CA2440936A1 - Procede d'anti-collision d'elements a identifier par un ordinateur hote - Google Patents
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Abstract
Procédé d'anti-collision d'éléments par un ordinateur hôte permettant l'identification des éléments par ce dernier, chacun des éléments possédant un numéro d'identification compris entre 0 et une valeur maximale (MAX) , et comprenant les étapes suivantes a) transmission par l'ordinateur hôte d'une instruction de requête apte à être reçue et reconnue par tout élément b) transmission par l'ordinateur hôte d'une instruction d'anti-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification, c) réponse pa r tout élément ayant un numéro d'identification inférieur ou égal à la valeur numérique de tentation d'identification, et d) détection d'une collision ent re plusieurs éléments lorsque l'ordinateur hôte reçoit plusieurs réponses et transmission d'une nouvelle instruction d'anti-collision selon un algorithme déterminé, ou sélection de l'élément par son numéro d'identification lorsqu' il n'y a qu'une réponse
Description
Procédé d'anti-collision d'éléments à identifier par un ordinateur hôte Domaine technique La présente invention concerne les systèmes dans lesquels plusieurs éléments peuvent être identifiés simultanément par un ordinateur hôte ou un dispositif équivalent chargé de l'identification des éléments aboutissant ainsi à une collision entre plusieurs éléments et concerne en particulier un procédé d'anti-collision d'éléments à identifier par un ordinateur hôte.
Etat de la technique I1 existe de nombreux systèmes dans lesquels un ordinateur hôte ou dispositif équivalent est chargé de procéder à
l'identification d'éléments possédant chacun un numéro d'identification et se trouvant dans une certaine relation avec l'ordinateur hôte. C'est le cas lorsque les éléments sont des terminaux appartenant à un même réseau de transmission de données (relation d'appartenance à un même réseau), mais également lorsque les élêments sont des objets sans contact permettant l'accès à une zone à accès contrôlé lorsqu'ils sont identifiés par un lecteur (relation de proximité par rapport au lecteur) .
Un problème majeur pouvant survenir dans ces systèmes résulte du fait que plusieurs éléments peuvent rêpondre en même temps à une requête de l'ordinateur hôte ou du dispositif équivalent. Ainsi, c'est le cas lorsque plusieurs cartes sans contact sont présentées simultanément devant un lecteur. On dit alors qu'il y a collision entre plusieurs éléments. Ce problème doit être résolu par le lecteur qui doit pouvoir identifier chacun des éléments entrant en collision.
Etat de la technique I1 existe de nombreux systèmes dans lesquels un ordinateur hôte ou dispositif équivalent est chargé de procéder à
l'identification d'éléments possédant chacun un numéro d'identification et se trouvant dans une certaine relation avec l'ordinateur hôte. C'est le cas lorsque les éléments sont des terminaux appartenant à un même réseau de transmission de données (relation d'appartenance à un même réseau), mais également lorsque les élêments sont des objets sans contact permettant l'accès à une zone à accès contrôlé lorsqu'ils sont identifiés par un lecteur (relation de proximité par rapport au lecteur) .
Un problème majeur pouvant survenir dans ces systèmes résulte du fait que plusieurs éléments peuvent rêpondre en même temps à une requête de l'ordinateur hôte ou du dispositif équivalent. Ainsi, c'est le cas lorsque plusieurs cartes sans contact sont présentées simultanément devant un lecteur. On dit alors qu'il y a collision entre plusieurs éléments. Ce problème doit être résolu par le lecteur qui doit pouvoir identifier chacun des éléments entrant en collision.
2 Dans le cas des cartes sans contact qui se trouvent situées dans une zone déterminée par rapport au lecteur, les procédés d'ami-collision connus mettent en oeuvre des algorithmes itératifs arborescents dans lesquels l'ensemble des numéros d'identification des cartes est représenté selon une structure en arbre. Dans ce dernier, la « racine » de l'arbre donne naissance à deux « branches » se terminant chacune par un « noeud » correspondant à la valeur logique 1 ou 0 d'un premier bit du numéro d'identification, par exemple le bit de poids le plus fort. Ces deux noeuds donnent chacun naissance à deux nouvelles branches se terminant chacune par un noeud correspondant à la valeur 1 ou 0 d'un autre bit du numéro d'identification, et ainsi de suite jusqu'au dernier bit du numéro d'identification sachant que l'arbre comporte autant de générations qu'il y a de bits pour coder les numéros d'identification des cartes.
Les procédés d'anti-collision basés sur les algorithmes itératifs arborescents présentent l'inconvénient d'être lents dans la mesure où l'exploration de l'ensemble de l'arbre représentant les numéros d'identification des cartes est d'autant plus longue que le numêro d'identification est codé
sur un nombre important de bits. Ainsi, dans certaines applications telles qu'un réseau de transport en commun, on doit prévoir un nombre important de bits pour coder les numéros d'identification alors que dans la plupart des cas, seulement un nombre très faible de cartes seront simultanément présentes dans la zone couverte par le lecteur.
Exposé de l'invention En conséquence, le but de l' invention est de réaliser un procédé d'ami-collision qui n'est pas basé sur la comparaison bit par bit des numéros d'identification et donc ne nécessite pas le repérage du bit qui a engendré la collision, mais qui utilise le positionnement de chaque numéro d'identification
Les procédés d'anti-collision basés sur les algorithmes itératifs arborescents présentent l'inconvénient d'être lents dans la mesure où l'exploration de l'ensemble de l'arbre représentant les numéros d'identification des cartes est d'autant plus longue que le numêro d'identification est codé
sur un nombre important de bits. Ainsi, dans certaines applications telles qu'un réseau de transport en commun, on doit prévoir un nombre important de bits pour coder les numéros d'identification alors que dans la plupart des cas, seulement un nombre très faible de cartes seront simultanément présentes dans la zone couverte par le lecteur.
