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，对现行的国际标准ＩＳＯ１８０００－６中Ｂｉｎａｒｙ　　Ｔｒｅｅ方法进行了改进，在标签接入过程中，阅读器根据接收标签回复信息的情况，除发送成功确认指令或失败确认指令外，当阅读器接收为空时，还发送重新分裂指令，当标签收到重新分裂指令时，计数器值不为１的标签，其计数器值保持不变；计数器值为１的标签，启动随机数发生器，其中生成１的标签其计数器值保持不变，生成为０的标签其计数器值减１，并立即回复标签信息。本发明专利技术的方法提高了多标签接入的效率，并提高了标签接入的可靠性。

【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(RPID)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 分为若千间隔(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丢失，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，初始化计数器并设置初值为0, 并回复标签信息；(3) 阅读器正确接收标签回复信息时，向标签发送成功确认指令； 阅读器接收为空时，向标签发送重新分裂指令；阅读器错误接收标签回复 信息，向标签发送失败确认指令；阅读器发送上述指令后进入下一个时间 区间接收；(4) 当标签收到成功确认指令时对于已发送且接入成功的标签， 则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;当标签收到重新分裂指令时计数器值不为l的标签，其计数器 值保持不变；计数器值为1的标签，启动随机数发生器，其中生成1的标 签其计数器值保持不变，生成为0的标签其计数器值减1，并立即回复标 签信息；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l，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(l)中，所述阅读器通过发送选择指令选择需要接入的标 签，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。上述步骤(2)进一步包括，被选择的标签初始化计数器的同时启动 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， 计数器值保持不变并立即回复标签信息。所述阅读器发送的成功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 已发送且确认自己接入成功，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未确认接入成功，则其计数器值保持0不变，并 立即回复标签信息。本专利技术提供的方法，同现有技术相比，简化了操作步骤，对第一次接 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1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、标签收到开始接入的指令后，初始化计数器并设置初值为0，并回复标签信息。上述步骤中，可在标签初始化计数器的同时启动随机数发生器，其中生成1的标签使计数器加1，生成为0的标签，计数器值保持不变(计数 器值为o),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、若阅读器在规定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i。上述步骤五中，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被正确接收的异常情况；因此， 当发送的标签无法完成成功确认，其计数器值保持不变(计数器值为0)， 并立即回复标签信息。上述步骤五中，阅读器发送的成功确认指令中包含正确接收到的标签 相关信息，已发送的标签依此确认是否接入成功。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0的标签，计数 器值加l。计数器值为O的标签，启动随机数发生器。所有生成l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，即接收为 空时，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1 (变为0 ),并立即回复标签〗言息。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，本专利技术的各步 骤与图中的位置对应关系如下面的表格所示。本专利技术中各步骤图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，初始化计数器并设置初值为０，并回复标 签信息；（３）阅读器正确接收标签回复信息时，向标签发送成功确认指令；阅读器接收为空时，向标签发送重新分裂指令；阅读器错误接收标签回复信息，向标签发送失败确认指令；阅读器发送上述指令后进入下一个时间区间接收；（４）当标签收到成 功确认指令时：对于已发送且接入成功的标签，则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；当标签收到重新分裂指令时：计数器值不为１的标签，其计数器值保持不变；计数器值为１的标签，启动随机数发生器，其中生成１的标签其计数器值保持不变，生成为０的标签其计数器值减１，并立即回复标签信息；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，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]