CN101276401B - 第二代一类电子产品编码协议中防碰撞的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了第二代一类电子产品编码协议中防碰撞的实现方法，包括：一、阅读器向电子标签发送查询命令，若应答显示发生碰撞，转步骤二，若没有收到应答消息，转步骤三；二、若阅读器判定Q值的整数部分不为0，则查询Q值的整数部分对应的C值，若Q值加C值后其整数部分发生变化且小于16，则向电子标签发送使Q值加1的命令；三、阅读器判断Q值的整数部分是否为0，若是，转步骤四，否则，转步骤五；四、阅读器查询Q值的整数部分对应的C值，若Q值减C值后仍为正数，则向电子标签发送使Q值不变的命令；五、阅读器查询Q值的整数部分对应的C值，将Q值减C值，若调整后的Q值的整数部分减小，则向电子标签发送使Q值减1的命令。

Description

第二代一类电子产品编码协议中防碰撞的实现方法
技术领域
本发明涉及RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术，尤其涉及EPC C1G2(electronic product code class1 generation2，第二代一类电子产品编码)协议中防碰撞的实现方法。
背景技术
RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，RFID技术的工作方式是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目标对象并交换数据的目的。同其它自动识别技术相比，射频识别技术有许多特点，如：无需光学可视、非接触、数据存储容量大、并能同时识别多个标签等，因此它可广泛应用到门禁控制、物流跟踪、仓储管理等领域。
RFID系统一般由电子标签及阅读器组成。RFID系统交换的数据存储在电子标签中。电子标签工作的能量供应及与阅读器之间的数据交换，都是通过电磁波的无线传输实现的。
RFID系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入阅读器天线的工作区域时产生感应电流，电子标签获得能量被激活；电子标签将自身携带的数据编码等信息通过标签内置天线发送出去；阅读器天线接收到从标签发送来的载波信号，阅读器对接收到的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理。
RFID系统在工作时，经常有一个以上电子标签同时处于阅读器的作用范围内。当这些电子标签同时将自身携带数据传送给阅读器时，阅读器读取数据就会出现冲突即数据碰撞，因此，需要采取一定的机制避免碰撞或减少碰撞。
在现行的EPC C1G2协议中，采用了ALOHA算法解决碰撞。ALOHA算法的基本特征是：RFID系统将电子标签回复的信道按时间划分为若干间隔(该间隔称为时隙)，并要求标签选择其中一个回复。在操作中，阅读器通过指令给每个标签一个发送概率(或者可选时隙的范围)，标签随机的选择并按时回复；若发生碰撞再重新选择并发送或者在随后的时隙内重新选择并发送，直至所有标签全部接入阅读器。
EPC C1G2协议中规定阅读器通过指定Q值的初始量来确定标签回复信道的可选时隙数目，可选时隙的数目为2^Q-1个，例如如果Q＝3，可选时隙的数目为2^3-1＝7个。目标标签群在7个时隙中选择各自的时隙进行发送。如果碰撞，则通过增大Q值，也就是增加标签群的可选时隙数目，来进行防碰撞处理。
EPC C1G2协议中规定C值是Q值增加时的变化量，对于Q值与C值的对应关系，EPC C1G2协议中并没有具体的给出，不同的Q和C的对应关系会导致标签清点效率的不同。
发明内容
本发明提供了EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法，通过采用预先设定Q值的整数部分与C值的对应关系来进行防碰撞处理，提高了标签的清点效率。
本发明所述技术方案包括：
一种第二代一类电子产品编码协议中防碰撞的实现方法，包括：
步骤一、阅读器向电子标签发送查询命令并等待接收应答消息，若应答消息显示发生碰撞，转至步骤二，若没有收到应答消息，转至步骤三；
步骤二、若阅读器判定当前Q值的整数部分为0，则向电子标签发送使得Q值加1的命令；若阅读器判定当前Q值的整数部分不为0，则查询当前Q值的整数部分对应的C值，C值为浮点数，若当前Q值加C后其整数部分发生变化且小于16，则阅读器向电子标签发送使Q值加1的命令；
步骤三、阅读器判断当前Q值的整数部分是否为0，若是，转至步骤四，否则，转至步骤五；
步骤四、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，若当前Q值减C值后仍为正数，则阅读器向电子标签发送使Q值不变的命令；
步骤五、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，将当前的Q值减C值，若调整后的Q值的整数部分减小，则阅读器向电子标签发送使Q值减1的命令。
所述步骤二中，若当前Q值加C值后其整数部分不变，则阅读器向电子标签发送重复查询命令；
所述步骤二中，若当前Q值加C值后其整数部分发生变化且等于16，则流程结束。
所述步骤四中，若当前Q值减C值后为负数，则流程结束。
所述步骤五中，若调整后的Q值的整数部分不变，则阅读器向电子标签发送重复查询命令。
一种第二代一类电子产品编码协议中防碰撞的实现方法，包括：
步骤a、阅读器向电子标签发送查询命令并等待接收应答消息，若应答消息显示发生碰撞，转至步骤b，若没有收到应答消息，转至步骤c；
