CN1295519C - 高频射频识别系统防碰撞的识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了高频射频识别系统防碰撞的识别方法，该系统包含一个阅读器和至少一个应答器，其特征在于，使用特定形式的无线信号在阅读器和应答器之间建立无线通信，该无线信号由逻辑信号部分和时隙部分组成，逻辑信号部分用于传送阅读器给应答器的各种命令或信息，时隙部分用于应答器进行反向散射调制向阅读器传送一位二进制位的应答信号；以无线通信为基础，阅读器通过向应答器发送相应的命令和/或信息，使应答器在初始状态、一般查询状态、一般搜索状态、等待状态、确认状态间作相应转换并执行阅读器对应答器的搜索和/或查询动作，从而完成阅读器对应答器的识别。本发明解决了以前二进制搜索方法在同步上的问题，并提高抗干扰性能。

Description

高频射频识别系统防碰撞的识别方法

                                技术领域

本发明涉及射频识别系统中防碰撞的识别方法，尤其涉及一种高频射频识别系统中使用的防碰撞识别方法。(＞400MHZ)

                                背景技术

自动设备识别技术是目前国际上发展很快的一项新技术，Automatic EquipmentIdentification，简称AEI。用于实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。

无线电技术在自动识别领域应用中更具体的技术名称为射频识别，Radio FrequencyIdentification，简称为RFID。射频识别系统的组成一般至少包括两个部分：

(1)应答器：     Tag

(2)阅读器：     Reader

应答器中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，应答器附着在待识别物体的表面。阅读器又称为读出装置，可无接触地读取并识别应答器中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。进一步通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类；根据应答器内是否装有电池为其供电，又可将其分为有源系统和无源系统两大类；从应答器内保存的信息注入的方式可将其为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类；根据读取应答器数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。

低频系统一般指其工作频率小于30MHz，典型的工作频率有：125KHz、225KHz、13.56M。高频系统一般指其工作频率大于400MHz，典型的工作频段有：915MHz、2450MHz、5800MHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。高频系统的基本特点是应答器及阅读器成本均较高、应答器内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几米至十几米)，适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及应答器天线均有较强的方向性。

有源应答器内装有电池，一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命有限(3～10年)；无源应答器内无电池，它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护。相比有源系统，无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。集成固化式应答器内的信息一般在集成电路生产时即将信息以ROM工艺注入，其保存的信息是一成不变的；现场有线改写式应答器一般将应答器保存的信息写入其内部的E2存贮区中改写时需要专用的编程器或写入器，改写过程中必须为其供电；现场无线改写式应答器一般适用于有源类应答器，具有特定的改写指令，应答器内保存的信息也位于其中的E2存贮区。一般情况下改写应答器数据所需时间远大于读取应答器数据所需时间。通常，改写所需时间为秒级，阅读时间为毫秒级。

反射调制式射频识别系统实现起来要解决同频收发问题。系统工作时，阅读器发出微波查询(能量)信号，应答器(无源)将部分接收到的微波查询能量信号整流为直流电供应答器内的电路工作，另一部分微波能量信号被应答器内保存的数据信息调制(ASK)后反射回阅读器。阅读器接收到反射回的幅度调制信号后，从中解出应答器所保存的标识性数据信息。系统工作过程中，阅读器发出微波信号与接收反射回的幅度调制信号是同时进行的。反射回的信号强度较发射信号要弱得多，因此技术实现上的难点在于同频接收。

射频识别(RFID)在当前已经有很广泛的应用，并且低频率的射频识别系统已经得到足够的开发和了解，而高频的射频识别系统的应用和开发还没能达到足够的程度。低频率的射频识别系统采用磁场的工作方式，工作距离比较近，无源应答器获得能量一般采用磁场耦合的方式。而高频率的射频识别系统采用电场的工作方式，工作距离比较远，无源应答器获得能量只能通过天线接收的方式。从低频率的射频识别系统研究中得到的很多应用方法和知识无法在高频率射频识别系统中使用。由于高频率射频识别系统中应答器发送到阅读器的信号传输一般采用的是反向散射的方式，因此要以反向散射的特点为基础，结合适用有效的射频信号接口，设计新的适合的防碰撞识别方法，和有效的通讯协议设计。

在射频识别系统工作的时候，不能排除一个以上的应答器同时处于阅读器的作用范围内，这样就存在了两种不同的基本通讯形式：

1.无线电广播式，就是从阅读器到应答器的数据传输。

2.多路存取，就是在阅读器的作用范围内有多个应答器的数据同时传输给阅读器。

我们讨论的防碰撞(anti-collision)技术就是通过两种通讯形式分辨出在阅读器的作用范围内的所有应答器。

防碰撞识别方法一般可以分成两大类：ALOHA法和二进制搜索算法。因此现有的通讯协议也基本都按照这两种基本方法进行扩展而来。

对于现有的ALOHA法来说，主要采用的是时隙ALOHA法，ALOHA方法本质上是一种概率性的方法，确认出一个应答器所需要的时间并不一定，只是在非常高的概率内可以确认出一个应答器。

对于一个基本的ALOHA法，阅读器给出一定数量的时隙，应答器必须在时隙中进行回答，如果发生了多个应答器在同一个时隙进行回发，那么就会发生冲突，阅读器就跳过这个时隙，进行下一个时隙的发送；如果在时隙中没有发生冲突，那么阅读器确认发现一个应答器，然后就可以对这个应答器进行进一步的读取或者写入等工作。

具体来说，就是：应答器在自己选定的时隙回答自己的全部应答器标识码Tag Signature(应答器的标识号码，不一定是应答器的识别码)。阅读器如果没有发现冲突，要将这个标识号码Signature原封不动的返回给应答器，然后阅读器对这个标识号码Signature的应答器进行操作后，这个应答器才退出进行选择时隙回答的状态；如果发现冲突，阅读器要跳过这个时隙进入下一个时隙。对于发生了冲突的应答器，这些应答器要保存在可以进行回答的状态里，等待下一个选择回答的时隙。传统的时隙ALOHA方法相当于只对未发生冲突的应答器进行确认，每次只让未发生冲突的应答器退出回答轮次，这样依靠每个轮次应答器个数的减少来最终使每个应答器都得到单独在一个时隙内进行回答的机会。

对于现有的ALOHA法来说：

1.在对时间同步的要求上，这种办法在发生冲突的时候只需要能判断出有无冲突就可以，对同步的要求要低一些。

2.效率不高，在理想情况下的效率没有使用二进制搜索算法高。

但是在实际应用中，由于要求比较低，完成ALOHA算法比较方便。对于目前常用的时隙ALOHA法而言，好处是，实现方便，而且所有应答器都在时隙内发送数据，因此有无冲突几乎可以一眼看出，可以保证很少误码。坏处就是理想情况下的效率比二进制搜索算法要低。

