CN101685495A

CN101685495A - 标签识别方法及读写器和射频识别系统

Info

Publication number: CN101685495A
Application number: CN200810216616A
Authority: CN
Inventors: 张兴炜
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-09-28
Filing date: 2008-09-28
Publication date: 2010-03-31

Abstract

本发明实施例公开了一种标签识别方法及读写器和射频识别系统，涉及通信领域，用以解决现有防碰撞算法在碰撞的情况下，标签识别效率低的问题。其中所述标签识别方法包括：获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和已知信息；在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。本发明实施例提供的标签识别方法，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，除了利用已知信息外，还对碰撞位信息分析其可能有的标签ID排列组合情况，从而可以实现同时识别多个标签，提高标签ID识别效率。

Description

标签识别方法及读写器和射频识别系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种标签识别方法及读写器和射频识别系统。

背景技术

射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合传输特性自动识别目标对象并获取相关信息，实现对被识别的自动识别。作为一项关键技术，RFID由于其众多便利的特点和多领域广泛的应用，越来越受到人们的普遍关注。它有着十分广泛的应用前景，RFID不但可以替换目前使用较多的条形码，还可以应用于物流仓储中的仓库管理、身份识别、交通运输、食品医疗、动物管理、门禁防盗以及工业军事等多种应用场景，而且它可以适用于环境条件特别恶劣的应用场景，所以给人们的生活带来更多的便利。

典型的RFID系统一般由两部分组成，即标签(Tag)和读写器(Reader)。标签是RFID系统的数据载体，每个标签具有唯一的标识信息即标签ID，标签附着在物体表面或嵌入物体内部，以标识目标对象。读写器的主要任务是向标签发射读取命令，接收标签返回的应答，并对标签的对象标识信息进行解码，然后将对象标识信息传输到后台主机以供处理。

如图1所示的RFID系统中，在一个读写器对多个标签的阅读模式下，RFID系统需要识别出一定范围内的所有标签，由于标签是在读写器控制下被动工作的，而且所有标签工作在同一频段，因此，如何有效的避免标签识别过程中的数据碰撞、并尽可能快的识别完所有的标签，成为RFID系统的关键技术。

在现有的防碰撞算法中，如果读写器在规定时间范围内检测到碰撞，它将释放接收到的碰撞信息，并发送命令(如Binary Tree算法流程中的失败命令)，接收到命令且满足回复条件的标签将重新回复数据。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：现有防碰撞算法在碰撞的情况下，标签识别效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种标签识别方法及读写器和射频识别系统，可以在碰撞的情况下，提高标签识别效率。

本发明实施例提供一种标签识别方法，所述方法包括：

获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和已知信息。

在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。

本发明实施例还提供一种射频识别系统，所述系统包括多个标签和读写器，

所述标签，用于向所述读写器发送标签ID信息；

所述读写器，用于获得所述标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和已知信息，并在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。

本发明实施例还提供一种读写器，所述读写器包括：

获取单元，用于获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和已知信息；

识别单元，用于在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。

本发明实施例提供的标签识别方法及读写器和射频识别系统中，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，除了利用已知信息外，还对碰撞位信息分析其可能有的标签ID排列组合情况，充分利用每次获得的标签ID信息，对该信息进行分析，从而可以实现同时识别多个标签，提高标签ID识别效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的RFID系统结构示意图；

图2为本发明标签识别方法的一个实施例的流程图；

图3为本发明标签ID数据格式的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明不同标签ID组合后信息一个实施例的结构示意图；

图5为本发明实施例一中标签ID信息的结构示意图；

图6为本发明实施例一的标签识别方法流程图；

图7为本发明实施例一中标签ID的组合情况示意图；

图8为本发明实施例二中标签识别方法的流程图；

图9为本发明实施例二中标签ID信息的结构示意图；

图10为本发明实施例射频识别系统的结构示意图；

图11为本发明实施例读写器的结构示意图。

图12为本发明实施例三中标签ID示意图；

图13为本发明实施例三中标签识别方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种标签识别方法，参见图2所示，包括下列主要步骤：

S20、获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和/或已知信息。

在本实施例中，所述标签的ID信息可以采用Manchester编码，某位的值是在一个位窗(tbit)内由电平的改变来体现，即上升沿(从低电平向高电平的跳变)表示逻辑’0’，下降沿(从高电平向低电平的跳变)表示逻辑’1’。如图3所示本发明实施例标签ID数据格式，在数据传输过程中，如果多个标签同时发送的数据位有不同值，则接收的上升沿和下降沿相互抵消，以致在整个位窗的持续时间内接收到的是不间断的载波信号，这种状态导致错误，即出现“没有变化”的状态，从而可以准确地探测出碰撞位。

