CN106250796B - 一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法 - Google Patents

一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106250796B
CN106250796B CN201610668645.1A CN201610668645A CN106250796B CN 106250796 B CN106250796 B CN 106250796B CN 201610668645 A CN201610668645 A CN 201610668645A CN 106250796 B CN106250796 B CN 106250796B
Authority
CN
China
Prior art keywords
collision
module
reader
radio frequency
nvb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610668645.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106250796A (zh
Inventor
谢敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RIZHAO SHANCHUAN ELECTRONIC INFORMATION TECHNOLOGY CO., LTD.
Original Assignee
RIZHAO SHANCHUAN ELECTRONIC INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RIZHAO SHANCHUAN ELECTRONIC INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical RIZHAO SHANCHUAN ELECTRONIC INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201610668645.1A priority Critical patent/CN106250796B/zh
Publication of CN106250796A publication Critical patent/CN106250796A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106250796B publication Critical patent/CN106250796B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10019—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers.
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法，其特征在于，所述系统包括：存储单元、通信安全单元、信息安全单元和控制单元；所述控制单元分别信号连接于通信安全单元、存储单元和信息安全单元；所述通信安全单元包括：循环冗余校验模块、奇校验模块、防冲突模块、曼彻斯特码编码器和改进米勒特码编码器；所述信息安全单元包括：时钟电路、主控制器、虚拟RAM和从协议控制模块；所述信息安全单元包括：相互认证模块和加解密模块；所述存储单元包括：接口电路和EEPROM。发明具有准确率高、节省信道容量、高效等优点。

Description

一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法
技术领域
本发明涉及射频技术领域，特别涉及一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法。
背景技术
射频识别技术(RFID)是一种非接触式自动识别技术，它通过无线射频方式对目标加以识别并交换数据，主要应用于较短时间内在射频区域中识别一个目标。当多个电子标签同时到达射频有效区域时，标签会同时响应读写器指令并发送信号，导致阅读器不能正确接收数据，也不能正确识别标签，发生冲突。需要一种可靠的防冲突(Anti-collision)算法，解决在识别多个电子标签时出现的数据冲突而导致阅读器无法正确识别标签的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法，本发明具有准确率高、节省信道容量、高效等优点。
本发明采用的技术方案如下：
一种具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述系统包括：存储单元、通信安全单元、信息安全单元和控制单元；所述控制单元分别信号连接于通信安全单元、存储单元和信息安全单元；所述通信安全单元包括：循环冗余校验模块、奇校验模块、防冲突模块、曼彻斯特码编码器和改进米勒特码编码器；所述信息安全单元包括：时钟电路、主控制器、虚拟RAM和从协议控制模块；所述信息安全单元包括：相互认证模块和加解密模块；所述存储单元包括：接口电路和EEPROM。
