一种用于射频识别的多标签防碰撞方法技术

一种用于射频识别的多标签防碰撞方法，阅读器首先选择需要接入的标签，并发送开始接入标签指令，标签收到开始接入的指令后，启动随机数发生器，所有生成１的标签使计数器加１，所有生成为０的标签，计数器值保持不变并立即回复标签信息；阅读器根据接收标签回复信息的情况，发送成功接入确认指令，或失败确认指令，已发送且确认接入成功的标签离开接入过程，不能确认接入成功的标签，其计数器值保持为０，并立即回复标签信息；未发送的标签，其计数器值减１；当标签收到失败确认指令时，计数器值不为０的标签，其计数器值加１，计数器值为０的标签，启动随机数发生器，其中生成１的标签，其计数器加１，生成为０的标签立即回复标签信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域，特别是无线通信中的射频识别领域。技术背景在射频识别(RFID)技术的应用中，通常情况下是一个阅读器对应 多个电子标签。当多个标签同时接入阅读器时，就会发生碰撞，因而不能 正确传送标签内的信息到阅读器。因此，需要采取一定的机制避免碰撞或 减少碰撞。在现行的国际标准ISO 18000-6中，采用了 ALOHA和Binary Tree的 方法解决碰撞。ALOHA的基本特征是，系统将标签回复的信道按时间划 分为若干间隔(该间隔称为时隙)，并要求标签选择其中一个回复。在操 作中，阅读器通过指令给每个标签一个发送概率(或者可选时隙的范围)， 标签随机的选择并按时回复；若发生碰撞再重新选择并发送或者在随后的 时间区间内重新选择或发送，直至所有标签全部接入阅读器。Binary Tree 方法的基本特征是，每个标签有一个随机数发生器，生成0或1;每个标 签有一个计数器，当计数器的值为0时，标签回复。其操作方法是，阅读 器发送指令使所有标签开始回复，标签在收到指令后，首先由随机数发生 器生成0或1,这样将要回复的标签分成两个子集(随机数为0和1); 随机数为0的标签立即回复，随机数为1的标签将计数器值设为1;若没 有碰撞并回复成功，则阅读器发送指令确认，并使得标签计数器值减l; 若标签碰撞，阅读器发送指令，使标签计数器值加l;如此循环直到所有 标签全部成功回复。上述Binary Tree防碰撞方法，标签回复次数过多，导致多标签的接 入效率较低，并且会发生接入标签丟失，可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，克服上述Binary Tree方法中存在的缺陷，使得标签回复次数减少，提高多标 签的接入效率，并且简化操作，同时增加标签接入的可靠性。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括以下步骤(1) 阅读器选择需要接入的标签，并发送开始接入标签指令，同时 开始在规定的时间区间上接收来自标签的回复信息；(2) 标签收到开始接入的指令后，启动计数器并"^殳置初值为0，同 时启动随机数发生器，所有生成l的标签使计数器加l;所有生成为0的 标签，计数器值保持0不变并立即回复标签信息；(3) 阅读器根据接收标签回复信息的情况，发送成功接入确认指令， 或失败确认指令，并进入下一个时间区间接收；(4) 当标签收到成功接入确认指令时已发送且接入成功的标签， 离开接入过程并不再响应与接入相关的指令；未发送的标签，其计数器值 减l;当标签收到失败确认指令时对于计数器值不为0的标签，其计数 器值加l,对于计数器值为0的标签，启动随机数发生器，其中生成l的 标签，其计数器加l,生成为0的标签，其计数器值保持不变并立即回复 标签信息。上述步骤(1)中，所述阅读器通过发送选择指令选择需要接入的标 签，所述选择指令中包含有选择接入标签的条件，所有标签收到选择指令 后进行条件匹配，满足条件的标签进入接入过程。进一步，上述阅读器发送的成功接入确认指令中包含有正确接收到的 标签的标识信息，已发送的标签根据该标志信息确认自己是否接入成功； 如果该标签已发送且确认接入成功，则离开接入过程并不再响应与接入相 关的指令，如果该标签已发送但不能确认接入成功，则其计数器值保持0 不变，并立即回复标签信息。进一步，上述步骤(3)中，阅读器根据在规定的时间区间接收标签 回复信息的情况，还发送重新分裂指令；当标签收到重新分裂的指令时， 计数器值不为1的标签，计数器值保持不变，计数器为1的标签，启动随 机数发生器，所有生成1的标签使计数器值保持不变；所有生成为0的标 签，计数器值减l，并立即回复标签信息。