CN102169537B - 用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，包括如下步骤：判断所述标签是否收到阅读器发送的、其目的地址为本标签身份识别码的信息安全鉴别指令？如是，执行下一步骤；否则退出本次信息安全鉴别；鉴别成功？如是，执行下一步，否则，返回第一步；接收并响应带有安全信息的指令。实施本发明的用于电子标签接收数据的处理方法及装置，具有以下有益效果：电子标签可以正确、有序、高效地响应来自阅读器的指令和信息。

Description

用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法

技术领域

本发明涉及射频识别领域，更具体地说，涉及一种用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法。

背景技术

射频识别（RFID，Radio Frequency Identify）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。射频识别技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。射频识别技术的基本工作原理如下：

标签进入阅读器电磁场覆盖区后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签），或者利用标签携带的电池所提供的能量发送某一频率的信号（有源标签或主动标签）；阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

目前，不同的射频识别系统根据具体应用和技术要求不同而采用不同的通信方法。比如，国际标准ISO 18000-6和ISO 18000-7分别规范了工作在900MHz的无源射频识别系统的通信方法和工作在433MHz的有源射频识别系统的通信方法。

一般地，一个射频识别系统由一个阅读器和多个标签组成，因此，上述的通信方法在射频识别领域也称为阅读器清点标签的方法。具体地，在ISO 18000-6 type C中规定的阅读器与标签通信的方法（或清点方法）是：阅读器发送指令对标签进行选择，标签收到后，被选择的标签进行初始化。接着，阅读器发送查询指令(Query)发起一个清点周期。标签收到该指令后，根据指令参数Q随机在[0,2^Q-1]范围内选择一个整数，选0 的发送。发送的标签同时携带一个16位随机数RN16作为临时身份ID，若发送成功，以此ID为身份信息完成阅读器与标签之间的鉴别。鉴别成功后，阅读器发送点到点的指令读取标签携带信息，比如，EPC（Electronic Product Code,电子物品编码）、TID（Tag identifier，标签识别号）等。进一步地，阅读器可以通过指令完成写操作。没有发送成功的标签，等待下一个查询指令（Query）重新响应。阅读根据当前时隙的接收结果调整Q值，重新查询剩余的标签。

对于现有的ISO 18000-6 type C标准而言，其所规定的通信方法是针对低成本，小数据量传输的无源射频识别系统，其通信过程的阶段和框架区分不够明晰，安全鉴别过程单一，不可改变。而ISO 18000-7中规定的阅读器与标签通信的方法是针对有源射频识别系统，适用于大数据量传输、可主动发送的标签。但该标准规范的通信方法对于传输任务的区分还不够合理。比如，在收集期中的侦听期，阅读器主要完成多标签的接入，也就是防碰撞，而这个阶段如果传输较长的有效信息会增加碰撞时的时间和能量开销，从而降低系统整体效率。同时，上述两种标准也没有具体地规定标签在接收到阅读器发送的各种指令时的相应动作。因而在一些情况下，现有标签的安全信息数据处理方法可能不能对多个标签进行正确、有序、高效地响应来自阅读器的指令和信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述标签可能不能正确、有序、高效地响应来自阅读器的指令和信息的缺陷，提供一种可以正确、有序、高效地响应来自阅读器的指令和信息的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，包括如下步骤：

    A）判断所述标签是否收到阅读器发送的、其目的地址为本标签身份识别码的信息安全鉴别指令？如是，执行下一步骤；否则退出本次信息安全鉴定；

    C）鉴别成功？如是，执行下一步，否则，返回步骤A）；

    D）接收并响应带有安全信息的指令。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，所述步骤A）和步骤C）中还包括如下步骤：

    B）所述标签和所述阅读器之间相互发送至少一次所述信息安全鉴别指令或要求，要求对方发送安全识别信息进行身份鉴别。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，所述步骤D）进一步包括：

    D1）接收所述带有安全信息的指令；

    D2）判断所述带有安全信息的指令是否灭活指令？如是，执行下一步骤，否则，响应所述指令；

    D3）所述标签进入灭活状态。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，在所述步骤A）之前还包括如下步骤：

M）使所述标签与所述阅读器进入信息交互状态。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，所述步骤M）进一步包括如下步骤：