所述循环冗余校验模块，用于对信息进行循环冗余校验；所述奇校验模块，用于对信息进行奇校验；所述防冲突模块，用于解决多个标签与阅读器进行数据交换所引起的数据冲突问题；所述曼彻斯特码编码器，用于对信息进行曼彻斯特编码；所述改进米勒特码编码器，用于通过改进的米勒特码对信息进行编码。
所述时钟模块，用于控制系统中的时钟运行；所述虚拟RAM，用于提供系统的虚拟内存；所述主控制器，用于对整个系统进行控制；所述从协议控制模块，用于进行从协议控制。
所述接口电路，用于连接控制单元EEPROM的数据连接；所述EEPROM，用于进行数据存储。
所述相互认证模块，用于对外部数据进行安全认证；所述加解密模块，用于对往来的数据信息进行加密和解密。
一种具备高度防碰撞功能的射频系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：阅读器分配指令码，选定反冲突类型和级联级数；
步骤2：阅读器分派NVB值为20，所述NVB的前半字节表示字节数，后半字节表示冲突的位置；
步骤3：阅读器发出指令码命令和NVB命令；
步骤4：场内所有应答器以完整序列号响应；
步骤5：假定场内的应答器都有唯一的序列号，则当多个应答器响应时，就会发生冲突；如果无冲突，第6步到第10步可以跳过；
步骤6：阅读器确认第一个冲突的位置X并记录下来；
步骤7：阅读器分配NVB值，其中NVB前半字节为该命令的字节数，后半字节为冲突X的位置；
步骤8：阅读器发出SEL和NVB，要求应答器中第X位为'1'的作出响应。
步骤9：只有该部分序列号中第X位为'1'的应答器才会发出它们序列号剩余的部分；
步骤10：若有冲突发生，第6～9步重复执行。
步骤11：若无冲突发生，阅读器为NVB分配值为70；
步骤12：阅读器发出指令码和NVB，要求应答器传送完整的序列号；
步骤13：应答器传送完整的序列号、闻读器收到后完成对该标签的识别工作。
所述应答器各状态间转换的方法包括以下步骤：
步骤1：系统复位，然后挂空；
步骤2：检测是否收到了请求，如果是，判断是否进入准备状态，执行步骤3；
步骤3：开始进行防冲突循环；根据选择控制命令，进入激活状态，执行步骤4；
步骤4：判断是否进入暂停状态，根据暂停状态，执行叫醒命令，进而返回步骤2。
采用以上技术方案，本发明产生了以下有益效果：
1、准确性高：改进后的二进制防冲突算法比其他算法更准确、更高效地解决射频识别系统中的标签应答数据冲突问题。
2、节省信道容量：本发明中改进后的二进制防冲突算法能够将射频区域内的多个应答器准确地识别出来，并且使系统的传输数据量和传输时间大大减少，有效节省了传输信道，这是其他算法难以达到的。
3、高效：本发明的改进后的二进制防冲突算法比其他算法更加高效，相应更加及时。
附图说明
图1是本发明的一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法的系统结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明实施例1中提供了一种具备高度防碰撞功能的射频系统，系统结构如图1所示：
一种具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述系统包括：存储单元、通信安全单元、信息安全单元和控制单元；所述控制单元分别信号连接于通信安全单元、存储单元和信息安全单元；所述通信安全单元包括：循环冗余校验模块、奇校验模块、防冲突模块、曼彻斯特码编码器和改进米勒特码编码器；所述信息安全单元包括：时钟电路、主控制器、虚拟RAM和从协议控制模块；所述信息安全单元包括：相互认证模块和加解密模块；所述存储单元包括：接口电路和EEPROM。
所述循环冗余校验模块，用于对信息进行循环冗余校验；所述奇校验模块，用于对信息进行奇校验；所述防冲突模块，用于解决多个标签与阅读器进行数据交换所引起的数据冲突问题；所述曼彻斯特码编码器，用于对信息进行曼彻斯特编码；所述改进米勒特码编码器，用于通过改进的米勒特码对信息进行编码。
所述时钟模块，用于控制系统中的时钟运行；所述虚拟RAM，用于提供系统的虚拟内存；所述主控制器，用于对整个系统进行控制；所述从协议控制模块，用于进行从协议控制。
所述接口电路，用于连接控制单元EEPROM的数据连接；所述EEPROM，用于进行数据存储。
所述相互认证模块，用于对外部数据进行安全认证；所述加解密模块，用于对往来的数据信息进行加密和解密。
本发明实施例2中提供了一种具备高度防碰撞功能的射频方法：
一种具备高度防碰撞功能的射频系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：阅读器分配指令码，选定反冲突类型和级联级数；
步骤2：阅读器分派NVB值为20，所述NVB的前半字节表示字节数，后半字节表示冲突的位置；
