CN101308539A - 识别射频信号的方法和系统、接收射频信号的装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种识别射频信号的方法，包括：获取标签数量估计值；根据所述标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。本发明实施例还提供接收射频信号的装置，包括：获取模块，用于获取标签数量估计值；处理模块，用于根据所述获取模块获取的标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。本发明实施例还相应提供识别射频信号的系统。本发明实施例的技术方案能够在射频信号识别过程中选择合适的方式进行识别，提高识别效率。

Description

识别射频信号的方法和系统、接收射频信号的装置

技术领域

本发明涉及射频识别(RFID)技术，具体涉及一种识别射频信号的方法和系统、接收射频信号的装置。

背景技术

射频识别(RFID)作为一项关键技术，由于众多便利的特点越来越多受到关注。RFID有十分广泛的应用前景，如可以替代超市中使用较多的条形码系统。RFID系统通常由两个基本部分构成：阅读器(Reader)和标签(Tag)，一般情况下，Tag的数目远远大于Reader的数目。其中，Reader既能够读取Tag中的数据信息又能够向Tag写入数据信息。

RFID系统可以分为两类：主动RFID系统和被动RFID系统。在主动RFID系统中，Tag设置有载波能源，当Tag和Reader进行数据信息交互时，可以采用自身设置的载波能源与Reader进行数据信息交互。在被动RFID系统中，Tag不设置载波能源，由Reader提供Tag的载波能源后与Tag进行数据信息交互。不具有载波能源的Tag因成本更低更具有吸引力，所以一般使用不具有载波能源的Tag。

RFID系统需要较快地识别出一定Reader管辖范围内的所有Tag发送的射频信号，由于Tag是在Reader控制下被动工作且所有Tag工作在同一频段，所以如何有效地避免识别过程中的射频信号碰撞并尽可能快地完成所有射频信号的识别成为了RFID系统的关键技术。

现有技术是使用时分的方法来解决识别射频信号时出现的碰撞问题。

识别射频信号前，一般还包括进行预处理的过程。预处理过程包括进行Tag的激活，进行Tag合法性验证，建立Tag与Reader之间的通信通道等。进行预处理后，还包括进行标签数量估计，即Reader根据Tag的响应估计标签的数量，常用的估计算法有快速估计算法和精确估计算法等。根据得到的标签数量估计值可以确定需要提供给标签的时隙数目。

按时分的方法识别射频信号，一般可以有两种方式实现。一种为可能性方式，另一种为确定性方式。在ISO/IEC 18000-6标准中分别对应的是FramedSlotted ALOHA算法和二进制树(Binary Tree)，这两种方式Tag的射频信号识别率都在35％左右。下面内容以确定性方式的方法举例进行详细说明。

确定性方式的方法采用Binary Tree算法，此算法利用二叉树将Tag进行分类，直到只有一个Tag发送的射频信号被分到一类，完成一次识别过程后，再退回重复识别过程识别其他Tag发送的射频信号。

请参阅图1，是现有技术确定性方式反碰撞识别射频信号的方法流程图，在该方法中，在Tag中设置计数器，其具体步骤为：

A0、Reader向管辖的所有Tag发送回复命令，请求所有Tag回复携带数据信息的射频信号；

A1、接收到回复命令的Tag回复携带确认信息的射频信号，将设置的计数器置0；

A2、Reader判断在规定的时间范围内接收到的携带确认信息的射频信号数量，进行不同操作：如果接收到的射频信号超过1个，则执行步骤A3；如果未接收到射频信号，则执行步骤A4；如果接收到的射频信号为1个，执行步骤A5；

A3、Reader发送命令给所有Tag，要求计数器置为0的Tag将自己的计数器随机选择0或1；要求计数器不置为0的Tag将自己的计数器的计数值增加1，执行步骤A6；

A4、Reader发送命令要求所有Tag的计数值都减1(计数器的计数值为0的Tag减1后计数值仍然为0)，执行步骤A6；

A5、Reader在规定时间内没有检测到碰撞，即只有一个Tag回复了携带确认信息的射频信号，向该Tag发送读取命令，要求回复携带数据信息的射频信号，Tag接收到该命令后将携带数据信息的射频信号发送给Reader，发送该射频信号后进入睡眠状态，除非接收到非本过程的识别命令，不再参与识别过程。Reader发送命令要求所有Tag设置的计数器都减1，执行步骤A6；

A6、Reader发送读取命令，要求所有计数器置为0的Tag回复携带数据信息的射频信号，接收到命令的Tag回复携带确认信息的射频信号，转入步骤A2～A6继续执行，直到Reader管辖的所有Tag被识别成功。

这种方式识别射频信号的效率为：

效率＝总的Tag数目/识别所有Tag消耗的时隙总数    (1)

