CN102402700B

CN102402700B - 一种移动rfid读写器终端及其基于wifi的自组织网络

Info

Publication number: CN102402700B
Application number: CN 201010283921
Authority: CN
Inventors: 谭霜; 何力; 贾焰; 方滨兴; 殷丽华; 韩伟红; 周斌; 樊华; 刘文懋; 于海宁; 陈娟
Original assignee: Beijing Computer Network And Information Security Research Center Of Harbin Institute Of Technology; Beijing Hetian Huizhi Information Technology Co Ltd; National University of Defense Technology
Current assignee: Beijing Computer Network And Information Security Research Center Of Harbin Institute Of Technology; Beijing Hetian Huizhi Information Technology Co Ltd; National University of Defense Technology
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-09-13
Also published as: CN102402700A

Abstract

本发明提供一种移动RFID读写器终端及其基于WIFI的自组织网络，该终端包括无线通信模块和射频识别模块；所述无线通信模块维护包含到达每个其它可移动RFID读写器的路径信息和接入点的路由表，所述无线通信模块用于从所述射频识别模块接收和发送消息和数据并且更新所述路由表；所述射频识别模块用于对无线通信范围的电子标签进行读写操作，当电子标签进入视频识别模块的工作区域时被激活，射频识别模块经无线通信模块进行相应地数据接收和处理。

Description

一种移动RFID读写器终端及其基于WIFI的自组织网络

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，更具体地，涉及一种移动RFID读写器终端及其基于WIFI的自组织网络。

背景技术

RFID读写器终端是物联网架构下接入互联网的数据收集终端，其通过无线射频技术获取数据，对标签进行相应地操作。目前EPC架构下的标签采用唯一的EPC编码，通过RFID读写器终端进行识别。RFID读写器终端通常预先安置在固定的位置，不能随意移动。通过标签的移动，RFID读写器终端基于无线射频识别技术采集标签数据，并通过连接的数据线将标签数据上传至互联网。传统的RFID读写器终端只能在一定的范围内对标签进行相应地操作，针对具体应用，如大型仓库、多入口超市或者需临时增设RFID读写器终端的场所而言，固定RFID读写器终端已不能满足需求。

802.11无线通信技术用于可移动节点之间的通信和移动节点与固定网络之间的通信，对于不同的带宽可以采用802.11协议簇中的不同协议，如802.11b的典型通信距离在数据传输速度为11Mbit/s时为30～45m，5.5Mbit/s时为40～45m，2Mbit/s时75～100m。在工作频率上，801.11标准簇工作在2.4GHz或5GHz非许可频率上，在2.4GHz频率段中，在物理层的传输技术上，有两种选择，第一、直接序列扩频(DSSS)，物理层的数据传输数率分别为1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s和11Mbit/s；第二、跳频扩频(FHSS)，物理层的数据传输数率分别为1Mbit/s和2Mbit/s。

现有的RFID读写器主要包括天线、射频识别模块和读写模块。天线是发射和接收射频载波信号的设备，天线用于发射由射频模块产生的射频载波，并接收从标签发射或反射回来的射频载波。射频模块，由射频振荡器、射频处理器、射频接收器以及前置放大器组成，射频模块可以发射和接收射频载波，射频载波信号由射频振荡器产生并被射频处理器放大，该载波通过天线发射；射频模块将天线接收的从射频识别标签发射/反射回来的载波解调后传给读写模块。读写模块，是由放大器、解码及纠错电路、微处理器、时钟电路、标准接口及电源组成，可以接收射频模块传输的信号，解码后获得标签内信息，或将要写入标签的信息编码后传递给射频模块，完成写标签操作。

目前可移动RFID读写器主流技术方案是采用蓝牙、zigbee短距离的无线通信技术进行点对点的连接，也就是一个可移动RFID读写器对应一个接入点(AP)，通信距离不过一般在10m左右。

总的来说，现有技术主要存在三方面的问题：第一，采用的蓝牙、zigbee无线传播技术的传播距离有限；第二，目前的无线传播技术带宽有限，造成传播延时增大；第三，目前的可移动RFID读写器与以太网中的无线接入点(AP)是以点对点进行连接的，也就是一个RFID读写器与一个AP相连接入互联网，当有多个无线RFID读写器存在时，就会受到接入点的瓶颈，影响传播速率，增加接入点将会造成资源的浪费。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提出一种移动RFID读写器终端及其基于WIFI的自组织网络。