Exposé de l'invention En conséquence, le but de l' invention est de réaliser un procédé d'ami-collision qui n'est pas basé sur la comparaison bit par bit des numéros d'identification et donc ne nécessite pas le repérage du bit qui a engendré la collision, mais qui utilise le positionnement de chaque numéro d'identification
3 par rapport à une valeur numérique de tentative d'identification transmise par l'ordinateur hôte en utilisant un algorithme permettant la résolution rapide de la collision.
La présente invention concerne donc un procédé d'anti collision par un ordinateur hôte d'éléments se trouvant dans une relation déterminée avec l'ordinateur hôte permettant l'identification des éléments par ce dernier, chacun des éléments possédant un numéro d'identification compris entre 0 et une valeur maximale (MAX). Le procédé comprend les étapes suivantes .
a) transmission par l'ordinateur hôte d'une instruction de requête apte à être reçue et reconnue par tout élément se trouvant dans la relation déterminée avec l'ordinateur hôte, b) lorsqu'au moins un élément se trouve dans la relation déterminée avec l'ordinateur hôte, transmission par ce dernier d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification, c) réponse par tout élément se trouvant dans la relation déterminée avec l'ordinateur hôte et ayant un numéro d'identification inférieur ou égal à la valeur numérique de tentation d'identification, et d) détection d'une collision entre plusieurs éléments lorsque l'ordinateur hôte reçoit plusieurs réponses et dans ce cas, transmission d'une instruction d'anti-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification définie selon un algorithme déterminé, ou sélection de l'êlément par son numéro d'identification lorsqu'il n'y a qu'une réponse Selon un mode de réalisation préférentiel les éléments sont des cartes électroniques sans contact telles que des cartes d'accès à une zone d'accès contrôlé dont l'identification est réalisée par passage de la carte dans une zone déterminée devant un lecteur jouant le rôle de l'ordinateur hôte.
La présente invention concerne donc un procédé d'anti collision par un ordinateur hôte d'éléments se trouvant dans une relation déterminée avec l'ordinateur hôte permettant l'identification des éléments par ce dernier, chacun des éléments possédant un numéro d'identification compris entre 0 et une valeur maximale (MAX). Le procédé comprend les étapes suivantes .
a) transmission par l'ordinateur hôte d'une instruction de requête apte à être reçue et reconnue par tout élément se trouvant dans la relation déterminée avec l'ordinateur hôte, b) lorsqu'au moins un élément se trouve dans la relation déterminée avec l'ordinateur hôte, transmission par ce dernier d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification, c) réponse par tout élément se trouvant dans la relation déterminée avec l'ordinateur hôte et ayant un numéro d'identification inférieur ou égal à la valeur numérique de tentation d'identification, et d) détection d'une collision entre plusieurs éléments lorsque l'ordinateur hôte reçoit plusieurs réponses et dans ce cas, transmission d'une instruction d'anti-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification définie selon un algorithme déterminé, ou sélection de l'êlément par son numéro d'identification lorsqu'il n'y a qu'une réponse Selon un mode de réalisation préférentiel les éléments sont des cartes électroniques sans contact telles que des cartes d'accès à une zone d'accès contrôlé dont l'identification est réalisée par passage de la carte dans une zone déterminée devant un lecteur jouant le rôle de l'ordinateur hôte.
4 PCT/FR03/00149 Description brève des figures Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement â la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels .
- la figure 1 représente un organigramme du procédé selon l' invention mis en oeuvre dans chaque élément et notamment la puce d'une carte sans contact lorsqu'elle est présentée devant un lecteur, et - la figure 2 représente un organigramme du procédé selon l' invention mis en oeuvre dans l' ordinateur hôte et notamment le lecteur pour l'identification des cartes sans contact.
Description détaillée de l'invention Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre dans tout système dans lequel plusieurs éléments sont dans une relation déterminée avec un ordinateur hôte. Cependant, dans la suite de la description, le procédé est décrit dans un mode de réalisation préfêrentiel ou les éléments sont des cartes sans contact communiquant avec un lecteur lorsqu'elles se trouvent dans un espace défini par rapport au lecteur.
En référence à la figure 1, toute carte qui se trouve dans l'espace défini par rapport au lecteur s'attend à
recevoir une requête de la part du lecteur, cette requête étant transmise de façon cyclique par ledit lecteur (par exemple toutes les 5ms). Par consêquent, chaque carte vérifie qu'elle reçoit la requête (étape 10), cette étape étant rebouclée sur elle-même tant que la requête n'est pas reçue.
Lorsque la requête a été reçue par la puce de la carte, elle se met en attente de la réception d'une instruction « anti-collision » provenant du lecteur (étape 12) et reboucle tant que l'instruction n'a pas été reçue. A la réception de l'instruction anti-collision, la puce vérifie que son numêro d'identification propre est inférieur ou égal à une valeur numérique de tentative d'identification contenue dans l'instruction (étape 14). Si ce n'est pas le cas, le processus reboucle sur l'attente d'une instruction anti-collision. A
noter que toutes les cartes qui reçoivent la requête participent au processus d'anti-collision et que les cartes
- la figure 1 représente un organigramme du procédé selon l' invention mis en oeuvre dans chaque élément et notamment la puce d'une carte sans contact lorsqu'elle est présentée devant un lecteur, et - la figure 2 représente un organigramme du procédé selon l' invention mis en oeuvre dans l' ordinateur hôte et notamment le lecteur pour l'identification des cartes sans contact.
Description détaillée de l'invention Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre dans tout système dans lequel plusieurs éléments sont dans une relation déterminée avec un ordinateur hôte. Cependant, dans la suite de la description, le procédé est décrit dans un mode de réalisation préfêrentiel ou les éléments sont des cartes sans contact communiquant avec un lecteur lorsqu'elles se trouvent dans un espace défini par rapport au lecteur.
