CN100595783C - 标签防冲突无线射频识别系统和标签识别方法 - Google Patents

标签防冲突无线射频识别系统和标签识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及标签防冲突RFID系统和标签识别方法。该标签识别方法包括：第一步骤，初始化队列(Q)字段，并且在队列字段中存储候选队列(CQ)字段的前缀；第二步骤，将包括存储在队列字段中的前缀的查询传送至RFID标签，并且从队列字段中删除所传送的前缀；第三步骤，如果两个或更多个标签响应先前传送的前缀从而不能识别标签，则将这样的前缀插入到队列字段中，在该前缀中，将0和1插入到先前传送的查询的前缀的后部，并且如果没有响应或只有一个标签响应于先前传送的前缀，则将先前传送的查询的前缀插入到候选队列字段中，并且删除存储在候选队列中的多余的前缀；以及第四步骤，确定队列字段中是否还有前缀，并且如果还有前缀，则返回至第二步骤。

Description

标签防冲突无线射频识别系统和标签识别方法
技术领域
本发明涉及标签防冲突无线射频识别(RFID)系统和标签识别方法，其可以利用前缀(prefix)的扩展和候选队列快速地识别标签。
背景技术
RFID系统是一种自动识别系统。RFID读取器通过与附至物体并具有唯一的ID和信息的标签进行无线通信来辨认物体。这种RFID读取器必须能够快速地识别标签。当读取器和多个标签通过单个共享无线信道相互通信时，通信信号彼此冲突。这种冲突干扰了标签的快速识别或导致读取器不能识别所有物体的情况。
结果，在包括一个读取器和多个低功能标签的RFID系统中，需要能够减少冲突的频率，并且不管是否出现冲突都能快速识别标签的防冲突协议。
冲突被分成读取器冲突和标签冲突。读取器冲突为当邻近的读取器同时试图从标签获取信息时产生的混淆现象，而标签冲突为多个标签同时试图响应一个读取器，从而阻碍了读取器对标签的识别的现象。
由于读取器能够检测冲突并且彼此通信，因此读取器冲突能够被容易地被解决。相反，由于低功能的无源标签不能确定邻近的标签的存在或检测冲突，因此标签防冲突协议对RFID系统的识别能力具有决定性意义。
标签反冲突协议可以主要被分成阿罗哈式(aloha-based)协议和树式协议。
所述阿罗哈式标签反冲突协议采用这样的方法，在该方法中，标签选择一任意的时间并将标签自身的ID传送至读取器。这样通过降低标签冲突的概率，而降低了标签冲突出现的频率，然而其不能完全防止冲突的出现。此外，可能会发生标签不可读(tag starvation)的现象(其中，由于冲突，读取器长时间不能识别特定的标签)。
在精确度很重要的诸如后勤管理之类的应用系统中，所述标签不可读现象是非常不利的，因此阿罗哈协议是代表性的概率性冲突防止协议。
诸如二叉树协议和查询树协议之类的树式标签防冲突协议采用跟踪冲突的出现并检测标签的存在的程序。所述树式标签防冲突协议会使识别延时较长，然而不会发生标签不可读现象。
所述树式协议将一组冲突标签分成两个子组，从而使得读取器识别标签的ID，而不会在标签之间产生冲突。二叉树协议根据使用具有随机数字生成器的计数器随机选择的数字将一组冲突标签分成两个子组。选择0的标签传送其ID。然而，在这种方法中，标签需要具有随机数字生成器和计数器的功能。
此外，在查询树协议中，读取器传送具有几个比特长的前缀的查询，然后具有与相应的前缀匹配的ID的标签进行响应。冲突标签根据读取器的前缀分类。在这种情况下，由于标签除了需要用于ID的存储器之外，不需要额外的存储器，因此查询树协议被称为无记忆协议。在查询树协议中，存在标签的功能简单的优势，然而存在以下问题，即由于使用前缀，可能会根据必须由读取器识别的标签的ID的分配方法而导致长的识别延时。
同时，在查询树协议中，存在许多修改的协议来降低该长的识别延时，然而仅仅通过降低标签ID传送所需的时间不能降低冲突发生的频率。
发明内容
因此，本发明旨在解决在现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的在于提供一种标签防冲突RFID系统和用于标签识别的方法，其中，标签无须复杂的功能，可以降低冲突出现的频率，并且读取器可以快速地识别所有的标签而不会出现标签不可读现象。
附图说明
图1是示出了根据本发明的RFID系统中标签初始识别进程的查询树结构图；
图2是示出了图1的标签识别进程的识别表；
