CN102799842A - 标签清点方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种标签清点方法及系统，在上述方法中，在无标签回复时隙后，处于清点状态的标签接收来自于阅读器的成功确认指令，其中，该成功确认指令携带有参数值；各个标签根据参数值调整计数器值。根据本发明提供的技术方案，可以减少空闲时隙，提高清点效率。

Description

标签清点方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种标签清点方法及系统。
背景技术
在无源射频识别(Radio Frequency Identify，简称为RFID)实际应用中，很多情况下是在射频场中存在一个阅读器对应多个电子标签。当阅读器同时清点多个电子标签时，就会出现信道争用，发生碰撞，电子标签无法将信息正确发送给阅读器。因此，需要采取一定的机制避免碰撞或减少碰撞。
现有的国际标准化组织(International Standardization Organization，简称为ISO)18000-6中，A类和C类采用时隙ALOHA算法，而B类采用二叉树(Binary Tree)算法解决碰撞问题。时隙ALOHA和Binary Tree都是基于时分多路访问方式，以下分别描述ALOHA和Binary Tree算法。
时隙ALOHA算法，是把时间分成若干离散时隙，要求标签随机选择其中一个时隙，在时隙的分界处发送数据。在ISO 18000-6A类和C类协议中，使用时隙ALOHA算法实现防碰撞的过程为：在每次清点过程开始时，阅读器通知所有标签一个可选时隙的范围，标签从中随机选择一个时隙回复，标签或成功发送或完全碰撞，若发生碰撞则重新选择时隙并发送，直至所有标签全部成功发送。
Binary Tree算法的基本思想是将处于碰撞的标签分裂成左右两个子集0和1，先查询子集0，若没有冲突，则正确识别标签，若仍有冲突则再分裂，把子集0分为00和01两个子集，依次类推，直到识别出子集0中的所有标签，再按此步骤查询子集1。Binary Tree算法如图1所示。在ISO 18000-6B类协议中，使用BinaryTree算法实现防碰撞的过程为：阅读器发送开始清点指令，使所有标签开始回复，标签在收到指令后，由随机数发生器生成0或1，这样就将标签分成随机数为0和随机数为1的两个子集，与二叉树对应，这里我们称之为左分支(0分支)和右分支(1分支)；随机数为0的标签，即处在左分支的标签，立即回复，而随机数为1的标签，即处在右分支的标签，将计数器值设为1，必须等待左分支回复完才能执行分裂回复；若没有碰撞并回复成功，则阅读器发送指令确认，并使得标签计数器值减1；若标签碰撞，阅读器发送指令，使计数器值为0的标签，即左分支的标签重新分裂，计数器值非0的标签，即右分支的标签计数器值加1；如此循环直到所有标签全部成功回复。
从对Binary Tree防碰撞过程的描述中，可以看出Binary Tree算法每次都是在树的左端也就是0标签附近进行二叉分裂，这种方法的优点在于整个标签清点过程中，标签计数器值不会变的很大，这样就可以减少空时隙，提高整个清点效率。
但是，在一些改进算法中，在Binary Tree算法的起始位置，加入了预先分组的算法，这样就会使得标签散列较多，如果预先分组数量选择不好的情况下，就会出现标签数量远小于分组数量。以下结合图1描述加入分组算法的Binary Tree算法的清点方法。
图1是根据相关技术的加入分组算法的Binary Tree算法的清点流程图。如图1所示，该清点流程主要包括以下处理：
步骤S102：阅读器选择处于有效射频场区域的标签。阅读器发送选择(Select)指令，所有标签收到选择指令后进行条件匹配，满足条件的标签进入清点过程。同时阅读器将起始的标签数量通过Select指令发送给标签。
步骤S104：阅读器发送开始清点指令，同时开始在规定的时隙上接收来自标签的信号。
步骤S106：标签接收到开始清点指令后，初始化自身信息，在阅读器通知的可选范围内选择一个随机数作为计数器的初始值，计数器值为0的分支回复阅读器。
步骤S108：判断阅读器在规定时隙内是正确接收标签的回复信息或无标签回复信息或者是碰撞错误信息，如果是正确回复信息或者无回复信息，转入步骤S110，如果是碰撞错误信息，转入步骤S114；
步骤S110：阅读器向标签发送成功确认指令，并进入下一个时隙接收。
步骤S112：当标签接收到成功确认指令时，标签标识(ID)符合Success指令参数的标签(即正确发送回复信息的标签)回复确认成功后离开清点过程，不再响应与清点相关的指令，ID不符合success指令参数的标签(即计数器值不为0的标签)，计数器值减1，计数器值为0的标签回复阅读器，执行步骤S118；如果步骤S110中未接收到标签回复信息，则此时没有确认的标签，所有标签计数器值都减1。
步骤S114：若阅读器在规定时隙内接收标签的碰撞错误回复信息，则认为多个标签回复，发生碰撞，阅读器向标签发送失败确认指令，并进入下一个时隙接收。
