CN104700130A - 一种超高频rfid读写器的防碰撞方法 - Google Patents

Abstract

一种超高频RFID读写器的防碰撞方法，涉及射频通信领域，RFID读写器发送寻呼命令给标签，当有标签响应时，判断是否有标签碰撞存在，如果是，RFID读写器进行防碰撞处理，RFID读写器根据收到叠加数据，获取并将发生碰撞的最高位数据设置为0，该位之前的数据不变，该位之后每位数据都设置为1，得到下次发送寻呼命令的数据，按上述方式发送新的寻呼命令并判断，直至RFID读写器识别出一个标签，然后将寻呼命令回退到上次寻呼命令的父节点处，再按上述方式发送并判断，直至没有标签碰撞存在，上述方式中，RFID读写器和标签之间通过超高频段通信。本发明满足远距离读写要求，实现标签防碰撞，能够依次识别所有标签并与之通信。

Description

一种超高频RFID读写器的防碰撞方法

技术领域

本发明涉及射频通信领域，具体来讲是一种超高频RFID读写器的防碰撞方法。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术是近年来发展十分迅速的一种非接触式的自动识别技术，广泛应用在人们社会生活的各个领域，如公交卡、身份证等。它是利用射频信号和空间耦合的传输特性，实现对特定物体的自动识别。RFID技术根据工作波段的不同，可分为低频(125/134KHz)、高频(13.56MHz)、超高频(433MHz、860MHz～960MHz)和微波(2.4GHz～5.8GHz)几种形式。不同的工作波段下RFID标签的读写距离也不同，从低频到微波，射频信号的穿透能力依次增强，读写距离也依次增加。

RFID技术应用到光纤配线系统端口管理中，主要存在两个问题：一是现有RFID技术中采用的是高频波段，读写标签距离有限，类似于贴近式管理，如果远距离读写，会导致误差率高。二是标签碰撞问题，即如果在读写器射频范围内同时存在多个标签响应，读写器无法同时读取所有的标签信息，无法快速准确定位某一个标签，并实现与之通信。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种超高频RFID读写器的防碰撞方法，满足远距离读写要求，实现标签防碰撞，能够依次识别所有标签并与之通信。

为达到以上目的，本发明采取一种超高频RFID读写器的防碰撞方法，RFID读写器发送包含电子产品代码的寻呼命令给标签，当有标签响应时，判断是否有标签碰撞存在，如果否，RFID读写器识别出一个标签并与之通信，通信完成后将标签处于停止状态；如果是，RFID读写器进行防碰撞处理，RFID读写器根据收到的多个碰撞标签回复信息的叠加数据，获取哪位数据发生碰撞，并将发生碰撞的最高位数据设置为0，该位之前的数据不变，该位之后每位数据都设置为1，得到下次发送寻呼命令的数据，按照上述方式发送新的寻呼命令并判断，直至RFID读写器识别出一个标签，然后将寻呼命令回退到上次寻呼命令的父节点处，再次按上述方式发送并判断，直至没有标签碰撞存在，上述方式中，RFID读写器和标签之间通过超高频段通信。

在上述技术方案的基础上，RFID读写器发送寻呼命令后，处于等待状态的标签将收到寻呼命令中的电子产品代码与自身电子产品代码比较，如果所述电子产品代码大于等于自身电子产品代码，则该标签响应RFID读写器。

在上述技术方案的基础上，RFID读写器发送寻呼命令后，如果没有标签响应，则重新发送寻呼命令。

在上述技术方案的基础上，当标签处于停止状态后，下次RFID读写器发送寻呼命令，该标签不再进行响应。

在上述技术方案的基础上，所述RFID读写器包括超高频射频发送模块和超高频射频接收模块，标签为超高频的标签，超高频射频发送模块发送寻呼命令给标签，标签响应由超高频接收模块接收。