从公式(1)可以看出，分子是总的Tag数目，分母是识别所有Tag所消耗的时隙总数。经过仿真测试发现，随着Tag数目的增加确定性方式的识别效率从44％左右开始逐渐降低，最后稳定在34％到35％之间，虽然确定式识别的最高效率很高，但只是当Tag数目在10个以下时，在Tag数目较多时其效率降到了40％以下。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术在识别射频信号过程中只能采用一种识别方式，例如上面介绍的确定性方式，而这种方式的Tag是采用随机接入机制向Reader发送射频信号的，随机接入这种机制存在理论上限，因此，Reader识别射频信号的方式比较单一，而且识别射频信号的效率比较低。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种识别射频信号的方法和系统、接收射频信号的装置，能够在射频信号识别过程中选择合适的方式进行识别，提高识别效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供一种识别射频信号的方法，包括：获取标签数量估计值；根据所述标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。

本发明实施例提供一种接收射频信号的装置，包括：获取模块，用于获取标签数量估计值；处理模块，用于根据所述获取模块获取的标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。

本发明实施例提供一种识别射频信号的系统，包括：标签，用于发送射频信号；阅读器，用于获取标签数量估计值，根据所述标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式，按确定的识别射频信号的识别方式对标签发送的射频信号进行识别。

以上技术方案可以看出，本发明实施例的技术方案是：获取标签数量估计值；根据所述标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。因为本发明实施例的技术方案中，同时存储了多种防碰撞识别方式，分别对应于不同标签数量情况下的应用，根据获取的标签数量估计值选择合适的防碰撞识别方式进行射频信号识别，因此本发明实施例的技术方案能够在射频信号识别过程中提供不同的方式进行识别，不管标签数量的多少都能采用最合适的识别方式，从某种程度上也可以提高识别射频信号的效率。

附图说明

图1是现有技术确定性方式反碰撞识别射频信号的方法流程图；

图2是本发明实施例识别射频信号的方法流程图；

图3是本发明实施例图2中选择适合标签数量较多的算法识别射频信号流程图；

图4是本发明实施例图2中选择适合标签数量较少的算法识别射频信号流程图；

图5是本发明实施例接收射频信号的装置结构示意图；

图6是本发明实施例接收射频信号的装置中处理模块结构示意图；

图7是本发明实施例提供的识别射频信号的系统结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种识别射频信号的方法，能够在射频信号识别过程中选择合适的方式进行识别，并可以提高识别射频信号的效率。

请参阅图2，是本发明实施例识别射频信号的方法流程图，包括步骤：

B1、进行标签数量估计；

在预处理过程完成后，进行标签数量估计。

进行标签数量估计时可以有很多种估计算法，根据估计值精度的不同要求，选择的估计算法也不同，常用的估计算法有快速估计算法和精确估计算法等。

以最简单的根据概率分布进行快速估计算法的例子进行说明：在进行预处理之后，所有合法的Tag处于激活状态，准备与Reader进行信息交互，即进入标准中定义的Ready状态，这时Reader发送一个预读取指令给所有合法标签，这些标签对该指令进行响应，由于在响应过程中存在碰撞，即可能有两个或两个以上的标签选择同一个时隙进行响应，这样的响应对于Reader是接收不到的，经过这样重复的读取和响应得到一系列Tag响应数量值，Reader根据已经接收到的响应数量和碰撞概率(与总Tag数量成某一概率分布关系)来估计得到总的Tag数量。根据得到的Tag数量可以确定需要提供给Tag的时隙数目。一般说来，在后面识别射频信号的过程中，Reader接收的射频信号数目是小于等于估计的Tag数量，因为如果两个或多个Tag选择了同一个时隙发送射频信号，会认为是接收到1个射频信号。

B2、进行标签数量比较；

在得到Tag数量估计值之后，根据预置数值对Tag数量进行分类，即在对Tag数量进行估计之后，得到Tag数量tag_number的估计值，此时根据估计值与预置数值的比较把tag_number分成三类，如下：如果tag_number≤1，表示无碰撞问题，归为第一类；如果1＜tag_number≤K，K就是预置数值，可以取一个经验值，例如取20，则归为tag_number较少的第二类；如果tag_number＞K，则归为tag_number较多的第三类。

B3、根据比较结果确定进行不同的识别射频信号进程，若属于无碰撞问题的一类，则进入步骤B6直接读取标签，若属于标签数量较多的一类，则进入步骤B4，若属于标签数量较少的一类，则进入步骤B5；

