RFID系统识别电子标签的方法及一种RFID系统技术方案

本发明专利技术公开了一种ＲＦＩＤ系统识别电子标签的方法及一种ＲＦＩＤ系统，该方法根据电子标签选择时隙的概率原理表示出在一个时隙内有一个电子标签响应的时隙数的数学期望值ｃ↓［１］′及在一个时隙内没有电子标签响应的空时隙数的数学期望值ｃ↓［０］′；再根据ｃ↓［ｋ］＝Ｎ－ｃ↓［０］′－ｃ↓［１］′估算出发生响应的标签总数，进而估算出尚未识别的电子标签数ｎ′，之后在下一次响应过程中设定的帧长与该电子标签数ｎ′接近。本发明专利技术根据电子标签选择时隙的概率原理来估算待识别的电子标签数ｎ′，使后续响应过程中设定的帧长尽量与待识别标签数ｎ′接近，使系统识别电子标签的识别效率达到最大，同时识别电子标签过程中需要的时隙数也最少，且本发明专利技术方法易于实现，尤其在电子标签数多的情况下，识别效率较高（接近理论上的最大值）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线射频识别
，尤其涉及一种RFID系统识别电子标签的方法及一种RFID系统。
技术介绍
无线射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)是近年来应用发展迅速的一种利用射频通讯方式实现的无线非接触式自动识别技术，在商场、物流、交通、军事等领域的应用需求日益增长。如跨国公司沃尔玛已决定将其超市卖出的每一件产品必须使用RFID实现自动售货管理；我国广深高速铁路的车票已成功采用RFID技术。第一代RFID已运用了若干年，但由于其作用距离较短、电子标签体积较大、工作效率较低限制了其应用规模。当前，基于超高频(UHF，Ultra High Frequency)的第二代RFID技术标准已陆续推出，它将克服第一代电子标签的几个主要缺陷，为各行各业大规模应用RFID系统创造了技术条件。 因此在未来的许多RFID应用系统如物流系统中，将面临大量物品的跟踪管理，在这种场合下，在尽可能短的时间内正确识别出大量电子标签是一个基本技术问题。 RFID系统主要由阅读器、电子标签及相应的计算机系统组成，在第二代RFID技术标准中，把电子标签分为三类无源电子标签、有源但彼此不可直接通信的电子标签、有源且可彼此直接通信的电子标签。从经济成本考虑，第一类电子标签应用比较多。无源电子标签只能被动的接收阅读器发来的指令并从其电磁波中获取能量进而执行指令并与阅读器进行通信；当计算机系统要阅读贴有无源电子标签的对象时，通过阅读器向电子标签发送特定频率的电磁波，电子标签经电磁波的触发将内部存储的识别码信息发出，这样计算机系统可以通过阅读器识别货物并进行相应的信息管理。这种工作方式的一个主要技术问题是多个电子标签如果同时接收到阅读器发出的电磁波并同时发送信息时(发生冲突)，则阅读器接收到的信息就会互相干扰，即存在冲突问题。 解决冲突问题的基本方法有时隙ALOHA算法、分裂算法等，而时隙ALOHA算法因较易实现、成本低而成为EPC(Electronic Product Code，电子产品代码)第二代标准支持的方法之一。 帧时隙ALOHA算法是一种随机时分多址方式的用户信息通讯收发算法，它将信息用信息帧表示，把信息帧分为许多时隙，每个电子标签随机选一个时隙发送自己的识别码信息。在该算法中，首先估计识读范围内(现场)的电子标签数目，然后根据估计的电子标签数目选择一个合适的帧长度去识别电子标签，每个电子标签都在一帧的时隙中向阅读器发送自身的序列号，同时阅读器只有在它接受到的电子标签序列号没有冲突的时候才能识别发出请求的电子标签，即当一个时隙只被一个电子标签占有时阅读器就会识别出这个电子标签。一个时隙是指电子标签发送他们序列号的时间间隔，一帧包含若干时隙。 识别效率和实现的难度是衡量防冲突算法优劣的主要指标，在对帧时隙ALOHA算法的分析中，估计识读范围内的电子标签数目的多少影响到系统的识别效率，实验表明当电子标签数目和帧长度基本相等时，可以得到最高的系统识别效率且能有效的利用帧资源，所以影响电子标签识别效率的一个主要因素就是如何既简单又能准确的估计现场(识读范围)待识别的电子标签数目。 现有技术中有一种估计电子标签数目的方法，是通过阅读器响应当前帧长N内的电子标签，记录在一个时隙内有一个电子标签进行响应的电子标签数及在一个时隙内有两个以上(包括两个)的电子标签同时响应的时隙数ck，将2ck作为当前现场待识别电子标签的估计值。在采用该方法的估计值作为电子标签的估计值时，阅读器所需的时隙数很多，识别完电子标签所需时间也很长，且在电子标签数目比较多的情况下识别效率更低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种RFID系统识别电子标签的方法及一种RFID系统，其能准确估计出电子标签的数目、有效的利用帧资源及提高电子标签识别效率，较好的解决了在识别多个电子标签时的冲突问题。 