CN108460302A - 一种rfid标签响应识别方法及其控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种RFID标签响应识别方法，包括如下步骤：开启标签读写器，向识别范围内的标签发送检测指令，标签收到检测命令后随机生成时隙序列发送至标签读写器；标签读写器根据时隙序列获得各标签数量，并将各标签分为至少一组，并设定每个分组的长度及分组标识；标签读写器将各分组的长度及分组标识发送给各个标签；各标签根据分组标识确定自身的标识所对应的分组，并生成与之对应的前缀数据，发送前缀数据至标签读写器；标签读写器轮流发送读取指令，与读取指令内相对应前缀数据的标签发送其内含的标签数据。本发明还公开了一种RFID标签响应识别控制装置。
Description
技术领域
本发明属于射频识别技术，尤其涉及一种RFID标签响应识别方法及其控制装置。
背景技术
射频识别是一种非接触、低功耗无线通信技术，作为物联网感知层的关键技术可以实现对粘贴于物品上的电子标签快速读取和追踪。相比传统的条码识别具有远距离读写、便捷计算和非视距传输信息等显著优点，RFID技术已经广泛地应用于各种领域，例如供应链管理，物流/存货管理，医疗，物品追踪和售票服务。
RFID系统主要由标签和阅读器两个部分构成，其中标签具有唯一的识别码，通常被安装在待识别物品上；标签具有一个存储数据的芯片和用来发射接收信息的天线。标签一般有两种类型：有源标签，其内部带有电池，能够主动发射信号；无源标签不带电池，利用阅读器发射的电磁波进行耦合为自身提供能量。阅读器从有效识别范围内的标签获取信息并发送到后台处理系统。在RFID系统中，如果两个或多个标签同时向阅读器发送信息，阅读器由于不能同时阅读两个以上的标签，因此会发生标签碰撞而使得阅读器就会无法正确识别出标签。这在实际应用中是不被允许的，所以需要依靠防碰撞算法来减少碰撞的发生。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明提出了一种RFID标签响应识别方法，包括如下步骤：
开启标签读写器，向识别范围内的标签发送检测指令，标签收到检测命令后随机生成时隙序列发送至所述标签读写器；
所述标签读写器根据时隙序列获得各所述标签数量，并将各标签分为至少一组，并设定每个分组的长度及分组标识；
所述标签读写器将各分组的长度及分组标识发送给各个标签；
各所述标签根据分组标识确定自身的标识所对应的分组，并生成与之对应的前缀数据，发送前缀数据至标签读写器；
所述标签读写器轮流发送读取指令，与读取指令内相对应前缀数据的标签发送其内含的标签数据。
本发明提出的所述RFID标签响应识别方法中，所述生成时隙序列是从时隙0到时隙(2Q-1)的时隙序列中选择其中一个时隙编号，同时生成一个具有2Q个比特位的二进制数据作为标签的时隙序列，将所述时隙序列中与标签选取的时隙编号所对应的比特位置1，其余比特位置0，并将该时隙序列以曼彻斯特编码的形式传送给读写器，其中Q为自然数，满足2Q大于或等于标签数量。
本发明提出的所述RFID标签响应识别方法中，所述设定每个分组的长度及分组标识包括：所述标签读写器设定最大帧长度为当前帧长度；所述标签读写器通过迭代获得每个分组的长度及分组标识，在迭代过程中，将所述标签数量M通过当前帧长度进行取模和求余，得到的模为所述当前帧长度对应的分组数，对当前帧长度进行成比例缩小，并将得到的余数对当前帧长度继续取模和求余，直到得到的余数为0；所述标签读写器根据各个帧长度对应的不为零的分组数得到每个分组的长度及分组标识，并将所述每个分组的长度及分组标识压入堆栈。
本发明提出的所述RFID标签响应识别方法中，所述每个所述标签自身随机生成从1到标签数量M范围内的正整数标识；每个所述标签根据所述标签数量M和所述每个分组的长度及分组标识，确定各个分组标识所对应的数字范围；每个所述标签根据所述正整数标识确定自身生成的正整数标识所处数字范围对应的分组及分组标识。
本发明提出的所述RFID标签响应识别方法中，所述标签读写器将前缀数据与发送的数据信息组合，生成所述读取指令。