B4、选择适合标签数量较多的识别方式识别射频信号；

tag_number较多时，选择一种适合Tag数量较多的识别方式识别射频信号。该识别方式可为短碰撞帧预约方式，该步骤识别射频信号的详细过程请参阅图3。

B5、选择适合标签数量较少的识别方式识别射频信号；

tag_number较小时，按照一种适合Tag数量较少的识别方式识别射频信号。该识别方式可为自适应多分支方式，该步骤识别射频信号的详细过程请参阅图4。

B6、直接读取标签识别射频信号。

因为属于无碰撞问题，Tag向Reader发送携带数据信息的射频信号，Reader读取该射频信号的数据信息。

需要说明的是，本发明实施例在Reader中是含有1个预置数值并可以选择两种防碰撞的识别方式但不局限于此。如果Reader储存有三种或三种以上的适合于不同Tag数量的防碰撞的识别方式，则相应增加几个分类区域，按对应的防碰撞识别方式识别射频信号。例如有两个预置数值20和50，此时把tag_number分成四类，对应存储3种防碰撞识别方式。分成的四类具体如下：如果tag_number≤1，表示无碰撞问题，归为第一类；如果1＜tag_number≤20，则归为tag_number较少的第二类；如果20＜tag_number≤50，则归为tag_number为中等的第三类，如果tag_number＞50，则归为tag_number较多的第四类。

请参阅图3，是本发明实施例选择适合标签数量较多的识别方式识别射频信号流程图。

为了在发送数据信息时减少碰撞，Tag向Reader发送不携带数据信息的预约射频信号进行发送数据信息的预约，预约成功后，再在Reader分配的时隙上发送携带数据信息的射频信号给Reader。

在本发明实施例中，Tag可以生成预约射频信号进行时隙预约，该预约射频信号为短碰撞检测帧。Reader设置读取预约射频信号的工作模式，这样，Reader就可以识别出预约射频信号，根据预约射频信号为Tag分配时隙。Tag设置有计数器。

图3具体步骤为：

C0、Reader向管辖的所有Tag发送回复命令，请求所有Tag回复预约射频信号；

C1、接收到回复命令的Tag回复预约射频信号，将设置的计数器置0；

C2、Reader判断在规定的时间范围内接收到的预约射频信号数量，进行不同操作：如果接收到的预约射频信号超过1个，则执行步骤C3；如果未接收到预约射频信号，则执行步骤C4；如果接收到的预约射频信号为1个，执行步骤C5；

C3、Reader在规定时间内检测到碰撞，确定回复的预约射频信号超过1个，则发送命令给所有Tag，要求计数器置为0的Tag将自己的计数器随机选择0或1；要求计数器不置为0的Tag将自己的计数器的计数值增加1后，返回步骤C6执行；

C4、Reader在规定时间内没有接收到预约射频信号，则Reader发送命令要求所有Tag计数值都减1(计数器的计数值为0的Tag减1后计数值仍然为0)后，返回步骤C6执行；

C5、Reader在规定时间内没有检测到碰撞，即只有一个Tag回复了预约射频信号，则预约成功，向Tag发送读取命令，指示发送数据信息的时隙(一般为Reader管辖范围内的时隙)，Tag接收到该命令后将携带数据信息的射频信号在指示的时隙中发送给Reader后，进入睡眠状态，除非接收到非本过程的预约命令，不再参与识别过程。Reader接收到携带数据信息的射频信号后读取数据信息。Reader发送命令要求所有Tag设置的计数器都减1，返回步骤C6执行；

在本发明实施例中，发送读取命令时，也可以不指示发送数据信息的时隙，而直接发送读取命令，这时，Tag直接将携带数据信息的射频发送给Reader，Reader识别后，再执行步骤C6。这样，也不会造成时隙碰撞。

C6、Reader发送回复命令，要求所有计数器置为0的Tag回复预约射频信号，转入步骤C2～C6继续执行，直到Reader管辖的所有Tag被识别成功。

在图3所述的流程中，只有在计数器设置为0时，Tag才能发送预约射频信号，因此，计数器设置为0是发送预约射频信号的条件。但是，在具体实现中，也可以将发送预约射频信号的条件设置为一个定值，即发送预约射频信号的计数值，而不设定为0。

这样，在步骤C3中，要求计数器置为0的Tag将自己的计数器随机选择0或1；要求计数器不置为0的Tag将自己的计数器的计数值增加1的步骤可以更改为：计数器置为发送预约射频信号的Tag将自己的计数器随机设定或不设定为发送预约射频信号的计数值，计数器不置为发送预约射频信号的Tag将自身的计数器调整为向发送预约射频信号的计数值远离的设定值。

在步骤C4和步骤C5中，Reader发送命令要求所有Tag的计数值都减1可以更改为：Reader发送命令要求所有Tag将自身的计数器调整为向发送预约射频信号的计数值逼近的设定值(若计数器值为所述设定值，则不作调整)。

在本发明实施例中，设置Reader在规定的时间内，能够读取的预约射频信号为1个(Reader这时只有一个天线)，随着Reader读取技术的发展，在规定的时间内读取的预约射频信号也可以超过1个(Reader可以有多个天线且多个天线之间没有干扰)，如2个、3个或4个，这时，就可以不限制读取的预约射频信号为1个，而是为设定的读取预约射频信号的数目，并且小于等于设定的读取预约射频信号的数目时，都可以读取。

