读写器与电子标签之间的通信方法、读写器和电子标签技术

本发明专利技术提供了一种读写器与电子标签之间的通信方法、读写器和电子标签，其中的通信方法具体包括：在保持读写器和电子标签的相对位置固定的情况下，将电子标签从非金属环境逐步移动至金属环境；在所述逐步移动的过程中，读写器持续发射电磁波，并接收来自电子标签的反射电磁波；读写器通过分析所述反射电磁波的强度，得到标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配度；读写器依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节；电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，进行标签芯片阻抗的调节，并在每次调节后向读写器发送反射电磁波。本发明专利技术能够保障电子标签在金属环境中的正常工作，增加电子标签的环境适用范围。

【技术实现步骤摘要】
读写器与电子标签之间的通信方法、读写器和电子标签
本专利技术涉及射频识别
，特别是涉及一种读写器与电子标签之间的通信方法、读写器和电子标签。
技术介绍
RFID(射频识别，Radiofrequencyidentification)是近年来兴起的一种发展迅速的自动识别技术，它利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别的目的并交换数据。RFID作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础，在生产、零售、物流、交通等各个行业有着广阔的应用前景。RFID技术已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一。常见的RFID系统主要由读写器和电子标签组成；其中，电子标签进入电磁场后，接收读写器发出的射频连续波，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息(无源标签)，或者主动发送某一频率的射频信号(有源标签)；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。电子标签具体可以包括标签天线和标签芯片，二者均具有复数阻抗。对于无源标签来说，由于其工作所需功耗全部来源于读写器发射的射频能量，故标签天线和标签芯片之间能否实现良好的匹配和功率传输，直接影响到RFID系统功能的实现，也很大程度上决定了电子标签的关键性能。然而现有技术中，当电子标签在使用环境中靠近金属物体，或被贴在金属物体表面时，金属往往对电磁波具有反射作用，这导致在电子标签在金属环境中时，标签天线的阻抗会发生变化，这就导致标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配发生变化，以致阻抗匹配失调；而标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配失调，往往影响标签芯片从标签天线获取能量的效率，影响电子标签的可读写距离，甚至有可能导致电子标签不能被读写器正常识别。总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够保障电子标签在金属环境中的正常工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种读写器与电子标签之间的通信方法、读写器和电子标签，能够保障电子标签在金属环境中的正常工作，增加电子标签的环境适用范围。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种读写器与电子标签之间的通信方法，包括：在保持读写器和电子标签的相对位置固定的情况下，将电子标签从非金属环境逐步移动至金属环境；在所述逐步移动的过程中，读写器持续发射电磁波，并接收来自电子标签的反射电磁波；读写器通过分析所述反射电磁波的强度，得到标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配度；读写器依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节；电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，进行标签芯片阻抗的调节，并在每次调节后向读写器发送反射电磁波。优选的，所述读写器通过分析所述反射电磁波的强度，得到标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配度的步骤，包括：读写器基于检波将所述反射电磁波转化为电平信号；读写器通过检测所述电平信号的大小，测量出所述反射电磁波的强度信息，所述反射电磁波的强度信息与所述阻抗匹配度成反比。优选的，所述读写器依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节的步骤，包括：读写器针对某阻抗调节指令，确定其之后的阻抗匹配度与其之前的阻抗匹配度的差值，若该差值为正，则向电子标签发送与该阻抗调节指令同方向的阻抗调节指令，若该差值为负，则向电子标签发送与该阻抗调节指令反方向的阻抗调节指令。优选的，所述电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，进行标签芯片阻抗的调节的步骤，包括：电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，通过改变标签芯片内部阻抗元器件组的连接方式来进行标签芯片阻抗的调节。优选的，所述电子标签的标签芯片包括微控制器、连接控制单元和阻抗元器件组；则所述电子标签通过改变标签芯片内部阻抗元器件组的通断和/或连接方式来进行标签芯片阻抗的调节的步骤，包括：所述微控制器发出控制指令，该控制指令以电信号的形式传送至所述连接控制单元，所述连接控制单元通过控制所述阻抗元器件组的连接方式来进行标签芯片阻抗的调节；所述微控制器分别采集并记录该控制指令执行前后的阻抗调节结果参数，比较阻抗调节结果参数在该控制指令执行前后的变化，并依据比较结果发出方向与阻抗调节结果参数的阻抗调节指令方向或阻抗匹配增强方向一致的控制指令。优选的，所述方法还包括：在电子标签已被移动至金属环境的情况下，判断阻抗匹配度是否符合预置条件，若是则解除读写器与电子标签的相对位置固定，否则继续执行所述读写器依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节的步骤。优选的，所述方法还包括：在解除读写器与电子标签的相对位置固定后，固定电子标签，并通过移动读写器获取电子标签的最大读写距离；或者在解除读写器与电子标签的相对位置固定后，固定电子标签，将读写器移动至电子标签的预置读写距离，并判断电子标签在该预置读写距离下能否能被读写器识别。另一方面，本专利技术还公开了一种读写器，包括：接口模块，用于在保持读写器和电子标签的相对位置固定、且将电子标签从非金属环境逐步移动至金属环境的过程中，持续发射电磁波，并接收来自电子标签的反射电磁波；分析模块，用于通过分析所述反射电磁波的强度，得到标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配度；及反馈调节模块，用于依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节。优选的，所述反馈调节模块，具体用于针对某阻抗调节指令，确定其之后的阻抗匹配度与其之前的阻抗匹配度的差值，若该差值为正，则向电子标签发送与该阻抗调节指令同方向的阻抗调节指令，若该差值为负，则向电子标签发送与该阻抗调节指令反方向的阻抗调节指令。另一方面，本专利技术还公开了一种电子标签，包括：阻抗调节模块，用于依据来自读写器的阻抗调节指令，进行标签芯片阻抗的调节；及反馈模块，用于在每次调节后向读写器发送反射电磁波。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术在将电子标签从非金属环境逐步移动至金属环境的过程中，通过读写器来控制电子标签进行标签芯片阻抗的反馈调节；理论上，在电子标签逐步靠近金属环境的过程中，标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配状况通常是越来越差的，且很有可能在某一个极值点失调，最终导致电子标签无法在金属环境中正常工作，由于在标签芯片阻抗发生变化时，标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配也是随之发生变化的，故本专利技术在所述逐步移动的过程中的反馈调节，能够延缓或改善阻抗匹配状况越来越差的趋势，并且，能够使得标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配状况保持在较好的水平；使用，即使电子标签移动至金属环境，也能够在很大程度上避免阻抗匹配失调的情况，这样，相对于现有技术，就能够提高标签芯片从标签天线获取能量的效率，提高电子标签的可读写距离，以及，提高电子标签被读写器正常识别的概率，从而能够保障电子标签在金属环境中的正常工作，增加电子标签的环境适用范围。附图说明图1是本专利技术一种读写器与电子标签之间的通信方法实施例的流程图；图2是本专利技术一种电子标签的示意图；图3是本专利技术一种读写器实施例的结构图；图4是本专利技术一种电子标签实施例的结构图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参照图1，示出了本专利技术一种读写器与电子标签之间的通信方法实施例的流程图，具体可以包括：步骤101本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种读写器与电子标签之间的通信方法，其特征在于，包括：在保持读写器和电子标签的相对位置固定的情况下，将电子标签从非金属环境逐步移动至金属环境；在所述逐步移动的过程中，读写器持续发射电磁波，并接收来自电子标签的反射电磁波；读写器通过分析所述反射电磁波的强度，得到标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配度；读写器依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节；电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，进行标签芯片阻抗的调节，并在每次调节后向读写器发送反射电磁波。

