CN112686065B - 数据读写方法、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据读写方法、系统及计算机可读存储介质。本申请的数据读写方法包括：从预设的频点分布数据中获取频点；根据频点向被读写端发送盘点命令；接收被读写端根据初始随机值生成的目标随机值；初始随机值为被读写端根据盘点命令生成；根据目标随机值发送确认应答消息；接收被读写端根据确认应答消息发送的身份信息；根据身份信息对被读写端进行数据读写操作。本方法采用科学的频率分布方式和高效的读写流程，提高对标签数据的读写效率。

Description

数据读写方法、系统及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及但不限于标签数据交互领域，尤其是涉及一种数据读写方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

RFID标签技术应用于标签数据交互领域中，当前的标签数据读写技术存在数据读写效率低的问题。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种数据读写方法，能够解决数据读写效率低的问题。

本申请还提出一种具有数据读写方法的系统。

本申请还提出一种具有数据读写方法的计算机可读存储介质。

根据本申请第一方面实施例的数据读写方法，用于读写端，所述方法包括：从预设的频点分布数据中获取频点；根据所述频点向被读写端发送盘点命令；接收所述被读写端根据初始随机值生成的目标随机值；所述初始随机值为所述被读写端根据盘点命令生成；根据所述目标随机值发送确认应答消息；接收所述被读写端根据所述确认应答消息发送的身份信息；根据所述身份信息对所述被读写端进行数据读写操作。

根据本申请实施例的数据读写方法，至少具有如下技术效果：本方法采用科学的频率分布方式和高效的读写流程，提高对标签数据的读写效率。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述频点向被读写端发送盘点命令包括：获取所述被读写端的数量；根据所述被读写端的数量得到所述初始随机值的最大值；根据所述初始随机值的最大值、所述频点发送所述盘点命令。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述身份信息对所述被读写端进行数据读写操作包括：根据所述身份信息的格式、预设身份记录发送读写命令；所述读写命令用于使所述被读写端开启读写模式；根据所述读写命令对所述被读写端进行数据读写操作。

根据本申请的一些实施例，在根据所述频点向被读写端发送盘点命令之后，所述数据读写方法还包括：若未收到满足要求的所述目标随机值或所述身份信息，则将所述初始随机值的最大值减一。

根据本申请的一些实施例，所述若未收到满足要求的所述目标随机值或所述身份信息，则将所述初始随机值的最大值减一包括：若接收到的身份信息的格式错误，则发送否定应答消息，并将所述初始随机值的最大值减一。

根据本申请的一些实施例，在所述将所述初始随机值的最大值减一之后，所述数据读写方法还包括：获取当前的所述初始随机值；获取预设随机值；若所述初始随机值不等于预设随机值，则将所述初始随机值减一并发送所述被读写端。

根据本申请的一些实施例，在所述获取当前的所述初始随机值之后，所述数据读写方法还包括：若所述初始随机值等于所述预设随机值，则判断是否接收到外部结束命令；若未接收到所述外部结束命令，则从所述预设的频点分布数据中获取下一个所述频点。

根据本申请第二方面实施例的数据读写方法，用于被读写端，所述方法包括：接收读写端发送的盘点命令；根据所述盘点命令获得初始随机值；根据所述初始随机值生成目标随机值；向所述读写端发送所述目标随机值；接收所述读写端根据所述目标随机值发送的确认应答消息；根据所述确认应答消息向所述读写端发送身份信息；所述身份信息用于所述读写端进行数据读写操作。

根据本申请第三方面实施例的系统，包括读写端、被读写端，所述读写端与所述被读写端通信连接；所述读写端包括：第一存储器、第一处理器及存储在第一存储器上并可在第一处理器上运行的计算机程序；对应的，所述被读写端包括：第二存储器、第二处理器及存储在第二存储器上并可在第二处理器上运行的计算机程序；所述第一处理器执行所述程序时实现：上述第一方面实施例的所述的数据读写方法；或，所述第二处理器执行所述程序时实现：上述第二方面实施例的所述的数据读写方法。

根据本申请第四方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于：执行上述第一方面实施例的所述的数据读写方法；或，执行上述第二方面实施例的所述的数据读写方法。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1是本申请一个实施例提供的数据读写方法流程图；