En référence à la figure 1, toute carte qui se trouve dans l'espace défini par rapport au lecteur s'attend à
recevoir une requête de la part du lecteur, cette requête étant transmise de façon cyclique par ledit lecteur (par exemple toutes les 5ms). Par consêquent, chaque carte vérifie qu'elle reçoit la requête (étape 10), cette étape étant rebouclée sur elle-même tant que la requête n'est pas reçue.
Lorsque la requête a été reçue par la puce de la carte, elle se met en attente de la réception d'une instruction « anti-collision » provenant du lecteur (étape 12) et reboucle tant que l'instruction n'a pas été reçue. A la réception de l'instruction anti-collision, la puce vérifie que son numêro d'identification propre est inférieur ou égal à une valeur numérique de tentative d'identification contenue dans l'instruction (étape 14). Si ce n'est pas le cas, le processus reboucle sur l'attente d'une instruction anti-collision. A
noter que toutes les cartes qui reçoivent la requête participent au processus d'anti-collision et que les cartes
5 connectées après l'envoi de cette requête n'y participent pas, ceci afin d'empêcher toute perturbation par les nouvelles cartes.
Si le numéro d'identification de la carte est inférieur ou égal à la valeur numérique contenue dans l'instruction, la puce de la carte répond au lecteur en lui transmettant son numéro d'identification (étape 16).
Puis, la puce se met en attente d'une nouvelle instruction, cette instruction pouvant être une instruction de sélection ou une nouvelle instruction anti-collision (étape 18). Dans le cas où l'instruction reçue est à nouveau une instruction anti-collision, le processus reboucle sur l'étape 14 pour vérifier que le numéro d'identification de la carte est inférieur à la valeur numérique de tentative d'identification contenue dans la nouvelle instruction. A
noter que le processus ci-dessus de rebouclage des étapes 14 et 16 peut se reproduire plusieurs fois comme décrit ci-après en référence à la figure 2.
Bien que, dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 1 et 2, le principe de base de l'invention est de vérifier si le numéro d'identification de la carte est inférieur ou égal à une valeur de tentative d'identification, il serait également possible de vérifier si le numéro d'identification de la carte est supérieur ou égal à une valeur de tentative d'identification sans sortir du cadre de l'invention.
Si la carte reçoit une instruction de sélection, cela signifie qu'elle a été identifiée. La puce transmet de nouveau son numéro d'identification au lecteur (étape 20) et ne participe plus au processus d'ami-collision.
Si le numéro d'identification de la carte est inférieur ou égal à la valeur numérique contenue dans l'instruction, la puce de la carte répond au lecteur en lui transmettant son numéro d'identification (étape 16).
Puis, la puce se met en attente d'une nouvelle instruction, cette instruction pouvant être une instruction de sélection ou une nouvelle instruction anti-collision (étape 18). Dans le cas où l'instruction reçue est à nouveau une instruction anti-collision, le processus reboucle sur l'étape 14 pour vérifier que le numéro d'identification de la carte est inférieur à la valeur numérique de tentative d'identification contenue dans la nouvelle instruction. A
noter que le processus ci-dessus de rebouclage des étapes 14 et 16 peut se reproduire plusieurs fois comme décrit ci-après en référence à la figure 2.
Bien que, dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 1 et 2, le principe de base de l'invention est de vérifier si le numéro d'identification de la carte est inférieur ou égal à une valeur de tentative d'identification, il serait également possible de vérifier si le numéro d'identification de la carte est supérieur ou égal à une valeur de tentative d'identification sans sortir du cadre de l'invention.
Si la carte reçoit une instruction de sélection, cela signifie qu'elle a été identifiée. La puce transmet de nouveau son numéro d'identification au lecteur (étape 20) et ne participe plus au processus d'ami-collision.
6 Le procédé d' ami-collision mis en oeuvre dans le lecteur se déroule comme décrit ci-dessous en référence à la figure 2.
Tout d'abord, le lecteur envoie une requête (étape 30) à
destination de toutes les cartes se trouvant dans un espace défini par rapport au lecteur. Le lecteur se met en attente d'au moins une réponse provenant d'une carte (étape 32) et reboucle tant qu'une réponse n'est pas reçue. Quand une réponse est reçue, plusieurs variables sont initialisées (étape 34) , une variable MIN qui désigne la limite inférieure de l'intervalle dans lequel sont situés les numéros d'identification à identifier est initialisée à 0, VALID
représentant la valeur numérique de tentative d'identification est initialisée à MAX qui est la valeur la plus élevée que peut prendre le numéro d'identification attribué à la carte et DERCOLL est une variable représentant la dernière valeur de VALID utilisée dans le processus est initialisée également à
MAX.
Puis, une instruction anti-collision contenant une valeur numérique de tentative d'identification est transmise par le lecteur (étape 36). Après cette transmission, le lecteur se met en attente d'une réponse possible (étape 38). Si une réponse est reçue, cela signifie qu' il y a au moins une carte dans l'espace défini où la communication peut se faire avec le lecteur. Le lecteur doit déterminer alors s'il y a collision ou s'il n'y a qu'une seule réponse, c'est â dire une seule carte dans l'espace défini (étape 40).
Lorsqu'il y a collision, la variable DERCOLL est mise à
la valeur VALID (étape 42) c'est à dire la valeur numérique de tentative d'identification utilisée dans l'instruction anti-collision précédente, et la valeur de VALID est modifiée en tenant compte d' un paramètre N dit de vitesse de descente qui est plus grand que 1 (étape 44), de la façon suivante .
