CN107704789B - 使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置 - Google Patents

使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，包括如下步骤：依次初始化设置在所述电子标签中的多个协议模块，分别使其处于能够工作的状态；使所述电子标签进入仲裁状态，每个所述协议模块处于暂停工作的状态；接收读写器发出的信号，取得其协议类型，解除所述电子标签的仲裁状态，使所述接收到的信号对应的协议模块开始工作；所述电子标签在设定时间内没有收到采用所述协议的信号或未执行任何操作，则使得所述电子标签返回所述仲裁状态。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置，具有以下有益效果：其时间成本较低、操作简单。

Description

使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置
技术领域
本发明涉及射频识别领域，更具体地说，涉及一种使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置。
背景技术
RFID电子标签一般都仅支持某一个特定的协议实现其功能，这种RFID电子标签芯片一般由模拟电路、数字电路、存储器三部分构成。模拟电路主要提供电源、振荡器、调制解调信号等；数字电路主要进行协议处理工作；存储器主要用于数据的存储。在现有技术中，也有不少应用都需要一款RFID电子标签同时支持两个协议或多个协议。通常采用的技术方案是，当一款RFID电子标签同时支持两个或多个协议时，通常电子标签会进行优先级处理，一旦上电复位后的电子标签选中某个协议后，便只能在该协议下进行通信，若需要进行其他协议的通信则需要电子标签重新上电复位。这样的机制限定了这种电子标签的适用范围，在无人值守或要求自动转换的使用场景下，就不能使用。同时，即使是采用人工或其他方法进行重新上电的操作，其代价也非常巨大，耗时、耗能，还不一定能够保存当前使用的协议上的一些内容。因而其时间成本较高、操作不方便。
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时间成本较高、操作不方便的缺陷，提供一种时间成本较低、操作方便的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，包括如下步骤：
A)依次初始化设置在所述电子标签中的多个协议模块，分别使其处于能够工作的状态；
B)使所述电子标签进入仲裁状态，每个所述协议模块处于暂停工作的状态；
C)接收读写器发出的信号，取得其协议类型，解除所述电子标签的仲裁状态，使所述接收到的信号对应的协议模块开始工作；
D)所述电子标签在设定时间内没有收到采用所述协议的信号或未执行任何操作，则使得所述电子标签返回所述仲裁状态。
更进一步地，所述电子标签进入所述仲裁状态包括断开所有协议模块的时钟信号；一个协议模块恢复工作包括恢复该协议模块的时钟信号。
更进一步地，所述断开一个协议模块的时钟信号包括将该协议模块的时钟信号端强制置于高电平或低电平；所述恢复一个协议模块的时钟信号包括取消叠加与所述时钟信号端上的高电平或低电平。
更进一步地，所述步骤C)中，通过如下方法取得接收到信号的协议类型：在信号送入基带部分之前，将接收到的射频信号分为多路，每路分别对应于不同的一个协议，分别判断每路的电平变化情况，并选择出现变化的一路对应的协议作为接收到信号的协议类型。
更进一步地，所述电子标签在为一个协议模块提供时钟信号后，不会再对采用其他协议的信号做出反应，直到其再次进入所述仲裁状态。
更进一步地，一个协议模块在进入所述仲裁状态时，其所有的寄存器将维持之前的状态不变。
更进一步地，所述多个协议模块的时钟信号由同一个时钟模块的不同输出端提供，所述时钟模块在所述仲裁状态时同样提供时钟信号。