【技术特征摘要】
1.一种读写器与电子标签之间的通信方法，其特征在于，包括：在保持读写器和电子标签的相对位置固定的情况下，将电子标签从非金属环境逐步移动至金属环境；在所述逐步移动的过程中，读写器持续发射电磁波，并接收来自电子标签的反射电磁波；读写器通过分析所述反射电磁波的强度，得到标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配度；读写器依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节；电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，进行标签芯片阻抗的调节，并在每次调节后向读写器发送反射电磁波；其中，所述电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，进行标签芯片阻抗的调节的步骤，包括：电子标签依据来自读写器的阻抗调节指令，通过改变标签芯片内部阻抗元器件组的连接方式来进行标签芯片阻抗的调节。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读写器通过分析所述反射电磁波的强度，得到标签芯片与标签天线之间的阻抗匹配度的步骤，包括：读写器基于检波将所述反射电磁波转化为电平信号；读写器通过检测所述电平信号的大小，测量出所述反射电磁波的强度信息，所述反射电磁波的强度信息与所述阻抗匹配度成反比。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读写器依据所述阻抗匹配度，通过向电子标签发送阻抗调节指令进行标签芯片阻抗的反馈调节的步骤，包括：读写器针对某阻抗调节指令，确定其之后的阻抗匹配度与其之前的阻抗匹配度的差值，若该差值为正，则向电子标签发送与该阻抗调节指令同方向的阻抗调节指令，若该差值为负，则向电子标签发送与该阻抗调节指令反方向的阻抗调节指令。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电子标签的标签芯片包括微控制器、连接控制单元和阻抗元器件组；则所述电子标签通过改变标签芯片内部阻抗元器件组的通断和/或连接方式来进行标签芯片阻抗的调节的步骤，包括：所述微控制器发出控制指令，该控制指令以电信号的形式传送至所述连接控制单元，所述连接控制单元通过控制所述阻抗元器件组的连接方式来进行标签芯片阻抗的调节；所述微控制器分别采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘起昌，陈永峰，赵志泳，刘志勇，张志平，夏曙东，
申请(专利权)人：北京北大千方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11