CN102073837A - 射频识别系统中实现标签清点的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频识别系统中实现标签清点的装置，在阅读器侧设置由屏蔽缓存和发送缓存组成的标签缓存，其中，屏蔽缓存用于在设定的屏蔽周期内屏蔽重复上报的标签，发送缓存用于缓存产生的标签事件数据，并在发送周期到时时将所有缓存的标签事件数据统一封装上报；方法包括：清点到一个标签时，判断该标签的标签状态，根据判断结果确定是否改变标签状态，并确定是否产生标签事件；将产生的标签事件数据进行缓存；发送周期到时或缓存已满，将缓存的所有标签事件数据一起上报；发送周期未到时时，执行对下一个标签的清点。该装置和方法可用于实现标签过滤功能，也可避免数据频繁上报，减少网络中短报文的数目，从而有利于快速、有效地传输数据。

Description

射频识别系统中实现标签清点的装置及方法

技术领域

本发明涉及射频识别(RFID)领域，尤其涉及一种RFID系统中实现标签清点的装置及方法。

背景技术

RFID技术主要是利用无线的方式对标签进行识别，其识别功能主要由阅读器和标签完成，阅读器对一个或多个标签进行识别，并将读取的标签信息送至上层系统进行有关数据的处理，一般将上层进行数据处理的系统称为中间件系统。在RFID技术的实际应用过程中，通常一台中间件系统上会接入若干个射频采集设备，即各种型号的阅读器，阅读器对标签的信息进行采集清点后，上报给中间件系统进行下一步统一处理。当各个阅读器清点的数据量较大时，上报给中间件系统的数据流量就会形成峰值，有可能导致中间件系统不能正常工作，使得中间件系统的处理能力成为系统瓶颈。

另外，在现有RFID系统工作过程中，阅读器通常处于高速清点的状态，要完成一次清点任务需要进行多轮清点，一轮清点在一个清点周期内完成，也就是说，一次清点任务中会包括多个清点周期，因此重复清点到的标签的数量很大，如此，会造成上报过程中网络上的数据流量很大。还有，如果阅读器每个清点周期都上报结果，会在网络中产生过多由于频繁上报而形成的短报文，这对于普通的网络和服务器是难以承受的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种RFID系统中实现标签清点的装置及方法，用于解决阅读器重复清点和数据频繁上报的问题，可有效减少RFID系统中的网络流量以及短报文的数目。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种射频识别RFID系统中实现标签清点的装置，在阅读器侧设置标签缓存，所述标签缓存包括屏蔽缓存和发送缓存；其中，

所述屏蔽缓存，用于在设定的屏蔽周期内屏蔽重复上报的标签；

所述发送缓存，用于缓存产生的标签事件数据，并在发送周期到时或缓存满时将所有缓存的标签事件数据统一封装上报。

本发明还提供了一种RFID系统中实现标签清点的方法，配置标签的屏蔽周期、删除周期及发送周期；该方法还包括以下步骤：

清点到一个标签时，判断当前清点到的标签的标签状态，根据判断结果确定是否改变标签状态，并确定是否产生标签事件；

将产生的标签事件数据进行缓存；

发送周期到时或发送缓存已满时，将缓存的所有标签事件数据一起上报；发送周期未到时时，执行对下一个标签的清点。

其中，所述标签状态包括屏蔽Repeat状态、初始Init状态和消失Disappear状态。

其中，所述根据判断结果确定是否改变标签状态，并确定是否产生标签事件具体为：若当前清点到的标签为Disappear状态，则将所述标签此时的标签状态设置为Repeat状态，并产生标签事件；若当前清点到的标签为Repeat状态，则不改变标签状态且不产生标签事件；若当前清点到的标签为Init状态，则将所述标签此时的标签状态设置为Repeat状态，并产生标签事件。

该方法还包括：若标签处于Repeat状态且保持时间大于预先设置的屏蔽周期，则将该标签的标签状态转入Init状态，若标签处于Init状态且保持时间大于预先设置的删除周期，则将该标签的标签状态转入Disappear状态；若标签处于Disappear状态，则在清点到该标签后，将该标签的标签状态设置成Repeat状态。