VALID = MIN + (VALID - MIN) / N
Tout d'abord, le lecteur envoie une requête (étape 30) à
destination de toutes les cartes se trouvant dans un espace défini par rapport au lecteur. Le lecteur se met en attente d'au moins une réponse provenant d'une carte (étape 32) et reboucle tant qu'une réponse n'est pas reçue. Quand une réponse est reçue, plusieurs variables sont initialisées (étape 34) , une variable MIN qui désigne la limite inférieure de l'intervalle dans lequel sont situés les numéros d'identification à identifier est initialisée à 0, VALID
représentant la valeur numérique de tentative d'identification est initialisée à MAX qui est la valeur la plus élevée que peut prendre le numéro d'identification attribué à la carte et DERCOLL est une variable représentant la dernière valeur de VALID utilisée dans le processus est initialisée également à
MAX.
Puis, une instruction anti-collision contenant une valeur numérique de tentative d'identification est transmise par le lecteur (étape 36). Après cette transmission, le lecteur se met en attente d'une réponse possible (étape 38). Si une réponse est reçue, cela signifie qu' il y a au moins une carte dans l'espace défini où la communication peut se faire avec le lecteur. Le lecteur doit déterminer alors s'il y a collision ou s'il n'y a qu'une seule réponse, c'est â dire une seule carte dans l'espace défini (étape 40).
Lorsqu'il y a collision, la variable DERCOLL est mise à
la valeur VALID (étape 42) c'est à dire la valeur numérique de tentative d'identification utilisée dans l'instruction anti-collision précédente, et la valeur de VALID est modifiée en tenant compte d' un paramètre N dit de vitesse de descente qui est plus grand que 1 (étape 44), de la façon suivante .
VALID = MIN + (VALID - MIN) / N
7 avant que le processus soit rebouclé sur l'étape 36 de transmission d'une nouvelle instruction anti-collision. A
noter que grâce à l'utilisation de ce premier algorithme, la nouvelle valeur de VALID est forcément inférieure à la précédente. Ainsi avec N = 2 et MAX = 1000, la valeur de VALID
serait portée à 500.
Lorsqu' il n' y a pas collision, cela signifie qu' il n' y a qu'une seule réponse. Dans ce cas, le numéro d'identification de la carte est enregistré par le lecteur (étape 46) de façon à lui permettre de sélectionner la carte comme on l'a vu précédemment . La valeur de MIN est modifiée et portée à VALID
(étape 48), la valeur de VALID est portée à la valeur de DERCOLL (étape 50), et la valeur de DERCOLL est remplacée par MAX (étape 52), avant de reboucler le processus sur l'étape de transmission d'une nouvelle instruction anti-collision. A
noter que ce deuxième algorithme permet de faire remonter la valeur de VALID vers la valeur MAX et de pouvoir identifier des cartes dont les numéros d'identification se trouvent dans des intervalles proches de MAX et qui n'ont pas encore été
détectés parce qu'ils étaient en collision avec des numéros d'identification situés dans des intervalles inférieurs.
Lorsqu'il n'y a aucune réponse à la suite de la transmission de l'instruction anti-collision de l'étape 38, cela ne signifie pas que tous les numéros d'identification des cartes présentes ont été détectés. I1 est possible que des numéros d'identification soient situés dans un intervalle proche de MAX alors qu'il n'y a plus de numéros d'identification inférieurs à VALID.
S'il n'y a aucune réponse, il est d'abord vérifié si la valeur de VALID a atteint MAX (étape 54) . Si c' est le cas, il est certain qu'il n'y a plus de cartes à identifier et le procédé prend fin. Sinon, une vérification est effectuée pour savoir si VALID est égal à DERCOLL (étape 56). Si c'est le cas, la valeur de DERCOLL est mise égale à MAX (étape 58).
noter que grâce à l'utilisation de ce premier algorithme, la nouvelle valeur de VALID est forcément inférieure à la précédente. Ainsi avec N = 2 et MAX = 1000, la valeur de VALID
serait portée à 500.
Lorsqu' il n' y a pas collision, cela signifie qu' il n' y a qu'une seule réponse. Dans ce cas, le numéro d'identification de la carte est enregistré par le lecteur (étape 46) de façon à lui permettre de sélectionner la carte comme on l'a vu précédemment . La valeur de MIN est modifiée et portée à VALID
(étape 48), la valeur de VALID est portée à la valeur de DERCOLL (étape 50), et la valeur de DERCOLL est remplacée par MAX (étape 52), avant de reboucler le processus sur l'étape de transmission d'une nouvelle instruction anti-collision. A
noter que ce deuxième algorithme permet de faire remonter la valeur de VALID vers la valeur MAX et de pouvoir identifier des cartes dont les numéros d'identification se trouvent dans des intervalles proches de MAX et qui n'ont pas encore été
détectés parce qu'ils étaient en collision avec des numéros d'identification situés dans des intervalles inférieurs.
Lorsqu'il n'y a aucune réponse à la suite de la transmission de l'instruction anti-collision de l'étape 38, cela ne signifie pas que tous les numéros d'identification des cartes présentes ont été détectés. I1 est possible que des numéros d'identification soient situés dans un intervalle proche de MAX alors qu'il n'y a plus de numéros d'identification inférieurs à VALID.
S'il n'y a aucune réponse, il est d'abord vérifié si la valeur de VALID a atteint MAX (étape 54) . Si c' est le cas, il est certain qu'il n'y a plus de cartes à identifier et le procédé prend fin. Sinon, une vérification est effectuée pour savoir si VALID est égal à DERCOLL (étape 56). Si c'est le cas, la valeur de DERCOLL est mise égale à MAX (étape 58).
8 Dans les 2 cas de figure, la valeur de MIN est rendue égale à
la valeur de VALID (étape 60) et la valeur de VALID est modifiée en tenant compte d'un paramètre M dit de vitesse de remontée qui est plus grand que 1 (étape 62) de la façon suivante .
VALID = VALID + (DERCOLL - VALID) / M
avant que le processus soit rebouclé sur l'étape 36 de transmission d'une nouvelle instruction anti-collision. A
noter que grâce à l'utilisation de ce troisième algorithme, la nouvelle valeur de VALID est forcément supérieure à la précédente.