图3是示出了图2的初始识别进程之后的识别进程的识别表；
图4是示出了根据先前识别出的标签的移动的标签识别进程的查询树结构图；
图5是示出了图4的进程的识别表；
图6是示出了在图5的识别表中删除候选队列的查询的进程的表；以及
图7是示出了根据图5的标签的移动的初始识别进程之后的识别进程的表。
具体实施方式
为了实现所述目的，本发明包括一种用于识别多个无线频率识别(RFID)标签的用于RFID读取器的标签识别方法，其中，当从RFID读取器接收的查询的前缀与RFID标签的ID的前部匹配时，RFID标签将其自身的ID传送至RFID读取器，所述方法包括：第一步骤：初始化队列(Q)字段，并且将候选队列(CQ)字段的前缀存储在所述队列字段中，其中，假定RFID读取器传送查询和一个或更多个RFID标签响应该查询的这一对进程为一个回合，RFID读取器具有数据字段，该数据字段包括用于存储待在随后的回合中传送的前缀的队列字段和候选队列字段；第二步骤，将包括存储在所述队列字段中的前缀的查询传送至RFID标签，并且从所述队列字段中删除所传送的前缀；第三步骤，如果两个或更多个标签对先前传送的前缀进行了响应从而不能识别这些标签，则将这样的前缀插入到队列字段中，在所述前缀中，将与一个比特相对应的0和1插入到先前传送的查询的前缀的后部，并且如果没有响应或只有一个标签对先前传送的前缀进行了响应，则将先前传送的查询的前缀插入到所述候选队列字段中，并且删除存储在候选队列中的多余的前缀；以及第四步骤，确定队列字段中是否还存储有前缀，并且如果队列字段中还存储有前缀，则返回至所述第二步骤。
此外，为了实现所述目的，本发明包括一种标签防冲突RFID系统，该系统包括：RFID标签，当从RFID读取器接收的查询的前缀与RFID标签的ID的前部匹配时，RFID标签将其自身的ID传送至该RFID读取器；以及具有数据字段的RFID读取器，所述数据字段包括队列(Q)字段和候选队列(CQ)字段，其中，假定RFID传送查询且一个或更多个RFID标签对该查询进行响应的一对进程为一个回合，所述RFID读取器存储待在随后的回合中传送的前缀，初始化队列字段，将候选队列字段的前缀存储在队列字段中，随后将包括存储在队列字段中的前缀的查询传送至RFID标签、直到识别出所有的标签，从所述队列字段中删除所传送的前缀，如果两个或更多个标签对先前传送的前缀进行了响应，则将这样的前缀插入到队列字段中，在该前缀中，将与一个比特相对应的0和1插入到先前传送的查询的前缀的后部，并且如果没有响应或只有一个标签响应了先前传送的前缀，则将先前传送的查询的前缀插入到所述候选队列字段中，并且删除存储在候选队列中的多余的前缀。
本发明的标签识别方法中的特征进程包括查询插入进程和查询删除进程。为了有效地识别标签，在本发明中，在先前的标签识别进程中获得的前缀被插入或者删除，并且标签仅仅需要使其自身的ID与前缀匹配的功能。
随着标签的信号之间的冲突频率的降低，读取器的标签识别速度增加。基于本发明中仿真的结果，冲突的出现受到限制，防止了通信过载，并且降低了用于识别所有标签的总延时时间。
根据本发明的标签识别方法的协议，通过读取器和标签之间连续的通信来识别标签。读取器查询其自身识别范围内的标签是否具有特定前缀的ID，并且随后识别标签的ID。
根据本发明的标签识别方法的标签识别协议由多个回合构成。在各回合中，读取器传送查询且标签对所述查询进行响应。
所述读取器的查询包括1至n比特(其中n等于标签的ID的比特数)的前缀。其ID的前部与作为查询传送的前缀相匹配的标签用于ID进行响应。当仅有一个标签进行了响应时，读取器能够识别该标签的ID。
在RFID网络中，当两个或更多的标签同时响应时，发生冲突。在这种情况下，读取器不能识别标签，但是能够获知两个或更多个标签的ID的一部分与前缀相匹配。
结果，在本发明中，RFID读取器再次传送比先前传送的前缀长一个比特的前缀作为查询，以识别冲突的标签。读取器连续地扩展前缀，直到所有标签的ID均被识别。
通过下文中基于本发明的说明书中的附图的说明，本发明的上述目的、技术构造和操作效果的细节将被更加清晰地理解。
首先，图1是示出了根据本发明的RFID系统中的标签初始识别进程的查询树结构图。图2是示出了图1的标签识别进程的识别表，其中示出了识别三个标签的进程，所述三个标签的ID为01010000、01011010和10001111。