本专利技术的技术方案是一种RFID系统识别电子标签数目的方法，包括步骤 步骤一、在设定的帧长N内识别电子标签，统计在一个时隙内有两个以上的电子标签响应的时隙数ck和在一个时隙内有一个电子标签响应的时隙数c1； 如果ck＝0，则电子标签识别结束；否则执行步骤二。 步骤二、根据电子标签选择时隙的概率原理用在识别所述帧长N内的电子标签时发生响应的电子标签数n和所述帧长N表示在一个时隙内有一个电子标签响应的时隙数的数学期望值c1′及在一个时隙内没有电子标签响应的空时隙数的数学期望值c0′； 步骤三、根据ck＝N-c0′-c1′估算所述发生响应的电子标签数n；并由n和c1确定待识别的电子标签数n′； 步骤四、根据所述待识别的电子标签数n′重新设定帧长，之后执行步骤一。 本专利技术还揭示了一种RFID系统，包括阅读器，所述阅读器包括处理模块、计算模块和设定模块； 处理模块，在当前设定的帧长N内识别电子标签，统计在一个时隙内有两个以上的电子标签同时响应的时隙数ck及在一个时隙内有一个电子标签响应的时隙数c1；判断ck值是否等于0，如果ck＝0，则电子标签识别完毕；否则，将所述帧长N、时隙数c1和时隙数ck输出到计算模块； 计算模块，与所述处理模块的输出端连接，根据每个标签选择时隙的随机概率用发生响应的电子标签数n和所述帧长N表示在一个时隙内有一个电子标签响应的时隙数的数学期望值c1′及在一个时隙内没有电子标签响应的空时隙数的数学期望值c0′；再根据ck＝N-c0′-c1′估算所述发生响应的电子标签数n；之后由n和c1确定待识别的电子标签数n′，将所述待识别的电子标签数n′输出到设定模块； 设定模块，与所述计算模块的输出端连接，用于根据待识别的电子标签数n′重新设定帧长；并通知所述处理模块识别所述待识别的电子标签。 本专利技术的RFID系统识别电子标签的方法，根据每个标签选择时隙的概率原理估算出发生响应的电子标签数，再估算出待识别的电子标签数n′，并根据该待识别的电子标签数n′重新设定帧长N，使后续识别过程中设定的帧长尽量与待识别电子标签数n′接近甚至相等，使得电子标签的识别效率达到尽可能的最大，有效的利用了帧资源且提高了系统的识别效率，尤其在电子标签数目比较多的情况下识别效率较高(接近理论上的最大值)；且本专利技术的RFID系统易于实现，尤其适合电子标签数目比较多的情况下，与采用2ck作为电子标签数目的估计值比较，该系统识别电子标签所需时隙数少，且识别过程所需时间比较少，较好的解决了多个电子标签在识别时的冲突问题。 附图说明 图1是本专利技术RFID系统识别电子标签的方法一实施例的流程图； 图2是本专利技术RFID系统识别电子标签的方法一实施例的流程图； 图3是本专利技术与现有技术在识别电子标签过程中所需时隙数的比较图； 图4是本专利技术RFID系统一实施例的方框图； 图5是本专利技术RFID系统一实施例的方框图； 图6是本专利技术RFID系统一实施例的方框图。 具体实施例方式 本专利技术提供了一种RFID系统识别电子标签的方法，其能节省时隙资源、提高电子标签识别效率，较好的解决多个电子标签在识别时的冲突问题。识别效率和实现的难度是衡量防冲突算法优劣的主要指标，在对帧时隙ALOHA算法的分析中，估计识读范围内的电子标签数目的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＲＦＩＤ系统识别电子标签的方法，其特征在于，包括步骤：　步骤一、在设定的帧长Ｎ内识别电子标签，统计在一个时隙内有至少两个以上的电子标签响应的时隙数ｃ↓［ｋ］和在一个时隙内有一个电子标签响应的时隙数ｃ↓［１］；如果ｃ↓［ｋ］＝０，则电子标签识别结束；否则执行步骤二；　步骤二、根据电子标签选择时隙的概率原理用在识别所述帧长Ｎ内的电子标签时发生响应的电子标签数ｎ及所述帧长Ｎ表示在一个时隙内有一个电子标签响应的时隙数的数学期望值ｃ↓［１］′及在一个时隙内没有电子标签响应的空时隙数的数学期望值ｃ↓［０］′；　步骤三、根据ｃ↓［ｋ］＝Ｎ－ｃ↓［０］′－ｃ↓［１］′估算所述发生响应的电子标签数ｎ；并由所述发生响应的电子标签数ｎ和所述时隙数ｃ↓［１］确定待识别的电子标签数ｎ′；　步骤四、根据所述待识别的电子标签数ｎ′重新设定帧长，之后执行步骤一。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伍继雄，黄生叶，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第七研究所，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]