根据本发明的一个方面，提出了一种可移动RFID读写器，包括无线通信模块和射频识别模块；

所述无线通信模块维护包含到达每个其它可移动RFID读写器的路径信息和接入点的路由表，所述无线通信模块用于从所述射频识别模块接收和发送消息和数据并且更新所述路由表；

所述射频识别模块用于对无线通信范围的电子标签进行读写操作，当电子标签进入视频识别模块的工作区域时被激活，射频识别模块经无线通信模块进行相应地数据接收和处理。

根据本发明的另一方面，提出了一种可移动RFID读写器基于WiFi的自组织网络，包括：多个所述的可移动RFID读写器，电子标签和数据收集器；

其中，RFID读写器采用主动路由协议，电子标签经过所述可移动RFID读写器时，所述可移动RFID读写器通过无线电载波激活电子标签，电子标签将数据信息上传到可移动RFID读写器中，可移动RFID读写器向电子标签发送控制命令并且将电子标签数据和自身信息保存在数据收集器上。

本发明将有线RFID读写器通过WIFI无线通信技术变为无线，使得RFID读写器可以在需要场所任意的增设和去除，给使用者带来了极大的便利；其次，可移动的RFID读写器可以自组织成一个网络，消息的传递可以通过单跳或多跳的方式与接入点相连，接入以太网，增大数据之间的传输带宽；再次，对于应用需求，采用WIFI中不同的协议，可以设计出同种结构但不同数据传播速率的产品。

本发明涉及到无线通信技术和自组织网络技术，在技术的实现环节可以有多种提供选择的技术。无线通信技术主要是采用802.11协议簇中802.11b，也就是WIFI。对于不同的应用，可以采用不同的802.11中的协议，来提供不同的带宽，只是简单替换协议。而自组织网络中自组织网技术主要采用Adhoc自组网技术，可以使用多种路由算法来达到设计的目的。

附图说明

图1是根据本发明的自组织网络路由示意图；

图2是根据本发明的自组织网络结构示意图；

图3是可移动RFID读写器注册示意图；

图4是RFID读写器的注销过程示意图；

图5是根据本发明的可移动RFID读写器的结构示意图；

图6是使用RTS/CTS的交互方式示意图；

图7是数据分片交互方式示意图；

图8示出BEB算法代码实现示意图；

图9示出可移动RFID读写器处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种移动RFID读写器终端及其基于WIFI的自组织网络进行详细描述。

总的来说，本发明采用WIFI协议簇中不同的协议，对于一种具体的应用只设置一个接入点，而可移动的RFID读写器终端自组织成一个局域网，局域网中的数据和消息的传递通过单跳或者多跳形式通过接入点接入以太网。当两个可移动RFID读写器之间需要进行消息交互时，不需要上传至收集端再传输到目标节点，而直接在自组织网内通过单挑或多跳的方式到达目标节点。

基于802.11协议簇可移动的RFID读写器，可以根据不同的带宽需求采用不同协议，如：1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s、11MBit/s。目前WIFI是802.11协议簇中较为成熟的协议，可提供11Mbit/s的带宽。WIFI协议主要用于两个节点之间的无线通信和节点与AP之间的无线通信。当两个节点在一定的通信范围内时，就可以通过预设计的协议栈进行数据和消息交换。对于一个具体的应用，当存在多个可移动的RFID时，可以自组织成一个局域网，消息可以经过单跳或多跳的方式将需要上传的数据经过AP传入以太网，组成的网络示意图如图2所示，网络中的节点是可移动的RFID读写器构成，具体结构如图4所示。图4中的每一个节点都是由无线通信模块和RFID射频识别模块组成。