本实施例中，由于首先由标签向阅读器发送不携带数据信息的预约射频信号进行发送数据信息的预约，预约成功后，再在阅读器分配的时隙上发送携带数据信息的射频信号给阅读器，并且预约射频信号为短碰撞帧，所以碰撞概率也相应的减少，从而可以提高识别射频信号的效率。特别是标签数量越多时，提高识别射频信号的效率比较明显。

请参阅图4，是本发明实施例选择适合标签数量较少的识别方式识别射频信号流程图。Tag中设置有计数器，设定发送射频信号计数值为0，在识别过程中，计数值为0的Tag发送携带数据信息的射频信号。该实施例以二、四和八自适应分叉树为例进行说明但不局限于此。

图4具体步骤为：

D0、Reader向管辖的所有Tag发送回复命令，请求所有Tag回复携带数据信息的射频信号；

D1、接收到回复命令的Tag回复携带确认信息的射频信号，将设置的计数器置0；

D2、Reader判断在规定的时间范围内接收到携带确认信息的射频信号数量，进行不同操作：如果接收到的射频信号超过1个，则执行步骤D3；如果未接收到射频信号，则执行步骤D7；如果接收到的射频信号为1个，执行步骤D8；

在本发明实施例中，如果Reader具有能够同时接收多个射频信号的能力，即Reader有多个互不干扰的天线同时接收多个射频信号，则判断的依据为Reader能够在一个时段内(一定时隙数)读取射频信号的数目即为设定的读取射频信号的数目，并且小于等于设定的读取射频信号的数目时，都可以读取。

D3、Reader在规定时间内检测到碰撞，确定回复的射频信号超过1个，根据检测得到的碰撞Tag碰撞数目执行不同的操作：如果Tag碰撞数目小于等于3，则执行步骤D4；如果Tag碰撞数目大于3且小于10，则执行步骤D5；如果Tag碰撞数目大于等于10，则执行步骤D6；

D4、Reader采用二分叉树方式，即Reader发送设置计数值命令，指示所有计数值为0的Tag随机在二分叉树范围内调整计数值，也就是将自身计数值随机选择0或1，计数值不为0的Tag将计数值调整为远离发送射频信号计数值的最大值，也就是将自身的计数值加1，执行步骤D9；

D5、Reader采用四分叉树方式，即Reader发送设置计数值命令，指示所有计数值为0的Tag随机在四分叉树范围内调整计数值，也就是将自身计数值随机选择0、1、2或3，计数值不为0的Tag将计数值调整为远离发送射频信号计数值的最大值，也就是将自身的计数值加3，执行步骤D9；

D6、Reader采用八分叉树方式，即Reader发送设置计数值命令，指示所有计数值为0的Tag随机在八分叉树范围内调整计数值，也就是将自己的计数值随机选择0、1、2、3、4、5、6和7，计数值不为0的Tag将计数值调整为远离发送射频信号计数值的最大值，也就是将自身的计数值加7，执行步骤D9；

D7、Reader在规定时间内没有接收到射频信号，则Reader发送命令要求所有Tag将计数值调整为向发送射频信号计数值逼近的值，也就是计数值都减1(计数器的计数值为0的Tag减1后计数值仍然为0)，执行步骤D9；

D8、Reader在规定时间内没有检测到碰撞，即只有一个Tag回复了携带确认信息的射频信号，向该Tag发送读取命令，要求回复携带数据信息的射频信号，Tag接收到该命令后将携带数据信息的射频信号发送给Reader，发送该射频信号后进入睡眠状态，除非接收到非本过程的识别命令，不再参与识别过程。Reader接收到携带数据信息的射频信号后读取数据信息。Reader发送命令要求所有Tag将计数值调整为向发送射频信号计数值逼近的值，也就是将设置的计数器都减1，执行步骤D9；

在本发明实施例中，如果Reader虽然检测碰撞时只接收到一个携带数据信息的射频信号，但是未识别成功时，也可向发送该射频信号的Tag发送重新读取命令，该Tag再次发送携带数据信息的射频信号，直到识别成功为止。

D9、Reader发送读取命令，要求所有计数器置为0的Tag回复携带数据信息的射频信号，接收到命令的Tag回复携带确认信息的射频信号，转入步骤D2继续执行，直到Reader管辖的所有Tag被识别成功。

在本实施例中，如果Tag为现有技术中确定性方式的Tag，则该Tag设置计数值可以按照步骤D1、D2、D3、D4、D7以及D8进行，而不进行步骤D5和步骤D6。

本实施例中，由于采用自适应多分叉树对发送射频信号的标签进行细化分类，从而可以在一个时间段内降低发送射频信号的标签数目，从而也可以提高识别射频信号的效率。特别是标签数量较少时，提高识别射频信号的效率比较明显。