在本实施例中，标签ID总长度可以是64bits(8bytes)、96bits(12bytes)、256bits(32bytes)等，如图4所示本发明标签ID信息的一个实施例的结构示意图，其中已知信息包括0和1，碰撞位信息为X，每一个方框代表一个位窗(tbit)，0代表标签ID在该比特位上都是上升沿，1代表标签ID在该比特位上都是下降沿，X代表碰撞位信息，即标签ID在该比特位上既有上升沿也有下降沿，...代表标签ID的其他已知位(0或1)。

S22、在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。

所述标签ID信息从单个比特来看，可能为0、1或X三种状态，只要出现碰撞位信息X，在现有技术中都是视为无效的，因而将接收的该碰撞信息释放，重新要求标签发送标签ID，导致标签ID识别效率低。而本发明实施例的标签识别方法中，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，除了利用已知信息0、1外，还对碰撞位信息X分析其可能有的标签ID排列组合情况，充分利用每次获得的标签ID信息，对该信息进行分析，从而可以实现同时识别多个标签，提高标签ID识别效率。

更进一步的，在本发明实施例中，还可以通过设定标签ID的方法，设定标签ID规则，从而减少标签ID组合情况，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，通过分析标签ID规则可以识别多个标签ID，达到防碰撞的目的。

更进一步的，在本发明实施例中，如果分析所述碰撞位信息和已知信息不能识别所述标签ID，则记录本轮标签ID的分析结果。

更进一步的，在本发明实施例中，所述分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID包括：在存在本轮之前的标签ID的分析结果时，分析所述碰撞位信息、已知信息和所述本轮之前的标签ID的分析结果，识别所述标签ID。

以下通过三个实施例进一步详述。

实施例一、以两位发生碰撞的情况举例说明本发明实施例的标签识别方法。如图5所示，假设有A、B、C和D四个标签ID，它们仅在中间的两个比特位上数据不一样(为方便，统一此两个比特位称作a1、a2)，其他的位上则完全相同。如图6所示，本发明实施例的标签识别方法包括：

S60、获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和/或已知信息。

在本实施例中，四个标签中的部分或全部出现在读写器的阅读范围内，在接收读写器一定的命令之后向读写器发送各自的ID数据，读写器获得所述标签ID信息。

S62、在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。

在本实施例中，如图7所示，读写器获得所述标签ID信息后，根据所述信息中与A、B、C和D四个标签ID不同的两个比特位对应的两个比特位a1和a2，可以判断读写器获得所述标签ID信息是由9种标签ID的组合构成。在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，例如a1、a2位为X0时，分析所述碰撞位信息和已知信息，可以识别所述标签为A和C。

S64、在没有出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述已知信息，识别所述标签ID。

在本实施例中，在没有出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，例如a1、a2位为10时，分析所述已知信息，可以识别所述标签为C。

可以看到，在本发明实施例中，除了接收到XX，其他的回复都只有1种组合的可能性。采用本发明实施例的标签识别方法，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，除了利用已知信息0、1外，还对碰撞位信息X分析其可能有的标签ID排列组合情况，如接收X0，则说明同时存在标签A和C，也就是说，充分利用每次获得的标签ID信息，对该信息进行分析，从而可以实现同时识别多个标签，提高标签ID识别效率。

更进一步的，在本发明实施例中，还可以通过设定标签ID的方法，设定标签ID规则，从而减少标签ID组合情况，例如限制上述2个比特有且只有1个下降沿(逻辑’1’)。在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，则即使接收XX，通过分析标签ID规则(上述2个比特有且只有1个逻辑’1’)，可以识别同时存在标签B和C，达到防碰撞的目的。

实施例二、本实施例是对标签ID加以设计和限制，设定标签ID规则，并快速识别多个标签的例子。在本是实例中，设定标签ID规则为，每个标签ID只能有1个逻辑’1’(下降沿)，其他的比特位都是逻辑’0’(上升沿)，而且每个标签的逻辑’1’所在的位置与其他的标签都不相同。如图8所示，本发明实施例的标签识别方法包括：

S80、获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和/或已知信息。

S82、分析所述碰撞位信息、已知信息和标签ID规则，识别所述标签ID。

在本实施例中，具体为在分析可能组合之后，在碰撞位上补充符合ID设计规则的位值(1或0)，从而得到标签的完整ID。如图9所示，读写器接收到标签1、标签2、标签3的叠加信息后，根据所述标签ID规则(每个标签ID只能有1个逻辑’1’，其他的比特位都是逻辑’0’，而且每个标签的逻辑’1’所在的位置与其他的标签都不相同)，读写器判断出同时存在这三个标签，这样分别在碰撞位X补上符合ID设计规律的值(1或0)，从而得到标签1、标签2、标签3的完整ID，完成在一次通信过程中多个标签ID的判断识别。