在上述技术方案的基础上，所述超高频包括433MHz、860MHz～960MHz。

本发明的有益效果在于：RFID读写器和标签之间通过超高频段通信，增加射频通信距离，现场操作人员无需持读写器贴近每一个标签进行读写操作。RFID读写器进行防碰撞处理的方式，能够实现标签防碰撞，保证RFID读写器射频范围内的所有标签信息依次进行通信。

附图说明

图1为本发明应用的RFID系统工作模型；

图2为本发明具体实施例的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明超高频RFID读写器的防碰撞方法所应用的RFID系统工作模型，包括RFID中间件、RFID读写器和多个标签，RFID读写器包括超高频射频发送模块、超高频射频接收模块、控制模块和天线，标签为超高频的标签。超高频射频发送模块主要将主控发送的有效数据调制到载波上，通过天线以无线电磁波的形式发送出去，包括发送寻呼命令给标签。超高频射频接收模块对天线接收到的高频载波信号进行调制解调，获取有效数据信号，包括标签响应，最后送到控制模块进行处理。RFID中间件主要是对RFID读写器读取的信息进行数据处理，例如数据的存储和统计等。标签主要存储某一种格式的数据信息，用于标识不同的物体。如果是无源的RFID标签，它是通过RFID读写器发送的射频信号作为能量，将存储的有效信息以超高频信号发送出去。

本发明超高频RFID读写器的防碰撞方法，包括如下步骤：

S1.RFID读写器发送包含电子产品代码的寻呼命令给标签。

S2.判断是否有标签响应，如果是，进入S3；如果否，转入S1。其中，标签响应RFID读写器的前提是：处于等待状态的标签收到寻呼命令后，将其中的电子产品代码与自身电子产品代码比较，如果所述电子产品代码大于等于自身电子产品代码，则该标签响应RFID读写器。

S3.RFID读写器判断是否有标签碰撞存在，若是，进入S4；若否，进入S7。

S4.RFID读写器进行防碰撞处理，RFID读写器根据收到的多个碰撞标签回复信息的叠加数据，获取哪位数据发生碰撞。

S5.RFID读写器将发生碰撞的最高位数据设置为0，该位之前的数据不变，该位之后每位数据都设置为1，得到下次发送寻呼命令的数据。

S6.循环S1至S5，直至RFID读写器识别出一个标签，进入S7。

S7.RFID读写器与识别出的标签通信，通信完成后将标签处于停止状态，下次RFID读写器发送寻呼命令，该标签不再进行响应。

S8.判断是否还有发生碰撞的标签，若是，进入S9，若否，结束。

S9.将寻呼命令回退到上次寻呼命令的父节点处，进入S1。

上述步骤中，RFID读写器和标签之间通过超高频段通信，包括433MHz、860MHz～960MHz。

下面通过具体实施例，来详细说明本发明。

如图2所示，假定一个RFID读写器的射频范围内存在多个标签，RFID读写器发送寻呼命令Request(NULL,8)(如图2中①)，比如RFID读写器发送的EPC(Electronic Product Code，电子产品代码)值是11111111。此时射频范围内的标签1、标签2、标签3和标签4将接收到EPC值和自身的EPC值比较，如果接收到EPC值大于等于自身EPC值，则该标签响应RFID读写器。假定四个标签此时都会响应读写器，此时RFID读写器收到的数据是101xx1x1，它是四个标签回复信息叠加的结果，RFID读写器对收到的数据进行判断，获取标签EPC中是哪一位发生了冲突，以决定下一次发送寻呼命令的值，如表1所示。

表1

具体处理流程如下：

步骤1.RFID读写器对接收到的数据按照如下规则处理：将发生碰撞的最高位数据设置为0，该位之前的数据不变，该位之后每位数据都设置为1，得到下次发送寻呼命令的数据。RFID读写器根据分析得到的数据可知，标签的EPC的第1位(D1表示)、第3位(D3表示)、第4位(D4表示)存在碰撞，用x表示。按照处理规则，最高碰撞位D4置0，D4之前的数据保持不变，D4之后的每位数据都设置为1。