Le procédé d'anti-collision qui vient d'être décrit est très rapide dans la mesure où la probabilité de détecter une carte avec peu d'instructions est importante. Ainsi, en supposant qu'il y a trois cartes en collision, et dont les numéros d'identification sont respectivement A, B, C, il y a 8 cas possibles de séparation de l'étendue 0 - MAX par la valeur numérique VALID (après une seule instruction anti-collision) représentés dans le tableau suivant .
> VALID A, B, A, A, B, A B C
C B C C
0 VALID C B A B,C A,C A,B A,B,C
Anti-collision Non Oui Oui Oui Non Non Non Non russie I1 y a donc 2 chances sur 8 ( 0 , 25 ) d' avoir les 3 numéros d'identification non séparés par VALID, 3 chances sur 8 (0,375) d'avoir encore 2 numéros d'identification à séparer, et 3 chances sur 8 (0,375) d'avoir identifié une carte. Pour connaître les probabilités après deux instructions, il faut ajouter les combinaisons mixtes à ce dernier chiffre.
La probabilité de sortir un numéro d'identification en deux instructions est donc .
P = 0,375 + 2/8 x 3/8 + 3/8 x 1/2 - 0,656
la valeur de VALID (étape 60) et la valeur de VALID est modifiée en tenant compte d'un paramètre M dit de vitesse de remontée qui est plus grand que 1 (étape 62) de la façon suivante .
VALID = VALID + (DERCOLL - VALID) / M
avant que le processus soit rebouclé sur l'étape 36 de transmission d'une nouvelle instruction anti-collision. A
noter que grâce à l'utilisation de ce troisième algorithme, la nouvelle valeur de VALID est forcément supérieure à la précédente.
Le procédé d'anti-collision qui vient d'être décrit est très rapide dans la mesure où la probabilité de détecter une carte avec peu d'instructions est importante. Ainsi, en supposant qu'il y a trois cartes en collision, et dont les numéros d'identification sont respectivement A, B, C, il y a 8 cas possibles de séparation de l'étendue 0 - MAX par la valeur numérique VALID (après une seule instruction anti-collision) représentés dans le tableau suivant .
> VALID A, B, A, A, B, A B C
C B C C
0 VALID C B A B,C A,C A,B A,B,C
Anti-collision Non Oui Oui Oui Non Non Non Non russie I1 y a donc 2 chances sur 8 ( 0 , 25 ) d' avoir les 3 numéros d'identification non séparés par VALID, 3 chances sur 8 (0,375) d'avoir encore 2 numéros d'identification à séparer, et 3 chances sur 8 (0,375) d'avoir identifié une carte. Pour connaître les probabilités après deux instructions, il faut ajouter les combinaisons mixtes à ce dernier chiffre.
La probabilité de sortir un numéro d'identification en deux instructions est donc .
P = 0,375 + 2/8 x 3/8 + 3/8 x 1/2 - 0,656
9 On peut ainsi établir un tableau qui donne la probabilité
de sortir un numéro d'identification parmi Y numéros d'identification en X instructions, X étant compris entre 1 et 12 et Y étant compris entre 2 et 12.
x 2 0 0, 0 0 0 0 0 0. 0 0 1 1 . 750 . . . . . 996 . . . .
3 0.3750.6560.8200.9080.9540.9770.9880.9940.9970.9990.9991.000 4 0.2500.5630.7660.8790. 0. 0.9840. 0. 0. 0. 0.999 5 0.1560.4790.7140. 0.9240. 0. 0. 0 0. 0. 0.999 850 961 981 990 .995 998 999 6 0. 0.4040.6640.8220. 0.9540. 0.9880. 0. 0.9990.
7 0.0550.3390.6170.7950.8940.9460.9730.9860.9930.9970.9980.999 8 0.0310.2830.5720.7680.8800.9390.9690.9840.9920.9960.9980.999 9 0.0180.2340.5300.7420.8650.9310.9650.9830.9910. 0.9980.999 0.0100.1930.4900.7170.8510.9240.9610.9810. 0.9950.9980.999 11 0. 0.1580.4530. 0. 0.9160. 0. 0. 0. 0.9970.999 12 0.0030.1280.4180.6680.8230.9090.9540.9770.98810.99410.99710.9991 I1 est clair, â la lecture du tableau ci-dessus, que la probabilité de sortir un numéro d'identification en peu d'instructions est grande. Ainsi, il y a plus de 9 chances sur
de sortir un numéro d'identification parmi Y numéros d'identification en X instructions, X étant compris entre 1 et 12 et Y étant compris entre 2 et 12.
x 2 0 0, 0 0 0 0 0 0. 0 0 1 1 . 750 . . . . . 996 . . . .
3 0.3750.6560.8200.9080.9540.9770.9880.9940.9970.9990.9991.000 4 0.2500.5630.7660.8790. 0. 0.9840. 0. 0. 0. 0.999 5 0.1560.4790.7140. 0.9240. 0. 0. 0 0. 0. 0.999 850 961 981 990 .995 998 999 6 0. 0.4040.6640.8220. 0.9540. 0.9880. 0. 0.9990.
7 0.0550.3390.6170.7950.8940.9460.9730.9860.9930.9970.9980.999 8 0.0310.2830.5720.7680.8800.9390.9690.9840.9920.9960.9980.999 9 0.0180.2340.5300.7420.8650.9310.9650.9830.9910. 0.9980.999 0.0100.1930.4900.7170.8510.9240.9610.9810. 0.9950.9980.999 11 0. 0.1580.4530. 0. 0.9160. 0. 0. 0. 0.9970.999 12 0.0030.1280.4180.6680.8230.9090.9540.9770.98810.99410.99710.9991 I1 est clair, â la lecture du tableau ci-dessus, que la probabilité de sortir un numéro d'identification en peu d'instructions est grande. Ainsi, il y a plus de 9 chances sur
10 10 de sortir 1) un numéro d'identification parmi 2 ou 3 numéros en 4 instructions, 2) un numéro d'identification parmi 4, 5 ou 6 numéros en 5 instructions et 3) un numéro d'identification parmi 7, 8, 9, 10, 11 ou 12 numéros en 6 instructions.