本发明还涉及一种实现上述方法的装置，包括：
初始化单元：用于依次初始化设置在所述电子标签中的多个协议模块，分别使其处于能够工作的状态；
暂停单元：用于使所述电子标签进入仲裁状态，每个所述协议模块处于暂停工作的状态；
协议操作单元：用于接收读写器发出的信号，取得其协议类型，解除所述电子标签的仲裁状态，使所述接收到的信号对应的协议模块开始工作；
状态转换单元：用于判断所述电子标签在设定时间内没有收到采用所述协议的信号或未执行任何操作，使得所述电子标签返回所述仲裁状态。
更进一步地，所述暂停单元使通过断开所有协议模块的时钟信号使所述电子标签进入所述仲裁状态包括；所述协议操作模块通过恢复该协议模块的时钟信号使一个协议模块恢复工作；其中，所述断开一个协议模块的时钟信号包括将该协议模块的时钟信号端强制置于高电平或低电平；所述恢复一个协议模块的时钟信号包括取消叠加与所述时钟信号端上的高电平或低电平。
实施本发明的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置，具有以下有益效果：由于在电子标签中增加了一种仲裁状态，而在这种状态下，多个协议模块都已经准备就绪或暂停在上次处理完成的状态，只要提供时钟信号就能够马上进行操作，不需要人工或其他方式进行上电操作才能完成协议或协议模块的转换。因此其时间成本较低、操作简单。
附图说明
图1是本发明使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置实施例中实现该方法的流程图；
图2是所述实施例中控制协议模块时钟信号的连接示意图；
图3是所述实施例中电子标签的工作场景示意图；
图4是所述实施例中装置结构示意图。
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，在本发明的一种使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法及装置实施例中，该方法包括如下步骤：
步骤S11初始化：在本实施例中，以具有两个协议模块的电子标签为例说明其工作原理，在具有更多的协议模块时，该方法是可以类推的，并不受协议模块的数量的限制。在本实施例中，该电子标签上设置有协议A模块和协议B模块，也就是该电子标签能够在协议A和协议B上切换而不需要外部的干涉或操作。一般来讲，电子设备在上电的初始，都是要对设备进行初始化的，以准备开始工作。电子标签也不例外，因此，在本步骤中，上电后依次初始化设置在所述电子标签中的多个协议模块，分别使其处于能够工作的状态。值得一提的是，在本实施例中是按照一定的顺序，依次对多个协议模块进行初始化的，例如，先使得协议A模块初始化，在使得协议模块B初始化，当然也可以反过来进行。
步骤S12进入仲裁状态：在本步骤中，当上述初始化过程完成后，使所述电子标签进入仲裁状态，每个所述协议模块处于暂停工作的状态。实际上，在本实施例中，在一个协议模块完成初始化之后，其时钟信号就被断开，然后再进行下一个协议模块的初始化，再断开下一个协议模块的时钟信号；当所有的协议模块均完成初始化并被断开其对应的时钟信号之后，该电子标签也就进入了仲裁状态。此外，在本实施例中，所述电子标签进入所述仲裁状态包括断开所有协议模块的时钟信号；一个协议模块恢复工作包括恢复该协议模块的时钟信号。所述断开一个协议模块的时钟信号包括将该协议模块的时钟信号端强制置于高电平或低电平；所述恢复一个协议模块的时钟信号包括取消叠加与所述时钟信号端上的高电平或低电平。
步骤S13有协议A信号否，如有，执行步骤S15；否则，执行步骤S14。