本发明提出的所述RFID标签响应识别方法中，所述标签读写器进一步将前缀数据的补码与数据信息组合，生成所述读取指令。
本发明还提出了一种的RFID标签响应识别控制装置，包括标签读写器与标签；所述标签读写器内包括：用于通信的收发模块、用于分组的标签分组模块、用于读取时隙序列的标签识别单元、用于分时读取信息的标签响应接收单元、用于发送分组标识的分组发送单元和用于记录前缀数据的前缀记录单元；所述标签内包括：用于接收分组标识的分组接收单元、用于生成前缀数据的前缀生成单元以及根据前缀数据发送信息的前缀控制单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明将待识别标签进行分组，在每次查询时只有相应前缀的待识别标签进行响应，而不是所有待识别标签响应，这样就能够降低标签碰撞的概率，提高识别率；在将分组长度与识别时的帧长度关联起来，在标签数量剧增的场景下仍然能有效地保持系统吞吐率的稳定，尽量获得最大的吞吐率。
附图说明
图1是本发明RFID标签响应识别方法的流程示意图。
图2是本发明RFID标签响应识别控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明提出的RFID标签响应识别方法及控制装置进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提出了一种RFID标签响应识别方法，包括如下步骤：
S1开启标签读写器，向识别范围内的标签发送检测指令，标签收到检测命令后随机生成时隙序列发送至标签读写器；
更为具体的是，生成时隙序列是从时隙0到时隙(2Q-1)的时隙序列中选择其中一个时隙编号，同时生成一个具有2Q个比特位的二进制数据作为标签的时隙序列，将时隙序列中与标签选取的时隙编号所对应的比特位置1，其余比特位置0，并将该时隙序列以曼彻斯特编码的形式传送给读写器，其中Q为自然数，满足2Q大于或等于标签数量。
本实施例中，假设在识别范围内设有5个标签，分别为标签tag1,tag2,tag3,tag4,tag5。Q取值为3，则各标签生成的时隙序列为：
标签读写器可通过读取时隙序列中的比特位检测各标签之间是否发生冲突或碰撞，并且从中读取到标签的数量。
S2标签读写器根据时隙序列获得各标签数量，并将各标签分为至少一组，并设定每个分组的长度及分组标识；
更为具体的，所述标签读写器设定最大帧长度为当前帧长度；所述标签读写器通过迭代获得每个分组的长度及分组标识，在迭代过程中，将所述标签数量M通过当前帧长度进行取模和求余，得到的模为所述当前帧长度对应的分组数，对当前帧长度进行成比例缩小，并将得到的余数对当前帧长度继续取模和求余，直到得到的余数为0；所述标签读写器根据各个帧长度对应的不为零的分组数得到每个分组的长度及分组标识，并将所述每个分组的长度及分组标识压入堆栈。在将分组长度与识别时的帧长度关联起来，在标签数量剧增的场景下仍然能有效地保持系统吞吐率的稳定，尽量获得最大的吞吐率。
S3标签读写器将各分组的长度及分组标识发送给各个标签；
S4各标签根据分组标识确定自身的标识所对应的分组，并生成与之对应的前缀数据，发送前缀数据至标签读写器。
更为具体的，每个待识别标签自身随机生成从1到标签数量M范围内的正整数标识；每个待识别标签根据标签数量M和每个分组的长度及分组标识，确定各个分组标识所对应的数字范围；每个待识别标签根据正整数标识确定自身生成的正整数标识所处数字范围对应的分组及分组标识。标签根据分组标识生成前缀数据如以下所示：
Tag1分组标识：01000100
前缀数据：01100
Tag2分组标识：01000101
前缀数据：01101
Tag3分组标识：01000110
前缀数据：01110
Tag4分组标识：10000100
前缀数据：10100
Tag5分组标识：01000101
前缀数据：10101
S5标签读写器轮流发送读取指令，与读取指令内相对应前缀数据的标签发送其内含的标签数据。更为具体的，所述标签读写器将前缀数据与发送的数据信息组合，生成所述读取指令。获取了该读取指令的标签中，通过解析读取指令中所含的前缀数据，当且仅当前缀数据与本标签所存储的前缀数据相同时方才上传标签内部所存储的唯一编码信息，