De façon générale, il est préférable que les nombres de vitesse de descente et remontée N et M soient choisis de manière à ce que l'un d'entre eux au moins soit supérieur ou égal à 2. L'expérience montre en outre que le résultat est optimal si N et M sont tous deux égaux à 2.
De façon â illustrer l'invention, les exemples ci-dessous sont donnês dans lesquels le numéro d'identification de chaque carte est analysé sur 16 bits ce qui signifie que les numéros d'identification se situent entre 0 et 65.536. I1 est supposé
également que M = N = 2 et que chaque instruction dure 1,5 ms.
Si l'on tient compte d'un temps initial dû à la transmission de la requête et sa réponse, le temps maximum nécessaire pour détecter entre 1 et 12 numéros d'identification s'établit ainsi .
Nombre de numros 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Temps Maximum (ms) 6 30 39 50 59 66 73 82 87 99 104 112 5 Exemple 1 (4 cartes) MAX = 1000 Numros en collision d'identification .
des 4 cartes ID1 = 12 ID2 = 356 ID3 = 567 ID4 = 568 1 VALID = 1000 MIN = 0 DERCOLL 1000 =
10 -> collision 2 VALID = 500 MIN = 0 DERCOLL 1000 =
-> collision 3 VALID = 250 MIN = 0 DERCOLL 500 =
-> une rponse: 0012 4 VALID = 500 MIN = 250 DERCOLL 1000 =
-> une rponse: 0356 5 VALID = 1000 MIN = 500 DERCOLL 1000 =
-> collision 6 VALID = 750 MIN = 500 DERCOLL 1000 =
-> collision 7 VALID = 625 MIN = 500 DERCOLL 750 =
-> collision 8 VALID = 563 MIN = 500 DERCOLL 625 =
-> pas de rponse 9 VALID = 594 MIN = 563 DERCOLL 625 =
-> collision 10 VALID = 579 MIN = 563 DERCOLL 594 =
-> collision
De façon générale, il est préférable que les nombres de vitesse de descente et remontée N et M soient choisis de manière à ce que l'un d'entre eux au moins soit supérieur ou égal à 2. L'expérience montre en outre que le résultat est optimal si N et M sont tous deux égaux à 2.
De façon â illustrer l'invention, les exemples ci-dessous sont donnês dans lesquels le numéro d'identification de chaque carte est analysé sur 16 bits ce qui signifie que les numéros d'identification se situent entre 0 et 65.536. I1 est supposé
également que M = N = 2 et que chaque instruction dure 1,5 ms.
Si l'on tient compte d'un temps initial dû à la transmission de la requête et sa réponse, le temps maximum nécessaire pour détecter entre 1 et 12 numéros d'identification s'établit ainsi .
Nombre de numros 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Temps Maximum (ms) 6 30 39 50 59 66 73 82 87 99 104 112 5 Exemple 1 (4 cartes) MAX = 1000 Numros en collision d'identification .
des 4 cartes ID1 = 12 ID2 = 356 ID3 = 567 ID4 = 568 1 VALID = 1000 MIN = 0 DERCOLL 1000 =
10 -> collision 2 VALID = 500 MIN = 0 DERCOLL 1000 =
-> collision 3 VALID = 250 MIN = 0 DERCOLL 500 =
-> une rponse: 0012 4 VALID = 500 MIN = 250 DERCOLL 1000 =
-> une rponse: 0356 5 VALID = 1000 MIN = 500 DERCOLL 1000 =
-> collision 6 VALID = 750 MIN = 500 DERCOLL 1000 =
-> collision 7 VALID = 625 MIN = 500 DERCOLL 750 =
-> collision 8 VALID = 563 MIN = 500 DERCOLL 625 =
-> pas de rponse 9 VALID = 594 MIN = 563 DERCOLL 625 =
-> collision 10 VALID = 579 MIN = 563 DERCOLL 594 =
-> collision
11 VALID = 571 MIN = 563 DERCOLL 579 =
-> collision
-> collision
12 VALID = 567 MIN = 563 DERCOLL 571 =
-> une rponse: 0567
-> une rponse: 0567
13 VALID = 571 MIN = 567 DERCOLL 1000 =
-> une rponse: 0568
-> une rponse: 0568
14 VALID = 1000 MIN = 571 DERCOLL 1000 =
-> pas de rponse Il a fallu 14 instructions pour détecter les 4 numéros d'identification et un temps total de 28,5ms.
Exemple 2 (5 cartes) MAX =
Numros d'identification des 5 cartes en collision .
ID1 = 887 ID2 = 997 ID3 = 938 ID4 = 562 IDS = 294 1 VALID = 1000 MIN = 0 DERCOLL 1000 =
-> collision 2 VALID = 500 MIN = 0 DERCOLL 000 = 1 -> une rponse: 0294 3 VALID = 1000 MIN = 500 DERCOLL = 1000 -> collision 4 VALID = 750 MIN = 500 DERCOLL 1000 =
-> une rponse: 0562 5 VALID = 1000 MIN = 750 DERCOLL = 1000 -> collision 6 VALID = 875 MIN = 750 DERCOLL 1000 =
-> pas de rponse 7 VALID = 938 MIN = 875 DERCOLL 1000 =
-> collision 8 VALID = 907 MIN = 875 DERCOLL 938 =
-> une rponse: 0887 9 VALID = 938 MIN = 907 DERCOLL 1000 =
-> une rponse: 0938 10 VALID = 1000 MIN = 938 DERCOLL = 1000 -> une rponse: 0997 11 VALID = 1000 MIN = 1000 DERCOLL= 1000 -> pas de rponse I1 a fallu 11 instructions pour détecter les 5 numéros d'identification et un temps total de 25,5ms.