在根据本发明的RFID系统中，读取器通过与标签通信来识别标签。如图1所示，读取器和标签之间的通信能够表示为树。即，在根据本发明的标签识别进程的查询树协议中，查询树为表示由读取器传送的前缀的数据结构，并且查询树由多个回合构成。在各回合中，读取器传送查询，并且标签用其ID进行响应。
在所述树中，各节点代表由读取器传送的前缀。一个节点意味着一个回合所用的时间，在一个回合中，读取器传送前缀而标签对该前缀进行响应。因此，树中的节点数表明了读取器识别所有标签所用的时间。
各查询具有不同的前缀。只有ID与该前缀相匹配的标签才会响应。当只有一个标签响应时，读取器成功地识别出该标签。当两个或更多个标签响应时，产生冲突，这样读取器不能获得与标签相关的任何信息。
然而，读取器识别出存在着ID与该前缀匹配的标签。为了对导致冲突的标签进行识别，在下一回合中，读取器传送具有长了1比特的前缀的查询。
查询树的各节点表示一个回合，在所述回合中，读取器传送前缀而标签进行响应，并且所述节点被分成冲突节点、识别节点和无响应节点。在图1的查询树中，附图文字“识别”表示识别节点，在识别节点中，由于只有一个标签具有包括前缀的ID，因此读取器成功地识别出该标签；附图文字“无响应”表示无响应节点，在无响应节点中，由于没有标签具有包括该前缀的ID，因此读取器未接收到任何响应；并且附图文字“冲突”表示冲突节点，在冲突节点中，两个或更多个标签具有包括该前缀的ID，并且几个标签传送其ID，从而导致冲突，读取器不能识别任何标签，并且仅仅获知发生了冲突。
如图1所示，一个冲突节点具有两个子节点。左侧子节点具有0被添加至亲节点的前缀的末端的前缀，而右子节点具有1被添加至亲节点的前缀的末端的前缀。结果，查询树的所有中间节点都为冲突节点，并且各叶子节点为识别节点或无响应节点。
在本发明中，读取器具有队列(Q)字段和候选队列(CQ)字段，它们是存储在识别进程中使用的前缀的数据字段。
在识别进程开始之前，队列被初始化，并且随后存储待在识别进程过程中发生冲突时插入后续查询中的前缀。从而，读取器随后利用存储在队列中的前缀执行识别进程。
同时，由于标签的识别延时主要受到冲突周期的影响(所述冲突周期为冲突节点的延时的和)，因此，冲突节点数的降低可改善读取器的识别能力。由于在查询树中队列被0和1初始化，因此读取器具有较长的冲突周期。随着标签数的增加，ID的长度变长，并且相应标签的ID类似，从而冲突周期变长。
为了缩短冲突周期，本发明利用先前识别进程中获得的信息，这样，在本发明的RFID系统中，RFID读取器不仅保留队列，而且保留候选队列，并且RFID存储查询树中的所有叶子节点(即，候选队列中的识别节点和无响应节点)的前缀。在图1中，点矩形指出的节点的前缀被存储在候选队列中。
由于识别节点的前缀为只有一个标签响应的前缀，因此先前识别出的标签能够通过识别节点的前缀而快速地识别。尽管具有一个识别节点的前缀的新的标签进入读取器的识别范围，然而与现存的树式标签防冲突协议相比，利用识别节点的前缀，可以降低冲突的出现。
由于查询树的所有叶子节点为识别节点或无响应节点，因此本发明利用无响应节点的前缀，以利用候选队列快速地识别新的标签，并且本发明利用识别节点的前缀，以快速地再次识别先前识别出的标签。
结果，先前识别出的标签基于识别节点的前缀识别，而不产生冲突或接近冲突。当与识别节点的前缀之一匹配的新的标签进入读取器的识别范围时，可以通过识别节点的前缀快速地识别该新的标签。在图1中以点矩形示出的前缀通过查询插入而存储在候选队列中。
由存储在候选队列中的前缀对队列初始化。如果在候选队列中没有前缀(例如，在读取器复位的情况下)，则队列由0和1初始化。
在每一回合，读取器传送查询，并且当一个回合的进程结束时，从队列中删除相应的回合的前缀。
如果前缀P0P1...Pi为导致冲突的前缀，则读取器将前缀P0P1...Pi0和P0P1...Pi1插入队列中。读取器不断地重复这种操作，直到没有前缀存储在队列中，从而通过对前缀进行扩展，能够识别所有的标签。
针对三个标签(包括ID为“01010000”的标签A、ID为“01011010”的标签B、以及ID为“10001111”的标签C)的识别进程以及队列和候选队列的前缀插入进程通过图2(其示出了用于图1的查询树的识别表)在下文中进行详细的描述。
在附图中，队列字段表示在识别标签的进程中存储在队列中的前缀，候选队列字段表示存储在候选队列中的前缀，并且响应字段表示在标签响应读取器之后，由读取器所获得的结果。在标签响应查询的情况下，以“O”表示，而在标签无响应查询的情况下，以“X”表示。
