防冲突中的同步制造技术

ＲＦＩＤ系统包括至少一个阅读装置（１）和至少一个转发器（２，２’，２”，２），它们被配置成通过经调制的电磁信号（ＳＳ）进行无接触式通信，所述经调制的电磁信号（ＳＳ）包括打包成数据帧的数据和／或命令，其中阅读装置（１）被配置成用来传送一组数据帧（Ｄ－ＳＹＮＣ），该数据帧含有同步信息（前同步码、起始定界符），用来与转发器（２，２’，２”，２）同步，并发送另一组不含有这样一种同步信息的数据帧（Ｄ－ＮＯＳＹＮＣ），其中转发器（２，２’，２”，２）具有同步装置（１４，２０，２１）和同步状态测试装置（１５，１５’，１５”，２２），同步装置配置成采用所接收的数据帧（Ｄ－ＳＹＮＣ）中所包括的同步信息（前同步码、起始定界符）而实施与阅读装置（１）的同步，而同步状态测试装置（１５，１５’，１５”，２２）被配置成检测转发器是否与阅读装置同步运行，并且如果运行是不同步的，则打开同步装置（１４，２０，２１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种RFID(射频识别)装置，用于通过经调制的电磁信号与RFID系统的其它RFID装置进行无接触通信，该经调制的电磁信号包括打包成数据帧的数据和/或命令。本专利技术还涉及RFID系统，它包括至少一个阅读装置和至少一个转发器，它们配置成通过含有打包成数据帧的数据和/或命令的模块化电磁信号进行无接触通信。本专利技术还涉及一种确定阅读装置的区域内多个转发器的防冲突方法。这样一种RFID装置、这样一种RFID系统以及这样一种防冲突方法已经在各种技术规范和技术标准中作了描述。除了非常简单的RFID系统(其中的转发器自动发送诸如标识号的预存储数据)以外，一旦它们通过阅读装置的高频信号而获得了足够的电能量供应，那么在已知的RFID系统中通过传送遵循多种不同协议的命令和数据，阅读装置和转发器(也标记为标签)之间的通信就会发生。随后，主要在RFID系统之间存在差别，即其中的阅读装置以及转发器可以启动通信过程和其中的转发器仅在阅读装置要求(阅读器先发话)时才作出响应的RFID系统。后一种系统的例子的描述见ISO 18000标准“Radio Frequency Identification(RFID)forItem Management(项目管理的射频识别)”，这一标准规定了ERP和商品销售中所使用的转发器和阅读装置的参数。但是，对于所有的RFID系统来说，阅读装置和转发器在执行通信程序之前必须相互同步，以确保可靠的数据传输。必须在相当短的时间间隔内重复该同步程序，这是因为如果没有这些同步程序，阅读装置和转发器会由于元件容差存在而很快偏离同步，从而使得通信无法进行。为了能够在任何时候都能够执行同步程序，把要传送的命令和数据打包成数据帧，这些数据帧通过合适的数据帧结构，提供用于各远端(即阅读装置或转发器)同步的必要信息。将借助于附图说明图1中所示的数据帧对此作进一步的说明。在定义UHF频带中空中接口通信参数的ISO 18000标准的第6部分中提出了该数据帧的建议。按照该ISO 18000-6标准，阅读装置到转发器的每一条命令被打包成一个数据帧，该数据帧含有下述组分a)前同步码检测至少400μs的时段，其中RFID系统中应当没有用户正在传送；b)前同步码由9个0-1数据对组成的数据位取样，其规定了传送频率(8-40千比特/秒)。c)起始定界符一个或多个特征已知的数据位取样如果正确接收到了该数据位取样，那么该要同步的装置就知道该同步程序已成功，现在可以接收实际的有效载荷了。d)命令OpCode实际命令数，一个字节长。e)参数命令Opcode所定义的命令可以含有一个或多个也被传送的参数。f)CRC二字节长的校验和，使得可以在接收装置处检验所接收的数据帧是否是无误差的。另外，以同样的方式构建数据帧，通过所述数据帧转发器向阅读装置发送它们的应答。数据帧的总长度和其中打包的有效载荷长度之间的比值是这些已知RFID装置和RFID系统的缺点，其中，数据帧中每一传送的命令和数据传送程序在该远端站处触发一个同步程序。在多个转发器可以同时与阅读装置通信的所有RFID系统中，这一问题由于数据发送期间存在无法避免的冲突而更加严重，其结果是这些冲突的数据帧必定被拒绝并再次发送，或者甚至必须重新启动该通信。读者将会理解，这些冲突大大减小了数据吞吐率。基本上说，只要阅读装置不知道有效操作范围内所有出现的转发器并且无法用它们的标识号一个一个地对其进行寻址，就总会出现数据冲突。但是，为了能够做到这一点，阅读装置必须知道简短间隔中其操作范围内出现的所有转发器的特有用户标识号；换言之，阅读装置必须经常为它可以寻址的转发器编制目录。为此，阅读装置在规定的间隔通过称为Inventory(编目)的命令请求在其操作范围内出现的所有转发器来自己进行注册。