使无源RFID标签的无用重复协商次数最少的系统和方法技术方案

一种在无线射频识别（ＲＦＩＤ）标签设备中用于使该标签设备的无用重复协商次数最少的方法，其中该标签包括一个表示该标签先前是否已经被读取的确认已读标志，该方法包括以下步骤：　　　　　（ａ）当该标签的工作状态处于第一个状态时，从一个读取器接收一个符号；　　　　（ｂ）如果接收到的符号具有第一个逻辑值，当前工作状态转换到第二个状态；以及　　　　（ｃ）如果接收到的符号具有第二个逻辑值，执行以下步骤：　　　　（１）对该确认已读标志进行评估；　　　　（２）如果该确认已读标志表示该标签已经被读取，当前工作状态转换到休眠状态，以及　　　　（３）如果该确认已读标志表示该标签尚未被读取，当前工作状态转换到第二个状态。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在无线射频识别(RFID)标签和RFID读取器之间进行通信的方法。
技术介绍
无源RFID标签从标签读取器所提供的无线射频(RF)能量中获得其工作能量。因此，无源RFID标签很容易因为其工作的环境条件而导致能量损失。例如，发射的信号在工作位置表面的反射可能导致多径消除。这一多径消除导致在该工作位置的不同地点产生RF零点。RF零点指的是信号丢失(例如信号能量几乎为零)的地方。因此，当无源RFID标签移动通过一个RF零点时可能会失去能量和重新获得能量。此外，跳频程序的使用也会使标签失去能量和重新获得能量。目前，联邦通信委员会(FCC)要求读取器必须每隔50至400微秒改变工作频率。在这一时间间隔内，读取器把其频率调整为一个新的频率。读取器的频率变化可能导致RF能量的迅速变化。这一RF能量的迅速变化反过来又迫使标签进出RF零点。在常规无源RFID标签中，标签在失去能量后不能保持其状态。当标签重新获得能量时，标签被重置。于是该标签可能进入一个表示其还没有被读取的状态。从而该标签会由读取器再次协商，即便该标签已经被成功读取。标签的这些多余的协商将使标签询问过程无效。随着标签群规模的扩大，由读取标签的无用重复协商引发的无效问题也会增加。一种解决标签状态丢失而引发的无效性问题的技术是在标签上实现一个持久状态。例如，可以利用瞬时存储设备，如电容器，在能量丢失期间保持标签的状态。然而，在这一技术中，存储器能保存该值的时间长度是可变的，可能小于一秒或半秒，甚至更短的时间。这一差异是由于电容器的电压会随着时间衰减。而且，电压的幅度是根据距离读取器的远近而变化的，这也会引起瞬时存储时间长度的差异。此外，温度往往会大大改变硅存储设备的特性，这也会大大影响存储的时间长度的范围。此外，利用这一技术，读取器不能控制每个标签中的存储设备。标签将一直保留其持久状态信息，直到该存储设备超时。因此，读取器不能重新协商某一标签群里的所有标签，除非每个标签里存储的持久“已读(read)”状态超时。因此，读取器需要能够控制无源RFID标签中存储的持久状态的维护和管理。
技术实现思路
本专利技术涉及一种使无源RFID标签的无用重复协商次数最少的系统和方法。根据本专利技术的各个方面，RFID系统包括一个或多个读取器和一个标签群。每个标签包括一个RF接口、一个状态机和一个数据存储段。该数据存储段存储该标签与读取器通信时使用的信息。这些存储的信息包括标签识别号和确认已读的标志。确认已读标志表示该标签是否已经被读取。存储该确认已读标志的存储器在标签能量丢失期间也能保留该标志的值。根据本专利技术的一方面，当一个标签成功协商时，读取器发送一个符号，使该标签把它的确认已读标志设置为“已读”。该符号可以是一个隐含指令，也可以具有与之相关的多种标签功能。确认已读标志使标签能够在一段长度不定的时间内记住其已经被读取。在随后询问标签群时，读取器能够在整体上处理整个标签群。在本专利技术的这一方面，读取器发送一个符号，该符号使整个标签群忽略存储在其确认已读标志中的值。该符号可以是一个隐含指令，也可以具有与之相关的多种标签功能。在另一个实施例中，标签可以清除存储在其确认已读标志中的任何值。读取器也能够只处理未读标签。在本专利技术的这一方面，读取器发送一个符号，该符号使整个标签群里的每一个标签都对其确认已读标志中的值进行评估。那些确认已读标志的值为“已读”的标签将变为休眠状态，不再被协商。而那些确认已读标志的值为“未读”(例如没有设置该标志)的标签将继续与读取器通信。本专利技术的上述和其他目标、优点和特性将在下面的专利技术具体描述中更加明显。附图说明在此并入并构成说明书一部分的附图描述了本专利技术，并与说明书一起进一步阐明了本专利技术的原理，以使相关