下面以在仓库场景下介绍一下本发明实施例方法的应用过程。假设Tag数量以20为判断标准，即预置数值为20，20个以下为Tag数量较少，20个以上为Tag数量较多。

当叉车装载集装箱经过仓库，可以是大批量或者小批量的出/入库，装在仓库大门上的Reader首先与叉车装载的集装箱上的Tag以及集装箱里货物上的Tag建立通信，包括对这些Tag的通信许可认证等。这些预处理过程完成后，按以下步骤执行：

E1、进行标签数量估计；

Reader对该批Tag发送一个预读取指令，Tag对该指令进行响应，这样重复多次，根据响应的结果概率分布得到一个Tag数量的估计值。

E2、进行标签数量比较；

在得到Tag数量估计值之后，根据预置数值对Tag数量进行分类。假如这一批Tag估计有200个，很显然200大于20，这时候归类为Tag数量较多的一类。假如这一批Tag估计有10个，很显然10是小于20，这时候归类为Tag数量较少的一类。假如这一批Tag估计只有1个，则归类为没有碰撞问题的一类。

E3、根据比较结果进行不同的识别射频信号进程，若属于无碰撞问题的一类，则进入步骤E6直接读取Tag，若属于Tag数量较多的一类，则进入步骤E4，若属于Tag数量较少的一类，则进入步骤E5；

E4、选择适合标签数量较多的识别方式，按照图3所示流程识别射频信号；

E5、选择适合标签数量较少的识别方式，按照图4所示流程识别射频信号；

E6、直接读取标签识别射频信号。

因为属于无碰撞问题，Tag接收到回复命令后，向Reader发送携带数据信息的射频信号，Reader读取该射频信号的数据信息。

上述内容详细介绍了本发明实施例的识别射频信号的方法，相应的，本发明实施例提供接收射频信号的装置和识别射频信号的系统。

请参阅图5，是本发明实施例提供的接收射频信号的装置结构示意图。该装置为Reader，包括获取模块10和处理模块11。

获取模块10，用于获取标签数量估计值；处理模块11，用于根据所述获取模块10获取的标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。

请参阅图6，是本发明实施例接收射频信号的装置中处理模块结构示意图。处理模块11包括：选择模块101、第一收发模块102、第二收发模块103、碰撞检测模块104、命令生成模块105、识别模块106。

选择模块101，用于根据所述获取模块10获取的标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式，并相应选择不同的收发模块，若标签数量估计值大于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为预约方式，选择触发第一收发模块102，若标签数量估计值大于无碰撞对应数目并小于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为多分支方式，选择触发第二收发模块103。

第一收发模块102，用于接收从其他装置发送过来的预约射频信号，或接收从其他装置发送过来的携带数据信息的射频信号，将命令生成模块105生成的发送预约射频信号的命令或读取命令发送出去，或将命令生成模块105生成的指示调整计数值的命令发送出去。

第二收发模块103，用于接收从其他装置发送过来的携带确认信息或携带数据信息的射频信号，将命令生成模块105生成的指示按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值的命令或读取命令发送出去。

碰撞检测模块104，用于对接收到的射频信号进行碰撞检测，对于从第一收发模块102接收的预约射频信号，检测后生成第一检测结果，对于从第二收发模块103接收的携带确认信息的射频信号，检测后生成第二检测结果。

命令生成模块105，用于生成不同命令，命令生成模块105生成发送预约射频信号的命令并传输给第一收发模块102。根据第一检测结果，如果预约射频信号数目小于等于设定读取的数目时，命令生成模块105生成读取命令并传输给第一收发模块102，如果预约射频信号数目超过设定读取的数目时，则生成指示调整计数值的命令，并传输给第一收发模块；根据第二检测结果，如果携带确认信息的射频信号数目小于等于设定读取的数目时，则生成读取命令并传输给第二收发模块103，如果携带确认信息的射频信号的数目超过设定读取的数目时，则生成指示按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值的命令，并传输给第二收发模块103。

命令生成模块105生成指示按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值的命令只是其中一种情况，具体生成的关于进行计数值调整的命令包括以下情况：

若碰撞检测模块104检测所接收的预约射频信号数目/携带确认信息的射频信号数目小于等于设定读取的数目，则命令生成模块105生成命令，指示其管辖范围内的非发送该预约射频信号/携带确认信息的射频信号的Tag将计数器进行调整，调整为向发送预约射频信号/携带数据信息的射频信号的计数值逼近的设定值；

若碰撞检测模块104检测所接收的预约射频信号数目/携带确认信息的射频信号数目超过设定读取的数目，则命令生成模块105生成命令，指示其管辖范围内的Tag将计数器进行调整，如果计数值为发送预约射频信号的计数值，则随机设定或不设定为发送预约射频信号的计数值，如果计数值为发送携带数据信息的射频信号的计数值，则在自适应调整的计数值分叉树范围内随机调整计数值，如果计数值不为发送预约射频信号/携带数据信息的射频信号的计数值，则调整为向发送预约射频信号/携带数据信息的射频信号的计数值远离的设定值；

