一种RFID阅读器无线通信系统方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种RFID阅读器无线通信方法与系统，该方法包括：RFID阅读器向基站周期发送携带心跳信息BEAT的MAC帧；所述基站收到所述携带心跳信息BEAT的MAC帧后，判断是否有命令信息COMMAND发送给所述RFID阅读器；如果没有，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；如果有，将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器。本发明专利技术提供了一种降低RFID阅读器通信能耗，延长一次充电使用时间的无线通信方法和系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种RFID阅读器无线通信方法与系统。
技术介绍
射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)是利用射频信号，通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递，并通过所传递的信息实现识别和数据交换功能的自动识别系统。其工作原理是:标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(即PassiveTag,无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(即Active Tag,有源标签或主动标签)，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。射频识别技术比较于其它技术，其最明显的优点是电子标签和阅读器无需接触便可完成识别。它的出现改变了条形码依靠“有形”的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量巨大的“无形”信息。它所具有的强大优势会极大地提高信息的处理效率和准确度。射频识别技术应用范围广，遍及制造、物流、医疗、运输、零售、国防等。RFID阅读器从携带方式上分为两类:固定式阅读器和便携式阅读器。固定式阅读器一般体积较大，有较强的功率，在使用中需要提供稳定的外接电源(大部分为交流电)，适合安装在不需要频繁移动阅读器的场所，如生产流水线车间、出入口检测等。固定式阅读器一般通过有线的方式与后台的数据中心进行数据交互，如使用网线、串口线等。由于有稳定的电源供应，部分不方便直接用有线连接的场景下，固定式阅读器可以使用wifi等方式进行数据传输。便携式阅读器一般体积较小，功率较小，而且由于在使用中无法保持与外接电源的连接，一般使用便携式电源，如锂电池等。便携式阅读器由于其便于携带的特点，适合用于需要频繁移动阅读器的场所，如货物的室外复核等。在数据传输方面，便携式阅读器一般采用集中式数据传输的方法:在使用前统一下载数据，使用后一次性上传数据。部分便携式阅读器使用wifi等无线通信的方式进行与后台数据中心的实时数据交互，但是由于便携式阅读器的电源有限，实时数据交互会严重缩短便携式阅读器一次充电所能使用的时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降低RFID阅读器通信能耗，延长一次充电使用时间的方法和系统。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案:一种RFID阅读器无线通信方法，包括:RFID阅读器向基站周期发送携带心跳信息BEAT的MAC帧；所述基站收到所述携带心跳信息BEAT的MAC帧后，判断是否有命令信息COMMAND发送给所述RFID阅读器；如果没有，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；如果有，将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器；所述将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器具体为:A.所述基站将带携带一条命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器，B.所述RFID阅读接收到携带一条命令信息COMMAND的MAC帧后，将携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；C.所述基站接收到携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧后，判断是否发完所述命令信息COMMAND，如果是，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；否则，选择未发的一条命令信息COMMAND，构造携带一条命令信息COMMAND的MAC帧，将该携带一条命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器，继续步骤B。其中，进一步包括:RFID阅读器获得RFID数据，根据所述基站的命令信息COMMAND构造携带RFID数据的的MAC帧；向基站发送该携带数据信息DATA的MAC帧；所述基站收到所述携带数据信息DATA的MAC帧后，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器。其中，当所述RFID阅读器携带数据信息DATA的MAC帧的传输与命令交互通信发生冲突时，信道访问采用竞争机制。其中，所述MAC帧的帧长最长为64字节，所述MAC帧的结构为:第I字节，为帧头HEAD ;第2字节，为帧长LENGTH，以byte指示，由发送端添加；第3字节，为目标地址DST，用设备ID标示；第4字节，为源地址SRC，用设备ID标示；第5字节，为帧类型TYPE，帧类型最多16种；第6字节，为会话ID SEESION,由O加至255 ；第7字节到倒数第3字节为负载PAYL0AD，负载指令具体内容；最后2个字节为校验CRC，用于校验。