上述方案中，所有标签最初的标签状态默认为Disappear状态。

上述方案中，不同的清点任务，重新配置标签的屏蔽周期、删除周期及发送周期。

本发明提供的RFID系统中实现标签清点的装置及方法，在阅读器侧设置由屏蔽缓存和发送缓存组成的标签缓存，其中，屏蔽缓存用于实现标签过滤功能，在设定的屏蔽周期内屏蔽重复清点上报的标签，可减少网络上的流量；发送缓存用以缓存产生的标签事件数据，之后再统一上报，即将若干个短报文封装成数据包再上报，可避免数据频繁上报，减少网络中短报文的数目，从而有利于快速、有效地传输数据。

附图说明

图1为本发明单个阅读器侧标签缓存的结构示意图；

图2为本发明屏蔽缓存中标签的三种状态及其相互之间的转换图；

图3为本发明单个阅读器清点到一个标签时的处理流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在阅读器侧设置由屏蔽缓存和发送缓存组成的标签缓存，利用屏蔽缓存实现标签过滤功能，在设定的屏蔽周期内屏蔽重复清点上报的标签；利用发送缓存来缓存产生的标签事件数据，将若干短报文统一上报。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明在RFID系统中的阅读器侧设置有标签缓存，标签缓存包括两个存储子区，即屏蔽缓存1和发送缓存2。其中，屏蔽缓存1用于存储标签状态数据，可实现标签过滤功能，在设定的屏蔽周期内屏蔽重复清点上报的标签；发送缓存2用于缓存产生的标签事件数据，将若干个短报文封装成数据包后统一上报中间件系统。这里，中间件系统一般通过网络，如互联网或无线网等与阅读器相连。

在一次清点任务执行之前，阅读器根据不同应用场景中被清点对象的不同状态设置配置屏蔽周期和删除周期，与屏蔽缓存1中标签的三种状态结合使用，用以实现屏蔽缓存的标签过滤功能，使同一屏蔽周期内清点过的标签不会再被清点，从而避免在同一个屏蔽周期内标签的重复清点。

这里，所述屏蔽周期的设置应该参考实际的应用环境，一般来说，如果被清点对象在RFID系统内存的时间短或需要对被清点对象进行即时监控的，屏蔽周期可以设定的短些，甚至不使用屏蔽缓存；如果被清点对象在RFID系统内存的时间较长，则可以设置较长的屏蔽周期。例如：门禁系统，阅读器射频范围是5米，将屏蔽周期设定为1秒，如果设置三次上报标签事件数据后门禁开门，那么，人从门前走到门口经过3秒就开门，如果有人只是路过，可能就上报一次标签事件数据，则不会开门；如果屏蔽周期设的过小就会产生冗余的上报数据，在一个中间件系统管理多个门禁时就可能造成拥塞，屏蔽周期一般大于一个清点周期。

所述删除周期的设置也需要参考应用场景，如果阅读器资源有限或者标签样本分布较广且不易重复出现，就应该设置较短的删除周期，例如：候车大厅，因为标签样本数量非常大，标签基本没有从Init状态变成Repeat状态这种情况。如果标签样本分布较窄，且来来回回反复出现，可以设置较长的删除周期，例如：一间办公室，删除周期一般为多个屏蔽周期的长度或更长。以上设置可根据具体应用场景灵活变化，并不局限于以上所述内容。

当标签事件产生时，标签事件数据不被立即发往中间件系统，而是存入发送缓存2。阅读器可以根据具体应用场景中被清点对象的数量和不同状态预先配置相应的发送周期或者缓存容量。这里，发送周期的设置主要考虑实际应用的即时性，对于及时性的应用，可以考虑缩减发送周期的时间长度甚至不使用发送缓存，发送周期一般大于一个清点周期。当发送周期到时或者发送缓存2满时产生上报事件，将发送缓存2内缓存的所有标签事件数据一起上报给中间件系统，如此，可将若干个短报文封装成数据包，实现发送缓存功能，从而减少网络中短报文的数目。