    M1）判断在设定时间内是否收到第一指令，如是，执行下一步骤；否则，标签转入休眠，等待下一次上电；

    M2）在设定时间内是否收到第二周期开始指令或第四周期指令？如接收到第二周期开始指令，执行下一步骤；如接收到第四周期指令，跳转到步骤M6）；如在设定时间内未接收到任何指令，标签转入休眠，等待下一次上电；

    M3）响应在设定时间内接收到的设定第二周期指令，并判断是否收到响应成功确认信息，如是，执行下一步骤；否则，返回步骤M2）；

    M4）在设定时间内是否收到第三周期开始指令？如是。执行下一步骤；否则，重复本步骤；

    M5）响应在设定时间内接收到的设定第三周期指令，并判断是否收到响应成功确认信息，如是，执行下一步骤；否则，返回步骤M2）；

    M6）响应在设定时间内接收到的设定第四周期指令。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，所述第一指令为阅读器发出的准备就绪指令；所述第二周期为接入期，所述第三周期为收集期，所述第四周期为对话期。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，所述第二周期开始指令为接入期起始指令；所述第三周期开始指令为收集期起始指令。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，所述步骤M3）进一步包括如下步骤：

    M31）接收到第二周期指令？如是，执行下一步骤；否则，重复本步骤直到设定时间，返回步骤M1）；

    M32）响应所述第二周期指令，并等待所述阅读器返回信息；

    M33）在设定时间内接收到所述阅读器返回的第二周期响应确认信息？如是，执行步骤M4）；否则执行步骤M34）；

    M34） 返回步骤M1）或在所述设定时间之后返回步骤M1）。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，所述步骤M5）进一步包括如下步骤：

    M51）接收到第三周期指令？如是，执行下一步骤；否则，重复本步骤直到设定时间，返回步骤M1）；

    M52）响应所述第三周期指令，并等待所述阅读器返回信息；

    M53）在设定时间内接收到所述阅读器返回的第三周期响应确认信息？如是，执行步骤M6）；否则执行步骤M54）；

    M54） 返回步骤M1）或在所述设定时间之后返回步骤M1）。

在本发明所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法中，在所述步骤M1）-M6）中，所述标签接收到休眠指令时，进入休眠状态，等待下一次上电。

实施本发明的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，具有以下有益效果：由于将标签与阅读器之间的安全数据交互清楚地划分出来，对其进行验证后处理，同时将标签的一般数据处理分为多个周期（时段），每个周期内标签及阅读器之间的指令及数据传输均有明确的规定，并对标签进入或退出这些周期的条件做出了具体的规定。因此，电子标签可以正确、有序、高效地响应来自阅读器的指令和信息。

附图说明

图1是本发明用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法实施例中标签处理安全信息数据的方法流程图；

图2是所述实施例中标签处理数据的方法流程图；

图3是所述实施例中多个标签的对于来自阅读器数据处理的具体步骤示例图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法实施例中，标签对来自阅读器的安全信息处理过程如下：

步骤S101 收到信息安全鉴别指令？如果收到由阅读器发来的、带有本标签识别码的信息安全鉴别指令，则执行下一步骤；否则，跳转到步骤S105，退出本次信息安全鉴别。值得一提的是，在本步骤中，标签与阅读器之间已经建立了联系，可以进行数据交互。由标签被唤醒到与阅读器建立联系，当然是需要一些步骤的。在本实施例中，可以采用后面描述的步骤来达到建立标签与阅读器之间联系的目的。但是在其他实施例中，则不一定要采用后面描述的方法建立这种连接，不过当采用在本实施例中描述的步骤时，可以进一步提高标签与阅读器之间通信的效率。

步骤S102 响应收到的信息安全鉴别指令：在本步骤中，标签响应上述的、接收到的安全信息鉴别指令，该指令通常是要求标签发送存储在其中的、事先设定的数字或编码到阅读器，由阅读器判断该数字或编码是否正确，以判断该标签就是阅读器希望与之进行信息安全鉴别的标签。因此，在本步骤中，标签发送信息安全编码到阅读器，而阅读器在验证该编码后，将会返回一个确认信息。