图2是本申请另一个实施例提供的数据读写方法流程图；

图3是本申请另一个实施例提供的数据读写方法流程图；

图4是本申请另一个实施例提供的数据读写方法流程图；

图5是本申请另一个实施例提供的数据读写方法流程图；

图6是本申请另一个实施例提供的数据读写方法流程图；

图7是本申请另一个实施例提供的数据读写方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

UHF(Ultra High Frequency，特高频)技术由于具有识别距离远、识别准确率高、识别速度快等特点，在工业、医疗、零售、电力、物流业等领域已经得到了广泛的应用。但是正因为距离远、识别速度快，导致读写器设备对标签数据进行读写时稳定性较差，并且容易受外界使用环境的干扰，导致在使用的频率区域范围内有些频点受干扰而无法正常工作。所以解决读写器设备对标签数据区的读写成功率和可靠性是很关键的问题。

传统的方法是通过随机跳频技术来选择合适的频点进行工作，并且没有快速的算法实现频点的快速切换，以选择合适的频点对标签数据进行读写，导致读写标签数据的时间比较长，数据读取的失败率较高。

在数据读写方面，影响UHF标签进行数据交互的因素主要有功率、频点和通信链路的数据编码。功率的大小有各个地区限制的标准，在发射功率一定的条件下，影响读写器设备对标签数据区读写功能稳定性的就只剩下工作的频点和通信链路的数据编码。

目前的读写器设备在读写标签数据区采用随机跳频的方式，在数据编码方面采用无副载波调制FM0数据编码或者比较简单miller2数据编码。读写器和标签在某一个环境中工作时，受所处环境、外界干扰或者读写器设备的天线匹配等因素的影响，工作频率区域内某些频点的性能比较好，而某些频点的性能比较差。比如低频段比较好而中频、高频段差；或者中频段比较好、低频和高频段差等。由于采用随机跳频的方式有很大的随机性，有时候能调到合适的频点，但是有时候很长时间都没有在合适的频点工作，导致读写标签数据区时间过长甚至会超时导致读写失败。并且由于在接收标签数据解密过程采用了简单用无副载波调制的FM0或者弥勒调制方式，读写功能的失败率更高。

鉴于此，本申请提出了一种数据读写方法，通过制定分散间隔比较大并且有规律的频率表和简明、快速的读写算法实现频点在低、中、高频段的快速跳频，实现较短时间内频点覆盖整个频率区域的低、中、高频段。

数据读写方法能在很短时间内使用频率区域的低、中、高频点进行读写标签数据区，快速地找到准确的工作频点，避免了随机跳频出现的频点短时间盲区；并且让标签返回的数据用miller8的副载波数据编码提高数据通讯的抗干扰能力，以有效地提高对标签数据区的读写成功率。

根据本申请实施例的数据读写方法，用于读写端，方法包括：从预设的频点分布数据中获取频点；根据频点向被读写端发送盘点命令；接收被读写端根据初始随机值生成的目标随机值；初始随机值为被读写端根据盘点命令生成；根据目标随机值发送确认应答消息；接收被读写端根据确认应答消息发送的身份信息；根据身份信息对被读写端进行数据读写操作。

如图1所示，在一些实施例中，数据读写方法包括：

S110，从预设的频点分布数据中获取频点；

S120，根据频点向被读写端发送盘点命令；

S130，接收被读写端根据初始随机值生成的目标随机值；

S140，根据目标随机值发送确认应答消息；

S150，接收被读写端根据确认应答消息发送的身份信息；

S160，根据身份信息对被读写端进行数据读写操作。

在步骤S110中，频点分布数据中频点的具体规则定义如下：

……

其中f为起始频点，m为频率区域的频点个数，k为跳频间隔。

通过上述的频点设置，将低频、中频、高频的频点紧密排列、循环设置，使用频点时按照频点分布顺序逐一使用；即在可工作的全频段或者不同国家、地区指定的频率区域内，把所有的频点都尽量散开，在第一个频点工作不成功时，用间隔比较大的第二个频点，第二个频点失败时用第三个间隔比较大的频点，从而提升了标签数据读取的读取效率和读取成功率。