如图2所示，由于在初始的标签识别进程中，前缀并未存储在候选队列中，因此在执行标签识别进程之前，在回合0中，队列字段由0和1初始化。
当识别进程开始，并且随后在回合1中，读取器传送包括前缀0的查询时，由于标签A和标签B同时响应，因此发生冲突。读取器不仅从队列字段中删除在回合1中使用的前缀0，而且将前缀00和01插入到队列字段中。因此，在传送具有前缀0的查询时，回合1的节点被给予具有扩展了的前缀的子节点。此外，由于仍然不存在叶子，因此在回合1中，没有前缀存储在候选队列中。
接着，在回合2中，当读取器传送具有前缀1的查询时，只有标签C响应，这样标签C的ID10001111被识别。结果，读取器从队列中删除识别节点的前缀1，并且由于识别节点为叶子节点，因此将前缀1存储在候选队列中。
在回合3和回合4中，读取器传送分别具有存储在队列中的前缀00和01的查询。在回合3中，传送前缀00，没有标签响应，因此00被从队列字段中删除，由于无响应节点也为叶子节点，所以00被存储在候选队列中。在回合4中，当具有前缀01的查询被传送时，标签A和标签B冲突，这样没有前缀被添加至候选队列中。
接着，读取器再从队列字段中删除前缀01，并且将添加了一个比特的010和011插入到队列字段中，从而执行第五回合和第六回合。
上述进程持续执行，直到识别出所有的标签。当识别进程完成时，队列的前缀均被删除，并且只有通过图1的查询树中的点矩形指出的相应的叶子节点的前缀1、00、011、0100、01010、和01011存储在候选队列中。
在随后的识别进程中使用候选队列时，在存在ID不与一个识别节点的前缀匹配的新的标签的情况下，新的标签被读取器识别为存储在候选队列中的无响应节点的前缀。由于查询树的所有叶子节点都为识别节点或无响应节点，因此读取器能够快速地识别所有标签。
接着，图3为示出了已经执行了的图2的初始识别进程之后的再识别进程的识别表。
如图所示，在后识别进程的回合0中，队列由存储在候选队列中的前缀1、00、011、0100、01010、和01011初始化。
在回合1中，当具有前缀1的查询被传送时，ID为10001111的标签C被识别，并且从队列中删除前缀1。由于相应的识别节点为叶子节点，因此前缀1被存储在候选队列中。
在回合2中，当具有队列的随后的前缀00的查询被传送时，由于没有新的标签，因此相应的节点成为无响应节点。此外，从队列中删除前缀00，并且将前缀00插入到候选队列中。在回合3中，当前缀001被传送时，以及在回合4中，当前缀0100被传送时，没有标签响应，从而从队列中删除前缀011和0100，并且将前缀011和0100插入到候选队列中。
接着，在回合5中，当前缀01010被传送时，ID为01010000的标签A被识别，这样从队列中删除前缀01010，并且将前缀01010插入到候补队列中。在回合6中，当前缀01011被传送时，ID为01011010的标签B被识别，这样从队列中删除前缀01011，并且将相应识别节点的前缀01011插入到候补队列中。
如上所述，在图2的识别进程中，新的标签未进入识别范围，并且先前识别出的标签未移出所述范围，因此，与初始识别进程的结果相同的前缀被存储在候选队列中，并且与用了十个回合的初始识别处理相比，由于采用了候选队列，因此识别延迟时间下降了四个回合。
由于标签的移动而删除用于各回合的候选队列的前缀并识别标签的进程在下文中描述。
具有前缀P0P1...Pi的冲突节点具有两个子节点P0P1...Pi0和P0P1...Pi1。成对的子节点可以为两个冲突节点，一个冲突节点和一个识别节点，一个冲突节点和一个无响应节点，或者两个识别节点。
当标签移出识别范围时，冲突节点的两个子节点的状态被修改如下。
首先，如果子节点为一个识别节点和一个无响应节点，则对前缀P0P1...Pi0和P0P1...Pi1响应了的标签被读取器成功地识别出来。由于不存在具有无响应节点的前缀的标签，所以读取器能够利用前缀P0P1...Pi来识别标签而不发生冲突。由于前缀P0P1...Pi的节点为识别节点，因而无须具有子节点。
接着，由于当子节点为两个无响应节点时，没有标签成功地响应前缀P0P1...Pi0和P0P1...Pi1，因此，在该读取器的范围内不存在具有前缀P0P1...Pi的标签。结果，前缀P0P1...Pi的节点为无响应节点，这样不需要子节点。