本专利技术提供的方法，同现有技术相比，筒化了搡作步骤，对笫一次接 入的标签，直接启动随机数发生器，分裂为0/l子集，提高了标签接入效 率；对出现阅读器接收为空时，也直接启动随机数发生器，分裂为0/l子 集，进一步提高了标签接入效率；并且阅读器通过发送成功确认指令，避 免异常情况下的标签丢失，提高了标签接入的可靠性。附图说明图l为本专利技术中多标签接入时阅读器与标签的交互流程图2为ISO18000-6中多标签接入时阅读器与标签的交互流程 图3为ISO18000-6与本专利技术防碰撞方法的实例对比具体实施方式本专利技术对Binary Tree进行了有效改进，提高了标签接入效率和可靠性。采用本专利技术的方法进行多标签防碰撞的过程如下步骤一、阅读器对处于有效射频场区域的标签进行选择。阅读器发送 选择指令，所有标签收到选择指令后进行条件匹配，满足条件的标签进入 接入过程。步骤二、阅读器发送开始接入指令。阅读器发送指令开始接入标签， 并对标签进行初始化设置，同时开始在规定的时间区间上接收来自标签的信号。步骤三、被选择的标签收到开始接入的指令后，启动计数器并设置初 值为0,并启动随机数发生器，所有生成1的标签使计数器加1;所有生 成为0的标签，计数器值保持不变(计数器值为0)，并立即回复标签信 息。上述标签的计数器有一定计数范围的；随机数发生器启动的结果是产 生0或1。步骤四、若阅读器在MJt的时间区间中正确接收标签的回复信息，阅 读器发送成功确认指令，并进入下一个时间区间接收。步骤五中，当标签收到成功确认指令时，发送的标签确认成功后离开 接入过程，并不再响应与接入相关的指令。未发送的标签(即计数器值不 为0的标签)，计数器值减1。上述步骤五中，可在阅读器发送的成功确认指令中包含正确接收到的 标签的标志信息，使已发送的标签依此确认自己是否接入成功。因为当发 送标签多于一个时，由于电磁环境和信号变化的因素，可能出现只有一个 标签的回复信息#1正确接收的异常情况；因此，当发送的标签无法完成接 入成功确认，其计数器值保持不变(计数器值为0),并立即回复标签信 息。步骤六、若阅读器在规定时间区间上错误接收标签回复信息，阅读器 发送失败确认指令，并进入下一个时间区间接收。步骤七、当标签收到失败确认指令时，计数器值不为o的标签，计数器值加1。计数器值为0的标签，启动随机数发生器。所有生成1的标签 使计数器加1;所有生成为0的标签，计数器值保持不变(计数器值为0), 并立即回复标签信息。步骤八、若阅读器在规定时间区间上未收到标签回复信息，发送重新 分裂指令，并进入下一个时间区间接收。步骤九、当标签收到重新分裂的指令时，计数器值不为1的标签，计 数器值保持不变。计数器为1的标签，启动随机数发生器。所有生成1的 标签使计数器值保持不变；所有生成为0的标签，计数器值减l(变为0), 并立即回复标签信息。上述步骤二、步骤三、步骤八、步骤九对现有技术进行了改进，提高 了标签接入效率；通过步骤五的改进，提高了标签接入的可靠性。以下结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。图1为本专利技术中多标签接入时阅读器与标签交互流程，本专利技术的上述 实施方式中各步骤与固中的位置对应关系如下面的表格所示。实施例中各步骤图1对应位置<table>table see original document page 8</column></row><table>图2为ISO18000-6中多标签接入时阅读器与标签的交互流程。以下 结合图1和图2，对本专利技术的方法与ISO18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于射频识别的多标签防碰撞方法，包括以下步骤：（１）阅读器选择需要接入的标签，并发送开始接入标签指令，同时开始在规定的时间区间上接收来自标签的回复信息；（２）标签收到开始接入的指令后，启动计数器并设置初值为０，同时启动随 机数发生器，所有生成１的标签使计数器加１；所有生成为０的标签，计数器值保持０不变并立即回复标签信息；（３）阅读器根据接收标签回复信息的情况，发送成功接入确认指令，或失败确认指令，并进入下一个时间区间接收；（４）当标签收到成功 接入确认指令时：已发送且接入成功的标签，离开接入过程并不再响应与接入相关的指令；未发送的标签，其计数器值减１；当标签收到失败确认指令时：对于计数器值不为０的标签，其计数器值加１，对于计数器值为０的标签，启动随机数发生器，其中生成１的标签，其计数器加１，生成为０的标签，其计数器值保持不变并立即回复标签信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏刚，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]