一种实现RFID标签存储管理的索引方法技术

本发明专利技术公开了一种实现RFID标签存储管理的索引方法，RFID标签包括UID和存储用户数据的用户数据区，将用户数据区划分为N个数据块，用户数据区内还设有N个bit位的位示图块；在位示图块中标识用户数据区中对应位置数据块的空闲或使用状态。另外作为一种更加优化的改进方案，可以采用对用户数据在位示图块对应位置首尾置位法。由于索引数据使用位标识用户数据块的分配状态，对索引数据的检索通过计算机的位运算完成，因此，本发明专利技术可以避免不必要的读写器读/写操作，提高了读写器对RFID电子标签的操作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及RFID电子标签数据存储应用领域，特别是涉及一种标签数据的随机存取方法。
技术介绍
随着微电子技术的发展和物联网技术的兴起，作为物品重要感知手段的RFID技术日益受到人们的关注。目前，RFID电子标签正越来越多地被附着在各类物品上，利用标签ID为物品提供唯一性标识，并通过数据库系统实现标签与物品的信息关联。现有的主要应用模式有两种类型：第一类RFID应用以卡通系统为代表。在这类应用中，使用电子标签的出厂UID通过数据库绑定的方式为用户提供身份识别的唯一性标识。并且，使用了部分标签存储空间，结合协议的安全认证机制，保存有用户电子钱包的当前余额。此类应用利用了RFID标签可反复读写特性，将额外的数据保存在电子标签中，但仅限于对小部分特定的标签存储区域的读/写操作。第二类RFID应用包括物流、门禁、图书管理等。类似的系统利用电子标签的出厂ID为被标识物品提供唯一性标识，通过应用系统的数据绑定实现物品与电子标签之间的映射关系，所有的应用数据都保存在数据库中。这是目前普遍使用的RFID应用模式，它涉及RFID系统的各个工作频段。然而，RFID电子标签拥有额外的存储空间，具备可读可写的特性，可根据需要随时增加或删除标签数据，用来存储更丰富的物品信息。早在2006年，剑桥大学自动识别实验室在其发布的《生命周期ID与生命周期数据管理》技术白皮书中，将物品的信息分为四种类型，并提出了使用RFID电子标签存储产品生命周期数据的思想。2010年，意法半导体推出了LRiS64K大容量电子标签，为产品生命周期数据的本地化存储提供了有力的支持。利用RFID标签本地存储物品的生命周期数据，即实时地向标签中增加或删除物品信息，需要与读写器的通讯，也离不开上位机的控制。增加数据的操作流程是：当标签被激活后，首先获取RFID标签的基本信息，如标签的唯一标识UID和存储器的组织结构，包括用户数据块的数量BN和用户数据块的大小Bb；1、通过待写入数据的长度Db，计算数据需要占用的数据块数量：其中，表示向上取整；2、读写器操作的起始地址Bn＝1；3、从Bn连续读取j个数据块，并判断其内容是否为空。若为空，则转6；若不为空，则转5；4、Bn＝Bn+1；若Bn＜BN-n，则转4，否则返回标签存储空间已满的提示。5、从第Bn个数据块开始，向标签写入新数据；6、完成一次写入操作。删除数据与增加数据操作类似。在上述过程中，为了保护标签中已有的数据，给新增数据分配存储空间成为RFID标签数据存储的首要问题。读写器需要按照一定的顺序依次尝试读取用户数据区的内容，以获得合适的新数据空间地址。而且，当涉及数据删除操作时，标签内存空间的情况会更复杂，有可能会产生大量内存碎片，而造成存储空间的浪费。最坏的情况是，读写器遍历了整个标签空间，仍然没能找到合适的存储区域，严重影响读写器的操作效率。造成上述现象的根本原因是，由于缺乏对标签存储器的存储管理，而无法适应随机存储环境下的快速寻址需求。另外，还受到串口通讯的影响和RFID载波频率的限制，致使读写器向标签增加/删除数据的效率非常低。
技术实现思路
：本专利技术的目的是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提出一种实现RFID标签存储管理的索引方法，通过在RFID标签存储器内部建立一种比特级索引方法实现对标签用户数据空间的存储管理，提高读写器对电子标签数据随机访问的读写效率。为了解决上述技术问题本专利技术的技术方案为：一种实现RFID标签存储管理的索引方法，RFID标签包括UID和存储用户数据的用户数据区，其特征在于：将用户数据区划分为N个数据块，用户数据区内还设有N个bit位的位示图块；在位示图块中标识用户数据区中对应位置数据块的空闲或使用状态，将位示图块第n个索引位置位表示第n个数据块正在使用中，将位示图块第n个索引位复位表示第n个数据块正在空闲中，n＝1,2,3,4……N。较佳地，向用户数据区内增加数据时，计算待增加数据所需占用数据块数量a，遍历位示图块，先查找a个连续的复位索引位，将a个连续的复位索引位置位，并将待增加数据写入用户数据区中与a个连续的复位索引位对应的数据块；若查找不到a个连续的复位索引位，则查找大于a个连续的复位索引位，将待增加数据写入用户数据区，并将对应的复位索引位置位；若查找不到大于或等于a的连续的复位索引位，则向用户返回存储空间已满的信息。较佳地，从用户数据区内删除数据时，计算待删除数据所占用数据块数量b，遍历位示图块，在位示图块中查找b个连续的置位索引位，将b个连续的置位索引位所对应数据块中的数据与待删除数据比较，若相同，则将b个连续的置位索引位复位，若不同，则继续在位示图块中查找下一b个连续的置位索引位；若查找不到b个连续的置位索引位，则向用户返回未查找到待删除数据的信息。较佳地，用户数据区内有数个数据块组，每个数据块组由一个用户数据占用的数个数据块组成，将数据块组中的第一个数据块和最后一个数据块所对应位示图块中的索引位置位，数据块组中的其他数据块所对应位示图块中的索引位复位。较佳地，向用户数据区内增加数据时：1)从位示图块中的第1个索引位开始遍历位示图块，依次读取位示图块中第x个置位索引位和第x-1个置位索引位，x为奇数，且x>0；2)计算第x个置位索引位和第x-1个置位索引位之间的复位索引位数量c；3)当c等于待增加数据存储所需数据块数量时，进入步骤5)，当c不等于待增加数据存储所需数据块数量时回到步骤1)进行下一次查找，若遍历完整个位示图块，每次计算的c均不等于待增加数据存储所需数据块数量，则进入步骤4)；4)当c大于待增加数据存储所需数据块数量时，进入步骤5)，当c小于待增加数据存储所需数据块数量时，回到步骤1)进行下一次查找，若遍历完整个位示图块，每次计算的c均小于待增加数据存储所需数据块数量，则进入步骤6)；5)将待增加数据写入复位索引位所对应的数据块，并将待增加数据加入的数据块组占用的第一个数据块和最后一个数据块所对应的索引位置位；6)向用户返回标签已满的信息。较佳地，从用户数据区内删除数据时：1)从位示图块中的第1个索引位开始遍历位示图块，依次读取位示图块中第y个置位索引位和第y+1个置位索引位，y为奇数；2)计算从第y个置位索引位到第y+1个置位索引位的索引位数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现RFID标签存储管理的索引方法，RFID标签包括UID和存储用户数据的用户数据区，其特征在于：将所述用户数据区划分为N个数据块，所述用户数据区内还设有N个bit位的位示图块；在所述位示图块中标识用户数据区中对应位置数据块的空闲或使用状态，将所述位示图块第n个索引位置位表示第n个数据块正在使用中，将所述位示图块第n个索引位复位表示第n个数据块正在空闲中，所述n＝1,2,3,4……N。