转发器立即响应或在由伪随机发生器所定义的延迟之后作出响应。既使这样多个转发器同时作出响应的可能性也很高，会使得它们的发送信号相互重迭在一起，结果阅读装置无法接收正确的数据。所提供的防冲突方法能够避免这一问题，该方法确保了转发器在确定的时间段分别向阅读装置注册自己并且告知它们的标识号。该防冲突方法是基于把转发器的信号传送划分为轮(round)和时隙来进行的，其中，每一轮由多个时隙组成。首先，每一轮的时隙数(即轮的大小和时隙持续时间)是预设的，但可以根据冲突数由阅读装置来调整，并告知转发器。每一转发器在接收Inventory命令时，随机选择可用时隙中的一个，在该时隙对阅读装置作出响应。因此，当发送了Inventory命令，每一时隙中有三种可能的结果1)阅读装置未接收到任何响应，这是由于没有转发器选择当前时隙进行响应，或者阅读装置无法接收任何转发器信号(因为信号太弱，或者因为在其操作范围内无转发器)。2)阅读装置根据接收的数据帧的信号冲突或差错校验和，检测到多个转发器的响应之间的冲突，这些转发器已经选择了同一时隙进行响应。阅读装置拒绝这种情况中接收的数据帧。3)阅读装置仅仅从一个转发器接收到无差错响应。该响应包括该转发器的特有的标识号。阅读装置向该转发器确认正确接收到了该数据帧，接收到确认后，转发器在没有得到阅读装置明确请求时不发送任何进一步的信号。继续这一轮，直到所有的时隙都遍及为止，并接着开始新的轮。如果在一轮的任一时隙内没有转发器进行注册，那么这就意味着该阅读装置操作范围内出现的所有转发器都已被检测到，或者在该阅读装置的操作范围内不存在转发器。利用市场上已有的RFID，阅读装置可以每秒检测约100个转发器。图2中示意示出了这种防冲突方法的典型程序，其用于5个转发器和3个时隙大小的轮。与上述揭示不同的是，本例示出的时隙作为这些转发器的内部计数0、1、2。5个转发器中的每一个在接收到Inventory命令时随机选择三个可能计数中的一个，该Inventory命令在本例中(根据协议)标记为Group Select(分组选择)XX。在每一时隙过后，该计数递减1。当计数器水平达到0时，转发器作出响应。正如所看到的那样，如果所有5个转发器在接到Group Select XX命令时将计数器设置为0并作出响应，那么必将引起数据冲突。阅读装置识别该冲突，并随即向所有的转发器发送Fail(失败)命令(Repeat(重复)命令)，由其启动新的轮，并使转发器选择用于该轮的新的随机计数。正如可以看到的那样，2号转发器选择0计数，而1、3、4、5号转发器选择1计数。2号转发器成功地对阅读装置作出响应，并由该阅读装置采用Success(成功)命令(Confirm(确认)命令)作出确认。该Success命令一方面使得2号转发器进入Rest(休息)模式，此时转发器不发送信号，而另一方面，又使其它的转发器(具有非0计数)的计数值递减，因此这些转发器在下一时隙中显示0计数，并且全部同时作出响应，从而再次触发冲突，由阅读装置采用Fail命令确认，这使得转发器对其计数值做出新的随机选择，这时3、4号转发器选择0计数值，而1、5号转发器选择1计数值，这样就实际上再次触发冲突，由阅读装置采用Fail命令进行确认。在下一个轮中，4号转发器是唯一一个具有0计数值的转发器，因而阅读装置识别其响应无差错，并用Success命令对其作出确认。继续该方法，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过经调制的电磁信号（ＳＳ）而与ＲＦＩＤ系统的其它ＲＦＩＤ装置（１，２，２’，２”，２”’）进行无接触通信的ＲＦＩＤ装置，具有同步装置（１４，２０，２１）和同步状态测试装置（１５，１５’，１５”，２２），所述经调制的电磁信号（ＳＳ）包括打包成数据帧的数据和／或命令，其中一组数据帧（Ｄ－ＳＹＮＣ）含有使相互进行通信的ＲＦＩＤ装置同步的同步信息（前同步码、起始定界符），而另一组数据帧（Ｄ－ＮＯＳＹＮＣ）不包括任何这样的同步信息，同步装置（１４，２０，２１）配置成通过所接收的数据帧中所包括的同步信息（前同步码、起始定界符）来实现ＲＦＩＤ装置的同步，同步状态测试装置（１５，１５’，１５”，２２）配置成检测ＲＦＩＤ装置（２，２’，２”，２”’）是否与从其接收数据帧的ＲＦＩＤ系统的至少一个其它ＲＦＩＤ装置（１）同步运行，并且如果其运行是不同步的，那么开启同步装置（１４，２０，２１），在这种情况下优选地可以在已经实施了同步以后自动断开同步装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R斯平德勒，C舍拉邦，R布兰迪，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]