图2为屏蔽缓存1中标签的三种状态及其相互之间的转换图，这里，标签状态是指清点到的标签数据在阅读器屏蔽缓存1中的状态，如图2所示，标签的三种状态分别为：屏蔽(Repeat)状态、初始(Init)状态和消失(Disappear)状态。所述Init状态，即初始化状态，表示此时标签已经进入屏蔽缓存1，但是超出了一个屏蔽周期，下次清点周期到即可上报；所述Repeat状态，即屏蔽状态，表示标签已经上报，处于阅读器的一个屏蔽周期内，无需再次上报；所述Disappear状态，即消失状态，表示此状态下标签已经在阅读器屏蔽缓存1中删除，这是不需要处理的状态。通常，所有标签默认的最初标签状态为Disappear状态。

如果标签处于Disappear状态，那么，在阅读器清点到该标签后，会将该标签的标签状态设置成Repeat状态；如果标签处于Repeat状态，那么，当该标签保持时间大于阅读器设置的屏蔽周期时，该标签的标签状态转入Init状态；如果标签处于Init状态，那么，当该标签保持时间大于阅读器设置的删除周期，该标签的标签状态转入Disappear状态，即从屏蔽缓存1中删除。

基于上述装置，本发明提供的RFID系统中实现标签清点的方法，包括以下步骤：

步骤1：在一次清点任务执行之前，阅读器预先配置屏蔽缓存1的屏蔽周期、删除周期及发送缓存2的发送周期；

这里，所述清点任务是预先设置好的，中间件系统每次发命令控制清点任务的开始和结束；清点的时间间隔即清点周期也可以配置。所述屏蔽周期、删除周期以及发送周期，由阅读器根据不同应用场景中被清点对象不同的状态和数量配置，其中，所述被清点对象的状态为静止、低速移动、高速移动等等。

步骤2：清点任务执行过程中，阅读器清点到一个标签，对屏蔽缓存1中当前标签的标签状态进行判断，若当前标签为Disappear状态，阅读器将该标签的标签状态设置为Repeat状态，并产生标签事件；若当前标签为Repeat状态，则不改变标签状态且不产生标签事件，之后执行步骤5；若当前标签为Init状态，则阅读器将该标签的标签状态设置为Repeat状态，并产生标签事件；

本步骤中，对于当前标签的标签状态，还同时进行以下处理：如果当前标签处于Repeat状态且保持时间大于阅读器设置的屏蔽周期，则将该标签的标签状态转入Init状态；如果当前标签处于Init状态且保持时间大于阅读器设置的删除周期，则将该标签的标签状态转入Disappear状态，即从屏蔽缓存1中删除。

步骤3：阅读器将步骤2中产生的标签事件数据存入发送缓存2。

步骤4：如果发送缓存2的发送周期到时或发送缓存已满时，则发送缓存2内的所有标签数据被一起上报到中间件系统，执行步骤5；如果发送周期未到时，则返回步骤2，清点下一个标签；

这里，所述将标签数据一起上报具体是：将保存在发送缓存2中的所有短报文封装成数据包，发送给中间件系统。

步骤5：执行下一轮标签清点，重复步骤2到步骤4，直至完成当前清点任务的指定清点轮数。

重复步骤2到步骤4的过程中，上一轮已经被清点过的标签状态若为Repeat状态，说明该标签依然处在与上轮清点相同的屏蔽周期内，则此次不产生标签事件，从而可避免标签的重复清点。

步骤2中，若当前标签状态为Init状态，说明该标签从上次被清点后到此时的时间间隔超过了一个屏蔽周期，是从Repeat状态转化来的，该处于Init状态的标签将在本轮清点任务中再次被清点到，此次清点与上次清点的间隔超过了一个屏蔽周期，这样即可避免在同一个屏蔽周期内对同一个标签的重复清点；若标签处于Disappear状态，说明该标签是经过屏蔽周期和删除周期，是从Repeat状态转化来的，或是在本次清点任务中还没有被成功清点过的，表示在同一屏蔽周期内没有被重复清点，则产生标签事件。