同时，通过查询插入进程可以扩展队列的大小，从而队列中前缀的长度增加。然而，多余的无响应节点对快速识别产生干扰。为了克服这种问题，如果前缀P0P1...Pi0和P0P1...Pi1的节点为识别节点和无响应节点，或者为两个无响应节点，则候选队列存储前缀P0P1...Pi，而不是前缀P0P1...Pi0和P0P1...Pi1。
上述查询删除进程持续执行，直到没有具有相同的亲节点的成对的节点，即识别节点和无响应节点，或者无响应节点和无响应节点。通过查询删除处理，候选队列能够消除多余的无响应节点的前缀。
即，当读取器识别出的标签未被识别出时，冲突节点的两个子节点为识别节点和无响应节点，或者为两个无响应节点。
在为识别节点和无响应节点的情况下，具有前缀P0P1...Pb0(或P0P1...Pb1)的标签被成功地识别，由于没有具有前缀P0P1...Pb1(或P0P1...Pb0)的标签，因此标签被前缀P0P1...Pb被成功地识别，而不发生冲突。因此，前缀P0P1...Pb为识别节点，并且具有多余的子节点。
在为两个无响应节点的情况下，不存在具有前缀P0P1...Pb0和P0P1...Pb1的标签，并且同样不存在具有前缀P0P1...Pb的标签。结果，具有前缀P0P1...Pb的节点具有作为无响应节点的多余的子节点。
结果，为了消除多余的无响应节点的前缀，当前缀为P0P1...Pb0的节点和前缀为P0P1...Pb1的节点为识别节点和无响应节点，或者两个无响应节点时，从候选队列中删除前缀P0P1...Pb0和P0P1...Pb1，并且将前缀P0P1...Pb存储在候选队列中。
即，当前缀P0P1...Pb0和P0P1...Pb1存储在候选队列中时，反复执行查询删除进程，直到达到没有前缀为P0P1...Pb0的节点和前缀为P0P1...Pb1的节点为识别节点和无响应节点，或均为无响应节点的状态。
下文中参照图4-图6描述上述进程。
图4为示出了根据先前识别出的标签的移动的标签识别进程的查询树结构图；图5为示出了图4的进程的识别表；以及图6为示出了在图5的识别表中删除候选队列的查询的进程的表。
图4-图6示出了在标签B移动并且因而不存在于识别范围内的情况下的识别进程。参照图4的查询树，在执行识别处理之前，队列由作为根据图2或图3的进程最终存储在候选队列中的前缀1、00、011、0100、01010、和01011初始化，这样，ID为10001111的标签C被前缀1识别，标签ID为01010000的标签A由前缀01010识别。
结果，只有通过点矩形指出的节点的前缀0和1被存储在候补队列中，其详细情况参考图5和图6进行描述。
图5为示出了标签B移动后的第一识别进程的图。
在回合0中，读取器由作为候选队列的前缀的1、00、011、0100、01010、和01011初始化。在回合1中，前缀1被传送，这样标签C被识别，且前缀1存储在候选队列中。在回合2中，前缀00被传送，且基于无响应状态，00存储在候选队列中。
此外，在回合3中，在传送前缀011之后，由于无响应状态，而将011存储在候选队列中。在回合4中，在传送前缀0100之后，由于无响应状态，0100也被存储在候选队列中。在回合5中，当传送01010时，标签A被识别，并且01010被存储在候选队列中。
在作为最终回合的回合6中，当读取器传送01011时，由于标签A和标签C均已经被识别，因此不存在响应，这样01011被临时存储在候选队列中。
然而，如上所述，在本发明中，当两个子节点为无响应节点和无响应节点，或者为识别节点和无响应节点时，从候选队列中删除该两个子节点的前缀，并且存储其亲节点的前缀。
因此，读取器存储亲节点的前缀0101，而不是候选队列的前缀01010和01011。如果前缀0101和0100一起存在，则再将它们删除，而存储它们的亲节点的前缀010。此外，如果前缀010和011一起存在，则删除前缀010和011，而存储它们的亲节点的前缀01。结果，前缀00和01一起存在，因而存储其亲节点的前缀0，而不存储00和01。
最终，只有前缀0和1被存储在候选队列中。
针对图6再次描述删除候选队列的进程。在回合0中，尽管前缀1、00、011、0100、01010、01011存在于候选队列中，然而在回合1中，前缀01010和01011被删除，而插入了前缀0101。在回合2中，前缀0100和0101被删除，而插入了前缀010。在回合3中，前缀010和011被删除，而011被插入，从而只有前缀0和1存储在候选队列中。