的技术人员能够实施和使用本专利技术。图1是根据本专利技术一个实施例的环境框图，其中一个或多个标签读取器与一个或多个标签进行通信。图2是一个根据本专利技术的一个实施例的框图，其示出了在一个或多个读取器与一个或多个标签之间进行通信的体系概览。图3A是根据本专利技术的一个实施例的一个示例性标签的框图。图3B描述了一个唯一的标签识别号的实例。图4是根据本专利技术的一个实施例的状态图，其描述了一个RFID标签的各种不同工作状态。图5是一个根据本专利技术的一个实施例的流程图，其从标签的视角描述了读取器控制存储在标签中的持久状态的操作。图6是一个根据本专利技术的一个实施例的流程图，其从读取器的视角描述了读取器控制存储在标签中的持久状态的操作。下面将参考附图描述本专利技术。附图中相同的附图标记表示相同或功能相似的单元。而且，附图标记最左边的数字可以表明该附图标记首先在哪个附图中出现。具体实施例方式1.引言1.1标签询问环境在详细描述本专利技术前，描述一个本专利技术应用的环境实例是有帮助的。本专利技术对工作在噪声环境下的无线射频识别(RFID)应用特别有用。图1描述了这样一个环境100，其中根据本专利技术，一个或多个RFID标签读取器104与一个示例性的RFID群120进行通信。如图1所示，该标签群120包括七个标签102a-102g。根据本专利技术的一个实施例，标签群120包括任意数量的标签102。在某些实施例中，一个标签群120种可以包括非常多的标签102，成百、上千个、甚至更多。示例性的环境100还包括一个或多个读取器104。这些读取器104可以独立工作，也可以连合起来以形成一个读取器网络，如图2所示。读取器104可以应一个外部应用程序的请求而处理标签群120。作为替代，读取器也可以具有能够发起通信的内部逻辑。当读取器没有与标签群通信时，读取器104通常不发出RF能量。这使其他读取器可以从不同的方向对相同的标签群进行作用，从而可以使RF信号尽可能覆盖整个标签群。此外，同一读取器也可以使用不同的频率对同一标签群进行作用以提高标签覆盖率。根据本专利技术，一个读取器104与标签102之间根据一种或多种询问协议交换信号110和112。下面描述一种作为示例的询问协议，该协议是一个二叉树遍历协议。信号110和112是如射频(RF)传输的无线信号。一旦接收到信号110，标签102就可以根据基于时间或频率的模式，通过交替地反射和吸收部分信号110来生成一个响应信号112。这种交替吸收和反射信号110的技术在这里被称为反向散射调制。本专利技术也可应用于以其他方式通信的RFID标签。图2是一个作为示例的RFID系统200的框图，根据本专利技术的一个实施例，该系统在一个或多个读取器104与标签102之间提供通信。RFID系统200包括一个用户应用程序域250，一个读取器网络104a-n，以及一个或多个标签102。请注意本专利技术除了可以应用到多个读取器组成的读取器网络外(如图2所示)，也可以应用于单个读取器。因此，尽管这里经常提到“读取器”，但应该理解本专利技术可以根据某一特定应用的需要应用于任意配置的、任意数量的读取器。每个读取器104通过一个或多个天线210与标签102进行通信。可以使用多种天线配置。例如在一个实施例中，读取器104a直接与四个天线相连(例如天线210a-210d)。在另一个实施例中，读取器104b耦合到并控制一个多路复用器。多路复用器可以使大量天线切换到读取器的单个天线端口。通过这种方法，读取器104b可以适配于多个天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：凯文·J·普维尔，韦恩·E·山克斯，威廉·R·班迪，
申请(专利权)人：赛宝技术公司，
类型：发明
国别省市：