步骤S14有协议B信号否，如有，执行步骤S15；否则，返回步骤S12，准备开始下一轮的协议信号查询。值得一提的是，在本实施例中，在信号送入基带部分之前，将接收到的射频信号分为多路，每路分别对应于不同的一个协议，分别判断每路的电平变化情况，并选择出现变化的一路对应的协议作为接收到信号的协议类型。换句话说，在本实施例中，当一个射频信号由天线接收到时，可以首先对其进行适当的变换和处理，例如滤波、解调等等；在该信号被输送到基带模块之前，将其分为多路。例如，分为两路，分别输送到不同的基带模块，这两路分别对应于协议A和协议B，即，一路按照协议A进行后续处理，另外一路按照协议B进行后续处理；然后监控这两路信号的电平变化情况，例如，是否存在上升沿或下降沿；如果其中一路有电平变化，即其中一路存在上升沿或下降沿，则说明信号就是该路对应的协议类型的信号；如果没有变化，则认为不是该路对应的协议信号，据此，可以得到或判断出当前信号使用的协议类型就是出现上升沿或下降沿一路对应的协议类型。也可以在接收后直接将射频信号分为多路，每路分别进行上述变换和处理，并输送到不同的基带模块，然后按照上述的方法确定协议类型。于是，打开此信号中的协议类型对应的相应模块或时钟，将该信号按照该协议类型处理。在本实施例中，不同的协议对应的载波频率不同，因此可以按照上述的方法处理。
步骤S15恢复对应协议模块的时钟信号：在本步骤中，由于接收读写器发出的信号，取得其协议类型，需要解除所述电子标签的仲裁状态，使所述接收到的信号对应的协议模块开始工作；具体来讲，就是要找到现在接收到的协议信号对应的协议模块，将其时钟信号恢复，使得其能够正常地工作，接收该协议信号。如前所述，恢复一个协议模块的时钟信号包括取消叠加与所述时钟信号端上的高电平或低电平，使得该时钟信号能够正常地在该协议模块的时钟信号输入端体现出来。
步骤S16接收并处理协议信号：在本步骤中，对接收到的协议信号进行处理，例如，协议信号携带的可能是读出、写入或取得状态的指令，在本步骤中，就是取得并执行这些指令。
步骤S17判断设定时间内是否收到该协议的信号，如否，表明所述电子标签在该设定时间内没有收到采用所述协议的信号或未执行任何操作，则使得所述电子标签返回所述仲裁状态，即返回步骤S12，准备接收下一次的协议信号(可能是或不是本次执行的协议)；如是，则保持接收并处理该协议。
在本实施例中，所述电子标签在为一个协议模块提供时钟信号后，不会再对采用其他协议的信号做出反应，直到其再次进入所述仲裁状态。而一个协议模块在进入所述仲裁状态时，其所有的寄存器将维持之前的状态不变。
图2示出了在本实施例中，时钟模块和协议模块之间的时钟信号连接关系，由图2中可以看出，所述多个协议模块的时钟信号由同一个时钟模块的不同输出端提供，所述时钟模块在所述仲裁状态时同样提供时钟信号。
图3是本实施例中该电子标签的工作场景示意图。其工作情况如下：若B协议阅读器不工作，仅A协议阅读器工作，那么上述电子标签感应到A协议阅读器的射频能量，该电子标签将上电复位并开始工作，该电子标签首先将对A协议处理模块进行初始化操作，然后再对B协议处理模块进行初始化操作。初始化完成后，该电子标签将进入仲裁状态等待阅读器发出的指令。当A协议阅读器发出指令后，该电子标签将感知到A协议阅读器发出的指令，此时该电子标签将打开A协议处理模块的时钟信号CLK_A并处理A协议阅读器发出的指令。该指令处理完毕后，电子标签将等待T1时间，若T1时间内A协议阅读器再次发出指令，该电子标签则继续处理新的指令；若T1时间内A协议阅读器没有发出指令，该电子标签进入仲裁状态并关闭A协议处理模块时钟信号CLK_A，此时该电子标签将保存A协议阅读器发送的指令处理完毕的结果。在仲裁状态下，若A协议阅读器再次发出指令，则该电子标签将重复上述过程打开A协议处理模块的时钟信号CLK_A并处理A协议阅读器发出的指令。
若A协议阅读器不工作，仅B协议阅读器工作，那么上述电子标签感应到B协议阅读器的射频能量，该电子标签将上电复位并开始工作，该电子标签首先将对A协议处理模块进行初始化操作，然后再对B协议处理模块进行初始化操作。初始化完成后，该电子标签将进入仲裁状态等待阅读器发出的指令。当B协议阅读器发出指令后，该电子标签将感知到B协议阅读器发出的指令，此时该电子标签将打开B协议处理模块的时钟信号CLK_B并处理B协议阅读器发出的指令。该指令处理完毕后，电子标签将等待T2时间，若T2时间内B协议阅读器再次发出指令，该电子标签则继续处理新的指令；若T2时间内B协议阅读器没有发出指令，该电子标签进入仲裁状态并关闭B协议处理模块时钟信号CLK_B，此时该电子标签将保存B协议阅读器发送的指令处理完毕的结果。在仲裁状态下，若B协议阅读器再次发出指令，则该电子标签将重复上述过程打开B协议处理模块的时钟信号CLK_B并处理B协议阅读器发出的指令。
