一种射频识别的防碰撞方法、系统，以及阅读器和标签技术方案

本发明专利技术公开了一种射频识别的防碰撞方法，通过对时隙进行分组，提高射频识别的识别吞吐率和准确率。本发明专利技术包括：S1：当开始识别标签时，向标签发送携带Q值的Query命令，S2：建立时隙数N与所述Q值的对应关系，所述对应关系为N＝2Q；S3：将时隙分成M个时隙组；S4：识别槽计数器中值为0的标签；S5：当完成第一个时隙数组的识别后，记录成功识别的时隙数C1和发生碰撞的时隙数CK；S6：根据公式估算标签数n1，其中S为识别次数；S7：根据时隙数接近标签数原则，通过所述n1计算第一最佳Q值Qbest1；S8：判断Qbest1＝Q是否为真，若是，则继续识别下一个时隙组；若否，则根据估算剩余标签数n2，再通过n2得出第二最佳Q值Qbest2；S9：判断Qbest2≤Q+1是否为真，若是，则向所述标签发送QueryAdjust命令。

Anti collision method and system for radio frequency identification, and reader and label

The invention discloses an anti-collision method for radio frequency identification, which improves the throughput and accuracy of radio frequency identification by grouping the time slots. The present invention includes: S1: when starting the identification tag, carrying the Q value of the Query command to send S2 Tags: establishing corresponding relationships between slot number N and the Q value, the corresponding relation is 2Q = N; S3: will slot into M slot group; S4: identification of slot counter value of 0 label; S5: when recognition first time slot array, record the number of slots C1 successful identification and collision slot number CK; S6: according to the formula to estimate the number of tags N1, where S is the number of recognition; S7: according to the number of slots close to the label number principle, through the calculation of the first N1 best Q value Qbest1; S8: Qbest1 = Q to determine whether it is true or not, if so, to identify the next time slot; if not, according to the estimated remaining tag number N2, then the second best Q value Qbest2 obtained by N2; S9: Qbest2 = Q+1 to determine whether it is true or not, if so, to the standard Send QueryAdjust command.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通讯
，尤其涉及一种射频识别的防碰撞方法、系统，以及阅读器和标签。
技术介绍
射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。最基本的电子标签系统由三部分组成：电子电子标签，由耦合元件及芯片组成，每个电子标签具有唯一的电子编码，高容量电子电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象；阅读器，读取或者写入电子标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线，在电子标签和读取器间传递射频信号。目前，无线电通信系统多路访问方式主要有时分多路访问、频分多路访问、码分多路访问，以及空分多路访问。在射频识别技术的应用中，通常情况下是一个阅读器对应多个电子标签。当多个电子标签同时接入阅读器时，就会发生碰撞，因而不能正确传送电子标签内的信息到阅读器。为解决RFID的防碰撞问题，目前所使用方法基本上都随机性方法和基于搜索树的确定性方法两大类。基于搜索树确定性方法，准确率高，但相对复杂度也较高，延时较长，不被广泛应用。