Dans son application aux cartes sans contact, le procédé
selon l'invention qui fait l'objet de la description ci-dessus utilise le moyen de communication conforme â la norme ISO
14443. Mais contrairement aux procédés existants, il n'a pas besoin de repérage du bit qui a engendré la collision, la collision étant déduite du « checksum » erroné. Il n'est pas dépendant du temps et peut donc être implémenté aussi bien en langage BASIC sur PC qu'en « matériel » dans le lecteur sans impacter la fonctionnalité du procédé.
Que ce soit dans chaque élément, par exemple une carte sans contact, ou dans l'ordinateur hôte ou équivalent tel que le lecteur des cartes sans contact, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre par un programme informatique, notamment un programme d'ordinateur.
-> pas de rponse Il a fallu 14 instructions pour détecter les 4 numéros d'identification et un temps total de 28,5ms.
Exemple 2 (5 cartes) MAX =
Numros d'identification des 5 cartes en collision .
ID1 = 887 ID2 = 997 ID3 = 938 ID4 = 562 IDS = 294 1 VALID = 1000 MIN = 0 DERCOLL 1000 =
-> collision 2 VALID = 500 MIN = 0 DERCOLL 000 = 1 -> une rponse: 0294 3 VALID = 1000 MIN = 500 DERCOLL = 1000 -> collision 4 VALID = 750 MIN = 500 DERCOLL 1000 =
-> une rponse: 0562 5 VALID = 1000 MIN = 750 DERCOLL = 1000 -> collision 6 VALID = 875 MIN = 750 DERCOLL 1000 =
-> pas de rponse 7 VALID = 938 MIN = 875 DERCOLL 1000 =
-> collision 8 VALID = 907 MIN = 875 DERCOLL 938 =
-> une rponse: 0887 9 VALID = 938 MIN = 907 DERCOLL 1000 =
-> une rponse: 0938 10 VALID = 1000 MIN = 938 DERCOLL = 1000 -> une rponse: 0997 11 VALID = 1000 MIN = 1000 DERCOLL= 1000 -> pas de rponse I1 a fallu 11 instructions pour détecter les 5 numéros d'identification et un temps total de 25,5ms.
Dans son application aux cartes sans contact, le procédé
selon l'invention qui fait l'objet de la description ci-dessus utilise le moyen de communication conforme â la norme ISO
14443. Mais contrairement aux procédés existants, il n'a pas besoin de repérage du bit qui a engendré la collision, la collision étant déduite du « checksum » erroné. Il n'est pas dépendant du temps et peut donc être implémenté aussi bien en langage BASIC sur PC qu'en « matériel » dans le lecteur sans impacter la fonctionnalité du procédé.
Que ce soit dans chaque élément, par exemple une carte sans contact, ou dans l'ordinateur hôte ou équivalent tel que le lecteur des cartes sans contact, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre par un programme informatique, notamment un programme d'ordinateur.
Claims (10)
1. Procédé d'anti-collision par un ordinateur hôte d'éléments se trouvant dans une relation déterminée avec ledit ordinateur hôte permettant l'identification desdits éléments par ce dernier, chacun desdits éléments possédant un numéro d'identification compris entre 0 et une valeur maximale (MAX);
ledit procédé étant caractérisé par les étapes suivantes:
a) transmission par ledit ordinateur hôte d'une instruction de requête apte à être reçue et reconnue par tout élément se trouvant dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, b) lorsqu'au moins un desdits éléments se trouve dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, transmission par ce dernier d'un signal d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification, c) réponse par tout élément se trouvant dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte et ayant un numéro d'identification inférieur ou égal (ou supérieur ou égal) à ladite valeur numérique de tentation d'identification, et d) détection d'une collision entre plusieurs desdits éléments lorsque ledit ordinateur hôte reçoit plusieurs réponses et dans ce cas, transmission d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification définie selon un algorithme déterminé, ou sélection de l'élément par son numéro d'identification lorsqu'il n'y a qu'une réponse.
ledit procédé étant caractérisé par les étapes suivantes:
a) transmission par ledit ordinateur hôte d'une instruction de requête apte à être reçue et reconnue par tout élément se trouvant dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, b) lorsqu'au moins un desdits éléments se trouve dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, transmission par ce dernier d'un signal d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification, c) réponse par tout élément se trouvant dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte et ayant un numéro d'identification inférieur ou égal (ou supérieur ou égal) à ladite valeur numérique de tentation d'identification, et d) détection d'une collision entre plusieurs desdits éléments lorsque ledit ordinateur hôte reçoit plusieurs réponses et dans ce cas, transmission d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification définie selon un algorithme déterminé, ou sélection de l'élément par son numéro d'identification lorsqu'il n'y a qu'une réponse.