若A协议阅读器和B协议阅读器同时工作，那么上述电子标签将同时感应到A协议阅读器的射频能量和B协议阅读器的射频能量，该电子标签将上电复位并开始工作，首先电子标签将对A协议处理模块进行初始化操作，然后再对B协议处理模块进行初始化操作。初始化完成后，该电子标签将进入仲裁状态等待阅读器发出的指令。当电子标签在仲裁状态下，若A协议阅读器发出指令后，该电子标签将感知到A协议阅读器发出的指令，此时该电子标签将打开A协议处理模块的时钟信号CLK_A并处理A协议阅读器发出的指令。该指令处理完毕后，电子标签将等待T1时间，若T1时间内A协议阅读器再次发出指令，该电子标签则继续处理新的指令；若T1时间内A协议阅读器没有发出指令，该电子标签进入仲裁状态并关闭A协议处理模块时钟信号CLK_A，此时该电子标签将保存A协议阅读器指令处理完毕的结果。当电子标签感应到A协议阅读器发出的指令并打开A协议处理模块的时钟信号CLK_A持续到电子标签返回仲裁状态这段时间内，若B协议阅读器发出指令，该电子标签将不予理会。在仲裁状态下，若A协议阅读器再次发出指令，则该电子标签将重复上述过程打开A协议处理模块的时钟信号CLK_A并处理A协议阅读器发出的指令。当电子标签在仲裁状态下，若B协议阅读器发出指令后，该电子标签将感知到B协议阅读器发出的指令，此时该电子标签将打开B协议处理模块的时钟信号CLK_B并处理B协议阅读器发出的指令。该指令处理完毕后，电子标签将等待T2时间，若T2时间内B协议阅读器再次发出指令，该电子标签则继续处理新的指令；若T2时间内B协议阅读器没有发出指令，该电子标签进入仲裁状态并关闭B协议处理模块时钟信号CLK_B，此时该电子标签将保存B协议阅读器指令处理完毕的结果。当电子标签感应到B协议阅读器发出的指令并打开B协议处理模块的时钟信号CLK_B持续到电子标签返回仲裁状态这段时间内，若A协议阅读器发出指令，该电子标签将不予理会。在仲裁状态下，若B协议阅读器再次发出指令，则该电子标签将重复上述过程打开B协议处理模块的时钟信号CLK_B并处理B协议阅读器发出的指令。当电子标签在仲裁状态下，A协议阅读器与B协议阅读器同时发出指令，若电子标签首先接收到的A协议阅读器，则电子标签将首先处理A协议阅读器发出的指令，而忽略B协议阅读器发出的指令；若电子标签首先接收到的B协议阅读器，则电子标签将首先处理B协议阅读器发出的指令，而忽略A协议阅读器发出的指令。
本发明还涉及一种实现上述方法的装置，图4示出了本实施例中实现上述方法的装置的结构示意图。在图4中，上述装置包括初始化单元1、暂停单元2、协议操作单元3和状态转换单元4；其中初始化单元1用于依次初始化设置在所述电子标签中的多个协议模块，分别使其处于能够工作的状态；暂停单元2用于使所述电子标签进入仲裁状态，每个所述协议模块处于暂停工作的状态；协议操作单元3用于接收读写器发出的信号，取得其协议类型，解除所述电子标签的仲裁状态，使所述接收到的信号对应的协议模块开始工作；状态转换单元4用于判断所述电子标签在设定时间内没有收到采用所述协议的信号或未执行任何操作，使得所述电子标签返回所述仲裁状态。
此外，所述暂停单元2使通过断开所有协议模块的时钟信号使所述电子标签进入所述仲裁状态包括；所述协议操作模块通过恢复该协议模块的时钟信号使一个协议模块恢复工作；其中，所述断开一个协议模块的时钟信号包括将该协议模块的时钟信号端强制置于高电平或低电平；所述恢复一个协议模块的时钟信号包括取消叠加与所述时钟信号端上的高电平或低电平。
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 (8)