步骤S116：标签接收到失败确认指令时，计数器值为0的标签进行分裂，启动随机数发生器，根据生成的随机数修改计数器的值。其他标签(即计数器非0的标签)，将计数器值加1，然后计数器值为0的标签回复阅读器，执行步骤S118；
步骤S118：按照结束条件判断清点过程是否结束，如果结束就退出清点流程，如果没有结束就返回步骤S108继续进行清点。
以下结合图2所示的一个示例进一步描述上述标签清点方法。
图2是根据相关技术的加入分组算法Binary Tree进行标签清点的示意图。如图2所示，清点过程包括以下处理：
处理(1)：初始化，标签数量为4，而分组选择为8，则计数器值可能出现0，1，5，6；
处理(2)：正确清点第一个标签，其他计数器减一，则剩余计数器为0，4，5；
处理(3)：正确清点第二个标签，其他计数器减一，则剩余计数器为3，4；
处理(4)：无标签回复时隙，计数器减一，则剩余计数器为2，3；
处理(5)：无标签回复时隙，计数器减一，则剩余计数器为1，2；
处理(6)：无标签回复时隙，计数器减一，则剩余计数器为0，1；
处理(7)：正确清点第三个标签，则剩余计数器为0；
处理(8)：正常清点第四个标签，整个清点流程结束。
由图1和图2可知，当射频识别系统中分组数量与标签数量差异较大时，会存在大量的空闲时隙，从而降低了标签清点的效率。
发明内容
针对相关技术中在射频识别系统中分组数量与标签数量差异较大出现大量空闲时隙的问题，本发明提供了一种标签清点方法及系统，以解决上述问题至少之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种标签清点方法。
根据本发明的标签清点方法包括：在无标签回复时隙后，处于清点状态的标签接收来自于阅读器的成功确认指令，其中，成功确认指令携带有参数值；各个标签根据参数值调整计数器值。
在标签接收来自于阅读器的成功确认指令之前，还包括：阅读器确定参数值，并将参数值设置在成功确认指令中进行发送。
上述阅读器确定参数值包括：阅读器根据无标签回复时隙的连续状况确定参数值。
上述阅读器根据无标签回复时隙的连续状况确定参数值包括：阅读器根据连续出现无标签回复时隙的次数，确定是否调整本次发送的成功确认指令中携带的参数值。
上述阅读器根据连续出现无标签回复时隙的次数，确定是否调整本次发送的成功确认指令中携带的参数值包括：如果连续出现无标签回复时隙的次数增大，则确定增大本次发送的成功确认指令中携带的参数值。
各个标签根据参数值调整计数器值包括：各个标签将本次接收成功确认指令之前的计数器值与参数值的差值更新为当前计数器值。
根据本发明的另一方面，提供了一种标签清点系统。
根据本发明的标签清点系统包括：处于清点状态的标签；各个标签均包括：接收模块，用于在无标签回复时隙，接收来自于阅读器的成功确认指令，其中，成功确认指令携带有参数值；调整模块，用于根据参数值调整计数器值。
上述系统还包括：阅读器；阅读器包括：确定模块，用于确定参数值；发送模块，用于将参数值设置在成功确认指令中进行发送。
上述确定模块包括：确定单元，用于根据无标签回复时隙的连续状况确定参数值。
上述调整模块包括：计算单元，用于计算本次接收成功确认指令之前的计数器值与参数值的差值；更新单元，用于将差值更新为当前计数器值。
通过本发明，阅读器在遇到大量空闲时隙的时候，利用Success指令加速标签计数器的减小，解决了相关技术中在射频识别系统中分组数量与标签数量差异较大出现大量空闲时隙的问题，进而可以减少空闲时隙，提高清点效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的加入分组算法的Binary Tree算法的清点流程图；
图2是根据相关技术的加入分组算法Binary Tree进行标签清点的示意图；
图3是根据本发明实施例的标签清点方法的流程图；
图4是根据本发明优选实施例的Success指令结构的示意图；
图5是根据本发明优选实施例的标签清点方法的流程图；
图6是根据本发明实例的标签清点方法的示意图；
图7是根据本发明实施例的标签清点装置的结构框图；
图8是根据本发明优选实施例的标签清点装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图3是根据本发明实施例的标签清点方法的流程图。如图3所示，该标签清点方法包括：
步骤S302：在无标签回复时隙(即空闲时隙)后，处于清点状态的标签接收来自于阅读器的成功确认指令，其中，该成功确认指令携带有参数值；
步骤S304：各个标签根据参数值调整计数器值。
相关技术中，当射频识别系统中分组数量与标签数量差异较大时，会存在大量的空闲时隙，从而降低了标签清点的效率。采用图3所示的方法，阅读器在遇到大量空闲时隙的时候，利用成功确认(Success)指令加速标签计数器的减小，可以减少空闲时隙，提高清点效率。
优选地，在标签接收来自于阅读器的成功确认指令之前，还可以包括以下处理：阅读器确定参数值，并将参数值设置在成功确认指令中进行发送。上述成功确认(Success)指令具体可以参见图4。
图4是根据本发明优选实施例的Success指令结构的示意图。如图4所示，在Success指令中，加入M参数，阅读器确定M参数的取值，标签收到Success指令后，解析出M，将自身计数器的值减去M作为新的计数器值进行防碰撞操作，如果新计数器值为0，则应答标签信息，否则等待阅读器的指令。