步骤b、若阅读器判定当前Q值的整数部分为0，则向电子标签发送使得Q值加1的命令；若阅读器判定当前Q值的整数部分不为0，则查询当前Q值的整数部分对应的C值，C值为非浮点数，阅读器将记录Q值的小数部分扩大100倍后数值的C1值加上C值，若调整后的C1值大于100且Q值的整数部分小于15，则阅读器向电子标签发送使Q值加1的命令，然后将C1值减去100；
步骤c、阅读器判断当前Q值的整数部分是否为0，若是，转至步骤d，否则，转至步骤e；
步骤d、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，若当前的C1值减去C值后为正数，则阅读器向电子标签发送使Q值不变的命令；
步骤e、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，若当前的C1值减去C值后为负数，则阅读器向电子标签发送使Q值减1的命令，然后将C1值加上100。
所述步骤b中，若调整后的C1值小于100，则阅读器向电子标签发送重复查询命令；
所述步骤b中，若调整后的C1值大于100且Q值的整数部分等于15，则流程结束。
所述步骤d中，若当前的C1值减去C值后为负数，则流程结束。
所述步骤e中，若当前的C1值减去C值后为正数，则阅读器向电子标签发送重复查询命令。
本发明通过采用预先设定Q值的整数部分与C值的对应关系来进行防碰撞处理，从而提高了标签的清点效率。
附图说明
图1为本发明中第一种EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法的流程图；
图2为本发明中第一种EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法采用的Q值的整数部分与C值的对应关系表；
图3为本发明中第二种EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法采用的Q值的整数部分与C值的对应关系表；
图4为本发明中第二种EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合各个附图对本发明的具体实现过程做进一步详细说明。
请参阅图1，该图为本发明中第一种EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法的流程图，其主要包括步骤：
步骤10、阅读器根据初始Q值向电子标签发送Query(查询)命令，该命令用来设定电子标签的初始Q值和反向速率。
步骤11、若阅读器接收到的电子标签回复的应答消息显示发生碰撞，则执行步骤12，若阅读器没有收到电子标签回复的应答消息，则执行步骤17。
步骤12、阅读器判断Q值的整数部分是否为0，若是，执行步骤13，否则，执行步骤14。
步骤13、阅读器向电子标签发送使得Q值增加的Query Adiust(查询调整)命令，该命令可使Q值加1，返回步骤11。
步骤14、阅读器从图2所示的预先设定的Q值的整数部分与C值的对应关系表中查询当前Q值的整数部分对应的C值，其中C值为浮点数。
步骤15、阅读器将当前的Q值加上浮点数C，然后判断调整后的Q值的整数部分是否增加，若是，则执行下一步骤，否则，向电子标签发送QueryRep(重复查询)命令，返回步骤11。
步骤16、判断调整后的Q值的整数部分是否为16，若是，则流程结束，否则，阅读器向电子标签发送使得Q值增加的Query Adjust(查询调整)命令，该命令可使Q值加1，返回步骤11。
步骤17、阅读器判断Q值的整数部分是否为0，若是，执行步骤18，否则，执行步骤20。
步骤18、阅读器从图2所示的预先设定的Q值的整数部分与C值的对应关系表中查询当前Q值的整数部分对应的C值，C值为浮点数。
步骤19、阅读器将当前的Q值减去浮点数C，然后判断调整后的Q值是否为负数，若是，则流程结束，否则，向电子标签发送使得Q值不变的QueryAdjust(查询调整)命令，返回步骤11。
步骤20、阅读器从图2所示的预先设定的Q值的整数部分与C值的对应关系表中查询当前Q值的整数部分对应的C值，C值为浮点数。
步骤21、阅读器将当前的Q值减去浮点数C，然后判断调整后的Q值的整数部分是否减小，若是，则阅读器向电子标签发送使得Q值减小的QueryAdjust(查询调整)命令，该命令可使Q值减1返回步骤11，否则，向电子标签发送QueryRep(重复查询)命令，返回步骤11。
在上述图1所示的方法的Q值的整数部分与C值的对应关系中，C值为浮点数，在软件实现上，如果采用浮点数进行运算，则效率会低，速度会慢，因此本发明进而提供了第二种EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法，该方法采用了非浮点数运算代替浮点运算，缩短了防碰撞处理时间，该方法中采用的Q值的整数部分与C值的对应关系表如图3所示，该表中Q值的整数部分对应的C值为非浮点数，通过将图2中的C值乘以100得到。请参阅图4，该图为本发明中第二种EPC C1G2协议中防碰撞的实现方法，其主要包括步骤：
步骤30、在阅读器侧设置两个局部变量Q和C1，Q值是用户配置的数值，C1的初始值是0。记录Q的整数部分和Q的小数部分，C1的数值是Q的小数部分扩大一百倍的值。
步骤31、阅读器根据初始Q值向电子标签发送Query(查询)命令，该命令用来设定电子标签的初始Q值和反向速率。
步骤32、若阅读器接收到的电子标签回复的应答消息显示发生碰撞，则执行步骤33，若阅读器没有收到电子标签回复的应答消息，则执行步骤38。