在步骤S120中，盘点命令为Query命令；被读写端为标签；读写端为读写设备。

在步骤S130中，目标随机值由初始随机值生成；初始随机值为被读写端根据盘点命令生成；其中，初始随机值为标签内部产生的一个随机数，记为Slot，用于对标签进行分批次处理，以减少数据读取过程中的冲突；目标随机值为标签根据Slot的值产生的一个16位的随机数，记为RN16，用于发送到读取设备处以使其发送确认应答消息。

在步骤S140中，确认应答消息为ACK命令，用于发送给标签，以使标签发送自身的身份信息。

在步骤S150中，身份信息为标签的EPC，用于标识标签的身份。

本方法采用科学的频率分布方式和高效的读写流程，提高对标签数据的读写效率。标签返回的数据用miller8的副载波数据编码，提高数据通讯的抗干扰能力，从而提升了对标签数据读写的成功率。

根据本申请的一些实施例，根据频点向被读写端发送盘点命令包括：获取被读写端的数量；根据被读写端的数量得到初始随机值的最大值；根据初始随机值的最大值、频点发送盘点命令。

如图2所示，在一些实施例中，数据读写方法包括：

S210，获取被读写端的数量；

S220，根据被读写端的数量得到初始随机值的最大值；

S230，根据初始随机值的最大值、频点发送盘点命令。

在步骤S220中，标签群中标签的数量决定了N值的大小，N值又决定了初始随机值Slot的最大值Query_Slot的大小，其中，0<＝Slot<＝(2^N-1)。

在具体的实施例中，标签数(Number)与N值的对应关系包括：当Number<＝10时，对应的N值为3；当10<Number<＝50时，对应的N值为4；当50<Number<＝100时，对应的N值为5；当Number>100时，对应的N值为6。设置随机数作用是让标签Slot出现不同的值，达到防冲突的目的。

在具体的实施例中，盘点命令的参数包括但不限于Q和M，Q＝N，用于决定随机数的大小；M是标签协议Query命令的一个参数，取值为1、2、4、8四个值，代表了不同的编码方式。

miller副载波调制是标签返回的数据在miller码上进行调制，miller2为两个miller数据码表示1数据码，miller4为4个miller数据码表示一个有效数据码，miller8为8个miller数据码。进行miller副载波调制，多个miller码表示一个有效数据码的优点是编码数据在空中传输时抗干扰能力强。

根据本申请的一些实施例，根据身份信息对被读写端进行数据读写操作包括：根据身份信息的格式、预设身份记录发送读写命令；读写命令用于使被读写端开启读写模式；根据读写命令对被读写端进行数据读写操作。

如图3所示，在一些实施例中，数据读写方法包括：

S310，根据身份信息的格式、预设身份记录发送读写命令；

S320，根据读写命令对被读写端进行数据读写操作。

在步骤S320中，读写命令用于使被读写端开启读写模式，读写命令为Req_RN命令，用于让标签进入可进行读写操作的状态。

根据本申请的一些实施例，在根据频点向被读写端发送盘点命令之后，数据读写方法还包括：若未收到满足要求的目标随机值或身份信息，则将初始随机值的最大值减一。

根据本申请的一些实施例，若未收到满足要求的目标随机值或身份信息，则将初始随机值的最大值减一包括：若接收到的身份信息的格式错误，则发送否定应答消息，并将初始随机值的最大值减一。

如图4所示，在一些实施例中，数据读写方法包括：

S410，判断是否收到正确的目标随机值；若判断结果为是，则执行步骤S420；若判断结果为否，则执行步骤S480；

S420，根据目标随机值发送确认应答消息；

S430，判断是否接收到身份信息；若判断结果为是，则执行步骤S440；若判断结果为否，则执行步骤S480；

S440，判断身份信息格式是否正确；若判断结果为是，则执行步骤S450；若判断结果为否，则执行步骤S470；

S450，判断身份信息是否为所需身份信息；若判断结果为是，则执行步骤S460；若判断结果为否，则执行步骤S480；

S460，发送读写命令；

S470，发送否定应答消息；

S480，将初始随机值的最大值减一。

在步骤S420中，确认应答消息为ACK；在步骤S470中，否定应答消息为NAK。

在步骤S430中，的身份信息为标签的EPC，返回EPC号的协议数据帧离，有CRC校验功能，用于判断EPC是否正确；EPC不符合即不是需要进行操作的EPC号，若读写设备没有对具体标签的EPC号限制，则都认定为EPC为所需EPC。