步骤S103 鉴别成功？当阅读器发回一个成功验证确认时，判断鉴别成功，执行下一步骤；当阅读器发回一个验证失败确认时，判断为鉴别未成功，跳转到步骤S101。在本实施例中，是以阅读器发送信息安全鉴别指令到上述标签，当标签回复该信息安全鉴别指令时，返回设定的编码或数字；阅读器判断这些编码或数字的正确性，并据此发送验证成功或失败确认信息到标签的，而标签依据器接收的确认信息的种类来决定下一步的动作。而在其他实施例中，上述过程可能重复多次，例如，可能需要在标签和阅读器之间多次相互发送验证信息并无误的情况下才能执行步骤S104；也可以仅仅只要标签接收到上述信息安全鉴别指令后就可以执行步骤S104。在标签和阅读器之间相互发送验证信息越多的情况下，其过程也越复杂，但是其安全性也就越高。

步骤S104 接收并响应信息安全指令：在本步骤中，标签与阅读器已经通过信息安全验证，也就是说，阅读器已经取得标签的控制权限，可以对标签进行较为敏感的操作，例如，改变标签的某些属性等。因此，在本实施例中，阅读器对标签发出一些需要权限的指令，而标签接收这些指令并响应。执行完本步骤后，标签返回步骤S101。

步骤S105 退出 在本步骤中，标签退出本次安全信息操作，返回。

在本实施例中，上述步骤S104中的指令可以是灭活指令，当标签接收该指令并响应后，该标签进入灭活状态，也就是该标签被杀死，不再做出任何动作，也不接收任何指令。在本实施例中，上述标签也不是一唤醒就进入上述信息安全鉴别模式的，在本实施例中，其间经过多个步骤，如图2所示，这些步骤包括：

步骤S1 上电：在本步骤中，阅读器向处于休眠的标签发送一定持续时间的唤醒信号唤醒标签无线收发机，使得标签处于上电状态。或者通过标签的内部自苏醒机制使标签上电。处于上电状态的标签可以接收阅读器指令并执行相应的操作。值得一提的是，在本发明的实施例中，以当阅读器和多个标签使用中国专利申请号为：201110020619.5 、名称为：射频识别中阅读器与标签的通讯方法 的专利中所描述通信方法进行通信时，标签的数据处理流程为例进行阐述。当然，在其他实施例中，标签和阅读器之间的通讯方法并不一定要求是上述通讯方法。

步骤S2 收到就绪指令？在本步骤中，若标签收到读写器的就绪指令，则标签等待接入期或会话期指令，即转入S3。若标签在设定时间内没有收到就绪指令，则不响应接入期、收集期和会话期指令，并返回S1。在本实施例中，上述读写器的就绪指令就是第一指令。

步骤S3 等待接入期或会话期指令： 在本步骤中，标签在设定时间内等待、接收并判断其接收的指令，如果在设定时间内该标签没有接收到任何指令或数据，则该标签将进入休眠模式，不再响应后续的指令；如果该标签接收到指令，则有可能执行步骤S4和步骤S5；在本实施例中，对于一个标签而言，上述接入期就是第二周期，而会话期是第四周期。在本实施例中，上述周期一词，表示一个阶段或一个时间段，并不是有规律的周而复始的意思，实际上，对于标签而言，每次唤醒后，这些周期可能出现一次或多次，但并没有规律可循。

步骤S4 收到接入期起始指令？在本步骤中，当标签收到接入期起始指令，则标签开始响应接入期指令，即步骤S6。具体地，标签根据预置好的接入方法对阅读器发送的接入指令进行响应，比如，返回一个随机数；在本步骤中，接入期起始指令就是第二期起始指令，若标签接收到的不是上述第二周期的起始指令，则标签返回步骤S3。

步骤S5 收到会话期指令？在本步骤中，若判断标签收到会话期指令，则转入步骤S13, 响应会话期指令。若未收到接入期起始指令或会话期，则保持在步骤S3。

步骤S6 响应接入期指令 在本步骤中，标签接收阅读器的指令，并针对该指令做出响应。这些响应的具体内容，是依据上述接收的指令事先设定的。

步骤S7 接入成功？在本步骤中，由于阅读器对标签响应的信息进行判断，若响应成功，则发送成功确认信息，当标签收到成功确认信息，则转入步骤S8。若标签收到失败确认信息，则返回步骤S3。

步骤S8 等待收集期指令：在本步骤中，标签等待阅读器发送来的下一个周期、即收集期的指令。在第一实施例中，收集期就是第三周期。

步骤S9 收到收集期起始指令？在本步骤中，当标签接收到阅读器发送的指令是，判断其是否收集期起始指令，也就是第三周期起始指令，若标签收到收集期起始指令，则转入步骤S10，并响应收集期指令。若未收到收集期起始指令，则转入步骤S8。