可以看到，采用本发明实施例的标签识别方法，使得在设定标签ID规则之后，读写器不管接收到信息是否碰撞，以及碰撞位不管有几位，都可以一次性地识别出发送ID的所有标签，在这样的标签ID规则条件下，识别效率达到100％。需要说明的是，本发明实施例的标签识别方法更适用于小数量标签场景的闭环应用。在闭环应用中，标签数量有限，本发明可以快速地完成识别。

实施例三、本实施例中，如果分析所述碰撞位信息和已知信息不能识别所述标签ID，则记录本轮标签ID的分析结果。在后续识别标签ID时，可以判断是否有本轮之前的标签ID的分析结果，在存在本轮之前的标签ID的分析结果时，分析所述碰撞位信息、已知信息和所述本轮之前的标签ID的分析结果，识别所述标签ID。下面举一个例子对多轮询情况进行说明：

读写器选定一组标签进行多轮询阅读，它将发送一个request(其中携带ID)命令给这组标签，标签将自己的ID与接收到的ID比较，如果标签ID小于或者等于所述接收到的ID，则此标签将返回自己的ID给读写器。需要说明的是，在本实施例中，标签在round active状态时响应读写器的request命令，也就是说，标签在round active状态时，如果标签ID小于或者等于所述接收到的ID，则此标签将返回自己的ID给读写器；而标签在selected状态时不响应读写器的request命令，也就是说，标签在selected状态时，无论标签ID与所述接收到的ID的关系如何，此标签将不发送自己的ID给读写器。

假设存在如图12所示的标签ID，则采用本发明实施例中的标签识别方法识别标签，参考图13，每轮(round)中的标签识别过程如下：

round1：读写器发送request(ID1＝11...11(全1))，接收到的信息为...xxxxxxxx...，即除了中间8比特位碰撞，其他位没有发生碰撞，因此根据其他没有碰撞的位可以得到正确的位值，在本实施例中，说明这批标签可能具有相同的生产日期或厂商代码等。

round2：读写器发送request(ID2＝...1000 0000...)，接收到的信息为...0x0xxxxx...，如果存在ID2，则第一位不应该为0，因此说明不存在ID2的标签。从收到的信息得知，小于ID2的标签8位中有2位已知，结合round1的信息可以得到大于ID2的标签中存在...1x1x xxxx...的标签。

round3：读写器发送request(ID3＝...0100 0000...)，接收到的信息为...0000x0xx...，识别出其中5位，ID小于等于ID3的标签只在剩下的3位不同。

round4：读写器发送request(ID4＝...0000 1000...)，接收到的信息为...0000x0x0...，则根据小于ID4和结合两个碰撞位，可以判断识别得到同时存在ID为...0000 1000...和...0000 0010...的标签(在读写器确定A和B后，分别发送select(ID)命令给两个标签将其从round active状态置入selected状态)，可能存在ID为...0000 0000...的标签。结合round3的信息进一步可以得到，必定存在ID为...0000 1001...或...0000 1011...的标签中的一个或两个，可能存在ID为...0000 1010...的标签。

round5：读写器发送request(ID5＝...0000 1010...)，接收到的信息为...000010xx...(由于此时A、B的状态为selected，因此A、B不响应所述读写器)，结合round4的信息可以判断出存在...0000 1001...和...0000 1010...(在读写器确定C和D后，分别发送select(ID)命令给两个标签将其从round active状态置入selected状态)，不存在...0000 0000...，可能存在...0000 1011...。

round6：读写器发送request(ID6＝...0110 0000...)，接收到的信息为...01010x00...(由于此时A、B、C、D的状态为selected，因此A、B、C、D不响应所述读写器)，可以直接判断出存在...0101 0000...和...0101 0100...(在读写器确定E和F后，分别发送select(ID)命令给两个标签将其从round active状态置入selected状态)，并结合round5排除...0000 1011...。

round7：读写器发送request(ID7＝...1000 0000...)，没有接收到回复，说明round active状态已经不存在ID小于等于1000 0000的标签。

round8：读写器发送request(ID8＝...1111 1111...)，接收到的信息为...10100000...，可以直接识别该标签。至此，完成所有7个标签的识别。

上述内容详细介绍了本发明实施例标签识别方法，相应的，本发明实施例提供一种读写器和射频识别系统。

本发明的实施例提供了一种射频识别系统，如图10所示，该系统包括多个标签10和读写器20，

所述标签10，用于向所述读写器20发送标签ID信息

所述读写器20，用于获得所述标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和/或已知信息，并在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。