需要说明的是，在具体的实施例中，本方法可以同时对多个标签进行数据的读写操作，只要依据各自的EPC进行身份核实即可。

在步骤S410至S480中，通过设置随机数的方式将标签分批处理，降低了同时处理标签的数量，减少了同频干扰对通信的影响，极大程度上避免了数据读写冲突，从而提高了数据读写的效率和正确率。

根据本申请的一些实施例，在将初始随机值的最大值减一之后，数据读写方法还包括：获取当前的初始随机值；获取预设随机值；若初始随机值不等于预设随机值，则将初始随机值减一并发送被读写端。

根据本申请的一些实施例，在获取当前的初始随机值之后，数据读写方法还包括：若初始随机值等于预设随机值，则判断是否接收到外部结束命令；若未接收到外部结束命令，则从预设的频点分布数据中获取下一个频点。

如图5所示，在一些实施例中，数据读写方法包括：

S510，获取当前的初始随机值；

S520，获取预设随机值；

S530，判断初始随机值与初始随机值是否相等；若判断结果为是，则执行步骤S540；若判断结果为否，则执行步骤S560；

S540，判断是否接收到外部结束命令；若判断结果为是，则执行步骤S550；若判断结果为否，则执行步骤S570；

S550，结束本次数据读取；

S560，将初始随机值减一并发送被读写端；

S570，从预设的频点分布数据中获取下一个频点。

在步骤S510至S570中，通过设置随机数和预设随机值，对标签进行分批处理；在分批处理结束后，实现更换下一频点对数据进行读写；当收到外部结束命令时能够随时结束数据读写功能，从而提高了数据读写的效率和正确率。

根据本申请实施例的数据读写方法，用于被读写端，方法包括：接收读写端发送的盘点命令；根据盘点命令获得初始随机值；根据初始随机值生成目标随机值；向读写端发送目标随机值；接收读写端根据目标随机值发送的确认应答消息；根据确认应答消息向读写端发送身份信息；身份信息用于读写端进行数据读写操作。

如图6所示，在一些实施例中，数据读写方法包括：

S610，接收读写端发送的盘点命令；

S620，根据盘点命令获得初始随机值；

S630，根据初始随机值生成目标随机值；

S640，向读写端发送目标随机值；

S650，接收读写端根据目标随机值发送的确认应答消息；

S660，根据确认应答消息向读写端发送身份信息。

在步骤S660中，身份信息用于读写端进行数据读写操作。

本方法采用科学的频率分布方式和高效的读写流程，提高对标签数据的读写效率。标签返回的数据用miller8的副载波数据编码，提高数据通讯的抗干扰能力，从而提升了对标签数据读写的成功率。

下面参考图7，以一个具体的实施例详细描述数据读写方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对申请的具体限制。

S701，设置频点；

S702，读写器发送Query命令；

S703，每个标签产生随机数Slot；

S704，Slot＝0的标签发送RN16；

S705，读写器是否收到正确的RN16；

S706，读写器发送应答ACK；标签发送自身EPC；

S707，读写器是否接收到EPC；

S708，EPC格式是否正确；

S709，EPC是否是所需的；

S710，读写器发送Req_RN命令以使标签进入可进行读写操作的状态；读写器对标签进行读写操作；

S711，判断读写是否成功；

S712，操作结束；

S713，切换下一频点；

S714，每个标签的Slot减去一；

S715，读写器发送NAK；

S716，Query_Slot减去一；

S717，Query_Slot是否＝0；

S718，是否收到结束命令。

根据本申请实施例的系统，包括读写端、被读写端，读写端与被读写端通信连接；读写端包括：第一存储器、第一处理器及存储在第一存储器上并可在第一处理器上运行的计算机程序；对应的，被读写端包括：第二存储器、第二处理器及存储在第二存储器上并可在第二处理器上运行的计算机程序；第一处理器执行程序时实现：上述用于读写端的任一实施例的数据读写方法；或，第二处理器执行程序时实现：上述用于被读写端的任一实施例的数据读写方法。