对于现有的二进制搜索算法来说，在理想情况下，经过一段确定时间的搜索，是一定能够确认出一个应答器的，因此二进制搜索算法不是一个概率性的方法。一般的二进制搜索方法中，阅读器要每次接收应答器发出的应答器识别码(Tag ID)，并且根据这些识别码和这些识别码反映出的发生冲突的bit位置决定一个识别码范围，并且将这个识别码范围发送出去，在这个识别码范围内的应答器才能进行回答。这样的好处是可以层层筛选应答器直到发现一个完整的没有冲突的应答器识别码。但是这样的方法对应答器时钟同步和应答器开始进行回答的起始时间的同步要求非常高，因此非常容易产生错误。

对于现有的二进制搜索方法来说：

1.在对同步的要求上，二进制搜索方法对同步的要求比较高，要求能判断出冲突发生在哪一位，因此，对应答器的时钟，对应答器发送信号的起始时间，对同步上的要求非常高，这样完成二进制搜索方法很难。

2.在工作过程中，由于对于二进制搜索方法，开始的一段时间内大部分应答器都要进行回答，这样整个空间信号的干扰非常大，很难有效的对大量应答器进行识别。

3.对于目前的二进制搜索方法而言，在理想情况下的效率非常高。

由于这些问题，在实际的使用中，二进制搜索方法虽然理论上效率极高，但是由于同步上的问题和信号发生干扰的问题，这使二进制搜索方法难以进入实用。实际上我们从目前各种产品上可以看到，在高频高速而且应答器很多的领域，各种应答器产品基本上没有使用二进制搜索方法的，特别是对大批应答器进行识别的场合是没有使用二进制搜索方法的。现在的产品中，大家使用的防碰撞识别方法基本上都是使用时隙ALOHA方法或者其改进。

具体分析：

二进制搜索方法效率高是因为二进制搜索方法本身是一步步将不适合阅读器规定范围的应答器排除在外，是一种排除的办法。这样每次以50％的概率排除应答器，理论上很快就能识别出一个应答器。

时隙ALOHA方法效率低是因为当发生冲突的时候，阅读器就跳过这个应答器，读取下一个应答器，这样直到识别出一个。这样是识别出一个才能够从环境中排除一个，这样全部识别的效率当然很低。

二进制搜索方法完成非常困难，是由于二进制搜索方法对同步的要求高。

二进制搜索方法完成非常困难，也因为每次回答的应答器数量非常多，信号会大量出现，发生干扰，造成阅读器无法读取应答器的信号。

时隙ALOHA方法完成非常简单，是由于只需要判断出有没有冲突。

时隙ALOHA方法完成非常简单，也由于每次回答的应答器数量比较少，对空间信号的干扰比较小。

图1是阅读器和应答器之间的数据传输图，一个阅读器对应数个应答器。一个或多个的询问信号从阅读器发送至应答器，有一个或多个的应答信号从应答器发送至阅读器，当多个信号同时发送的时候，可能就会产生碰撞问题。这里讨论的就是阅读器和应答器之间如何进行防碰撞通讯。

阅读器和应答器之间的通讯是通过无线传输。当接收到阅读器发出的信号后，应答器通过反射和吸收部分的信号来产生应答信号。在高频情况下，这种技术目前通常指的是反向散射调制。这里使用的防碰撞技术必须考虑到反向散射调制的特点。

                                发明内容

针对上述已有技术存在的问题，本发明提供了一种高效率实用化的高频射频识别系统的防碰撞识别方法，这种新的防碰撞识别方法是在传统的二进制搜索方法的基础上，结合时隙ALOHA方法的“时隙”概念产生的。

本发明的高频射频识别系统防碰撞的识别方法，该系统包含一个阅读器和至少一个应答器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)使用特定形式的无线信号在所述阅读器和所述应答器之间建立无线通信，该特定形式的无线信号由逻辑信号部分和时隙部分组成，逻辑信号部分用于传送阅读器给应答器的各种命令或信息，时隙部分用于应答器进行反向散射调制向阅读器传送一位二进制位的应答信号；

b)以步骤(a)的无线通信为基础，建立应答器的初始状态、一般查询状态、一般搜索状态、等待状态、确认状态；

c)阅读器通过向应答器发送相应的命令和/或信息，能使应答器在上述各状态间作相应转换并执行阅读器对应答器的搜索和/或查询动作，从而完成阅读器对应答器的识别。

所述步骤a)中，无线信号是通过阅读器对载波的振幅调制(ASK)得到的。

所述步骤a)中，无线信号的特定形式根据阅读器对载波的ASK调制的调制深度分为高、低、高幅值3个部分，其中，前面的高、低幅值两部分构成所述逻辑信号部分，后面的高幅值部分构成所述时隙部分。

所述低幅值部分的时间宽度表示阅读器发送给应答器的各种命令或信息，作为阅读器向应答器发送各种命令或信息的命令窗口(Command Window)。

所述后面的高幅值部分作为应答器的回答窗口(response window)，用于应答器进行反向散射调制时向阅读器传送一位二进制位的应答信号。

所述步骤a)中，反向散射调制是频移键控(FSK)，用2个不同频率的信号分别代表一位二进制位的应答信号bit’0’或bit’1’。

所述步骤a)中，应答器的一位二进制位的应答信号是应答器在接收到阅读器的一个所述无线信号后就立刻在该无线信号的回答窗口上进行回发的。

所述步骤b)中，还包含应答器的休眠状态，通过阅读器对应答器进行初始化，使处在休眠状态的应答器进入初始状态。

所述步骤b)中，通过阅读器发送Investigate命令给应答器，使处在初始状态的应答器进入一般查询状态，阅读器发送Back命令给应答器可使处在一般查询状态的应答器回到初始状态。

所述步骤b)中，通过阅读器发送Search命令给应答器，使处在初始状态的应答器进入一般搜索状态，发送Back命令给应答器，可使处在一般搜索状态的应答器回到休眠状态。

所述步骤b)中，还包含应答器的读写状态，通过阅读器在一般搜索状态对应答器的识别码(ID)搜索完毕后，使应答器进入确认状态，阅读器发送Back命令给应答器，可使处在确认状态的应答器回到休眠状态，发送RW命令给应答器可使处在确认状态的应答器进入读写状态。