步骤3：阅读器发出指令码命令和NVB命令；
步骤4：场内所有应答器以完整序列号响应；
步骤5：假定场内的应答器都有唯一的序列号，则当多个应答器响应时，就会发生冲突；如果无冲突，第6步到第10步可以跳过；
步骤6：阅读器确认第一个冲突的位置X并记录下来；
步骤7：阅读器分配NVB值，其中NVB前半字节为该命令的字节数，后半字节为冲突X的位置；
步骤8：阅读器发出SEL和NVB，要求应答器中第X位为'1'的作出响应。
步骤9：只有该部分序列号中第X位为'1'的应答器才会发出它们序列号剩余的部分；
步骤10：若有冲突发生，第6～9步重复执行。
步骤11：若无冲突发生，阅读器为NVB分配值为70；
步骤12：阅读器发出指令码和NVB，要求应答器传送完整的序列号；
步骤13：应答器传送完整的序列号、闻读器收到后完成对该标签的识别工作。
所述应答器各状态间转换的方法包括以下步骤：
步骤1：系统复位，然后挂空；
步骤2：检测是否收到了请求，如果是，判断是否进入准备状态，执行步骤3；
步骤3：开始进行防冲突循环；根据选择控制命令，进入激活状态，执行步骤4；
步骤4：判断是否进入暂停状态，根据暂停状态，执行叫醒命令，进而返回步骤2。
本发明实施例3中提供了一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法，系统结构图如图1所示：
一种具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述系统包括：存储单元、通信安全单元、信息安全单元和控制单元；所述控制单元分别信号连接于通信安全单元、存储单元和信息安全单元；所述通信安全单元包括：循环冗余校验模块、奇校验模块、防冲突模块、曼彻斯特码编码器和改进米勒特码编码器；所述信息安全单元包括：时钟电路、主控制器、虚拟RAM和从协议控制模块；所述信息安全单元包括：相互认证模块和加解密模块；所述存储单元包括：接口电路和EEPROM。
所述循环冗余校验模块，用于对信息进行循环冗余校验；所述奇校验模块，用于对信息进行奇校验；所述防冲突模块，用于解决多个标签与阅读器进行数据交换所引起的数据冲突问题；所述曼彻斯特码编码器，用于对信息进行曼彻斯特编码；所述改进米勒特码编码器，用于通过改进的米勒特码对信息进行编码。
所述时钟模块，用于控制系统中的时钟运行；所述虚拟RAM，用于提供系统的虚拟内存；所述主控制器，用于对整个系统进行控制；所述从协议控制模块，用于进行从协议控制。
所述接口电路，用于连接控制单元EEPROM的数据连接；所述EEPROM，用于进行数据存储。
所述相互认证模块，用于对外部数据进行安全认证；所述加解密模块，用于对往来的数据信息进行加密和解密。
一种具备高度防碰撞功能的射频系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：阅读器分配指令码，选定反冲突类型和级联级数；
步骤2：阅读器分派NVB值为20，所述NVB的前半字节表示字节数，后半字节表示冲突的位置；
步骤3：阅读器发出指令码命令和NVB命令；
步骤4：场内所有应答器以完整序列号响应；
步骤5：假定场内的应答器都有唯一的序列号，则当多个应答器响应时，就会发生冲突；如果无冲突，第6步到第10步可以跳过；
步骤6：阅读器确认第一个冲突的位置X并记录下来；
步骤7：阅读器分配NVB值，其中NVB前半字节为该命令的字节数，后半字节为冲突X的位置；
步骤8：阅读器发出SEL和NVB，要求应答器中第X位为'1'的作出响应。
步骤9：只有该部分序列号中第X位为'1'的应答器才会发出它们序列号剩余的部分；
步骤10：若有冲突发生，第6～9步重复执行。
步骤11：若无冲突发生，阅读器为NVB分配值为70；
步骤12：阅读器发出指令码和NVB，要求应答器传送完整的序列号；
步骤13：应答器传送完整的序列号、闻读器收到后完成对该标签的识别工作。
所述应答器各状态间转换的方法包括以下步骤：
步骤1：系统复位，然后挂空；
步骤2：检测是否收到了请求，如果是，判断是否进入准备状态，执行步骤3；
步骤3：开始进行防冲突循环；根据选择控制命令，进入激活状态，执行步骤4；
步骤4：判断是否进入暂停状态，根据暂停状态，执行叫醒命令，进而返回步骤2。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种具备高度防碰撞功能的射频系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：阅读器分配指令码，选定反冲突类型和级联级数；
步骤2：阅读器分派NVB值为20，所述NVB的前半字节表示字节数，后半字节表示冲突的位置；
步骤3：阅读器发出指令码命令和NVB命令；
步骤4：场内所有应答器以完整序列号响应；
步骤5：假定场内的应答器都有唯一的序列号，则当多个应答器响应时，就会发生冲突；如果无冲突，第6步到第10步跳过；
步骤6：阅读器确认第一个冲突的位置X并记录下来；
步骤7：阅读器分配NVB值，其中NVB前半字节为该命令的字节数，后半字节为冲突X的位置；