在优选实施过程中，上述阅读器确定参数值可以进一步包括以下处理：阅读器根据无标签回复时隙的连续状况确定上述参数值。当然，在具体实施过程中，上述阅读器还可以根据其他算法确定上述参数值，例如，将上述参数值设置为预定值。
其中，阅读器根据无标签回复时隙的连续状况确定参数值可以包括以下处理：阅读器根据连续出现无标签回复时隙的次数，确定是否调整本次发送的成功确认指令中携带的参数值。
具体地，如果连续出现无标签回复时隙的次数增大，则可以增大本次发送的成功确认指令中携带的参数值。
例如，在首个无标签回复时隙，阅读器确定发送的成功确认指令中携带的参数值为1。之后，如果出现了第二个无标签回复时隙，阅读器可以调整本次发送的成功确认指令中携带的参数值为2，如果出现了第三个无标签回复时隙，阅读器可以调整本次发送的成功确认指令中携带的参数值为4。
优选地，各个标签根据参数值调整计数器值可以进一步包括以下处理：各个标签将本次接收成功确认指令之前的计数器值与上述参数值的差值更新为当前计数器值。
以下结合图5和图6描述上述优选实施方式。
图5是根据本发明优选实施例的标签清点方法的流程图。如图5所示，该标签清点方法主要包括以下处理：
步骤S502：阅读器选择处于有效射频场区域的标签。阅读器发送选择(Select)指令，所有标签接收到选择指令后进行条件匹配，满足条件的标签进入清点过程。同时阅读器将起始的标签数量通过Select指令发送给标签。
步骤S504：阅读器发送开始清点指令，同时开始在规定的时隙上接收来自标签的信号。
步骤S506：标签接收到开始清点指令后，初始化自身信息，在阅读器通知的可选范围内选择一个随机数作为计数器的初始值，计数器值为0的分支回复阅读器。
步骤S508：判断阅读器在规定时隙内是正确接收标签的回复信息或无标签回复信息或者是碰撞错误信息，如果是正确回复信息，转入步骤S510，如果是碰撞错误信息，转入步骤S514，如果是无标签回复信息，则转入步骤S518；
步骤S510：阅读器向标签发送成功确认指令，并进入下一个时隙接收。
步骤S512：当标签收到成功确认指令时，标签标识(ID)符合Success指令参数的标签(即正确发送回复信息的标签)回复确认成功后离开清点过程，不再响应与清点相关的指令，ID不符合success指令参数的标签(即计数器值不为0的标签)，计数器值减1，计数器值为0的标签回复阅读器，执行步骤S522；如果步骤S510中未收到标签回复信息，则此时没有确认的标签，所有标签计数器值都减1。
步骤S514：若阅读器在规定时隙内接收标签的碰撞错误回复信息，则认为多个标签回复，发生碰撞，阅读器向标签发送失败确认指令，并进入下一个时隙接收。
步骤S516：标签收到失败确认指令时，计数器值为0的标签进行分裂，启动随机数发生器，根据生成的随机数修改计数器的值。其他标签(即计数器非0的标签)，将计数器值加1，然后计数器值为0的标签回复阅读器，执行步骤S522；
步骤S518：阅读器向标签发送Success指令，并进入下一个时隙接收。该Success指令携带参数，如果连续无回复时隙超过2，则标签计数器减2。
步骤S520：当标签收到Success指令时，标签按照Success指令携带的参数进行计数器值调整，调整后计数器值为0的标签回复阅读器，执行步骤S522；
步骤S522：按照结束条件判断清点过程是否结束，如果结束就退出清点流程，如果没有结束就返回步骤S508继续进行清点。
以下结合图6所示的示例进一步描述标签清点方法。
图6是根据本发明实例的标签清点方法的示意图。其中，Success参数调整算法是第一个空闲时隙后发送Success指令携带的参数M为1，连续第二个空闲时隙后Success指令携带的参数M为2。如图6所示，该标签清点过程主要包括以下处理：
处理(1)：初始化，标签数量为4，而分组选择为8，则计数器值可能出现0，1，5，6；
处理(2)：正确清点第一个标签，其他计数器减一，则剩余计数器为0，4，5；
处理(3)：正确清点第二个标签，其他计数器减一，则剩余计数器为3，4；
处理(4)：第一个无标签回复时隙，计数器减一，则剩余计数器为2，3；
处理(5)：第二个无标签回复时隙，计数器减二，则剩余计数器为0，1；
处理(6)：正确清点第三个标签，则剩余计数器为0；
处理(7)：正常清点第四个标签，整个清点流程结束。
从本实例可以看出，采用本方法之后，清点时隙数从8个减少为7个，空闲时隙从3个减少为2个，提升了清点效率。
图7是根据本发明实施例的标签清点系统的结构框图。如图7所示，该标签清点系统包括：处于清点状态的标签10，12，...1N；其中，各个标签均包括：接收模块100，用于在无标签回复时隙，接收来自于阅读器的成功确认指令，其中，成功确认指令携带有参数值；调整模块102，用于根据参数值调整计数器值。
在图7所示的系统中，阅读器在遇到大量空闲时隙的时候，利用成功确认(Success)指令加速标签计数器的减小，可以减少空闲时隙，提高清点效率。