所述步骤b)中，应答器的等待状态是应答器一般搜索状态的子状态，阅读器发送Back命令使处于等待状态的应答器进入初始状态。

所述步骤c)中，所述阅读器执行的搜索动作包含特殊搜索方法、一般搜索方法、分类搜索方法。

所述步骤c)中，阅读器对应答器的识别可包含对单个应答器的识别和对阅读器工作范围内的所有应答器的识别。

所述步骤c)中，阅读器对应答器的搜索、查询动作是先查询后搜索的顺序进行。

由于采用了阅读器信号中融合时隙的办法，这样实际上用时隙的办法避开了对同步的要求。而且如果在Response window上应答器采用反向散射调制组成FSK调制信号，可以大大提高应答器信号的抗干扰性能。而且采用特殊的先查询后分类搜索的流程方法，避免大量信号的干扰。另外，本发明由于采用了时隙的办法，在进行反向散射调制的时候非常适合，而反向散射调制是在高频情况下应答器的主要调制方式，所以本发明的二进制搜索方法非常适合于高频射频的识别系统。

                           附图说明

图1是阅读器和应答器之间的数据传输图；

图2是本发明一实施例的一个典型的阅读器传输信号的表达方法图；

图3是本发明实施例的阅读器真正发送使用的与图2传输信号相对应的信号图；

图4是本发明实施例的阅读器对传输的无线信号’a’的编码方法示意图；

图5是本发明实施例的阅读器对传输的无线信号’b’的编码方法示意图；

图6是本发明实施例的阅读器对传输的无线信号’c’的编码方法示意图；

图7是本发明实施例的阅读器对传输的无线信号’d’的编码方法示意图；

图8是本发明实施例的应答器在阅读器无线信号‘a’的回答窗口上进行反向散射调制的示意图；

图9是本发明实施例的应答器在阅读器无线信号‘b’的回答窗口上进行反向散射调制的示意图；

图10是本发明的防碰撞识别方法中应答器的各个状态图；

图11是本发明实施例的应答器在一般查询状态中的流程例示图；

图12是本发明实施例的应答器在一般搜索状态中的流程例示图；

图13是本发明实施例的阅读器进行特殊搜索方法的流程例示图；

图14是本发明实施例的阅读器进行一般搜索方法的流程例示图；

图15是本发明实施例的阅读器进行分类搜索方法的流程例示图；

图16是本发明实施例的阅读器进行一般查询方式的流程例示图。

                          具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的较佳实施例。

本发明提出了一种高频射频识别系统防碰撞的识别方法，该系统包含一个阅读器和至少一个应答器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)使用特定形式的无线信号在所述阅读器和所述应答器之间建立无线通信，该特定形式的无线信号由逻辑信号部分和时隙部分组成，逻辑信号部分用于传送阅读器给应答器的各种命令或信息，时隙部分用于应答器进行反向散射调制向阅读器传送一位二进制位的应答信号；

b)以步骤(a)的无线通信为基础，建立应答器的初始状态、一般查询状态、一般搜索状态、等待状态、确认状态；

c)阅读器通过向应答器发送相应的命令和/或信息，能使应答器在上述各状态间作相应转换并执行阅读器对应答器的搜索和/或查询动作，从而完成阅读器对应答器的识别。

本发明的基础是一种特定形式的无线信号。在所述步骤a)中，所述无线信号是阅读器发送给应答器的，它包括两个部分：第一个部分表示阅读器给应答器信号的逻辑信号部分，第二个部分是时隙，用作应答器对阅读器信号进行反向散射调制的，第二个部分这里称为response window。

应答器发给阅读器的信号就通过在Response window上进行不同频率的反向散射调制来实现。这也是由于反向散射调制的特点决定的，反向散射调制需要阅读器持续不断的发送能量给应答器。

实际上，这是一种“传统的逻辑表达信号”+“时隙”形式的信号，这样的信号类似与一个有限制的对讲机，设有A，B两个对讲机，其中A是主对讲机，B是从对讲机。初始条件下A对讲机在发送状态，B对讲机在收听状态。A→B发送信号，然后A对讲机停止发送，切换到收听状态，B在收听状态接到信号后切换到发送状态然后B→A进行回答。

这样总是A先发送信号，而B在A发完之后立刻进行回发。在逻辑上，这里采用的信号就类似于这种关系。

下面给出一种这种无线信号的推荐形式，这种无线信号具体上是：

无线信号是通过阅读器对载波的振幅调制(ASK)得到的，阅读器通过振幅调制(ASK调制)的方法来发送无线信号，也就是阅读器真正发送使用的信号，如图3所示。这种无线信号是通过载波信号振幅的强弱来表示的，阅读器通过在指定的时间内对载波的振幅进行变化来传送数据。

阅读器通过对载波的ASK调制的调制深度在两个高低不同的值之间变动来传送信号。这两个值表示成一个vh和一个vl。

无线信号的特定形式根据阅读器对载波的ASK调制的调制深度分为高、低、高幅值3个部分，即该无线信号的形式是：vh+vl+vh，如图2所示，其中，前面的高、低幅值两部分vh+vl构成所述逻辑信号部分，所述低幅值部分vl的时间宽度表示阅读器发送给应答器的各种命令或信息，作为阅读器向应答器发送各种命令或信息的命令窗口(CommandWindow)。

所述后面的高幅值部分vh构成所述时隙部分，作为应答器的回答窗口(responsewindow)，用于应答器进行反向散射调制时向阅读器传送一位二进制位的应答信号。

所述反向散射调制是频移键控(FSK)，用2个不同频率的信号分别代表一位二进制位的应答信号bit’0’或bit’1’。

应答器的一位二进制位的应答信号是应答器在接收到阅读器的一个所述无线信号后就立刻在该无线信号的回答窗口上进行回发的。

这里后面的vl和vh的时间延续长度相加等于一个定长。

这里使用一种编码信号，如图4至图7所示，分别是4个信号signal’a’，signal’b，’signal’c’，signal’d’的编码方法示意图。

根据实际的需要这里还可以增加第5个检测点f甚至第六个检测点g，但是这两个检测点并不是用来作为信号编码使用的。f，g的作用是：当b，c，d，e都为0时，进行f，g的检测，如果f，g点也为0，那么把这个信号作为一个Reset信号。T5，T6的取值应当由实际情况来决定。

应答器使用在Vhigh上反向散射调制的方式发送数据。应答器和阅读器不同的是，应答器的编码不需要很多的数据信息容量，只要能包含bit‘0’和bit’1’的信息就可以了。因此这里采用不同频率的反向散射调制来表达应答器回发信号的逻辑值。因此这里的回发实际上是一种FSK信号，用不同的频率表示bit‘0’或者bit‘1’，这样的好处是：抗干扰性非常好。

在实际的操作上采用的是反向散射回不同频率的信号来代表不同的bit。举例而言，应答器在阅读器bit回答窗口(response window)上回发频率f1和频率f2的信息，可以分别代表bit‘0’和bit‘1’。

