一种超声无源标签读写器的通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超声无源标签读写器的通信方法及装置，采用单个超声波换能器同时进行能量和信息的传输，自适应通信时长，采用时分复用方式对传输信号进行编码，首先，初始情况下，读写器驱动超声波换能器发射一段时间的超声信号给无源标签，无源标签充能完成后做出应答，此时读写器记录该充能时间，以此为参考进行下一步通信；其次，通过设计纠错能力更强的编码方式提高准确率，本发明专利技术能够有效节约通信能量消耗，适用于任意频率的超声通信，增强了适用范围，提高了传输效率和准确性，适用于单个超声换能器实现超声无源标签通信，方法简单，数据传输稳定可靠。数据传输稳定可靠。数据传输稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种超声无源标签读写器的通信方法及装置


[0001]本专利技术涉及超声波无源标签
，尤其是涉及一种超声无源标签读写器的通信方法及装置。

技术介绍

[0002]当前物联网产业发展迅速，其中ID(Identity document)身份识别技术是推动物联网产业发展的重要因素。目前市面上的有源标签因内部装有电池或者其他通过外接电源方式，其寿命依赖于电池等供电设备，频繁更换电池，充电等操作导致有源标签在使用过程中不稳定，不方便，因此其应用场景十分受限。
[0003]在这种情况下，无源标签越来越受到重视，当前市面上的无源标签绝大多数是射频识别技术(RFID)，其在门禁系统、公交系统、银行系统等应用非常广泛，但其容易受到金属器件的干扰，降低了传输可靠性，尤其是贴装在金属表面几乎无法正常工作。
[0004]对此，一些现有技术公开了基于超声的无源标签读写器的通信方式，但是现有的基于超声的无源标签通信方式，普遍具有以下缺陷：
[0005]1、超声信号的收发过程需要更高的精度。
[0006]2、对设备的功耗要求更高，不能有效节省通信能量。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是为了提供一种超声无源标签读写器的通信方法及装置，利用单个超声换能器即可实现进行能量和信息传递，可有效节约硬件成本，并且采用时分复用方式对进行数据编码，纠错能力强，且简单明了，同时解码简单不占用过多运算资源。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0009]一种超声无源标签读写器的通信方法，包括：
[0010]发送充能信号，并等待反馈，其中，所述充能信号被配置为不间断的持续第一设定时长的超声波信号；
[0011]若在预配置的等待时间内接收到反馈响应信号，则发送识别指令或写入指令，其中，所述发送识别指令或写入指令由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，所述第一信号单元包括不间断的持续第二设定时长的超声波信号和持续第二时长的空信号，所述第二信号单元包括不间断的持续第三设定时长的超声波信号，所述第三设定时长是第二设定时长的2倍；
[0012]当发送识别指令后，接收一个或多个数据串，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；
[0013]当发送写入指令后，发送一个或多个数据串，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；
[0014]所述第四设定时长均大于第二设定时长的两倍。
[0015]所述发送充能信号，并等待反馈，具体包括：
[0016]初始化计数值N为1；
[0017]以N*k作为第一设定时长，发送充能信号，其中，k为单位时长；
[0018]若在预配置的等待时间内未接收到反馈响应信号，则对计数值N进行加1，并重新确定第一设定时长后，发送充能信号。
[0019]所述发送充能信号，并等待反馈，还包括：
[0020]若在预配置的等待时间内接收到反馈响应信号，则保存计数值N为当前取值。
[0021]一种超声无源标签读写器的通信方法，包括：
[0022]接收充能信号，并在充能结束后，发送反馈响应信号，其中，所述反馈响应信号由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，所述第一信号单元包括不间断的持续第二设定时长的超声波信号和持续第二时长的空信号，所述第二信号单元包括不间断的持续第三设定时长的超声波信号，所述第三设定时长是第二设定时长的2倍；
[0023]接收到发送识别指令后，将存储于存储器中的数据以一个或多个数据串的方式对外发送，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；
[0024]接收到写入指令后，接收一个或多个数据串，并写入存储器中，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号。
[0025]所述方法还包括：
[0026]当所有数据写入存储器中后，发送校验码信号，该校验码信号由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成。
[0027]一种超声无源标签读写器的通信装置，包括：
[0028]超声换能器，基于电能生成超声波信号，以及将超声波转换为电信号；
[0029]充能发送单元，被配置为：发送充能信号，并等待反馈，其中，所述充能信号被配置为不间断的持续第一设定时长的超声波信号；