目前，系统将电子标签回复的信道按时间划分为若干间隔，该间隔称为时隙，并要求电子标签选择其中一个时隙内回复阅读器。阅读器通过指令给每一个标签一个发送概率，标签随机的选择并按时发送，直到所有标签全部接入阅读器。针对各实际情况有对动态帧时隙法进行改进，大多是先预测场内的标签数量，后选择合适时隙。当标签数量远大于时隙数时，在一次识别周期内大部分的时隙都会产生碰撞，导致时隙的浪费；而当标签数量远小于时隙数时，在一次识别周期内很多的时隙会成为空时隙，也必然导致时隙的浪费；同时，Q值调整所需时隙过多，导致整体吞吐率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种射频识别的防碰撞方法，通过对时隙进行分组，提高射频识别的识别吞吐率和准确率。本专利技术中一种射频识别的防碰撞方法，包括：S1：当开始识别标签时，向标签发送携带Q值的Query命令，其中Q为自然数，所述标签收到所述携带Q值的Query命令后，将随机选取0～2Q-1中的一个数值载入到自身的槽计数器中；S2：建立时隙数N与所述Q值的对应关系，所述对应关系为N＝2Q；S3：将时隙分成M个时隙组；S4：识别槽计数器中值为0的标签，其中，被识别的标签不再参与本识别周期，未被识别的标签自身的槽计数器的值减1，发生碰撞的标签自身的槽计数器的值从0变为0XFFFF；S5：当完成第一个隙数组的识别后，记录成功识别的时隙数C1和发生碰撞的时隙数CK；S6：根据公式估算标签数n1，其中S为识别次数；S7：根据时隙数接近标签数原则，通过所述n1计算第一最佳Q值Qbest1；S8：判断Qbest1＝Q是否为真，若是，则继续识别下一个时隙组；若否，则根据估算剩余标签数n2，再通过n2得出第二最佳Q值Qbest2；S9：判断Qbest2≤Q+1是否为真，若是，则向所述标签发送QueryAdjust命令，其中QueryAdjust命令用于对Q值进行微调，并对剩余标签进行识别；若Qbest2≤Q+1为假，则判断Temp＝0是否为真，若是，则发送携带Qbest1的Query命令，并返回步骤S2；若否，则向所述标签发送QueryAdjust命令，其中Temp为初始标记，当再次发送Query命令后，Temp＝1。可选的，当Q＝0,1,2,3时，所述时隙组总数M＝1，所述S＝2Q；当Q≥4时，所述时隙组总数M＝2Q-2，所述S＝4*group，其中group为当前组数。可选的，所述步骤S5还包括记录空时隙数C0。可选的，所述步骤S9中对Q值进行微调包括：将Q值加或者减1。可选的，识别完所有的标签后，对Q进行赋值，返回步骤S2。本专利技术还提供了一种阅读器，包括：第一发送单元，用于向标签发送携带Q值的Query命令；建立单元，用于建立时隙数N与所述Q值的对应关系，所述对应关系为N＝2Q；分组单元，用于将时隙分成M个时隙组；第一识别单元，用于识别槽计数器中值为0的标签；第一记录单元，用于记录成功识别的时隙数C1；第二记录单元，用于记录发生碰撞的时隙数CK；第一估算单元，用于根据公式估算标签数n1，其中S为识别次数；第一计算单元，用于根据时隙数接近标签数原则，通过所述n1计算第一最佳Q值Qbest1；第一判断单元，用于判断Qbest1＝Q是否为真；第二识别单元，用于识别下一个时隙组；第二估算单元，用于根据估算剩余标签数n2；第二计算单元，用于计算第二最佳Q值Qbest2；第二判断单元，用于判断Qbest2≤Q+1是否为真；第二发送单元，用于向所述标签发送QueryAdjust命令；第三判断单元，用于判断Temp＝0是否为真，其中Temp为初始标记，当再次发送Query命令后，Temp＝1；第三发送单元，用于发送携带Qbest1的Query命令。可选的，分组单元包括：第一分组子单元，用于根据第一分组规则进行分组，所述第一分组规则为当Q＝0,1,2,3时，所述时隙组总数M＝1，所述S＝2Q；第二分组子单元，用于根据第二分组规则进行分组，所述第二分组规则为当Q≥4时，所述时隙组总数M＝2Q-2，所述S＝4*group，其中group为当前组数。可选的，该阅读器还包括：第三记录单元，用于记录空时隙数C0；赋值单元，用于对Q进行赋值。本专利技术还提供了一种标签，包括：接收单元，用于接收所述携带Q值的Query命令；载入单元，用于随机选取0～2Q-1中的一个数值载入到自身的槽计数器；减值单元，用于将槽计数器的值减1；变值单元，用于将槽计数器的值从0变为0XFFFF。本专利技术还提供了一种射频识别的防碰撞系统，包括：阅读器和标签；所述阅读器包括：第一发送单元，用于向标签发送携带Q值的Query命令；建立单元，用于建立时隙数N与所述Q值的对应关系，所述对应关系为N＝2Q；分组单元，用于将时隙分成M个时隙组；第一识别单元，用于识别槽计数器中值为0的标签；第一记录单元，用于记录成功识别的时隙数C1；第二记录单元，用于记录发生碰撞的时隙数CK；第一估算单元，用于根据公式估算标签数n1，其中S为识别次数；第一计算单元，用于根据时隙数接近标签数原则，通过所述n1计算第一最佳Q值Qbest1；第一判断单元，用于判断Qbest1＝Q是否为真；第二识别单元，用于识别下一个时隙组；第二估算单元，用于根据估算剩余标签数n2；第二计算单元，用于计算第二最佳Q值Qbest2；第二判断单元，用于判断Qbest2≤Q+1是否为真；第二发送单元，用于向所述标签发送QueryAdjust命令；第三判断单元，用于判断Temp＝0是否为真，其中Temp为初始标记，当再次发送Query命令后，Temp＝1；第三发送单元，用于发送携带Qbest1的Query命令；所述标签包括：接收单元，用于接收所述携带Q值的Query命令；载入单元，用于随机选取0～2Q-1中的一个数值载入到自身的槽计数器；减值单元，用于将槽计数器的值减1；变值单元，用于将槽计数器的值从0变为0XFFFF。