候选队列的前缀删除进程持续执行，直到不存在这样的情况：具有相同的亲节点的子队列的两个子节点为无响应节点和无响应节点，或者为识别节点和无响应节点。所述进程在图5的进程之后相继发生，并且为图5的回合6后的回合7。
图7为示出了根据图5的标签的移动的初始识别进程之后识别进程的表，其还示出了在标签B移动的条件下的第二识别处理。
如图所示，由根据先前的识别处理而存储在候选队列中的前缀0和1来初始化队列。在回合1中，当读取器进行带有前缀0的查询时，ID为0101000的标签A被识别，从队列中删除前缀0，并且将前缀0存储在候选队列中。
接着，在回合2中，当读取器传送前缀1时，ID为10001111标签C被识别，从队列中删除前缀1，并且将前缀1存储在候选队列中。
如上所述，标签B移动后的第一识别进程由六个回合构成，而第二识别进程仅仅由两个回合构成。这样读取器能够快速地识别所有标签。
由于本领域的技术人员能够在不修改本发明的技术精神和实质特征的情况下实施本发明的其它具体实施方式，因此必须理解，上述实施方式是示例性的而非限制性的。本发明的范围由所述权利要求书表示，而非由说明书表示，并且从权利要求书的含义、范围及等同范围得出的所有修改和变化均应理解为包括在本发明的范围内。
工业应用
根据本发明的标签防冲突无线频率识别(RFID)系统和标签识别的方法，通过利用不发生冲突的前缀来降低识别延时，并且通过查询插入和删除进程，显著减少标签冲突的数量。

Claims (8)

1.一种用于射频识别读取器的标签识别方法，所述射频识别读取器用于识别多个射频识别标签，当从所述射频识别读取器接收到的查询的前缀与射频识别标签的ID的前部匹配时，所述射频识别标签将其自身的ID传送至所述射频识别读取器，所述方法包括以下步骤：
第一步骤：初始化队列(Q)字段，并且将候选队列(CQ)字段的前缀存储在所述队列字段中，
其中，假定所述射频识别读取器传送查询和一个或更多个射频识别标签对该查询进行响应这一对进程为一个回合，所述射频识别读取器具有数据字段，所述数据字段包括队列字段和候选队列字段，所述队列字段和候选队列字段存储待在随后的回合中传送的前缀；
第二步骤，将带有存储在所述队列字段中的前缀的查询传送至射频识别标签，并且从所述队列字段中删除所传送的前缀；
第三步骤，如果两个或更多个标签对先前传送的前缀进行了响应从而不能识别这些标签，则将扩展的前缀插入到队列字段中，在该扩展的前缀中，将与一个比特相对应的0和1插入到先前传送的查询的前缀的后部，并且如果没有响应或只有一个标签对先前传送的前缀进行了响应，则将先前传送的查询的前缀插入到所述候选队列字段中，并且删除存储在所述候选队列中的多余的前缀；以及
第四步骤，确定所述队列字段中是否还存储有前缀，并且如果所述队列字段中还存储有前缀，则返回至所述第二步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第三步骤中对多余的前缀的删除这样执行：在没有响应或只有一个标签对先前传送的前缀进行了响应的情况下，如果与先前传送的前缀相对应的节点的子节点的前缀存储在所述候选队列中，则删除所述子节点的前缀。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述第三步骤中，所述射频识别读取器反复执行删除相应的子节点的前缀并且插入相应的亲节点的前缀的步骤，直到在所述候选队列中既不存在具有相同的亲节点的识别节点和无响应节点，也不存在具有相同的亲节点的无响应节点和无响应节点，从而从所述候选队列中删除了所有多余的无响应节点的前缀。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一步骤中，在所述候选队列字段中未存储有前缀时，所述射频识别读取器通过将前缀0和1存储在所述队列字段中而被初始化。
5.一种标签防冲突射频识别系统，所述系统包括：
射频识别标签，当从射频识别读取器接收的查询的前缀与射频识别标签的ID的前部相匹配时，该射频识别标签将其自身的ID传送至所述射频识别读取器；以及