上述步骤1至步骤5是一次清点任务的执行过程，如果要进行下一次不同的清点任务，则返回步骤1重新开始，阅读器会重新配置屏蔽周期、删除周期及发送周期。

图3为本发明RFID系统中单个阅读器清点到一个标签的处理流程图，包括以下步骤：

步骤301：一次清点任务执行过程中，阅读器清点到一个标签；

步骤302：阅读器对屏蔽缓存1进行搜索，判断屏蔽缓存1中是否存在当前清点到的标签，即当前清点到的标签是否处于Disappear状态，若标签处于Disappear状态，则进入步骤304，若标签未处于Disappear状态，则进入步骤303；

步骤303：阅读器对屏蔽缓存1中的标签状态作进一步判断，若标签处于Repeat状态，则不产生标签事件，返回步骤301，若标签处于Init状态，则进入步骤304；

步骤304：阅读器将当前清点到的标签此时的标签状态设置为Repeat状态；产生标签事件，表示标签已被阅读器成功清点；

步骤305：阅读器将产生的标签事件数据存入发送缓存2；

步骤306：如果发送周期到时或发送缓存已满时，则将发送缓存2中的所有标签事件一起上报给中间件系统；如果发送周期未到时，则返回步骤302，执行对下一个标签的清点。

本发明中，在清点任务执行前，阅读器根据不同应用场景配置屏蔽缓存1的屏蔽周期、删除周期及发送缓存2的发送周期，用以实现标签过滤和发送缓存功能；在清点任务进行中，屏蔽缓存1中标签的三种状态结合屏蔽周期和删除周期的使用，可避免在同一个屏蔽周期内标签的重复清点；在一个发送周期到时时，发送缓存2将缓存的所有标签事件数据一起上报到中间件系统，即将若干个短报文封装成数据包上报，利于快速、有效地传输数据。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种射频识别RFID系统中实现标签清点的装置，其特征在于：在阅读器侧设置标签缓存，所述标签缓存包括屏蔽缓存和发送缓存；其中，

所述屏蔽缓存，用于在设定的屏蔽周期内屏蔽重复上报的标签；

所述发送缓存，用于缓存产生的标签事件数据，并在发送周期到时或缓存满时将所有缓存的标签事件数据统一封装上报。

2.一种RFID系统中实现标签清点的方法，其特征在于，配置标签的屏蔽周期、删除周期及发送周期；该方法还包括以下步骤：

清点到一个标签时，判断当前清点到的标签的标签状态，根据判断结果确定是否改变标签状态，并确定是否产生标签事件；

将产生的标签事件数据进行缓存；

发送周期到时或发送缓存已满时，将缓存的所有标签事件数据一起上报；发送周期未到时时，执行对下一个标签的清点。

3.根据权利要求2所述的RFID系统中实现标签清点的方法，其特征在于：所述标签状态包括屏蔽Repeat状态、初始Init状态和消失Disappear状态。

4.根据权利要求3所述的RFID系统中实现标签清点的方法，其特征在于：所述根据判断结果确定是否改变标签状态，并确定是否产生标签事件具体为：

若当前清点到的标签为Disappear状态，则将所述标签此时的标签状态设置为Repeat状态，并产生标签事件；若当前清点到的标签为Repeat状态，则不改变标签状态且不产生标签事件；若当前清点到的标签为Init状态，则将所述标签此时的标签状态设置为Repeat状态，并产生标签事件。

5.根据权利要求3所述的RFID系统中实现标签清点的方法，其特征在于，该方法还包括：若标签处于Repeat状态且保持时间大于预先设置的屏蔽周期，则将该标签的标签状态转入Init状态，若标签处于Init状态且保持时间大于预先设置的删除周期，则将该标签的标签状态转入Disappear状态；若标签处于Disappear状态，则在清点到该标签后，将该标签的标签状态设置成Repeat状态。

6.根据权利要求3、4或5所述的RFID系统中实现标签清点的方法，其特征在于：所有标签最初的标签状态默认为Disappear状态。

7.根据权利要求2至5任一项所述的RFID系统中实现标签清点的方法，其特征在于：不同的清点任务，重新配置标签的屏蔽周期、删除周期及发送周期。

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