步骤8：阅读器发出SEL和NVB，要求应答器中第X位为'1'的作出响应；
步骤9：只有序列号中第X位为'1'的应答器才会发出它们序列号剩余的部分；
步骤10：若有冲突发生，第6～9步重复执行；
步骤11：若无冲突发生，阅读器为NVB分配值为70；
步骤12：阅读器发出指令码和NVB，要求应答器传送完整的序列号；
步骤13：应答器传送完整的序列号、闻读器收到后完成对标签的识别工作。
2.如权利要求1所述的具备高度防碰撞功能的射频系统的方法，其特征在于，所述应答器各状态间转换的方法包括以下步骤：
步骤1：系统复位，然后挂空；
步骤2：检测是否收到了请求，如果是，判断是否进入准备状态，执行步骤3；
步骤3：开始进行防冲突循环；根据选择控制命令，进入激活状态，执行步骤4；
步骤4：判断是否进入暂停状态，根据暂停状态，执行叫醒命令，进而返回步骤2。
3.一种基于权利要求1至2之一所述的方法的具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述系统包括：存储单元、通信安全单元、信息安全单元和控制单元；所述控制单元分别信号连接于通信安全单元、存储单元和信息安全单元；所述通信安全单元包括：循环冗余校验模块、奇校验模块、防冲突模块、曼彻斯特码编码器和改进米勒特码编码器；所述信息安全单元包括：时钟电路、主控制器、虚拟RAM和从协议控制模块；所述信息安全单元包括：相互认证模块和加解密模块；所述存储单元包括：接口电路和EEPROM。
4.如权利按要求3所述的具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述循环冗余校验模块，用于对信息进行循环冗余校验；所述奇校验模块，用于对信息进行奇校验；所述防冲突模块，用于解决多个标签与阅读器进行数据交换所引起的数据冲突问题；所述曼彻斯特码编码器，用于对信息进行曼彻斯特编码；所述改进米勒特码编码器，用于通过改进的米勒特码对信息进行编码。
5.如权利要求3所述的具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述时钟电路，用于控制系统中的时钟运行；所述虚拟RAM，用于提供系统的虚拟内存；所述主控制器，用于对整个系统进行控制；所述从协议控制模块，用于进行从协议控制。
6.如权利要求3所述的具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述接口电路，用于连接控制单元EEPROM的数据连接；所述EEPROM，用于进行数据存储。
7.如权利要求3所述的具备高度防碰撞功能的射频系统，其特征在于，所述相互认证模块，用于对外部数据进行安全认证；所述加解密模块，用于对往来的数据信息进行加密和解密。
CN201610668645.1A 2016-08-16 2016-08-16 一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法 Active CN106250796B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610668645.1A CN106250796B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610668645.1A CN106250796B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106250796A CN106250796A (zh) 2016-12-21
CN106250796B true CN106250796B (zh) 2019-02-01

Family

ID=57592734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610668645.1A Active CN106250796B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106250796B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110969036B (zh) * 2019-11-25 2021-04-30 独角兽网络科技（苏州）有限公司 一种rfid标签数据输出的方法、装置、设备和存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071471A (zh) * 2007-06-25 2007-11-14 北京邮电大学 一种多标签防碰撞方法
CN101694699A (zh) * 2009-10-15 2010-04-14 复旦大学 用于提高rfid读写距离的方法和装置
CN102682311A (zh) * 2011-06-10 2012-09-19 中国人民解放军国防科学技术大学 基于循环冗余校验码运算的无源射频识别安全认证方法