步骤S10 响应收集期指令：在本步骤中，标签响应其接收到的收集期指令，并等待阅读器发回的确认信息。

步骤S11，收集成功？在本步骤中，标签依据阅读器发回的确认信息判断其收集其指令是否响应成功，若标签收到收集成功确认指令，则转入步骤S12。若收到收集失败指令，则转入步骤S3。

步骤S12 等待会话期指令 在本步骤中，标签等待阅读器发送来的下一个周期、即会话期的指令。在本实施例中，会话期就是第四周期。

步骤S13，标签响应会话期指令。当阅读器完成与标签的信息交互，则发送休眠指令。

步骤S14，标签响应阅读器的信息安全要求的鉴别过程，若鉴别成功，则标签转入步骤S15，且可以响应有信息安全的会话期指令，也可响应无信息安全的会话期响应。若鉴别没有通过，则标签转入步骤S13，且只能响应无信息安全要求的会话期指令。

步骤S16，标签在步骤S15若收到阅读器的灭活指令，标签执行灭活操作，即步骤S19。灭活后的标签，在以后任何时候上电后，都不再响应任何阅读器指令，也不处理任何来自阅读器的信息。

步骤S18若标签收到休眠指令，则转入休眠状态，不再响应任何指令，即S18。否则保持在步骤S13。处于休眠的标签关闭无线收发机，处在一种低功耗状态。值得一提的是，上述休眠指令是一个事先约定的指令，阅读器可能在许多时候将其发出，而标签也可以在上述步骤中的多个步骤中接收该指令，例如，标签处于步骤3、步骤6、步骤8、步骤10、步骤12和步骤13时，若收到阅读器发送的休眠指令，则转入休眠，即执行S18。

此外，当标签处于步骤6、步骤8、步骤10、步骤12和步骤13时，若在规定时间内未收到阅读器指令，则转入步骤S3。若处于步骤S3的标签在规定时间内未收到阅读器指令，则转入步骤S1。若处于步骤S1的标签在规定时间内未收到阅读器指令时，转入休眠，即执行步骤S18。

当采用专利申请（201110020619.5）中提供的通信方法进行通信时，多个（以3个标签为例）标签的对来自阅读器的信息处理的具体实例如图2所示。图3具体示出了标签A, 标签B, 标签C在与阅读器通信过程中对信息的处理过程。其中，当阅读器发送一个指令时，标签会根据本发明提供的信息处理方法对指令信息做出响应，并可以对应到图1中所示流程图中的具体步骤。如图2所示，第一实施例中阅读器与标签的通信过程经历了唤醒期、接入期、接入期、收集期和会话期，下面以此顺序说明标签的信息处理过程。

唤醒期：在唤醒期，阅读器发送唤醒信号，标签收到该信号后打开无线收发机，处于上电状态，即图1中的步骤S1。或者标签通过自苏醒机制，进入上电状态。此时，标签A, 标签B, 标签C均为上电状态，处于步骤S1。阅读器接着发送就绪指令，标签A, 标签B, 标签C处于步骤S3，并等待响应接入期或会话期指令。

接入期：在接入期，阅读器发送接入帧起始指令，处于步骤S3的标签A, 标签B, 标签C成功收到该指令后进入步骤S6。此时，标签A, 标签B, 标签C均响应接入指令。如图2，标签A, 标签B, 标签C在这次接入过程中，标签A, 标签C被接入成功，阅读器发送成功信息确认到标签A和标签C。因此，标签A, 标签C进入步骤S8，而标签B退回步骤S3，并等待重新接入。

接入期：阅读器继续发送接入帧起始指令，此时，标签B进入步骤S6。并在步骤S6继续响应阅读器的接入指令。而标签A, 标签C因已经进入步骤S8, 因而不再响应接入期的指令。在阅读器没有发送收集帧起始指令前，标签A, 标签C保持在步骤S8。在这次接入过程中，标签B被接入成功，阅读器发送信息确认B成功。因此，标签B收到确认信息后进入步骤S8。

收集期：在收集期，阅读器发送收集指令收集每个已接入标签的信息。当所有信息正确收集完成后，阅读器发送成功确认信息。标签A, 标签B, 标签C收到成功确认信息，全部进入步骤S12。