步骤33、阅读器判断Q值的整数部分是否为0，若是，执行步骤34，否则，执行步骤35。
步骤34、阅读器向电子标签发送使得Q值增加的Query Adjust(查询调整)命令，该命令可使Q值加1，返回步骤32。
步骤35、阅读器从图3所示的预先设定的Q值与C值的对应关系表中查询当前Q值对应的C值，其中C值为非浮点数。
步骤36、阅读器将当前的C1值加上非浮点数C，然后判断调整后的C1值是否大于100，若是，执行下一步骤，否则，向电子标签发送QueryRep(重复查询)命令，返回步骤32。
步骤37、判断Q值的整数部分是否为15，若是，则流程结束，否则，阅读器向电子标签发送使得Q值增加的QueryAdjust(查询调整)命令，该命令可使Q值加1，然后将变量C1减去100。
步骤38、阅读器判断Q值的整数部分是否为0，若是，执行步骤39，否则，执行步骤41。
步骤39、阅读器从图3所示的预先设定的Q值与C值的对应关系表中查询当前Q值对应的C值，C值为非浮点数。
步骤40、阅读器将当前的C1值减去非浮点数C，然后判断调整后的C1值是否为负数，若是，则流程结束，否则，向电子标签发送使得Q值不变的QueryAdjust(查询调整)命令，返回步骤32。
步骤41、阅读器从图3所示的预先设定的Q值与C值的对应关系表中查询当前Q值对应的C值，C值为非浮点数。
步骤42、阅读器将当前的C1值减去非浮点数C，然后判断调整后的C1值是否为负数，若是，则阅读器向电子标签发送使得Q值减小的QueryAdjust(查询调整)命令，该命令可使Q值减1，然后将变量C1加上100，否则，向电子标签发送QueryRep(重复查询)命令，返回步骤32。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种第二代一类电子产品编码协议中防碰撞的实现方法，其特征在于，包括：
步骤一、阅读器向电子标签发送查询命令并等待接收应答消息，若应答消息显示发生碰撞，转至步骤二，若没有收到应答消息，转至步骤三；
步骤二、若阅读器判定当前Q值的整数部分为0，则向电子标签发送使得Q值加1的命令；若阅读器判定当前Q值的整数部分不为0，则查询当前Q值的整数部分对应的C值，C值为浮点数，若当前Q值加C后其整数部分发生变化且小于16，则阅读器向电子标签发送使Q值加1的命令；
步骤三、阅读器判断当前Q值的整数部分是否为0，若是，转至步骤四，否则，转至步骤五；
步骤四、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，若当前Q值减C值后仍为正数，则阅读器向电子标签发送使Q值不变的命令；
步骤五、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，将当前的Q值减C值，若调整后的Q值的整数部分减小，则阅读器向电子标签发送使Q值减1的命令。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，若当前Q值加C值后其整数部分不变，则阅读器向电子标签发送重复查询命令；
所述步骤二中，若当前Q值加C值后其整数部分发生变化且等于16，则流程结束。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，若当前Q值减C值后为负数，则流程结束。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，若调整后的Q值的整数部分不变，则阅读器向电子标签发送重复查询命令。
5.一种第二代一类电子产品编码协议中防碰撞的实现方法，其特征在于，包括：
步骤a、阅读器向电子标签发送查询命令并等待接收应答消息，若应答消息显示发生碰撞，转至步骤b，若没有收到应答消息，转至步骤c；
步骤b、若阅读器判定当前Q值的整数部分为0，则向电子标签发送使得Q值加1的命令；若阅读器判定当前Q值的整数部分不为0，则查询当前Q值的整数部分对应的C值，C值为非浮点数，阅读器将记录Q值的小数部分扩大100倍后数值的C1值加上C值，若调整后的C1值大于100且Q值的整数部分小于15，则阅读器向电子标签发送使Q值加1的命令，然后将C1值减去100；
步骤c、阅读器判断当前Q值的整数部分是否为0，若是，转至步骤d，否则，转至步骤e；
步骤d、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，若当前的C1值减去C值后为正数，则阅读器向电子标签发送使Q值不变的命令；
步骤e、阅读器查询当前Q值的整数部分对应的C值，若当前的C1值减去C值后为负数，则阅读器向电子标签发送使Q值减1的命令，然后将C1值加上100。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，若调整后的C1值小于100，则阅读器向电子标签发送重复查询命令；
所述步骤b中，若调整后的C1值大于100且Q值的整数部分等于15，则流程结束。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤d中，若当前的C1值减去C值后为负数，则流程结束。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤e中，若当前的C1值减去C值后为正数，则阅读器向电子标签发送重复查询命令。
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