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：阅读器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别的防碰撞方法，其特征在于，包括：S1：当开始识别标签时，向标签发送携带Q值的Query命令，其中Q为自然数，所述标签收到所述携带Q值的Query命令后，将随机选取0～2Q‑1中的一个数值载入到自身的槽计数器中；S2：建立时隙数N与所述Q值的对应关系，所述对应关系为N＝2Q；S3：将时隙分成M个时隙组；S4：识别槽计数器中值为0的标签，其中，被识别的标签不再参与本识别周期，未被识别的标签自身的槽计数器的值减1，发生碰撞的标签自身的槽计数器的值从0变为0XFFFF；S5：当完成第一个时隙数组的识别后，记录成功识别的时隙数C1和发生碰撞的时隙数CK；S6：根据公式估算标签数n1，其中S为识别次数；S7：根据时隙数接近标签数原则，通过所述n1计算第一最佳Q值Qbest1；S8：判断Qbest1＝Q是否为真，若是，则继续识别下一个时隙组；若否，则根据估算剩余标签数n2，再通过n2得出第二最佳Q值Qbest2；S9：判断Qbest2≤Q+1是否为真，若是，则向所述标签发送QueryAdjust命令，其中QueryAdjust命令用于对Q值进行微调，并对剩余标签进行识别；若Qbest2≤Q+1为假，则判断Temp＝0是否为真，若是，则发送携带Qbest1的Query命令，并返回步骤S2；若否，则向所述标签发送QueryAdjust命令，其中Temp为初始标记，当再次发送Query命令后，Temp＝1。...

【技术特征摘要】
1.一种射频识别的防碰撞方法，其特征在于，包括：S1：当开始识别标签时，向标签发送携带Q值的Query命令，其中Q为自然数，所述标签收到所述携带Q值的Query命令后，将随机选取0～2Q-1中的一个数值载入到自身的槽计数器中；S2：建立时隙数N与所述Q值的对应关系，所述对应关系为N＝2Q；S3：将时隙分成M个时隙组；S4：识别槽计数器中值为0的标签，其中，被识别的标签不再参与本识别周期，未被识别的标签自身的槽计数器的值减1，发生碰撞的标签自身的槽计数器的值从0变为0XFFFF；S5：当完成第一个时隙数组的识别后，记录成功识别的时隙数C1和发生碰撞的时隙数CK；S6：根据公式估算标签数n1，其中S为识别次数；S7：根据时隙数接近标签数原则，通过所述n1计算第一最佳Q值Qbest1；S8：判断Qbest1＝Q是否为真，若是，则继续识别下一个时隙组；若否，则根据估算剩余标签数n2，再通过n2得出第二最佳Q值Qbest2；S9：判断Qbest2≤Q+1是否为真，若是，则向所述标签发送QueryAdjust命令，其中QueryAdjust命令用于对Q值进行微调，并对剩余标签进行识别；若Qbest2≤Q+1为假，则判断Temp＝0是否为真，若是，则发送携带Qbest1的Query命令，并返回步骤S2；若否，则向所述标签发送QueryAdjust命令，其中Temp为初始标记，当再次发送Query命令后，Temp＝1。2.根据权利要求1所述的一种射频识别的防碰撞方法，其特征在于：所述步骤S3包括：当Q＝0,1,2,3时，所述时隙组总数M＝1，所述S＝2Q；当Q≥4时，所述时隙组总数M＝2Q-2，所述S＝4*group，其中group为当前组数。3.根据权利要求1所述的一种射频识别的防碰撞方法，其特征在于：所述步骤S5还包括记录空时隙数C0。4.根据权利要求1所述的一种射频识别的防碰撞方法，其特征在于：所述步骤S9中对Q值进行微调包括：将Q值加或者减1。5.根据权利要求1所述的一种射频识别的防碰撞方法，其特征在于，识别完所有的标签后，对Q进行赋值，返回步骤S2。6.一种应用于根据权利要求1-5中任一项所述的射频识别的防碰撞方法的阅读器，其特征在于，包括：第一发送单元，用于向标签发送携带Q值的Query命令；建立单元，用于建立时隙数N与所述Q值的对应关系，所述对应关系为N＝2Q；分组单元，用于将时隙分成M个时隙组；第一识别单元，用于识别槽计数器中值为0的标签；第一记录单元，用于记录成功识别的时隙数C1；第二记录单元，用于记录发生碰撞的时隙数CK；第一估算单元，用于根据公式估算标签数n1，其中S为识别次数；第一计算单元，用于根据时隙数接近标签数原则，通过所述n1计算第一最佳Q值Qbest1；第一判断单元，用于判断Qbest1＝Q是否为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健，周灿煜，何伟健，梁泳新，王永华，蔡庆玲，余松森，方芳，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44