如图8和图9所示，分别是应答器在阅读器的无线信号‘a’的回答窗口上进行反向散射调制的示意图，以及阅读器的无线信号‘b’的回答窗口上进行反向散射调制的示意图。

这里使用的Signal‘a’，‘b’，‘c’，‘d’，是为了方便分别作为阅读器的Reader bit’0’，Reader bit’1’以及Reader bit’Command’和Reader bit’System’使用。因此应答器回发的bit只在Reader bit’0’和Reader bit’1’上进行，Reader bit’Command’和Reader bit’System’作为阅读器发送命令使用的必要编码使用。

参照图10，在本发明的防碰撞的识别方法中，应答器所在的状态有初始状态、一般查询状态、一般搜索状态、等待状态、确认状态。

应答器还包含应答器的休眠状态，通过阅读器发送Initial命令，对应答器进行初始化，使处在休眠状态的应答器进入初始状态，所述初始状态，实际上是一种待命状态；这里的进行初始化是阅读器对应答器进行上电、时钟校正(可能会使用的过程)。

通过阅读器发送Investigate命令给应答器，使处在初始状态的应答器进入一般查询状态，一般查询状态中的应答器，进行一般的查询工作方式。阅读器发送Back命令给应答器可使处在一般查询状态的应答器回到初始状态。

通过阅读器发送Search命令给应答器，使处在初始状态的应答器进入一般搜索状态，发送Back命令给应答器，可使处在一般搜索状态的应答器回到休眠状态。这里，一般搜索状态中的应答器，进行一般的二进制搜索工作方式，在这个过程中，如果发生阅读器信号与应答器信号不一致的情况，就进入等待状态；如果在整个过程中信号都互相一致，那么应答器在最后一个bit时进入确认状态。

应答器还包含应答器的读写状态，通过阅读器在一般搜索状态对应答器的识别码(ID)搜索完毕后，使应答器进入确认状态，阅读器发送Back命令给应答器，可使处在确认状态的应答器回到休眠状态，发送RW命令给应答器可使处在确认状态的应答器进入读写状态。

所述确认状态是一种结束状态，这种状态下的应答器已经被阅读器确认。

这里的读写状态相当于应答器被确认后进入的另一个状态，可以看到，经过搜索过程后，每次处在读写状态中的应答器只有1个，因此可以直接对这个应答器进行读写操作。

应答器的等待状态是应答器一般搜索状态的子状态，它是一种待命状态，阅读器发送Back命令使处于等待状态的应答器进入初始状态。

所述阅读器执行的搜索动作包含特殊搜索方法、一般搜索方法、分类搜索方法。

阅读器对应答器的识别可包含对单个应答器的识别和对阅读器工作范围内的所有应答器的识别。

这里设置了Search命令、Investigate命令、RW命令、Back命令。

这里设置命令的作用是：阅读器通过发送这些命令，让处在特定状态的应答器进入命令规定的状态中去，以实现步骤c)中，应答器在上述各个状态间相互转换、并执行阅读器对应答器的搜索和/或查询动作，从而完成阅读器对应答器的识别。这里的Search，Investigate，Back等命令都是通过bit‘0’，bit‘1’以及可能有的特殊的bit来组合而成。(比如当采用前面推荐的信号时，可以用bit‘Command’，bit‘System’+bit’1’、bit’0’等信号组合)

这样，阅读器发出的信号就包括：Readerbit‘0’、Readerbit‘1’、Search命令、Investigate命令、和Back命令。

下面具体介绍应答器在各个状态下是如何接收信号的。

应答器在一般查询状态中的流程举例如图11所示。

1.一开始，应答器(Tag)在经过初始化后进入初始状态。

2.在初始状态中的应答器接到阅读器发出的Investigate命令后进入一般查询状态。

3.进入一般查询状态后，应答器从Tag ID中拿出一个bit，作为Tag bit。这个bit的选取可以直接采用最高一位的bit。

4.应答器接收到一个阅读器发出的一个Reader bit。

5.应答器对这个Reader bit进行判断：

如果Reader bit是Back命令，应答器就退出一般查询状态，回到初始状态；

如果Reader bit不是Back命令，应答器比较Reader bit和Tag bit，判断两者是否一致，如果不一致，就不进行回发，直接进入第7步；如果一致，进入第6步。

6.应答器就在该Reader bit回答窗口(response window)中把Tag bit回发给阅读器，然后进入第7步。

7.应答器从Tag ID中取出下一个Tag bit，然后回到步骤4准备接收。

应答器在这个状态中只回答和自己应答器识别码(Tag ID)对应bit一致的信号，对不一致的信号，应答器并不退出，而是等待下一个信号。

应答器在一般搜索状态中，执行一般搜索的流程规则。应答器在这个状态下将执行一般搜索过程，这种一般搜索是源于普通的二进制搜索方法。由于这里对信号进行特殊的规定，引入了Response window的“时隙”概念，因此这里的应答器对信号的回答和传统的二进制搜索方法不同。

这种不同就在于应答器接到一个信号后就立刻在这个信号的Response window上进行回发。在应答器发完整个应答器ID的过程中就得到阅读器对应答器发送信号的反馈，这样应答器在发送完整个应答器ID的过程中就可以进行中途退出或者继续发送的判断，这样的方法比起传统的二进制搜索能更快的排除不需要的应答器。

应答器在这个状态下，主要的原则就是检查阅读器发出的信号和自己应答器Tag ID对应的bit是不是一致，如果一致就继续在Response window上回发下一个bit信号；如果不一致，就退出一般搜索状态。

应答器在一般搜索状态中的主要工作方式是：

1.一开始，应答器(Tag)处于休眠状态，经过初始化后进入初始状态，应答器接收到阅读器到Search命令后，进入一般搜索状态，然后立刻在Search命令的回答窗口(responsewindow)上发送应答器识别码(Tag ID)的第一个bit。

2.应答器接到一个阅读器的Reader bit，判断这个bit是否等于刚刚发送的Tag ID的第一个bit。如果是的话，就在这个bit的回答窗口(response window)发送下一个bit，如果不是，就进入等待状态，直到下次搜索开始。

3.这样周而复始，直到走完应答器ID的所有bit。

4.这里应答器在整个过程中如果接到Back命令，就立刻进入休眠的状态。

应答器在一般搜索状态下的具体流程举例如图12所示。

1.一开始，应答器在休眠状态。

2.应答器在进行初始化后进入初始状态。

3.在初始状态中的应答器接到阅读器发出的Search命令进入一般搜索状态。

4.应答器接到这个Search命令后根据不同的参数，决定要发送的Tag bit。一般的过程是：应答器准备Tag ID的最高一位或者最低一位(可以顺序从高位到低位发送，也可以逆序从低位到高位发送)，设置为Tag bit。