[0030]指令发送单元，被配置为：若在预配置的等待时间内接收到反馈响应信号，则发送识别指令或写入指令，其中，所述发送识别指令或写入指令由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，所述第一信号单元包括不间断的持续第二设定时长的超声波信号和持续第二时长的空信号，所述第二信号单元包括不间断的持续第三设定时长的超声波信号，所述第三设定时长是第二设定时长的2倍；
[0031]数据读取单元，被配置为：发送识别指令后，接收一个或多个数据串，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；
[0032]第一数据发送单元，被配置为：发送写入指令后，并在其后发送一个或多个数据串，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；
[0033]所述第四设定时长均大于第二设定时长的两倍。
[0034]所述充能发送单元包括：
[0035]计数值初始化子单元，被配置为：初始化计数值N为1；
[0036]充能控制子单元，被配置为：以N*k作为第一设定时长，发送充能信号，其中，k为单
位时长；
[0037]迭代控制子单元，被配置为：若在预配置的等待时间内未接收到反馈响应信号，则对计数值N进行加1，并重新确定第一设定时长后，发送充能信号。
[0038]所述充能发送单元包括：
[0039]计数值存储子单元，被配置为：若在预配置的等待时间内接收到反馈响应信号，则保存计数值N为当前取值。
[0040]一种超声无源标签读写器的通信装置，包括：
[0041]超声换能器，基于电能生成超声波信号，以及将超声波转换为电信号；
[0042]充能反馈单元，被配置为：接收充能信号，并在充能结束后，发送反馈响应信号，其中，所述反馈响应信号由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，所述第一信号单元包括不间断的持续第二设定时长的超声波信号和持续第二时长的空信号，所述第二信号单元包括不间断的持续第三设定时长的超声波信号，所述第三设定时长是第二设定时长的2倍；
[0043]第二数据发送单元，被配置为：接收到发送识别指令后，将存储于存储器中的数据以一个或多个数据串的方式对外发送，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声无源标签读写器的通信方法，其特征在于，包括：发送充能信号，并等待反馈，其中，所述充能信号被配置为不间断的持续第一设定时长的超声波信号；若在预配置的等待时间内接收到反馈响应信号，则发送识别指令或写入指令，其中，所述发送识别指令或写入指令由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，所述第一信号单元包括不间断的持续第二设定时长的超声波信号和持续第二时长的空信号，所述第二信号单元包括不间断的持续第三设定时长的超声波信号，所述第三设定时长是第二设定时长的2倍；当发送识别指令后，接收一个或多个数据串，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；当发送写入指令后，发送一个或多个数据串，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；所述第四设定时长均大于第二设定时长的两倍。2.根据权利要求1所述的一种超声无源标签读写器的通信方法，其特征在于，所述发送充能信号，并等待反馈，具体包括：初始化计数值N为1；以N*k作为第一设定时长，发送充能信号，其中，k为单位时长；若在预配置的等待时间内未接收到反馈响应信号，则对计数值N进行加1，并重新确定第一设定时长后，发送充能信号。3.根据权利要求2所述的一种超声无源标签读写器的通信方法，其特征在于，所述发送充能信号，并等待反馈，还包括：若在预配置的等待时间内接收到反馈响应信号，则保存计数值N为当前取值。4.一种超声无源标签读写器的通信方法，其特征在于，包括：接收充能信号，并在充能结束后，发送反馈响应信号，其中，所述反馈响应信号由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，所述第一信号单元包括不间断的持续第二设定时长的超声波信号和持续第二时长的空信号，所述第二信号单元包括不间断的持续第三设定时长的超声波信号，所述第三设定时长是第二设定时长的2倍；接收到发送识别指令后，将存储于存储器中的数据以一个或多个数据串的方式对外发送，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号；接收到写入指令后，接收一个或多个数据串，并写入存储器中，其中所述数据串由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成，各数据串之间间隔有持续第四设定时长的空信号。5.根据权利要求4所述的一种超声无源标签读写器的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：当所有数据写入存储器中后，发送校验码信号，该校验码信号由多个第一信号单元和/或第二信号单元组合而成。6.一种超声无源标签读写器的通信装置，其特征在于，包括：超声换能器，基于电能生成超声波信号，以及将超声波转换为电信号；
充能发送单元，被配置为：发送充能信号，并等待反馈，其中，所述充能信号被配置为不间断的持续第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成成，韩帅，李博艺，刘欣，他得安，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：