本发明的优选实施例中，所述标签读写器进一步将前缀数据的补码与数据信息组合，生成所述读取指令。获取了该读取指令的标签中，通过解析读取指令中所含的前缀数据，当且仅当前缀数据的补码与本标签所存储的前缀数据相匹配时方才上传标签内部所存储的唯一编码信息，
如图2所示，本发明还提出了一种的RFID标签响应识别控制装置，包括标签读写器与标签；所述标签读写器内包括：用于通信的收发模块101、用于分组的标签分组模块102、用于读取时隙序列的标签识别单元103、用于分时读取信息的标签响应接收单元104、用于发送分组标识的分组发送单元105和用于记录前缀数据的前缀记录单元106；所述标签内包括：用于接收分组标识的分组接收单元201、用于生成前缀数据的前缀生成单元202以及根据前缀数据发送信息的前缀控制单元203。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种RFID标签响应识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
开启标签读写器，向识别范围内的标签发送检测指令，标签收到检测命令后随机生成时隙序列发送至所述标签读写器；
所述标签读写器根据时隙序列获得各所述标签数量，并将各标签分为至少一组，并设定每个分组的长度及分组标识；
所述标签读写器将各分组的长度及分组标识发送给各个标签；
各所述标签根据分组标识确定自身的标识所对应的分组，并生成与之对应的前缀数据，发送前缀数据至标签读写器；
所述标签读写器轮流发送读取指令，与读取指令内相对应前缀数据的标签发送其内含的标签数据。
2.根据权利要求1所述的RFID标签响应识别方法，其特征在于，所述生成时隙序列是从时隙0到时隙(2Q-1)的时隙序列中选择其中一个时隙编号，同时生成一个具有2Q个比特位的二进制数据作为标签的时隙序列，将所述时隙序列中与标签选取的时隙编号所对应的比特位置1，其余比特位置0，并将该时隙序列以曼彻斯特编码的形式传送给读写器，其中Q为自然数，满足2Q大于或等于标签数量。
3.根据权利要求1所述的RFID标签响应识别方法，其特征在于，所述设定每个分组的长度及分组标识包括：
所述标签读写器设定最大帧长度为当前帧长度；
所述标签读写器通过迭代获得每个分组的长度及分组标识，在迭代过程中，将所述标签数量M通过当前帧长度进行取模和求余，得到的模为所述当前帧长度对应的分组数，对当前帧长度进行成比例缩小，并将得到的余数对当前帧长度继续取模和求余，直到得到的余数为0；
所述标签读写器根据各个帧长度对应的不为零的分组数得到每个分组的长度及分组标识，并将所述每个分组的长度及分组标识压入堆栈。
4.根据权利要求3所述的RFID标签响应识别方法，其特征在于，所述每个所述标签自身随机生成从1到标签数量M范围内的正整数标识；
每个所述标签根据所述标签数量M和所述每个分组的长度及分组标识，确定各个分组标识所对应的数字范围；
每个所述标签根据所述正整数标识确定自身生成的正整数标识所处数字范围对应的分组及分组标识。
5.根据权利要求1所述的RFID标签响应识别方法，其特征在于，所述标签读写器将前缀数据与发送的数据信息组合，生成所述读取指令。
6.根据权利要求5所述的RFID标签响应识别方法，其特征在于，所述标签读写器进一步将前缀数据的补码与数据信息组合，生成所述读取指令。
7.一种的RFID标签响应识别控制装置，其特征在于，包括标签读写器与标签；
所述标签读写器内包括：用于通信的收发模块、用于分组的标签分组模块、用于读取时隙序列的标签识别单元、用于分时读取信息的标签响应接收单元、用于发送分组标识的分组发送单元和用于记录前缀数据的前缀记录单元；
所述标签内包括：用于接收分组标识的分组接收单元、用于生成前缀数据的前缀生成单元以及根据前缀数据发送信息的前缀控制单元。
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