5.应答器在Search命令的回答窗口(response window)上反向散射回Tag bit。

6.应答器接到阅读器发出的信号Reader bit，进行判断：

如果Reader bit是Back命令，则结束整个流程，应答器进入休眠状态；

如果Reader bit和刚刚发送的Tag bit不一致，则应答器退出一般搜索状态，进入等待状态；

如果Reader bit和刚刚发送过的Tag bit一致，应答器进行进一步判断，应答器是否已经发送完Tag ID的所有bit：

如果没有发送完毕，应答器按次序设置Tag ID的下一位为Tag bit，然后回到步骤5；

如果已经发送完毕，应答器进入确认状态。

在等待状态中的应答器，是在一般搜索过程中未被选择的那些应答器。在等待状态下的应答器只有一种操作，就是接到Back命令后回到初始状态。在这个状态下的应答器不理会其他信号。

在确认状态中的应答器，是在一般搜索过程中被正确读取全部应答器Tag ID bit的那些应答器。在确认状态中的应答器接到Back命令后回到初始状态。

下面介绍阅读器在防碰撞识别方法中的各种方式的流程。

阅读器在防碰撞识别方法中，主要就是通过发送Reader bit‘0’，Reader bit‘1’，Search命令、Investigate命令、Back命令来控制应答器进入各种状态，然后进行在各种状态下的操作。

对于阅读器而言，是要通过阅读器执行的方法来进行描述。

这里阅读器执行两种操作方式：一般搜索方式，一般查询方式。

一般搜索方式是用来识别应答器的操作方式。

一般查询方式是用来得到应答器群的总体特征的。一般查询方式和一般搜索方式中的一般搜索方式3结合，可以得到很好的抗干扰性能。

这里阅读器对应答器执行初始化，让应答器进入初始状态。这在实际中的过程应当是：上电，时钟校正(可能会使用的过程)的过程。

一般搜索方式是用来识别应答器的操作方式。阅读器要执行这种方式，首先要作的就是通过发送Search命令让应答器群中的应答器进入一般搜索状态，然后才可以进行搜索。

这里提出了三种搜索方式，分别对应于：“对特殊应答器的搜索方法”、“对一般应答器的搜索方法”、“对分类应答器的搜索方法”。

阅读器的一般搜索方式1(特殊搜索方法)：

当阅读器要找到一个特殊的应答器，就用这种方式用来查找整个工作范围内是否有这个特殊的应答器。

这种搜索方式主要用在当我们要对特殊的应答器进行读写的时候，这是需要让这个应答器进入确认状态。这种方式也可以称为“对特殊应答器的搜索方法”。

阅读器在这种搜索方式中的流程举例如图13所示：

1.阅读器将要找的Tag ID放入识别码寄存器(ID register)。

2.阅读器对应答器群进行初始化，让应答器群进入初始状态。

3.阅读器发送Search命令，这个命令让初始状态的应答器进入一般搜索状态。

4.阅读器从ID register中准备一个Reader bit。

5.阅读器在回答窗口(response window)中得到一个回答，阅读器从得到的回答中抽取其中存在的所有Tag bit，由于可能有多个应答器同时进行了回发，因此可能得到：

1)一个有效的Tag bit，可能是1个应答器发出的，也可能是多个应答器发出的；

2)多个Tag bit，肯定是多个应答器发出的；

3)一个有效的Tag bit也没有。

阅读器并不管这些，阅读器只关心接收到的Tag bit中是否有bit和Reader bit一致。

如果没有一致的Tag bit，那么说明整个阅读器工作范围内没有ID register存储的这个应答器ID，阅读器可以通过发送Back命令结束整个流程；

如果有一致的Tag bit，阅读器进行下一次判断，判断阅读器的Reader bit是否已经是最后一个待确认的ID register中的bit：

如果阅读器的Reader bit不是ID register中最后一个bit，阅读器就发送这个Reader bit，然后回到步骤4；

如果阅读器的Reader bit已经是最后一个待确认的bit，说明ID register存储的这个应答器ID就在工作范围内。阅读器发送这个Reader bit，让这个应答器进入确认状态，然后结束整个循环。

阅读器的一般搜索方式2(一般搜索方法)：

这种方式是一般的搜索方式，是用来进行在庞大数量的应答器中，一个一个识别出所有应答器的办法。这种搜索方法也可以称为“对一般应答器的搜索方法”。

阅读器在这种搜索方式中的流程举例如图14所示：

1.开始，阅读器对应答器群进行初始化，让应答器群进入初始状态。

2.阅读器准备发送Search命令，设置command bit＝Search命令。这个命令让初始状态的应答器进入一般搜索状态。

3.阅读器清除ID register。

4.阅读器发送Command bit到应答器群中。

5.阅读器监听在发送后跟随的应答器的回答。

6.阅读器要判断Response window中有没有有效的bit：

如果回答中含有有效的Tag bit，如果这个回答中只有单一的Tag bit，直接设置Reader bit＝Tag bit。如果这个回答中是同时包含bit’0’和bit’1’的，那么阅读器要对此进行判断，可以根据不同的算法来从bit’0’或者bit’1’中选取一个，比如根据各自信号的强弱选取bit，或者按照不同的优先级别，或者直接采用随机选取的办法来设置Reader为bit‘1’或者bit‘0’。在设置好以后，阅读器进入步骤7；

如果回答中不含有任何有效的Tag bit，阅读器要回来看看自己ID register中是否已经有了内容：

如果ID register还是空的，就认为这个阅读器工作范围内已经没有应答器需要确认，阅读器可以通过发送Back命令来结束整个流程；

如果ID register中有内容，然后再次进行判断，ID register中是否已经得到了一个完整的应答器ID：

如果ID register中有完整的应答器ID，那么说明阅读器已经得到一个完整的应答器ID，而且这个ID已经进入确认状态。设置command bit＝Back命令，然后回到第4步；

如果ID register中没有完整的应答器ID，那么说明可能由于干扰没有接收到有效的信号。设置command bit＝Back命令，然后回到第4步。

7.阅读器设置command bit＝Reader bit。

8.阅读器把这个Reader bit放入ID register中，然后回到步骤4。

这样一次一次的，阅读器就可以找到全部应答器。这里的流程中，在步骤6中接到应答器信号发生冲突时如何进行选择可以由制造者自行决定。比如可以采取检测信号强弱的办法，这种办法就是如果接到的bit‘1’的信号比bit‘0’的信号更强，这样就可以选择Reader bit为bit‘1’。比如可以采取优先级的办法，可以设置bit‘0’总是比bit‘1’优先，这样只要接到bit‘0’，就设置Reader bit为bit‘0’。还可以直接采用随机选取的办法。这些都可以由制造者自行决定。并不影响整个流程和整个方法。