会话期：在会话期，阅读器发送指令与标签进行点到点通信。如果当阅读器分别与标签A, 标签B, 标签C完成所有通信后，阅读器可以发送休眠所有标签的指令，标签A, 标签B, 标签C收到休眠指令后全部进入步骤S18，即全部休眠。另一种情况是，当阅读器发起信息安全鉴别过程，分别与标签A和标签B进行信息安全相应的身份鉴别，鉴别成功后标签A和标签B转入步骤S13，即可以响应有信息安全要求的指令，即步骤S15。标签B保持在步骤S12。当阅读器针对标签A发送灭活指令后，标签A执行灭活指令，保持在灭活状态，即步骤S19。灭活后的标签A保持在灭活状态，不再响应任何指令，也不处理任何信息，而且以后上电后依然保持灭活。阅读器针对剩下的标签，即标签B和标签C发送休眠指令，标签B和标签C收到休眠指令后全部进入步骤S18，即全部休眠。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。   

Claims (7)

1.一种用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

    A）判断所述标签是否收到阅读器发送的、其目的地址为本标签身份识别码的信息安全鉴别指令？如是，执行下一步骤；否则退出本次信息安全鉴定；

    C）鉴别成功？如是，执行下一步，否则，返回步骤A）；

    D）接收并响应带有安全信息的指令；

在所述步骤A）之前还包括步骤M）使所述标签与所述阅读器进入信息交互状态；

所述步骤M）进一步包括如下步骤：

    M1）判断标签上电后在设定时间内是否收到第一指令，如是，执行下一步骤；否则，标签转入休眠，等待下一次上电；

    M2）在设定时间内是否收到第二周期开始指令或第四周期指令？如接收到第二周期开始指令，执行下一步骤；如接收到第四周期指令，跳转到步骤M6）；如在设定时间内未接收到任何指令，标签转入休眠，等待下一次上电；

    M3）响应在设定时间内接收到的设定第二周期指令，并判断是否收到响应成功确认信息，如是，执行下一步骤；否则，返回步骤M2）；

    M4）在设定时间内是否收到第三周期开始指令？如是，执行下一步骤；否则，重复本步骤；

    M5）响应在设定时间内接收到的设定第三周期指令，并判断是否收到响应成功确认信息，如是，执行下一步骤；否则，返回步骤M2）；

    M6）响应在设定时间内接收到的设定第四周期指令；

其中，所述第一指令是阅读器的就绪指令；所述第二周期是接入期；所述第三周期是收集期；所述第四周期是会话期。

2.根据权利要求1所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，其特征在于，所述步骤A）和步骤C）中还包括如下步骤：

    B）所述标签和所述阅读器之间相互发送至少一次所述信息安全鉴别指令或要求，要求对方发送安全识别信息进行身份鉴别。

3.根据权利要求1或2所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，其特征在于，所述步骤D）进一步包括：

    D1）接收所述带有安全信息的指令；

    D2）判断所述带有安全信息的指令是否灭活指令？如是，执行下一步骤，否则，响应所述指令；

    D3）所述标签进入灭活状态。

4.根据权利要求3所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，其特征在于，所述第二周期开始指令为接入期起始指令；所述第三周期开始指令为收集期起始指令。

5.根据权利要求4所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，其特征在于，所述步骤M3）进一步包括如下步骤：

    M31）接收到第二周期指令？如是，执行下一步骤；否则，重复本步骤直到设定时间，返回步骤M1）；

    M32）响应所述第二周期指令，并等待所述阅读器返回信息；

    M33）在设定时间内接收到所述阅读器返回的第二周期响应确认信息？如是，执行步骤M4）；否则执行步骤M34）；

    M34） 返回步骤M1）或在所述设定时间之后返回步骤M1）。

6.根据权利要求5所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，其特征在于，所述步骤M5）进一步包括如下步骤：

    M51）接收到第三周期指令？如是，执行下一步骤；否则，重复本步骤直到设定时间，返回步骤M1）；

    M52）响应所述第三周期指令，并等待所述阅读器返回信息；

    M53）在设定时间内接收到所述阅读器返回的第三周期响应确认信息？如是，执行步骤M6）；否则执行步骤M54）；

    M54） 返回步骤M1）或在所述设定时间之后返回步骤M1）。

7.根据权利要求6所述的用于电子标签接收的安全信息数据的处理方法，其特征在于，在所述步骤M1）-M6）中，所述标签接收到休眠指令时，进入休眠状态，等待下一次上电。

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