具有数据字段的射频识别读取器，该数据字段包括队列(Q)字段和候选队列(CQ)字段，其中，假定无线射频识别传送查询和一个或更多个射频识别标签对该查询进行响应这一对进程，所述射频识别读取器存储待在随后的回合中传送的前缀，初始化所述队列字段，将所述候选队列字段的前缀存储在所述队列字段中，顺序地将带有存储在所述队列字段中的前缀的查询传送至所述射频识别标签、直到识别出所有的标签，从所述队列字段中删除所传送的前缀，如果两个或更多个标签对先前传送的前缀进行了响应，则将扩展的前缀插入到所述队列字段中，在该扩展的前缀中，将与一个比特相对应的0和1插入到先前传送的查询的前缀的后部，并且如果没有响应或只有一个标签对先前传送的前缀进行了响应，则将先前传送的查询的前缀插入到所述候选队列字段中，并且删除存储在候选队列中的多余的前缀。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，在没有响应或只有一个标签对先前传送的前缀进行了响应的情况下，如果与先前传送的前缀相对应的节点的子节点的前缀存储在所述候选队列中时，则所述射频识别读取器删除所述子节点的前缀。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述射频识别读取器反复执行删除相应的子节点的前缀并且插入相应的亲节点的前缀的步骤，直到在候选队列中既不存在具有相同的亲节点的成对的识别节点和无响应节点，也不存在具有相同的亲节点的成对的无响应节点和无响应节点，从而从所述候选队列中删除了所有具有多余的无响应节点的前缀。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，在所述候选队列字段中未存储有前缀时，所述射频识别读取器通过将前缀0和1存储于所述队列字段中而被初始化。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101059872B1 (ko) * 2005-01-03 2011-08-29 삼성전자주식회사 고유 식별자를 이용한 통신충돌방지 프로토콜
CN101388063B (zh) * 2007-09-12 2011-04-20 华为技术有限公司 一种读取电子标签的方法、系统、设备和电子标签
CN101436245B (zh) * 2007-11-16 2012-05-23 中兴通讯股份有限公司 一种射频识别系统中标签防碰撞方法
KR100927879B1 (ko) 2007-12-28 2009-11-19 경원대학교 산학협력단 동종태그 인식 환경에서 효율적인 ｒｆｉｄ 충돌방지제어방법
KR100936893B1 (ko) * 2008-01-04 2010-01-14 중앙대학교 산학협력단 태그 인식 방법, 충돌 방지 방법 및 이를 이용한 ｒｆｉｄ태그
US8542103B2 (en) * 2008-08-21 2013-09-24 Sap Ag Radio frequency identification reading by using error correcting codes on sets of tags
CN101923625A (zh) * 2009-06-12 2010-12-22 中兴通讯股份有限公司 一种标签防碰撞的方法及系统
CN102479316A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 软控股份有限公司 Rfid电子标签序列号的二进制防冲突识别方法
CN102682314B (zh) * 2011-06-10 2015-08-19 中国人民解放军国防科学技术大学 一种判断盘点结束的方法
CN102236775A (zh) * 2011-07-06 2011-11-09 广东三和管桩有限公司 管桩制造养护工艺中的动态二进制查询树防碰撞方法
CN102663332B (zh) * 2012-03-31 2014-04-16 华中师范大学 一种用于rfid系统中的多标签防碰撞引导式识别方法
CN103049719B (zh) * 2013-01-18 2015-08-19 上海交通大学 射频识别系统中读取大规模标签的系统及方法
CN103902941B (zh) * 2014-01-23 2016-11-02 电子科技大学 一种基于连续碰撞位映射的多标签防碰撞方法
CN104700130A (zh) * 2015-03-09 2015-06-10 烽火通信科技股份有限公司 一种超高频rfid读写器的防碰撞方法
CN109241802B (zh) * 2018-09-25 2021-08-27 西南科技大学 一种用于移动rfid系统的多标签识别方法