阅读器的一般搜索方式3(分类搜索方法)：

一般搜索方式3，是在阅读器了解应答器类别(知道应答器一部分ID)的情况下使用的方法。这种方法也可以称为：对“分类应答器的搜索方法”。

1.这种搜索方法适合寻找所有应答器中的一类。比如：共有10个应答器在阅读器工作范围内，而其中有4个的ID是以001001开始的，我们只想寻找这样开始6个bit是001001的应答器，在这种情况下，使用这种方法效率会比较高。

2.和一般查询状态结合使用，自行对应答器进行分类识别，这样可以得到比较好的抗干扰性。

这种方法的前提是，要找的应答器的Tag ID的高位或者低位的一部分ID bit已知。这种方法实际上是一般搜索方式1和一般搜索方式2的结合。简单描述就是：

1.阅读器执行一般搜索方式1的办法，发送应答器的识别码(Identification number)的已知那部分，这里就是001001，其他的不符合开始6个bit是001001的这部分的Tag就会进入等待状态，在接到Back命令之前这些应答器不会再和阅读器通讯。而剩下的应答器就是所要找的哪些应答器。第一步的时候，阅读器对应答器的回答不进行任何监听。

2.阅读器执行一般搜索方式2的办法，对Identification number剩下的未知的那一部分来进行搜索，此时，阅读器开始进行监听。直到最后一个bit发送完毕。当应答器接到最后一个阅读器Tag bit的时候，已经可以识别出一个完整的Tag ID。

这种方法的好处是可以降低因为噪声而引起的错误，在事实上提高了抗干扰性。这样，在前n个bit中，阅读器不进行监听，这样就减少了因为噪声而产生的对Tag Response干扰的可能以及应答器相互干扰的可能。在开始监听的时候，已经排除了很多应答器，所以阅读器受干扰、收到错误信号的可能性也就越小。

在使用这种方法的时候，我们首先要确认：对于要进行确认的应答器，已经知道他们ID中的部分高位或者部分低位的那些bit。这样就需要在执行这种办法之前，首先对应答器群进行一般查询的操作。

这个搜索方法的流程举例如图15所示：

1.阅读器已知要寻找的应答器的ID的高位或者低位的某些bit，并且将其存储在IDregister中。

2.阅读器对应答器群进行初始化，让应答器群进入初始状态。

3.阅读器发送Search命令。这个命令让初始状态的应答器进入一般搜索状态。

4.阅读器从ID register中准备一个bit，设置为Reader bit。

5.阅读器对应答器地回答不进行任何监听，直接发送Reader bit。

6.阅读器判断是否已经发完最后一个已知的bit：

如果没发完，回到步骤4；

如果已经发送完毕，进入步骤7。

7.阅读器首先将ID register中除了已知的bit的其他的bit位清零。

8.在回答窗口(response window)中从Tag群中监听到一个回答。阅读器要对这个回答进行判断：

如果回答中不含有任何有效的Tag bit，就认为这个阅读器工作范围内已经没有这一类应答器需要确认，阅读器可以通过发送Back命令来结束整个流程；

如果回答中含有有效的Tag bit，那么执行下面的第9步。

9.阅读器从回答中得到有效的Tag bit，根据Tag bit的情况设置Reader bit。(当只接到一个有效的Tag bit，就设置Reader bit＝Tag bit，如果接到有冲突的Tag bit，那么根据冲突双方的强弱比较或者随机处理设置Reader bit。

10.阅读器把这个Reader bit存入ID register中对应的那一位上。

11.阅读器要进行判断：存入了这个Reader bit的ID register是否已经得到了一个应答器ID：

如果还不能得到一个应答器的完整ID，那么阅读器要把这个Reader bit发送给Tag群。然后回到步骤8；

如果已经得到了一个应答器的完整ID，那么阅读器可以相信自己已经确认出了一个应答器，阅读器就发送这个Reader bit，这个应答器就在确认状态中，同时结束整个循环。

阅读器执行一般查询方式是用来得到应答器群的总体特征的。一般查询方式和一般搜索方式中的一般搜索方式3(分类搜索方法)结合，可以得到很好的抗干扰性能。阅读器要执行这种方式，首先要作的就是通过发送Investigate命令让应答器群中的应答器进入一般查询状态，然后才可以进行查询。

下面的介绍是阅读器执行一般查询方式采用的一种流程举例，如图16所示，在下面推荐的步骤中，采用了两个ID register：ID register0和ID register1。这两个寄存器分别记录bit’0’和bit’1’，具体流程如下：

1.阅读器对应答器群进行初始化，让应答器群进入初始状态。

2.阅读器清空ID register0。

3.阅读器发送Investigate命令，初始状态的应答器进入一般查询状态。

4.阅读器发送一个bit“0”。

5.阅读器监听应答器在response window中的回答。

6.阅读器进行判断，在收到的Tag bit中是否有bit’0’：

如果有bit‘0’，阅读器在ID register0的相应位置上记录这个bit’0’，并且进入步骤7；

如果没有bit‘0’，阅读器直接进入步骤7。

7.阅读器进行判断，是否已经发完一个应答器ID长度的bit’0’：

如果没有发完，阅读器回到步骤4；

如果已经发完，应答器进入步骤8。

8.阅读器发送Back命令，让应答器群重新进入初始状态。

9.阅读器清空ID register1。

10.阅读器发送Investigate命令，初始状态的应答器进入一般查询状态。

11.阅读器发送一个bit“1”。

12.阅读器监听应答器在response window中的回答。

13.阅读器进行判断，在收到的Tag bit中是否有bit’1’：

如果有bit‘1’，阅读器在ID register1的相应位置上记录这个bit’0’，并且进入步骤14；

如果没有bit‘0’，阅读器直接进入步骤7。

14.阅读器进行判断，是否已经发完一个应答器ID长度的bit’1’：

如果没有发完，阅读器回到步骤11；

如果已经发完，应答器进入步骤15。

15.阅读器已经进行完毕’0’查询和’1’查询，阅读器发送Back命令，让应答器回到初始状态。结束整个流程。

这里的一般查询方式可以得到一定的好处：

1)一般查询方式和一般搜索方式3结合，可以提高实际的抗干扰性能。

2)用一般查询方式了解到应答器的ID的某些共同点后，在只想读取应答器Tag ID的情况下，可以通过使用Back命令的方法实际提高效率。

对于好处1)，实际上是通过将不需要读取的应答器排除出工作流程来实现的，这样在环境里，就相应的减少应答器的数量，也就减少了干扰。

对于好处2)，在一般搜索过程中灵活使用Back命令，可以看看如下的例子：

在只想读取应答器ID的情况下，通过一般查询方式，我们已经知道Tag群的最后一些bit是什么的情况下，比如：11101000，10101000，11011000，它们后四个bit都是1000，这样，我们只对前4个bit进行二进制搜索就可以了。在搜索到第四个bit后，Reader已经可以确定Tag了，这个时候，只发送一个Back命令就可以节省下面4个bit的操作。这样即节省了时间，又减少了误码和错误。