更进一步的，在本发明实施例中，所述读写器20，还用于分析所述碰撞位信息、已知信息和所述标签ID规则，识别所述标签ID。

可以看出，本发明实施例的射频识别系统中，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，除了利用已知信息0、1外，所述读写器20还对碰撞位信息X分析其可能有的标签ID排列组合情况，充分利用每次获得的标签ID信息，对该信息进行分析，从而可以实现同时识别多个标签，极大的提高了标签ID识别效率。

更进一步的，在本发明实施例中，还可以通过设定标签ID的方法，设定标签ID规则，从而减少标签ID组合情况，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，所述读写器20通过分析标签ID规则可以识别多个标签ID，达到防碰撞的目的。

本发明的实施例提供了一种读写器，如图11所示，该读写器包括：

获取单元200，用于获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和/或已知信息；

识别单元202，用于在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID。

更进一步的，在本发明实施例中，所述识别单元202，还用于在没有出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述已知信息，识别所述标签ID。

更进一步的，在本发明实施例中，该读写器还包括：

标签ID规则单元204，用于获取标签ID规则；

相应的识别单元202，还用于分析所述碰撞位信息、已知信息和所述标签ID规则，识别所述标签ID。

更进一步的，在本发明实施例中，该读写器还包括：记录单元，用于在分析所述碰撞位信息和已知信息不能识别所述标签ID时，记录本轮标签ID的分析结果。

相应的识别单元202，还用于在存在本轮之前的标签ID的分析结果时，分析所述碰撞位信息、已知信息和所述本轮之前的标签ID的分析结果，识别所述标签ID。

可以看出，本发明实施例的读写器中，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，除了利用已知信息0、1外，所述识别单元202还对碰撞位信息X分析其可能有的标签ID排列组合情况，充分利用每次获得的标签ID信息，对该信息进行分析，从而可以实现同时识别多个标签，极大的提高了标签ID识别效率。

更进一步的，在本发明实施例中，还可以通过设定标签ID的方法，设定标签ID规则，从而减少标签ID组合情况，在出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，所述标签ID规则单元204，用于获取标签ID规则；所述识别单元202通过分析标签ID规则单元204获取的所述标签ID规则可以识别多个标签ID，达到防碰撞的目的。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1、一种标签识别方法，其特征在于，所述方法包括：

获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和已知信息；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在没有出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述已知信息，识别所述标签ID。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括，预先设定标签ID规则；

所述分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID包括：

分析所述碰撞位信息、已知信息和标签ID规则，识别所述标签ID。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分析所述碰撞位信息、已知信息和标签ID规则，识别所述标签ID包括：

分析所述碰撞位信息、已知信息和标签ID规则得到标签ID可能组合，在所述碰撞位上补充符合标签ID规则的位值，得到完整的标签ID。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括，如果分析所述碰撞位信息和已知信息不能识别所述标签ID，则记录本轮标签ID的分析结果。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分析所述碰撞位信息和已知信息，识别所述标签ID包括：

在存在本轮之前的标签ID的分析结果时，分析所述碰撞位信息、已知信息和所述本轮之前的标签ID的分析结果，识别所述标签ID。

7、一种射频识别系统，其特征在于，所述系统包括多个标签和读写器，

所述标签，用于向所述读写器发送标签ID信息；

8、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述读写器包括：

获取单元，用于获得标签ID信息，所述信息包括碰撞位信息和/或已知信息；

9、根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述读写器，还用于分析所述碰撞位信息、已知信息和所述标签ID规则，识别所述标签ID。

10、一种读写器，其特征在于，所述读写器包括：

11、根据权利要求10所述的读写器，其特征在于，所述识别单元，还用于在没有出现标签ID识别过程中的数据碰撞时，分析所述已知信息，识别所述标签ID。

12、根据权利要求10所述的读写器，其特征在于，所述读写器还包括：

标签ID规则单元，用于获取标签ID规则。

13、根据权利要求12所述的读写器，其特征在于，所述识别单元，还用于分析所述碰撞位信息、已知信息和所述标签ID规则，识别所述标签ID。

14、根据权利要求10所述的读写器，其特征在于，所述读写器还包括：

记录单元，用于在分析所述碰撞位信息和已知信息不能识别所述标签ID时，记录本轮标签ID的分析结果。

15、根据权利要求14所述的读写器，其特征在于，所述识别单元，还用于在存在本轮之前的标签ID的分析结果时，分析所述碰撞位信息、已知信息和所述本轮之前的标签ID的分析结果，识别所述标签ID。