若碰撞检测模块104检测所接收的预约射频信号数目/携带确认信息的射频信号数目为零，则命令生成模块105生成命令，指示其管辖范围内的Tag将计数器进行调整，调整为向发送预约射频信号/携带数据信息的射频信号的计数值逼近的设定值。

识别模块106，用于读取数据信息，第一收发模块102或第二收发模块103发送读取命令给其他装置后，其他装置接收命令后返回携带数据信息的射频信号到第一收发模块102或第二收发模块103，识别模块106从接收的的携带数据信息的射频信号中读取数据信息。

该装置进一步包括第三收发模块107和计时模块108。

第三收发模块107，用于接收携带数据信息的射频信号；选择模块101在标签数量估计值等于无碰撞对应数目时选择触发第三收发模块107。因为标签数量估计值等于无碰撞对应数目，也就是说没有碰撞问题，其他装置直接向第三收发模块107发送携带数据信息的射频信号，识别模块106从第三收发模块107接收的携带数据信息的射频信号中读取数据信息。

计时模块108，用于在设定的时间到达后，通知所述碰撞检测模块104进行检测。

请参阅图7，是本发明实施例提供的识别射频信号的系统结构示意图。

该系统包括阅读器1和标签2。阅读器1和标签2建立通信关系，进行射频信号识别，阅读器1结构如前面所述，此处不再详细介绍。

以下简单介绍阅读器1和标签2间进行射频信号识别的过程，具体过程可以结合对图6所描述的内容进行理解。

阅读器1获取标签数量估计值后，将标签数量估计值与预置数值进行比较。若标签数量估计值大于预置数值，阅读器1向标签2发送回复命令，标签2向阅读器1发送预约射频信号，阅读器1检测所接收的预约射频信号数目，在预约射频信号数目小于等于设定读取的数目时，向标签2返回读取命令，标签2接收读取命令后，发送携带数据信息的射频信号给所述阅读器1进行读取；若标签数量估计值大于无碰撞对应数目并小于预置数值，阅读器1向标签2发送回复命令，标签2向阅读器1发送携带确认信息的射频信号，阅读器1检测所接收的携带确认信息的射频信号数目，如果小于等于设定读取的数目时，向标签2返回读取命令，接收标签2返回的携带数据信息的射频信号并进行读取，如果超过设定读取的数目时，根据接收的携带确认信息的射频信号的数目调整计数值分叉树，指示标签2按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值。

综上所述，本发明实施例的技术方案是：获取标签数量估计值；根据所述标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。因为本发明实施例的技术方案中，同时存储了多种防碰撞识别方式，分别对应于不同标签数量情况下的应用，根据获取的标签数量估计值选择合适的防碰撞识别方式进行射频信号识别，因此本发明实施例的技术方案能够在射频信号识别过程中选择不同的方式进行识别，不管标签数量的多少都能采用最合适的识别方式。

进一步的，本发明实施例的技术方案根据比较结果选择对应的不同操作，具体为：若标签数量估计值大于预置数值，进行以下过程：标签向阅读器发送预约射频信号，阅读器检测所接收的预约射频信号数目，在预约射频信号数目小于等于设定读取的数目时，向标签返回读取命令，标签接收读取命令后，发送携带数据信息的射频信号给所述阅读器进行读取；若标签数量估计值大于无碰撞对应数目并小于预置数值，进行以下过程：标签向阅读器发送携带确认信息的射频信号，阅读器检测所接收的携带确认信息的射频信号数目，如果小于等于设定读取的数目时，向标签返回读取命令，接收标签返回的携带数据信息的射频信号并进行读取，如果超过设定读取的数目时，根据接收的携带确认信息的射频信号的数目自适应调整计数值分叉树，指示标签按照调整的计数值分叉树调整计数值。

对于标签数量估计值大于预置数值时进行的过程，由于首先由标签向阅读器发送不携带数据信息的预约射频信号进行发送数据信息的预约，预约成功后，再在阅读器分配的时隙上发送携带数据信息的射频信号给阅读器，并且预约射频信号为短碰撞帧，所以碰撞概率也相应的减少，从而可以提高识别射频信号的效率。特别是标签数量越多时，提高识别射频信号的效率比较明显。

对于标签数量估计值大于无碰撞对应数目并小于预置数值时进行的过程，由于采用自适应多分叉树对发送射频信号的标签进行细化分类，从而可以在一个时间段内降低发送射频信号的标签数目，从而也可以提高识别射频信号的效率。特别是标签数量较少时，提高识别射频信号的效率比较明显。