图1和图2分别示出可移动的RFID读写器构成的自组织网络的路由示意图和网络结构示意图。其中，该自组织网络主要用于大型商场和大型仓库中，其中布置多个读写器，将这些读写器自组织成一个局域网，并通过接入点(AP)接入以太网，网络结构图如图2。其中，RFID读写器终端可以移动，当需要增加RFID读写器终端时，添置对应设备，设备采用的是主动路由协议，节点的上传数据的路径可以预先存储在节点本身的RAM存储器中，而目前的无线RFID读写器终端并没有很好的引入路由协议，一般采用泛洪的路由协议，效率较低。

如图2所示，首先选择一个可以接入互联网的无线接入点2作为总的数据收集端，其次在接入点的通信范围内可以放置可移动的RFID读写器1，通过可移动RFID读写器的注册，将接入点(2)和可移动RFID读写器1组成一个网络，当多个地方需要添加RFID读写器时，只需增加RFID读写器，并将其开启后注册到附近的自组织网络。当移动的电子标签7经过RFID读写器1时，RFID读写器1通过无线电载波5激活电子标签7，电子标签将数据信息上传到读写器1中，或者读写器1向电子标签7发送控制命令。

要加入自组织网络中的节点(即RFID读写器)必须先通过WIFI协议簇向附近的自组织网络范围注册，再根据路由协议更新自己的路由表，这样就可以收集数据，也能向电子标签发送控制命令，当读写器成为多余的设备时，就必须撤除，关闭电源，读写器将自动完成读写器的注销。

读写器注册

当RFID读写器开机时，它并没有任何的先验的网络拓扑信息，只能向其它已经存在的、由读写器组成的自组织网络发送信息包(包括自己标号和序列号)，通报自己的存在，当它的一跳邻居节点(如图4)收到这一消息后，就知道出现了一个新的节点，并将其加入到自己的成员列表中，并向邻居节点的节点广播。新增节点的邻居节点向其它节点发送一个完全更新。当新增节点收听到其邻居节点发来的路由更新分组后，新增节点利用这些信息构建自己的路由表，完成了读写器的注册。

假设存在4个节点A、B、C和D，其中D是新增节点，对于已搭建的自组织网络中的每一个节点都维护一个路由表，表中分别记录可以到达的节点、下一跳、跳数和序列号，表格具体形式如图3所示。目的节点为可以到达局域网中的节点，下一跳为到达目的节点必须经过本节点后的写一个节点，跳数为到达目的节点还需经过多少个节点，目的节点生成的序列号主要是为了避免路由环路而有目的节点生成的序列号，成员节点主要用来显示自组网内部节点成员。

表1节点保存的路由表

目的节点

下一跳

跳数

目的节点序列号

成员节点

如图3所示，新增节点出现在C节点的无信通信范围内时，D首先向邻居点发送递增路由更新消息(D，0，D_000，D)，递增路由更新消息只需向邻居节点发送改变的路由条目。当邻居节点C接到D发的路由更新消息后，将更新自己的路由表，并触发一次完全路由更新。具体过程为C节点增加自己的序列，由之前的C_590变为C_592再向邻居B、D做一次完全转存，B、D收到路由消息后随即更新自己的表项，添加到达新增节点D的路由信息，并改变到达C节点的目标序列号，表明此路由信息为最新，避免了路由环路。以此类推，直到所有的节点完成更新。

读写器注销

当一个节点准备离开自组织网络时，其邻居节点将无法探测到此节点，此时，就将认为链路已断，邻居节点就将自己的路由表中的选项做出三项调整：1.将跳数设为无穷大；2.将先前的序列号的值递增1，用来区分目的节点为更新报文分配的序列号；3.跳数为无穷将触发递增路由更新，当节点收到路由更新消息后，将路由表中相应地条目删除掉，在较短的时间内将通告到整个网络中的节点。

如图4所示，A、B、C、D是一个已经连接好的自组织网络，当节点D决定离开局域网时，只需关闭电源或将读写器撤走，节点C当一段时间内没有获得来自D节点的路由更新消息或者是数据信息时，则可判断其到节点D的链路已经断开。C节点将自动将自己的路由表项中跳数这一选项设为无穷，跳数无穷大将触发C节点向邻居节点广播路由信息，所广播的路由更新信息是一次递增路由信息，其路由条目所携带内容为(D，∞，D_101，D)，分别对应着(目的节点，下一跳，序列号，成员节点)，成员节点这一项需要根据跳数这一项来判断，当跳数为无穷大时，表明其它节点需要将递增路由更新信息中的节点剔除出去。