阅读器对应答器的识别可包含对单个应答器的识别和对阅读器工作范围内的所有应答器的识别。

下面介绍阅读器识别单个应答器的逻辑过程，具体步骤如下：

1.阅读器发送Search命令，初始状态的应答器进入一般搜索状态。

2.应答器在Search命令最后一个bit的Response window上回发应答器识别码的第一个bit。

3.阅读器接到应答器的回答，阅读器可能会接到多个应答器的回答，如果这些回答中只有单一的一个Tag bit(bit’0’或者bit’1’)，阅读器就发送这个Tag bit，并且存储这个Tag bit；如果回答中既有bit’0’，又有bit’1’，阅读器自行判断选取bit’0’或者bit’1’进行发送，同时将发送的bit存储起来。

4.应答器接到阅读器的发送信号，每个应答器判断阅读器的发送信号和自己刚刚发出的信号是否一致，如果一致，说明阅读器搜索的ID的前面的bit和自己的ID的前面的bit相符合，应答器要继续发送下一个bit。如果不一致，说明阅读器在搜索别的ID，应答器就退出一般搜索状态，进入等待状态。

5.这样阅读器继续监听应答器的回答，继续执行步骤4。直到得到一个完整的应答器ID。

下面介绍阅读器对其工作范围内的所有应答器的识别的一般逻辑过程1：

逻辑上的一般过程1，识别阅读器工作范围内所有应答器的具体步骤是：

1.应答器群进入阅读器工作范围内。

2.阅读器初始化应答器群，让应答器进入初始状态。

3.阅读器发送Search命令，应答器进入一般搜索状态。

4.阅读器执行前面的搜索单个应答器的过程，确认出一个应答器。

5.阅读器通过发送Back命令让等待状态下的应答器重新进入一般搜索状态。

6.阅读器然后继续执行前面的搜索步骤，直到将所有阅读器工作范围内的应答器都识别出来。

可以举出如下的例子：

识别码是0010和0001的A、B两个应答器。阅读器进行识别的过程如下：

1.阅读器发出Search命令，A、B两个应答器回答以第一个bit：bit‘0’。

2.阅读器只接到bit‘0’，那么阅读器就存储ID register第1位为0，并且回发这个bit‘0’。

3.A、B两个应答器接到bit‘0’，判断这个接到的bit‘0’和刚刚发出的信号一致。然后A、B两个应答器回答第二个bit：bit‘0’。

4.阅读器只接到bit‘0’，那么阅读器就存储ID register第2位为bit‘0’，并且回发这个bit‘0’。

5.A、B两个应答器接到bit‘0’，判断这个接到的bit‘0’和刚刚发出的信号一致。然后A、B两个应答器回答第三个bit：bit‘1’和bit’0’。

6.阅读器同时接到了bit’0’和bit‘1’，阅读器根据接到信号的强弱或者其他的判断标准，(这里设A应答器距离阅读器比较近，因此信号bit’1’比较强，因此阅读器选取bit‘1’为下一个信号)。然后阅读器存储ID register第3位为bit‘1’，然后回发这个bit‘1’。

7.A、B两个应答器接到bit‘1’，A应答器判断这个接到的bit‘1’和刚刚发出的信号一致。因此A应答器继续发送第四个bit：bit‘0’；而B应答器判断这个接到的bit‘1’和刚刚发出的信号不一致，因此B应答器退出一般搜索状态，进入等待状态。

8.阅读器只接到bit‘0’，那么阅读器就存储ID register第4位为bit‘0’，并且回发这个bit‘0’。

9.A、B两个应答器接到bit‘0’，但是B应答器已经进入等待状态，因此B应答器不进行任何操作。只有A应答器判断这个接到的bit‘0’和刚刚发出的信号一致。然而A应答器已经发完所有的bit，因此A应答器进入确认状态，并不进行回答。

10.阅读器什么都没有接到。然后阅读器判断ID register已经接到了0010这样的4bitID。然后阅读器可以发送Back命令。

11.A应答器接到Back命令，从确认状态进入休眠状态。而B应答器接到Back命令，由等待状态进入初始状态。这样对B应答器又可以重新进行搜索。

下面介绍阅读器对其工作范围内的所有应答器的识别的一般逻辑过程2：

逻辑上的又一种过程，这次是采用一般查询方式和一般搜索方式3(分类搜索方式)相结合，按照先查询后搜索的顺序进行。

1.应答器群进入阅读器工作范围内。

2.阅读器初始化应答器群，让应答器进入初始状态。

3.阅读器发送Investigate命令，应答器进入一般查询状态。

4.阅读器进行’0’查询，将应答器回答的bit’0’记录到register0的相应位置上。(此时的流程如阅读器执行一般查询方式中所述)

5.阅读器进行’1’查询，将应答器回答的bit’1’记录到register1的相应位置上(此时的流程如阅读器执行一般查询方式中所述)。

6.阅读器将register0和register1进行比较，判断可以搜索的几类应答器。

7.阅读器选择搜索其中的一类应答器。对应答器群执行一般搜索方式3的搜索。也就是先不监听的发送一部分应答器ID，然后在执行一般的搜索。直到找到阅读器工作范围内的一个类别的所有应答器。

8.在还有其他类别的应答器没有进行搜索的情况下，阅读器再次对应答器执行一般搜索方式3的搜索。直到找到阅读器工作范围内的另一个类别的所有应答器。

9.这样阅读器一直进行这种搜索，直到把阅读器工作范围内的所有应答器都识别出来。

一般在我们的编码方式中，总是把比较主要的标识位放在ID的高位来表明这些Tag的分类，举例而言复旦大学的电话号码6564****。因此可以通过一般查询方式来找到这些应答器群中有几类应答器，然后分类的对这些应答器进行搜索。这样实际上可以将其他类别的应答器排除在搜索过程之外，可以实际的提高整个方法的抗干扰性能。

本发明提供的防碰撞识别方法，适合高频率的射频识别系统采用，着重考虑了高频射频识别系统中常用的反向散射调制方式。比如这里的信号形式，充分考虑了反向散射调制是应答器在阅读器信号上进行反射阻抗变换以进行反射的这一个特点。

从前面的流程方法介绍可以看出，在理论条件下(没有误码情况下)，用这种防碰撞识别方法可以达到：在阅读器的一般搜索方式时，每次阅读器发送一个完整的应答器ID，就可以识别出一个应答器。