优选地，如图8所示，上述系统还可以包括：阅读器20；阅读器20可以进一步包括：确定模块200，用于确定参数值；发送模块202，用于将参数值设置在成功确认指令中进行发送。
优选地，上述确定模块200可以进一步包括：确定单元2000(图8未示出)，用于根据无标签回复时隙的连续状况确定参数值。
其中，上述确定模块200，用于根据连续出现无标签回复时隙的次数，确定是否调整本次发送的成功确认指令中携带的参数值。例如，如果连续出现无标签回复时隙的次数增大，则增加本次发送的成功确认指令中携带的参数值。
优选地，调整模块102可以进一步包括：计算单元1020(图8未示出)，用于计算本次接收成功确认指令之前的计数器值与上述参数值的差值；更新单元1022(图8未示出)，用于将差值更新为当前计数器值。
需要注意的是，上述标签清点系统中的标签10，12，...1N以及阅读器20中各模块以及各单元相互结合的优选实施方式具体可以参见图3至图6的描述，此处不再赘述。
综上所述，借助本发明提供的上述实施例，根据空闲时隙的情况，将Success指令对标签的操作定义为计数器减小，但是并不固定减一，减小的情况根据阅读器在Success指令中携带的参数来处理。由此可以在遇到大量空闲时隙的时候，利用Success指令加速标签计数器的减小，即利用一个时隙实现多个计数器计数值加速减少的情况，进而可以有效减少空闲时隙，提高清点效率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种标签清点方法，其特征在于，包括：
在无标签回复时隙后，处于清点状态的标签接收来自于阅读器的成功确认指令，其中，所述成功确认指令携带有参数值；
各个所述标签根据所述参数值调整计数器值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述标签接收来自于阅读器的成功确认指令之前，还包括：
所述阅读器确定所述参数值，并将所述参数值设置在所述成功确认指令中进行发送。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阅读器确定所述参数值包括：
所述阅读器根据无标签回复时隙的连续状况确定所述参数值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述阅读器根据无标签回复时隙的连续状况确定所述参数值包括：
所述阅读器根据连续出现无标签回复时隙的次数，确定是否调整本次发送的成功确认指令中携带的所述参数值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阅读器根据连续出现无标签回复时隙的次数，确定是否调整本次发送的成功确认指令中携带的所述参数值包括：
如果连续出现无标签回复时隙的次数增大，则确定增大本次发送的成功确认指令中携带的所述参数值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，各个所述标签根据所述参数值调整计数器值包括：
各个所述标签将本次接收所述成功确认指令之前的计数器值与所述参数值的差值更新为当前计数器值。
7.一种标签清点系统，其特征在于，包括：处于清点状态的标签；各个所述标签均包括：
接收模块，用于在无标签回复时隙，接收来自于阅读器的成功确认指令，其中，所述成功确认指令携带有参数值；
调整模块，用于根据所述参数值调整计数器值。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：阅读器；所述阅读器包括：
确定模块，用于确定所述参数值；
发送模块，用于将所述参数值设置在所述成功确认指令中进行发送。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述确定模块包括：
确定单元，用于根据无标签回复时隙的连续状况确定所述参数值。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述调整模块包括：
计算单元，用于计算本次接收所述成功确认指令之前的计数器值与所述参数值的差值；
更新单元，用于将所述差值更新为当前计数器值。
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Application publication date: 20121128

Assignee: ZTE INTELLIGENT IOT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: ZTE Corp.

Contract record no.: 2016120000023

Denomination of invention: Method and system for counting labels

Granted publication date: 20160824

License type: Common License

Record date: 20160905

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