RFID读写器内部结构

图5给出了自组织网络中可移动的RFID读写器结构示意图，主要有三部分组成：无线通信模块1、读写器射频识别模块2和电子标签3。其中无线通信模块1可以和读写器射频模块2封装在一起，之间可以通过RS232串型通信相连，组成一个可以移动的RFID读写器，可以任意安装在某一固定地点，而电子标签3可以贴在商品或者对象上，通过读写器来收集数据和接收来自读写器的命令。无线通信模块1包括网络接口卡(NIC)4、三色指示灯5、MCU 6、RAM 7和非易失性存储器8。对于正常工作的节点，每一个节点需要建立并维护一个路由表，此路由表中包含到达自组织网络中每一个节点的路径信息，也包括到达接入点AP。由于可移动的RFID读写器放置到一个具体位置后可以不再移动，所以本发明中自组织网络采用的路由算法为主动式路由算法，又称为表驱动路由(table-driven)路由协议，每一个节点都及时的维护一个路由表，这样每一个节点上的信息就可以准确快速的到达目的节点。

如图5所示，MCU 6是无线通信模块的控制核心，处理数据转发和路由表维护；NIC 4是采用WIFI协议的NIC网卡，用来接收和发送消息和数据；RAM 7用来存储路由表，由于访问RAM存储器的速度较快，而读写器不但需要收集来自电子标签3的数据，也需要转发和接收其他节点传来的数据报文，每一个数据报文的到来，都需要不断的查询RAM存储器中的路由表来获得自己下一跳的地址。非易失性存储器8用存储暂时信息和掉电后路由表的维护。三色显示灯5用来显示自组织网络中节点之间的信号强弱程度。绿灯亮时，表示此节点与周围节点连接良好可以互传信息；黄灯亮时，表示信号强度不够，传输的信息有可能不能正确的传播出去，需加大功率；红灯亮时，表示周围节点或接入点AP不再此节点的通信范围内，需增加可转发信息的节点或接入点AP。

射频识别模块2主要用于对无线通信范围的标签读写数据，由控制模块11、接收模块12、频率合成器13、发射模块15和隔离器14组成。主要工作流程：读写器将无线电载波信号经过天线发射；当电子标签3进入发射天线的工作区域时，电子标签被激活，将自身信息的代码经天线发射出去；带标识码的标签将数据封装成数据包经射频识别模块录入，射频识别模块经无线通信模块进行相应地数据处理后传到无线天线模块。

发送部分的工作流程：

(1)、无线通信模块1通过通信接口发送操作命令给控制模块，启动识别流程的应用程序，并将相应的数据参数发送给编码模块20。

(2)、编码模块20将接收到的数据进行编码，形成基带信号后送往调制模块21。

(3)、调制模块21用基带信号对频率合成器13产生的本振信号进行调制(上变频)，形成标准规定的调制信号。

(4)、调制信号经功率放大器22放大，达到输出功率要求后，送往天线14，形成最终的发射信号。其中隔离器14使收发信号相互隔离开来。

接收部分的工作流程：

(1)、电子标签3接收到读写器发射的信号，获得能量被激活后，开始执行读写器的指令，将信息以返向散射的方式送至读写器天线。

(2)、天线14接收到信号，将其传送到解调模块19，经过接收模块12解调、滤波等处理后，形成低频解调信号。

(3)、低频解调信号经过模拟预处理模块18的放大、整形后，成为数字信号，送至解码模块17。

(4)、解码模块17对数字信号进行解码和效验，得到最终的标签信息。

(5)、最后，标签信息由控制模块经通信接口传送给无线通信模块1。

射频识别模块2从电子标签收集到的数据结构为：目的地址(8bit)+标签ID(8bit)+数据段(可变)，8位的数据节点可以最大访问64个自组织网络内的节点，标签ID主要用来形成起始地址，数据段是从电子标签收集到的没有经过加工的原始数据。

无线通信模块将收集到的数据进行封装，具体的数据结构为：目的地址(8bit)+起始地址(8bit)+数据段(可变)+奇偶校验(FEC，1bit)+数据处理模式标志位(1bit)。目的地址采用射频识别模块传来的数据包的报文头，起始地址为数据标签的编号，便于目的节点收到数据后辨明来自哪个节点，数据段是经过射频识别模块压缩后形成的数据，1bit奇偶校验位来进行简单的判断数据是否得到了正确的传输，1bit的数据数据处理模式标识位用于区别数据来自本节点，还是其他节点形成的数据包根据路由表中的信息发送到下一跳节点上，下一条节点将对数据数据包进行校验，看是否是自己需要数据，并判断数据是否正确。正确并且自己不需要此数据则根据自己的路由表节点转发至下一条节点上。数据处理模式标志位主要是用来区分是自组网内部节点需处理的数据，还是需上传至以太网，当需要上传至以太网时，源节点到接入点AP路径上的节点将直接转发，而不需要节点对其进行处理。

可移动的RFID读写器由于具有可移动的特点，采用UPS 9动态的调控电源，可以使得每一个可移动的RFID读写器的使用时间达到最优。

读写器之间的MAC层交互协议

如图1所示，当多个读写器自组织成一个多跳网络时，自组织网络是一个多跳共享网络，在一个公用的信道上需要实现所有用户的互联和通信，怎么让读写器之间能正常的通信和数据交换，是本发明解决的一个重点，而MAC层是数据链路层的一个特殊的子层，介质的介入控制是MAC子层的主要任务。IEEE802.11MAC协议有两种工作方式：一种是分布式控制功能(DCF，Distributed Coordination Function)；另一种是中心控制功能(PCF，PointCoordination Function)。本发明在MAC层将采用DCF接入方式来延缓隐终端和暴露终端问题，DCF是用于支持异步数据传输的基本接入方式，它以“尽力而为”(Best Effort)的方式工作。

节点通过将MAC层协议数据单元(MPDU)的持续时间放到RTS、CTS和DATA帧头部来实现虚拟载波侦听。MPDU是指读写器节点将数据报文传到物理层的一个完整的数据单元，它包含头部、净荷和32bit的CRC(循环冗余校验)码。持续期字段表示目前节点发送数据占用信道的时间，它通常是发送节点根据自己数据报文的长度而进行估算的一个时间长度。移动节点通过这个字段调节网络分配矢量(NAV，Network Allocation Vector)。NAV表示目前发送完成需要的时间。无论是物理载波侦听，还是虚拟载波侦听，只要其中一种方式表明信道忙碌，就将信道标注为“忙”。

接入无线信道优先级用帧与帧之间的间隔表示，称作IFS(InterFrameSpace)，它是传输信道强制的空闲时间。DCF方式中IFS包括SIFS(short IFS)和DIFS(DCF-IFS)，DIFS要大于SIFS。本实施例采用RTS/CTS控制帧实现信道带宽的预留，减少冲突造成的带宽损耗。RTS为20字节，CTS为14字节，而数据帧最大可以达到2346字节，所以RTS/CTS相对较小。如图1中的节点E需要向B发送数据，它首先必须要竞争信道，先发送RTS帧，周围的节点C、D、F听到节点E发出的RTS后，从中解读出持续期字段，相应地设置它们的网络分配矢量(NAV)。经过SIFS时间以后，目标节点B发送CTS帧。周围节点C、D、F听到CTS的节点从中解读出持续期字段，相应地更新他们的网络分配矢量(NAV)。源节点E一旦收到目标节点B传来的CTS，经过SIFS时间，源节点就会MPDU。如图6所示，读写器节点可以根据自己所传的数据量来选择是否使用RTS/CTS，也可以要求只有在MPCU超过一定得大小时才使用RTS/CTS，或者不管什么情况下使用RTS/CTS。一旦冲突发生在RTS或CTS，对带宽的损失造成的影响是很小的。然而，对于低负荷的信道，RTS/CTS的开销会增加时延。

在大的MPCU从逻辑链路层传到MAC层以后，为了增加传输的可靠性，会将其分片(Fragment)发送，可以设定一个分片门限(Fragment Threshold)，一旦MPCU超过这个门限将被分成多个片段，片段的大小与门限相等，其中最后一个片段是变成的，一般小于门限。当一个MPCU被分成片后，将按顺序发送，如图7所示。信道只有在所有的片段传送完毕或目标节点没有接收到其中一个片段的才释放信道。目标节点每收到一个片段都将向源节点发送ACK确认信号。源节点收到一个ACK，经过SIFS时间，再发送另一个数据帧。所以，在整个数据帧的传输过程中，源节点一直通过间隔SIFS时间产生的优先级来维持信道的控制。如果已经发送的数据帧片段没有得到确认，源节点就停止发送过程，重新开始竞争接入信道。一旦接入信道，源节点就从最后未得到确认的数据片段开始发送。分片传输数据时的采用RTS/CTS交互方式，只有在分片数据第一个片段开始时才进行。RTS/CTS头部中的持续期只到第一个片段的ACK被接收到为止。以后其它周围节点从后续的片段获取持续期，来更新自己的网络分配矢量(NAV)。

对于信道接入的冲突避免采用二进制指数退避算法(BEB)来解决节点发送失败或是发生冲突，需要退避重发时时间计算问题。图8定义了BEB(BinaryExponential Backoff)算法中Finc和Fdec函数，分别描述在发生冲突和交互成功时两种情况下退避计数器的取值。其中COUNTER是指退避计数器的值，MAX和MIN分别为退避计数器的最大值和最小值。每次发生冲突时，退避计数器的每值加倍；次交互成功时，退避计数器的值降到最小值。

本发明设计的自组织网络是一个多跳的临时性自治系统，在这种环境中，由于节点之间的无线通信覆盖的范围的有限性，两个无法直接通信的移动节点可以借助其他节点进行分组转发来进行数据通信，自组网节点之间是通过多条数据转发机制进行数据交换，需要路由协议进行分组转发决策。由于可移动的读写器节点预先安置好后就不再移动，本发明对DSDV路协议进行改进来对应实现。

节点保存的数据

要求每一节点都保存一张路由表用来转发分组，一张附加表保存增量分组发布的路由更新信息。路由表中要为每一个可达的目的节点保存一个路由条目。路由条目如表2所示：

表2读写器保存的路由条目

目的节点

下一跳

跳数

目标节点序列号

成员节点

目的节点：数据发送的目标节点

下一跳：下一跳节点地址

跳数：到达目标节点的跳数

目的节点序列号：由目的节点产生，用来防止路由回路，并确保路由信息是最新的

成员节点：自组织网络的成员列表

节点交互的数据

节点之间需要交换路由更新分组来维护节点保存的路由表。路由更新分组采用两种形式。第一种为完全路由更新，它包含了节点路由表的所有信息。在本发明中，这一种路由更新信息很少发送，只有新增节点和组网初期时才发送此数据分组；第二种为递增路由更新消息分组，它仅发送据最近的完全更新后路由条目的变化。

自组织网络中的每一个节点都必须保存一个路由表，表中列出了所有可达的目的节点及到达该节点的跳数。节点间通过周期性发布路由更新分组来交互路由信息，来维护网络中各个节点之间的联系。图1给出了自组织网络的示意图，自组织网络由A、B、C、D、E、F六个节点组成，六个节点的内部结构图5中详细给出，A节点通过接入点访问到互联网，所以此自组网中节点收集到的数据，如需要上传到互联网上时，必须经过节点A。每一个节点中都相应地存储着到达自组织网络中各个节点的路由表，给出了E节点的详细的路由表，如表3所示。当节点B向C、F附近移动时，E保存更新后的路由表如表4所示。

从表4可以看出，只有B的路由条目更改了量度，但许多路由条目收到了新的序列号，这是以递增型路由更新信息发布的路由条目更新信息。对B移到C、F附近时就将重复可移动节点注册的过程，这里将不再阐述。当更新信息到达E节点时，E节点就以某一频率广播路由更新分组。在E中，递增路由更新信息如表5所示。