CN103902402A (zh) * 2012-12-30 2014-07-02 航天信息股份有限公司 射频标签安全芯片设备及其数据处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071471A (zh) * 2007-06-25 2007-11-14 北京邮电大学 一种多标签防碰撞方法
CN101694699A (zh) * 2009-10-15 2010-04-14 复旦大学 用于提高rfid读写距离的方法和装置
CN102682311A (zh) * 2011-06-10 2012-09-19 中国人民解放军国防科学技术大学 基于循环冗余校验码运算的无源射频识别安全认证方法
CN103902402A (zh) * 2012-12-30 2014-07-02 航天信息股份有限公司 射频标签安全芯片设备及其数据处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106250796A (zh) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103093170B (zh) 一种电子标签快速识别的方法及装置
US8390431B1 (en) RFID tags that backscatter more codes
US8120461B2 (en) Automatic data collection device, method and article
KR101799389B1 (ko) 리더에 의해 ｒｆｉｄ 태그를 식별 및 인증하기 위한 방법
CN103500348B (zh) 一种增强的rfid通信方法
US20120075075A1 (en) Label anti-collision method and system
US9129168B1 (en) RFID readers causing tags to backscatter based on challenge
US9129169B1 (en) RFID tags backscattering based on challenge
CN102682311B (zh) 基于循环冗余校验码运算的无源射频识别安全认证方法
CN103577784B (zh) 基于多射频模块的有源rfid阅读器防碰撞方法及系统
CN103229189B (zh) 用于管理在设备物品与诸如非接触式芯片卡之类的至少一个多应用物体以及对应物体之间的对话的方法
CN101923626A (zh) 一种射频识别系统及其防碰撞的标签清点结束方法
US8712053B2 (en) Method and system for security authentication of radio frequency identification
CN105046177A (zh) 通信设备的接近检查
US20120266212A1 (en) Apparatus and method for authenticating smart card
CN108229229A (zh) 用于提供关于射频标签的识别和访问的方法
CN106250796B (zh) 一种具备高度防碰撞功能的射频系统及方法
CN104778484B (zh) 一种rfid读写器识别电子标签的控制方法及装置
CN103679096A (zh) 一种优化的rfid防碰撞方法
CN108875879A (zh) 一种基于国密安全算法的双向授权认证方法及装置
CN104853356A (zh) 一种nfc系统智能识别方法
CN107918746A (zh) 一种智能手持终端及其射频控制系统和方法
JP5056577B2 (ja) リーダライタ及び非接触ｉｃモジュール
JP2007316716A (ja) リーダライタ及びその通信タイムアウト時間の決定方法
KR100728306B1 (ko) 무선 주파수 식별 시스템에서 태그 충돌 방지방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20181204

Address after: 276826 No. 66 Taiyuan Road, Rizhao Economic Development Zone, Shandong Province

Applicant after: RIZHAO SHANCHUAN ELECTRONIC INFORMATION TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 610015 D 10, 2-2 building, 2 Gaosheng Road, West first section, Wuhou District first ring road, Chengdu, Sichuan.

Applicant before: CHENGDU PEACE TECHNOLOGY CO., LTD.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant