利]一种2.4G有源电子标签的防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明设计无线通信有源电子标签(RFID)领域，特别涉及一种多个2.4G有源电子标签同时识别的防碰撞方法。

背景技术

电子标签(RFID)通过无线通信技术，可以识别特定的目标和读写数据。与无源电子标签相比，有源电子标签具有比较远的识别距离。当读写器的识别范围内同时有多个电子标签时，如果有两个或以上的电子标签同时发射射频信号或发射射频信号的持续时间相互重叠，这些射频标签发生碰撞，从而导致读写器不能正确识别。另外，当电子标签快速通过读写器的识别区域时，要求系统有比较快的识别速度，从而不会遗漏电子标签。

目前的有源RFID识别系统，读写器只有一个无线射频芯片，同时使用一个射频信道，适用于同时识别的电子标签数量较少、电子标签移动速度缓慢的场景。

发明内容

本发明要解决的问题是：当多个电子标签同时快速通过读写器识别区域时，读写器可以正确识别各电子标签。

为了解决上述问题，本发明的有源电子标签与读写器的无线通信协议和防碰撞方法如下：

读写器和电子标签的物理层工作在2.4G ISM频段，工作频段为2.400～2.4835GHz，该频段无需授权许可，可以直接使用；数据通信采用二进制GFSK调制；电子标签与读写器之间的无线通信使用1～37个无线射频信道，射频信道的载波频率分别为2404MHz、2406MHz、2408MHz、2410MHz、2412MHz、2414MHz、2416MHz、2418MHz、2420MHz、2422MHz、2424MHz、2428MHz、2430MHz、2432MHz、2434MHz、2436MHz、2438MHz、2440MHz、2442MHz、2444MHz、2446MHz、2448MHz、2450MHz、2452MHz、2454MHz、2456MHz、2458MHz、2460MHz、2462MHz、2464MHz、2466MHz、2468MHz、2470MHz、2472MHz、2474MHz、2746MHz、2478MHz；读写器含有1～37个射频芯片，分别工作在上述1～37个射频信道上；电子标签只含有一个射频芯片，其工作的射频信道是通过芯片内部产生1～37之间的随机数随机选择37个射频信道中的任意一个。

电子标签广播包包含：前导序列、帧起始标记、数据和循环冗余校验(CRC)校验序列；电子标签发射的前导序列用于读写器接收机进行自动增益控制、频率同步和符号采样时刻估计；帧起始标记是一个固定比特序列，帧起始标记用于读写器接收机确认该广播包是电子标签发射的广播包以及检测该广播包的数据部分的起始位置；电子标签广播包的数据部分包含数据帧头和电子标签状态信息两个部分：数据帧头用于指示电子标签状态信息的长度，电子标签状态信息包含电子标签的身份ID、身份应答ID和其他状态信息；电子标签的身份ID采用ASCII码表示电子标签编号；身份应答ID长度由电子标签芯片内部的随机信号发生器随机生成，应答身份ID用于读写器的应答数据包中标识所应答的电子标签；电子标签广播包的CRC校验序列的计算包含了数据的数据帧头和电子标签的状态信息。

读写器的应答数据包包含：前导序列、帧起始标记、数据和CRC序列；读写器应答包的前导序列用于电子标签接收机进行自动增益控制、频率同步和符号采样时刻估计；帧起始标记是一个固定比特序列，帧起始标记用于电子标签确认该数据包是读写器发射的应答包和检测应答包数据部分的起始位置；读写器应答包的数据部分包含数据帧头和读写器应答信息两个部分：数据帧头用于指示读写器应答数据的长度，读写器应答数据信息电子标签应答身份ID、CRC校验通过或失败的状态指示和其他命令数据；读写器应答包的CRC校验序列的计算包含了数据的数据帧头和读写器应答信息。