1.一种使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A)依次初始化设置在所述电子标签中的多个协议模块，分别使其处于能够工作的状态；所述电子标签是无源电子标签；
B)使所述电子标签进入仲裁状态，每个所述协议模块处于暂停工作的状态；
C)接收读写器发出的信号，取得其协议类型，解除所述电子标签的仲裁状态，使所述接收到的信号对应的协议模块开始工作；
D)所述电子标签在设定时间内没有收到采用所述协议的信号或未执行任何操作，则使得所述电子标签返回所述仲裁状态；
其中，在所述仲裁状态下，多个协议模块都已经准备就绪或暂停在上次处理完成的状态，只要提供时钟信号就能够进行操作；
所述步骤C)中，通过如下方法取得接收到信号的协议类型：在信号送入基带部分之前，将接收到的射频信号分为多路，每路分别对应于不同的一个协议，分别判断每路的电平变化情况，并选择出现变化的一路对应的协议作为接收到信号的协议类型。
2.根据权利要求1所述的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，其特征在于，所述电子标签进入所述仲裁状态包括断开所有协议模块的时钟信号；一个协议模块恢复工作包括恢复该协议模块的时钟信号。
3.根据权利要求2所述的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，其特征在于，所述断开一个协议模块的时钟信号包括将该协议模块的时钟信号端强制置于高电平或低电平；所述恢复一个协议模块的时钟信号包括取消叠加与所述时钟信号端上的高电平或低电平。
4.根据权利要求3所述的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，其特征在于，所述电子标签在为一个协议模块提供时钟信号后，不会再对采用其他协议的信号做出反应，直到其再次进入所述仲裁状态。
5.根据权利要求4所述的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，其特征在于，一个协议模块在进入所述仲裁状态时，其所有的寄存器将维持之前的状态不变。
6.根据权利要求5所述的使电子标签在多个协议之间自动切换工作的方法，其特征在于，所述多个协议模块的时钟信号由同一个时钟模块的不同输出端提供，所述时钟模块在所述仲裁状态时同样提供时钟信号。
7.一种实现如权利要求1所述的使电子标签在多个协议之间自动切换工作方法的装置，其特征在于，包括：
初始化单元：用于依次初始化设置在所述电子标签中的多个协议模块，分别使其处于能够工作的状态；所述电子标签是无源电子标签；
暂停单元：用于使所述电子标签进入仲裁状态，每个所述协议模块处于暂停工作的状态；
协议操作单元：用于接收读写器发出的信号，取得其协议类型，解除所述电子标签的仲裁状态，使所述接收到的信号对应的协议模块开始工作；
状态转换单元：用于判断所述电子标签在设定时间内没有收到采用所述协议的信号或未执行任何操作，使得所述电子标签返回所述仲裁状态；
其中，在所述仲裁状态下，多个协议模块都已经准备就绪或暂停在上次处理完成的状态，只要提供时钟信号就能够进行操作；
所述协议操作单元通过如下方法取得接收到信号的协议类型：在信号送入基带部分之前，将接收到的射频信号分为多路，每路分别对应于不同的一个协议，分别判断每路的电平变化情况，并选择出现变化的一路对应的协议作为接收到信号的协议类型。
8.根据权利要求7所述的装置 ，其特征在于，所述暂停单元使通过断开所有协议模块的时钟信号使所述电子标签进入所述仲裁状态包括；所述协议操作模块通过恢复该协议模块的时钟信号使一个协议模块恢复工作；其中，所述断开一个协议模块的时钟信号包括将该协议模块的时钟信号端强制置于高电平或低电平；所述恢复一个协议模块的时钟信号包括取消叠加与所述时钟信号端上的高电平或低电平。
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