表3E节点中储存的路由表

表4E更新后的路由表

表5E节点向邻居节点发布的更新路由条目

目的节点	跳数	序列号
			E	0	E_502
B	2	B_238
			A	2	A_516
C	1	C_674
			D	1	D_820

F

1

F_186

图9示出RFID读写器的处理流程。确定需增设的可移动RFID读写器位置，放置RFID读写器；开启RFID读写器，判断连接是否成功。观察信号显示灯，判断是否接入自组织网络，当信号灯显示红灯或黄灯时，表示信号较弱，需增加可移动RFID读写器节点来做之间数据转发；否时，将重启RFID读写器。判断设备是否接入自组织网络；否时，将重启RFID读写器。驱动RFID读写器处理数据。主要包括两部分组成：先判断处理数据的节点是源节点还是路径节点。路径节点处理数据时，只需查找路由表信息，转发至下一条；而处于源节点发射数据时，将射频识别模块传来的数据通过无线模块，封装数据包。判断数据读入是否正确。查找路由表，发送至下一跳。结束。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims

1.一种可移动RFID读写器，包括无线通信模块和射频识别模块；

所述射频识别模块用于对无线通信范围的电子标签进行读写操作，当电子标签进入视频识别模块的工作区域时被激活，射频识别模块经无线通信模块进行电子标签的数据接收和处理；

所述可移动RFID读写器通过将MAC层协议数据单元的持续时间放到RTS、CTS和DATA帧头部来实现虚拟载波侦听，MAC层协议数据单元是指读写器节点将数据报文传到物理层的完整的数据单元。

2.权利要求1的可移动RFID读写器，其中，所述无线通信模块通过通信接口发送操作命令来启动识别流程，并通过射频识别模块将相应的命令数据进行编码、调制，形成标准规定的调制信号；其中，射频识别模块将收发信号相互隔离。

3.权利要求1的可移动RFID读写器，其中，所述电子标签接收到RFID读写器发射的信号被激活后，将标签信息发送到可移动RFID读写器的天线。

4.权利要求1的可移动RFID读写器，其中，所述射频识别模块从电子标签收集到的数据结构为：目的地址+标签ID+数据段，标签ID用来形成起始地址，数据段是从电子标签收集到的原始数据。

5.权利要求1的可移动RFID读写器，其中，所述无线通信模块将从射频识别模块接收的数据封装的数据结构为：目的地址+起始地址+数据段+奇偶校验+数据处理模式标志位。

6.权利要求1的可移动RFID读写器，还包括用于给可移动RFID读写器供电的UPS动态调控电源。

7.权利要求1的可移动RFID读写器，其中，所述路由表包括：目的节点、下一跳节点地址、到达目标节点的跳数、目的节点序列号和成员节点，其中节点指可移动RFID读写器。

8.一种可移动RFID读写器基于WiFi的自组织网络，包括：多个前述权利要求的任一项所述的可移动RFID读写器，电子标签和数据收集器；

9.权利要求8的自组织网络，其中，可移动RFID读写器在加入网络时发送包括标号和序列号的信息包，当其一跳邻居节点收到该信息包后，将其加入到自己的成员列表中，并向邻居节点的节点广播路由更新；可移动RFID读写器收到邻居节点发来的路由更新后，构建自己的路由表，完成注册。

10.权利要求8的自组织网络，其中，可移动RFID读写器离开自组织网络后，其邻居节点将无法探测到该可移动RFID读写器，则将路由表中的对应选项的跳数设为无穷大，将先前的序列号的值递增1，将路由表中相应地条目删除并且广播。

11.权利要求8的自组织网络，其中，所述自组织网络是多跳共享网络。

12.权利要求11的自组织网络，其中，所述可移动RFID读写器根据所传的数据量来选择是否使用RTS/CTS，或者在MAC层协议数据单元的持续时间超过一定大小时使用RTS/CTS。

13.权利要求12的自组织网络，其中，所述可移动RFID读写器在数据传输过程中，将MAC层协议数据单元分片发送，目标节点每收到一个分片都发送ACK信号，所述可移动RFID读写器收到ACK信号，经过SIFS时间产生的优先级来维持信道的控制。

14.权利要求13的自组织网络，其中，多个所述可移动RFID读写器之间交换路由更新分组来维护节点保存的路由表，路由更新分组包括完全路由更新分组和递增路由更新分组。