另外，如果标签数量估计值刚好等于无碰撞对应数目，表示无碰撞问题，标签可以直接向阅读器发送携带数据信息的射频信号，阅读器读取该射频信号。

因此，本发明实施例的技术方案不管标签数量的多少都能采用最合适的算法提高识别射频信号的效率，还提高了在各种不同应用场景下RFID系统使用算法的灵活性和针对性。

以上对本发明实施例所提供的识别射频信号的方法和系统、接收射频信号的装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1、一种识别射频信号的方法，其特征在于，包括：

获取标签数量估计值；

根据所述标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；

按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。

2、根据权利要求1所述的识别射频信号的方法，其特征在于：

所述根据标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式，按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别具体为：

若标签数量估计值大于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为预约方式，执行以下识别过程：阅读器向管辖内的所有标签发送回复命令，接收标签返回的预约射频信号，并检测所接收的预约射频信号数目，在预约射频信号数目小于等于设定读取的数目时，向标签发送读取命令，接收标签返回的携带数据信息的射频信号进行读取；阅读器继续向管辖内的所有标签发送回复命令，直到将所管辖的标签所发送的携带数据信息的射频信号读取完毕。

3、根据权利要求2所述的识别射频信号的方法，其特征在于，所述标签设有计数器，阅读器接收标签返回的预约射频信号具体为：

阅读器接收标签在其计数器的值为发送预约射频信号计数值时发送的预约射频信号。

4、根据权利要求2或3所述的识别射频信号的方法，其特征在于，所述检测所接收的预约射频信号数目后，还包括：指示标签所设有的计数器进行计数，具体为：

若阅读器检测所接收的预约射频信号数目小于等于设定读取的数目，指示其管辖范围内的非发送该预约射频信号的标签将计数器进行调整，调整为向发送预约射频信号的计数值逼近的设定值；

若阅读器检测所接收的预约射频信号数目超过设定读取的数目，指示其管辖范围内的标签将计数器进行调整，如果计数值为发送预约射频信号的计数值，则随机设定或不设定为发送预约射频信号的计数值，如果计数值不为发送预约射频信号的计数值，则调整为向发送预约射频信号的计数值远离的设定值；

若阅读器检测所接收的预约射频信号数目为零，指示其管辖范围内的标签将计数器进行调整，调整为向发送预约射频信号的计数值逼近的设定值。

5、根据权利要求1所述的识别射频信号的方法，其特征在于：

所述根据标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式，按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别具体为：

若标签数量估计值大于无碰撞对应数目并小于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为多分支方式，执行以下识别过程：阅读器向管辖内的所有标签发送回复命令，接收标签返回的携带确认信息的射频信号，并检测所接收的携带确认信息的射频信号数目，如果超过设定读取的数目时，根据接收的携带确认信息的射频信号的数目自适应调整计数值分叉树，指示标签按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值，如果小于等于设定读取的数目时，向标签发送读取命令，接收标签返回的携带数据信息的射频信号并进行读取；阅读器继续向管辖内的所有标签发送回复命令，直到将所管辖的标签所发送的携带数据信息的射频信号读取完毕。

6、根据权利要求5所述的识别射频信号的方法，其特征在于，所述标签设有计数器，阅读器接收标签返回的携带确认信息的射频信号具体为：

阅读器接收标签在其计数器的值为发送携带数据信息的射频信号计数值时发送的携带确认信息的射频信号。

7、根据权利要求5或6所述的识别射频信号的方法，其特征在于，所述检测所接收的携带确认信息的射频信号数目后，还包括：指示标签所设有的计数器进行计数，具体为：

若阅读器检测所接收的携带确认信息的射频信号数目小于等于设定读取的数目，指示其管辖范围内的非发送该携带确认信息的射频信号的标签将计数器进行调整，调整为向发送携带数据信息的射频信号的计数值逼近的设定值；

若阅读器检测所接收的携带确认信息的射频信号数目超过设定读取的数目，指示其管辖范围内的标签将计数器进行调整，如果计数值为发送携带数据信息的射频信号的计数值，则在自适应调整的计数值分叉树范围内随机调整计数值，如果计数值不为发送携带数据信息的射频信号的计数值，则调整为向发送携带数据信息的射频信号的计数值远离的设定值；

若阅读器检测所接收的携带确认信息的射频信号数目为零，指示其管辖范围内的标签将计数器进行调整，调整为向发送携带数据信息的射频信号的计数值逼近的设定值。

8、根据权利要求1所述的识别射频信号的方法，其特征在于：

所述根据标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式，按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别具体为：

若标签数量估计值小于等于无碰撞对应数目，执行以下识别过程：阅读器直接向管辖内的标签发送数据读取命令，接收标签返回的携带数据信息的射频信号并进行读取。

9、一种接收射频信号的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取标签数量估计值；

处理模块，用于根据所述获取模块获取的标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式；按确定的识别射频信号的识别方式进行射频信号识别。

10、根据权利要求9所述的接收射频信号的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

第一收发模块，用于接收预约射频信号或接收携带数据信息的射频信号，将发送预约射频信号的命令、读取命令或指示调整计数值的命令发送出去；

选择模块，用于若标签数量估计值大于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为预约方式，并选择触发第一收发模块；

碰撞检测模块，用于对接收到的射频信号进行碰撞检测，对于从所述第一收发模块接收的预约射频信号，检测后生成第一检测结果；

命令生成模块，用于生成不同命令：生成发送预约射频信号的命令并传输给所述第一收发模块，根据所述第一检测结果，如果预约射频信号数目小于等于设定读取的数目时，生成读取命令并传输给所述第一收发模块，如果预约射频信号数目超过设定读取的数目时，则生成指示调整计数值的命令，并传输给第一收发模块；

识别模块，用于读取数据信息，在所述第一收发模块发送读取命令后，从第一收发模块接收的携带数据信息的射频信号中读取数据信息。

11、根据权利要求9所述的接收射频信号的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

第二收发模块，用于接收携带确认信息或携带数据信息的射频信号，将指示按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值的命令或读取命令发送出去；

选择模块，用于若标签数量估计值大于无碰撞对应数目并小于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为多分支方式，并选择触发第二收发模块；

碰撞检测模块，用于对接收到的射频信号进行碰撞检测，对于从所述第二收发模块接收的携带确认信息的射频信号，检测后生成第二检测结果；

命令生成模块，用于生成不同命令：根据所述第二检测结果，如果携带确认信息的射频信号数目小于等于设定读取的数目时，生成读取命令并传输给第二收发模块，如果携带确认信息的射频信号的数目超过设定读取的数目时，则生成指示按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值的命令，并传输给第二收发模块；

识别模块，用于读取数据信息，识别模块在第二收发模块发送读取命令后，从第二收发模块接收的携带数据信息的射频信号中读取数据信息。

12、根据权利要求9所述的接收射频信号的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

第三收发模块，用于接收携带数据信息的射频信号，将读取命令发送出去；

选择模块，用于若标签数量估计值小于等于无碰撞对应数目时，选择触发第三收发模块；

识别模块，用于读取数据信息，识别模块在第三收发模块发送读取命令后，从第三收发模块接收的携带数据信息的射频信号中读取数据信息。

13、一种识别射频信号的系统，其特征在于，包括：

标签，用于发送射频信号；

阅读器，用于获取标签数量估计值，根据所述标签数量估计值确定识别射频信号的识别方式，按确定的识别射频信号的识别方式对标签发送的射频信号进行识别。

14、根据权利要求13所述的识别射频信号的系统，其特征在于，所述阅读器包括：

获取模块，用于获取标签数量估计值；

第一收发模块，用于接收预约射频信号或接收携带数据信息的射频信号，将发送预约射频信号的命令、读取命令或指示调整计数值的命令发送出去；

选择模块，用于若标签数量估计值大于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为预约方式，并选择触发第一收发模块；

碰撞检测模块，用于对接收到的射频信号进行碰撞检测，对于从所述第一收发模块接收的预约射频信号，检测后生成第一检测结果；

命令生成模块，用于生成不同命令：生成发送预约射频信号的命令并传输给所述第一收发模块，根据所述第一检测结果，如果预约射频信号数目小于等于设定读取的数目时，生成读取命令并传输给所述第一收发模块，如果预约射频信号数目超过设定读取的数目时，则生成指示调整计数值的命令，并传输给第一收发模块；

识别模块，用于读取数据信息，在所述第一收发模块发送读取命令后，从第一收发模块接收的携带数据信息的射频信号中读取数据信息。

15、根据权利要求13所述的识别射频信号的系统，其特征在于，所述阅读器包括：

获取模块，用于获取标签数量估计值；

第二收发模块，用于接收携带确认信息或携带数据信息的射频信号，将指示按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值的命令或读取命令发送出去；

选择模块，用于若标签数量估计值大于无碰撞对应数目并小于预置数值，确定识别射频信号的识别方式为多分支方式，并选择触发第二收发模块；

碰撞检测模块，用于对接收到的射频信号进行碰撞检测，对于从所述第二收发模块接收的携带确认信息的射频信号，检测后生成第二检测结果；

命令生成模块，用于生成不同命令：根据所述第二检测结果，如果携带确认信息的射频信号数目小于等于设定读取的数目时，生成读取命令并传输给第二收发模块，如果携带确认信息的射频信号的数目超过设定读取的数目时，则生成指示按照自适应调整的计数值分叉树调整计数值的命令，并传输给第二收发模块；

识别模块，用于读取数据信息，识别模块在第二收发模块发送读取命令后，从第二收发模块接收的携带数据信息的射频信号中读取数据信息。

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