CN109614837A (zh) * 2019-01-25 2019-04-12 四川璧虹众杰科技有限公司 低频无线激励器防碰撞方法和系统
CN111523337B (zh) * 2020-04-21 2023-06-09 中煤科工集团重庆研究院有限公司 基于标签序列号滑动窗口迭代分组的防冲突方法
CN113343735B (zh) * 2021-08-05 2021-11-05 深圳市成为信息技术有限公司 一种读写器的标签处理方法、读写器及存储介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434572A (en) * 1994-06-07 1995-07-18 Ramtron International Corporation System and method for initiating communications between a controller and a selected subset of multiple transponders in a common RF field
US5489908A (en) * 1994-07-27 1996-02-06 Texas Instruments Deutschland Gmbh Apparatus and method for identifying multiple transponders
JPH1139439A (ja) * 1997-07-18 1999-02-12 Reikomu Japan Kk 非接触型ｉｃカードシステム
JPH11203430A (ja) * 1998-01-19 1999-07-30 Toshiba Eng Co Ltd 非接触型カードシステム
FR2776094B1 (fr) * 1998-03-12 2002-09-06 Commissariat Energie Atomique Procede et systeme de lecture multiple d'un ensemble d'etiquettes portant des codes d'identification distincts
US6377203B1 (en) * 2000-02-01 2002-04-23 3M Innovative Properties Company Collision arbitration method and apparatus for reading multiple radio frequency identification tags
US6859801B1 (en) * 2000-06-09 2005-02-22 Massachusetts Institute Of Technology Efficient memoryless protocol for tag identification
US6988667B2 (en) * 2001-05-31 2006-01-24 Alien Technology Corporation Methods and apparatuses to identify devices
FR2829259B1 (fr) * 2001-09-05 2003-10-24 Commissariat Energie Atomique Procede de lecture d'etiquettes electroniques par identification de leur code par bloc de bits
JP2004038574A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非接触ｉｃカード通信システム、リーダ／ライタ及び非接触ｉｃカード
KR20060054169A (ko) * 2002-10-25 2006-05-22 심볼테크놀로지스,인코포레이티드 보안 통신을 갖는 이진 트리 순회의 최적화
JP2005038384A (ja) * 2003-06-30 2005-02-10 Toppan Printing Co Ltd 無線タグ、無線タグ用読み書き装置及び通信プログラム

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