【技术特征摘要】
1.一种实现RFID标签存储管理的索引方法，RFID标签包括
UID和存储用户数据的用户数据区，其特征在于：将所述用户数据区
划分为N个数据块，所述用户数据区内还设有N个bit位的位示图块；
在所述位示图块中标识用户数据区中对应位置数据块的空闲或使用
状态，将所述位示图块第n个索引位置位表示第n个数据块正在使用
中，将所述位示图块第n个索引位复位表示第n个数据块正在空闲中，
所述n＝1,2,3,4……N。
2.根据权利要求1所述的一种实现RFID标签存储管理的索引
方法，其特征在于：向所述用户数据区内增加数据时，计算待增加数
据所需占用数据块数量a，遍历所述位示图块，先查找a个连续的复
位索引位，将所述a个连续的复位索引位置位，并将所述待增加数据
写入所述用户数据区中与所述a个连续的复位索引位对应的数据块；
若查找不到a个连续的复位索引位，则查找大于a个连续的复位索引
位，将所述待增加数据写入所述用户数据区，并将对应的复位索引位
置位；若查找不到大于或等于a的连续的复位索引位，则向用户返回
存储空间已满的信息。
3.根据权利要求1所述的一种实现RFID标签存储管理的索引
方法，其特征在于：从所述用户数据区内删除数据时，计算待删除数
据所占用数据块数量b，遍历所述位示图块，在所述位示图块中查找
b个连续的置位索引位，将所述b个连续的置位索引位所对应数据块
中的数据与所述待删除数据比较，若相同，则将所述b个连续的置位

\t索引位复位，若不同，则继续在所述位示图块中查找下一b个连续的
置位索引位；若查找不到b个连续的置位索引位，则向用户返回未查
找到待删除数据的信息。
4.根据权利要求1所述的一种实现RFID标签存储管理的索引
方法，其特征在于：所述用户数据区内有数个数据块组，每个所述数
据块组由一个用户数据占用的数个数据块组成，将所述数据块组中的
第一个数据块和最后一个数据块所对应位示图块中的索引位置位，所
述数据块组中的其他数据块所对应位示图块中的索引位复位。
5.根据权利要求4所述的一种实现RFID标签存储管理的索引
方法，其特征在于，向所述用户数据区内增加数据时：
1)从位示图块中的第1个索引位开始遍历所述位示图块，依次
读取所述位示...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄂晓征，李松，江晓华，靳苗苗，朱唯，武晓雪，杨小宇，孙彬，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42