2. Procédé d'anti-collision par un ordinateur hôte d'éléments de trouvant dans une relation déterminée avec ledit ordinateur hôte permettant l'identification desdits éléments par ce dernier, chacun desdits éléments possédant un numéro d'identification compris entre 0 et une valeur maximale ledit procédé étant caractérisé par les étapes suivantes:
a) transmission par ledit ordinateur hôte d'une instruction de requête apte à être reçue et reconnue par tout élément se trouvant dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, b) lorsqu'au moins un desdits éléments se trouve dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, transmission par ce dernier d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification égale à ladite valeur maximale, c) transmission par ledit ordinateur hôte d'une nouvelle instruction d'anti-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification inférieure à la valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant et résultant d'un premier algorithme s'il y a collision entre les réponses provenant de plusieurs desdits éléments ou enregistrement du numéro d'identification de l'élément par ledit ordinateur hôte lorsqu'il n'existe qu'un seul élément dont le numéro d'identification est inférieur à ladite valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant, d) répétition de l'étape c) jusqu'à la transmission d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification aboutissant à l'identification d'un seul desdits éléments, et dans ce cas enregistrement du numéro d'identification dudit élément, e) transmission par ledit ordinateur hôte d'une nouvelle instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification supérieure à la valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant et résultant d'un deuxième algorithme s'il y a collision entre les réponses provenant de plusieurs desdits éléments ou enregistrement du numéro d'identification de l'élément par ledit ordinateur hôte lorsqu'il n'existe qu'un seul élément dont le numéro d'identification est inférieur à ladite valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant, f) répétition de l'étape e) jusqu'à la transmission d'une instruction d'anti-collision comprenant ladite valeur maximale comme valeur numérique de tentative d'identification, et g) répétition des étapes c) à f) jusqu'à ce que la transmission d'une instruction d'anti-collision comprenant ladite valeur maximale comme valeur numérique de tentative d'identification aboutisse à aucune réponse d'un desdits éléments.
a) transmission par ledit ordinateur hôte d'une instruction de requête apte à être reçue et reconnue par tout élément se trouvant dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, b) lorsqu'au moins un desdits éléments se trouve dans ladite relation déterminée avec ledit ordinateur hôte, transmission par ce dernier d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification égale à ladite valeur maximale, c) transmission par ledit ordinateur hôte d'une nouvelle instruction d'anti-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification inférieure à la valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant et résultant d'un premier algorithme s'il y a collision entre les réponses provenant de plusieurs desdits éléments ou enregistrement du numéro d'identification de l'élément par ledit ordinateur hôte lorsqu'il n'existe qu'un seul élément dont le numéro d'identification est inférieur à ladite valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant, d) répétition de l'étape c) jusqu'à la transmission d'une instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification aboutissant à l'identification d'un seul desdits éléments, et dans ce cas enregistrement du numéro d'identification dudit élément, e) transmission par ledit ordinateur hôte d'une nouvelle instruction d'ami-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification supérieure à la valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant et résultant d'un deuxième algorithme s'il y a collision entre les réponses provenant de plusieurs desdits éléments ou enregistrement du numéro d'identification de l'élément par ledit ordinateur hôte lorsqu'il n'existe qu'un seul élément dont le numéro d'identification est inférieur à ladite valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant, f) répétition de l'étape e) jusqu'à la transmission d'une instruction d'anti-collision comprenant ladite valeur maximale comme valeur numérique de tentative d'identification, et g) répétition des étapes c) à f) jusqu'à ce que la transmission d'une instruction d'anti-collision comprenant ladite valeur maximale comme valeur numérique de tentative d'identification aboutisse à aucune réponse d'un desdits éléments.
3. Procédé selon la revendication 2, comprenant les étapes suivantes s'il n'y a aucune réponse à l'instruction d'anti-collision des étape c et e) h) vérification que ladite instruction d'anti-collision ne comprend pas ladite valeur maximale comme valeur numérique de tentative d'identification, i) transmission par ledit ordinateur hôte d'une nouvelle instruction d'anti-collision comprenant une valeur numérique de tentative d'identification supérieure à la valeur numérique de tentative d'identification transmise auparavant et résultant d'une troisième algorithme, et j) répétition des étapes c) à g).
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel ledit premier algorithme consiste â remplacer (44) la valeur numérique de tentative d'identification VALID contenue dans l'instruction d'ami-collision par la nouvelle valeur :
VALID = MIN + (VALID - MIN) / N
dans laquelle MIN désigne la valeur inférieure d'un intervalle dont la valeur supérieure est VALID et dans lequel sont situés les numéros d'identification des éléments a identifier et N
désigne un paramètre de vitesse de descente dont la valeur est supérieure à 1.
VALID = MIN + (VALID - MIN) / N
dans laquelle MIN désigne la valeur inférieure d'un intervalle dont la valeur supérieure est VALID et dans lequel sont situés les numéros d'identification des éléments a identifier et N
désigne un paramètre de vitesse de descente dont la valeur est supérieure à 1.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ledit deuxième algorithme consiste à remplacer (48) MIN par la valeur numérique de tentative d'identification (VALID) contenue dans l'instruction d'anti-collision qui vient d'être transmise et de remplacer (50) ladite valeur numérique de tentative d'identification par la valeur numérique de tentative d'identification contenue dans l'instruction d'ami-collision précédant ladite instruction d'ami-collision qui vient d'être transmise.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel ledit troisième algorithme consiste à remplacer (62) la valeur numérique de tentative d'identification VALID contenue dans l'instruction d'anti-collision par la nouvelle valeur :
VALID = VALID + (DERCOLL - VALID) / M
dans laquelle DERCOLL est une variable dont la valeur est égale à MAX ou à la valeur numérique de tentative d'identification de l'instruction d'anti-collision précédant l'instruction d'anti-collision qui vient d'être transmise et M
désigne un paramètre de vitesse de remontée dont la valeur est supérieure à 1.
VALID = VALID + (DERCOLL - VALID) / M
dans laquelle DERCOLL est une variable dont la valeur est égale à MAX ou à la valeur numérique de tentative d'identification de l'instruction d'anti-collision précédant l'instruction d'anti-collision qui vient d'être transmise et M
désigne un paramètre de vitesse de remontée dont la valeur est supérieure à 1.
7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, dans lequel chacune des variables M et N est égale à 2.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel lesdits éléments sont des cartes sans contact et ledit ordinateur hôte est un lecteur desdites cartes sans contact.
9. Programme informatique comprenant des instructions mettant en ouvre le procédé selon la revendication 1.
10. Programme informatique comprenant des instructions mettant en ouvre le procédé selon l'une des revendications 2 à 6.
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