采用这种防碰撞识别方法，如果环境中有n个应答器，那么需要的时间就是：发送n个应答器ID的时间+必需的应答器初始化花费时间+1个Search命令需要的时间+n个Back命令需要的时间。事实上，由于应答器ID非常长，因此Search命令和Back命令需要的时间可以忽略不计，这样实际需要的时间就只是：发送n个应答器ID的时间+必需的应答器初始化花费时间。

应答器初始化不是这里要讨论的东西，虽然要实现识别，初始化应答器是不可避免的，具体怎样实现初始化，是由应答器制造者自己决定的，和防碰撞识别方法无关。因此这部分初始化应答器的时间是任何一种防碰撞识别方法都无法避免的。

对于一般传统的二进制搜索方法，如果我们设Tag ID有n个bit，阅读器发送一个bit需要时间是t1，应答器回答一个bit需要时间是t2。在理论上用纯粹的一般二进制搜索方法搜索m个应答器需要的时间是(2m-1)*(n*t1+n*t2)。这是可以用数学归纳法来证明的，这里就不进行介绍了。

事实上，由于这里采用的是“传统的逻辑信号”+“时隙”的办法，这样这里防碰撞识别方法的一个信号就相当于t1+t2，只需要发送m个n*(t1+t2)就可以识别出所有应答器，因此这里的防碰撞识别方法理论上需要的时间是m*(n*t1+n*t2)。

从这里可以看出，这里的防碰撞识别方法需要的时间大约是一般传统二进制搜索方法的1/2，相当于效率上是一般传统二进制搜索方法的2倍。

一般的传统二进制搜索方法有一种变形：动态二进制搜索方法，这种方法的理论上的效率刚好等于一般传统二进制搜索方法的2倍。动态二进制搜索方法理论上的效率和这里的防碰撞识别方法相等。

事实上，这里由于在发送一个完整应答器ID过程中就完成了对应答器的排除过程，这一点的原则和动态二进制搜索方法的原则一致。因此这里的防碰撞识别方法不仅仅是二进制搜索方法，而且也是动态二进制搜索方法。

动态二进制搜索方法是理论上能达到的最优效率的办法，而这里的防碰撞识别方法从本质上就是动态二进制搜索方法。因此这里的防碰撞识别方法效率极高。可以这样说，在使用了动态二进制搜索方法后，在当前情况下，如果再想提高效率，已经难以从方法本身入手。不过还可以通过：

1.变搜索应答器ID所有bit为搜索一部分bit，这就是引入Tag Signature的概念。

2.改进硬件，在硬件上减少t1，t2延续的时间。

可以看到两种办法实际上没有对本方法进行任何的修改。

当我们这里采用了本发明的“传统的逻辑信号”+“时隙”信号后，可以发现：同步的问题消失了，而且应答器进行反向散射调制采取的是FSK的形式，FSK形式的信号最大的好处就是抗干扰性，因为幅度可以叠加，而频率却无法叠加。而且应答器会更快的退出一般搜索的流程，电磁环境上也净化了。

这样在采用这里的“传统的逻辑信号”+“时隙”信号后，应答器的回答都在“时隙”(Response window)上进行。这样同步的问题解决了。

这里应答器反向散射时回答的都是FSK调制信号，这样应答器信号相互的干扰的影响很小。

在一般搜索方式中，对应答器而言，处在一般搜索状态中，如果一旦阅读器发送的信号和自己应答器ID的相应bit不一致就停止发送，进入等待状态。这在事实上使环境中进行回答的应答器数量很快减少。

而且，当采用这里的一般查询+一般搜索方式3的时候，可以更好的净化环境，事实上从方法上提高了抗干扰性能。

以上所述实施例只是为了说明本发明，且本发明不局限于这里的具体例子和细节，在不超出本发明的精神范围所做的种种变化实施，都属于本发明的范围。

Claims (15)

1.高频射频识别系统防碰撞的识别方法，该系统包含一个阅读器和至少一个应答器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)使用特定形式的无线信号在所述阅读器和所述应答器之间建立无线通信，该特定形式的无线信号由逻辑信号部分和时隙部分组成，逻辑信号部分用于传送阅读器给应答器的各种命令或信息，时隙部分用于应答器进行反向散射调制向阅读器传送一位二进制位的应答信号；

b)以步骤a)的无线通信为基础，建立应答器的初始状态、一般查询状态、一般搜索状态、等待状态、确认状态；

c)阅读器通过向应答器发送相应的命令和/或信息，使应答器在上述各状态间作相应转换并执行阅读器对应答器的搜索和/或查询动作，从而完成阅读器对应答器的识别。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中，无线信号是通过阅读器对载波的振幅调制得到的。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中，无线信号的特定形式根据阅读器对载波的振幅调制的调制深度分为高、低、高幅值3个部分，其中，前面的高、低幅值两部分构成所述逻辑信号部分，后面的高幅值部分构成所述时隙部分。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述低幅值部分的时间宽度表示阅读器发送给应答器的各种命令或信息，作为阅读器向应答器发送各种命令或信息的命令窗口。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述后面的高幅值部分作为应答器的回答窗口，用于应答器进行反向散射调制时向阅读器传送一位二进制位的应答信号。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中，反向散射调制是频移键控，用2个不同频率的信号分别代表一位二进制位的应答信号bit’0’或bit’1’。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中，应答器的一位二进制位的应答信号是应答器在接收到阅读器的一个所述无线信号后就立刻在该无线信号的回答窗口上进行回发的。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中，还包含应答器的休眠状态，通过阅读器对应答器进行初始化，使处在休眠状态的应答器进入初始状态。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中，通过阅读器发送Investigate命令给应答器，使处在初始状态的应答器进入一般查询状态，阅读器发送Back命令给应答器使处在一般查询状态的应答器回到初始状态。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中，通过阅读器发送Search命令给应答器，使处在初始状态的应答器进入一般搜索状态，发送back命令给应答器，使处在一般搜索状态的应答器回到休眠状态。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中，还包含应答器的读写状态，通过阅读器在一般搜索状态对应答器的识别码(ID)搜索完毕后，使应答器进入确认状态，阅读器发送back命令给应答器，使处在确认状态的应答器回到休眠状态，发送RW命令给应答器可使处在确认状态的应答器进入读写状态。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中，应答器的等待状态是应答器一般搜索状态的子状态，阅读器发送Back命令使处于等待状态的应答器进入初始状态。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)中，所述阅读器执行的搜索动作包含特殊搜索方法、一般搜索方法、分类搜索方法。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)中，阅读器对应答器的识别包含对单个应答器的识别和对阅读器工作范围内的所有应答器的识别。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)中，阅读器对应答器的搜索、查询动作是先查询后搜索的顺序进行。

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