根据本申请实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于：执行上述用于读写端的任一实施例的数据读写方法；或，上述用于被读写端的任一实施例的数据读写方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.数据读写方法，其特征在于，用于读写端，包括：

从预设的频点分布数据中获取频点；

根据所述频点向被读写端发送盘点命令；

接收所述被读写端根据初始随机值生成的目标随机值；所述初始随机值为所述被读写端根据盘点命令生成；

根据所述目标随机值发送确认应答消息；

接收所述被读写端根据所述确认应答消息发送的身份信息；

根据所述身份信息对所述被读写端进行数据读写操作；

其中，所述从预设的频点分布数据中获取频点包括：

采用如下规则获取所述频点：

……

其中，f为起始频点，m为频率区域的频点个数，k为跳频间隔。

2.根据权利要求1所述的数据读写方法，其特征在于，所述根据所述频点向被读写端发送盘点命令包括：

获取所述被读写端的数量；

根据所述被读写端的数量得到所述初始随机值的最大值；

根据所述初始随机值的最大值、所述频点发送所述盘点命令。

3.根据权利要求1所述的数据读写方法，其特征在于，所述根据所述身份信息对所述被读写端进行数据读写操作包括：

根据所述身份信息的格式、预设身份记录发送读写命令；所述读写命令用于使所述被读写端开启读写模式；

根据所述读写命令对所述被读写端进行数据读写操作。

4.根据权利要求1所述的数据读写方法，其特征在于，在根据所述频点向被读写端发送盘点命令之后，所述数据读写方法还包括：

若未收到满足要求的所述目标随机值或所述身份信息，则将所述初始随机值的最大值减一。

5.根据权利要求4所述的数据读写方法，其特征在于，所述若未收到满足要求的所述目标随机值或所述身份信息，则将所述初始随机值的最大值减一包括：

若接收到的身份信息的格式错误，则发送否定应答消息，并将所述初始随机值的最大值减一。

6.根据权利要求4所述的数据读写方法，其特征在于，在所述将所述初始随机值的最大值减一之后，所述数据读写方法还包括：

获取当前的所述初始随机值；

获取预设随机值；

若所述初始随机值不等于预设随机值，则将所述初始随机值减一并发送所述被读写端。

7.根据权利要求6所述的数据读写方法，其特征在于，在所述获取当前的所述初始随机值之后，所述数据读写方法还包括：

若所述初始随机值等于所述预设随机值，则判断是否接收到外部结束命令；

若未接收到所述外部结束命令，则从所述预设的频点分布数据中获取下一个所述频点。

8.数据读写方法，其特征在于，用于被读写端，包括：

接收读写端发送的盘点命令；

根据所述盘点命令获得初始随机值；

根据所述初始随机值生成目标随机值；

向所述读写端发送所述目标随机值；

接收所述读写端根据所述目标随机值发送的确认应答消息；

根据所述确认应答消息向所述读写端发送身份信息；所述身份信息用于所述读写端进行数据读写操作；

其中，所述盘点命令是所述读写端根据频点发送的，所述频点是所述读写端从预设的频点分布数据中获取的；

所述读写端采用如下规则获取所述频点：

……

其中，f为起始频点，m为频率区域的频点个数，k为跳频间隔。

9.数据读写系统，其特征在于，包括读写端、被读写端，所述读写端与所述被读写端通信连接；

所述读写端包括：第一存储器、第一处理器及存储在第一存储器上并可在第一处理器上运行的计算机程序；

对应的，所述被读写端包括：第二存储器、第二处理器及存储在第二存储器上并可在第二处理器上运行的计算机程序；

所述第一处理器执行所述程序时实现：如权利要求1至7中任一项所述的数据读写方法；或，所述第二处理器执行所述程序时实现：如权利要求8所述的数据读写方法。

10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于：执行权利要求1至7中任一项所述的数据读写方法；或，执行权利要求8所述的数据读写方法。

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