步骤2.RFID读写器第二次发送寻呼命令Request(1010，4)(如图2中②)，等效发送值10101111给各标签，然后收到标签响应叠加的数据1010x111。根据该数据，RFID读写器可知人存在标签碰撞，按照步骤1中的规则，再次对数据进行处理，得到下次发送的寻呼命令Request(10100，3)。

步骤3.RFID读写器第三次发送的寻呼命令Request(10100，3)(如图2中③)，等效发送10100111，此时没有发生标签碰撞，标签1的EPC和读卡器发送的EPC相等，标签1被识别出来。RFID读写器锁定标签1，完成数据通信后，将标签1设置成HALT(停止)状态，在射频范围不变的情况下，读卡器再次发送寻呼命令，该标签也不会响应。

步骤4.RFID读写器将寻呼命令回退到上次寻呼命令的父节点处，第四次发送Request(1010，4)(如图2中④)，相当于发送10101111，此时没有发生标签碰撞，RFID读写器识别出标签3，通信完成后，将标签3设置成HALT状态。

步骤5.RFID读写器再次将寻呼命令回退到上次寻呼命令的父节点处(如图2中⑤)。

步骤6.RFID读写器第五次发送寻呼命令Request(NULL，8)(如图2中⑥)，RFID读写器分析所得数据可知，此时存在标签碰撞，按照步骤1中的规则产生新的EPC值，即10110111，此时，RFID读写器识别出了标签2，通信完成，将标签2置于HALT状态。

步骤7.回退到上次寻呼命令的父节点处，即Request(NULL，8)(如图2中⑦)，此时射频范围内只有标签4响应，不存在标签碰撞，读写器直接选择标签4，并与之完成通信，将标签4置于HALT状态。至此，发生碰撞的标签被一一识别出来。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种超高频RFID读写器的防碰撞方法，其特征在于：RFID读写器发送包含电子产品代码的寻呼命令给标签，当有标签响应时，判断是否有标签碰撞存在，如果否，RFID读写器识别出一个标签并与之通信，通信完成后将标签处于停止状态；如果是，RFID读写器进行防碰撞处理，RFID读写器根据收到的多个碰撞标签回复信息的叠加数据，获取哪位数据发生碰撞，并将发生碰撞的最高位数据设置为0，该位之前的数据不变，该位之后每位数据都设置为1，得到下次发送寻呼命令的数据，按照上述方式发送新的寻呼命令并判断，直至RFID读写器识别出一个标签，然后将寻呼命令回退到上次寻呼命令的父节点处，再次按上述方式发送并判断，直至没有标签碰撞存在，上述方式中，RFID读写器和标签之间通过超高频段通信。

2.如权利要求1所述的超高频RFID读写器的防碰撞方法，其特征在于：RFID读写器发送寻呼命令后，处于等待状态的标签将收到寻呼命令中的电子产品代码与自身电子产品代码比较，如果所述电子产品代码大于等于自身电子产品代码，则该标签响应RFID读写器。

3.如权利要求1所述的超高频RFID读写器的防碰撞方法，其特征在于：RFID读写器发送寻呼命令后，如果没有标签响应，则重新发送寻呼命令。

4.如权利要求1所述的超高频RFID读写器的防碰撞方法，其特征在于：当标签处于停止状态后，下次RFID读写器发送寻呼命令，该标签不再进行响应。

5.如权利要求1所述的超高频RFID读写器的防碰撞方法，其特征在于：所述RFID读写器包括超高频射频发送模块和超高频射频接收模块，标签为超高频的标签，超高频射频发送模块发送寻呼命令给标签，标签响应由超高频接收模块接收。

6.如权利要求1或5所述的超高频RFID读写器的防碰撞方法，其特征在于：所述超高频包括433MHz、860MHz～960MHz。