其中，所述MAC帧的结构的帧类型TYPE包括:帧类型TYPE为0x01，携带心跳信息BEAT的MAC帧，对应负载PAYLOAD为7字节，用于向基站报告RFID阅读器的当前生存状态；帧类型TYPE为0x02，携带数据信息DATA的MAC帧，对应负载PAYLOAD为12字节，用于向基站提交扫描到的RFID数据；帧类型TYPE为0x03，携带关键字信息KEY的MAC帧，对应负载不超过56字节，用于返回绑定的编号；帧类型TYPE为0x04，携带RFID阅读器应答信息CLIENT_ACK的MAC帧，对应负载I字节，用于RFID阅读器收到携带命令信息COMMAND的MAC帧返回确认； 帧类型TYPE为0x11，携带命令信息COMMAND的MAC巾贞，对应负载7字节，用于基站收到携带心跳信息BEAT的MAC帧后，向RFID阅读器发送命令；帧类型TYPE为0x12，携带基站应答信息SINK_ACK的MAC巾贞，对应负载I字节，用于基站收到客户端数据或者信息时，向RFID阅读器返回ACK ；帧类型TYPE为0x13，携带基站设置信息CONFIG的MAC帧，对应负载2字节，用于设置基站参数。一种RFID阅读器无线通信系统，包括:RFID阅读器和基站；RFID阅读器包括:心跳信息发送模块，用于向基站周期发送携带心跳信息BEAT的MAC帧；客户端应答信息发送模块，用于所述RFID阅读器接收到携带一条命令信息COMMAND的MAC帧后，将携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧发送给所述基站；基站包括:命令信息发送模块，用于向RFID阅读器无线通信发送携带命令信息COMMAND的MAC 帧；基站应答信息发送模块，用于向RFID阅读器发送携带客户端应答信息SINK_ACK的MAC帧。命令信息判断模块，用于所述基站收到所述携带心跳信息BEAT的MAC帧后，判断是否有命令信息COMMAND发送给所述RFID阅读器；如果没有，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；如果有，将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器；还用于所述基站接收到携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧后，判断是否发完所述命令信息COMMAND，如果是，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；否则，选择未发的一条命令信息COMMAND，构造携带一条命令信息COMMAND的MAC帧，将该携带一条命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器。其中，RFID阅读器进一步包括:数据信息发送模块，用于RFID阅读器获得RFID数据，根据所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RFID阅读器无线通信方法，其特征在于，包括：RFID阅读器向基站周期发送携带心跳信息BEAT的MAC帧；所述基站收到所述携带心跳信息BEAT的MAC帧后，判断是否有命令信息COMMAND发送给所述RFID阅读器；如果没有，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；如果有，将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器；所述将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器具体为：A.所述基站将带携带一条命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器，B.所述RFID阅读接收到携带一条命令信息COMMAND的MAC帧后，将携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；C.所述基站接收到携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧后，判断是否发完所述命令信息COMMAND，如果是，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；否则，选择未发的一条命令信息COMMAND，构造携带一条命令信息COMMAND的MAC帧，将该携带一条命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器，继续步骤B。...

【技术特征摘要】
1.一种RFID阅读器无线通信方法，其特征在于，包括: RFID阅读器向基站周期发送携带心跳信息BEAT的MAC帧； 所述基站收到所述携带心跳信息BEAT的MAC帧后，判断是否有命令信息COMMAND发送给所述RFID阅读器；如果没有，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；如果有，将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器； 所述将携带命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器具体为: A.所述基站将带携带一条命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器， B.所述RFID阅读接收到携带一条命令信息COMMAND的MAC帧后，将携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器； C.所述基站接收到携带客户端应答信息CLIENT_ACK的MAC帧后，判断是否发完所述命令信息COMMAND，如果是，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器；否则，选择未发的一条命令信息COMMAND，构造携带一条命令信息COMMAND的MAC巾贞，将该携带一条命令信息COMMAND的MAC帧发送给所述RFID阅读器，继续步骤B。2.根据权利要求1所述的一种RFID阅读器无线通信方法，其特征在于，进一步包括: RFID阅读器获得RFID数据，根据所述基站的命令信息COMMAND构造携带RFID数据的MAC帧；向基站发送该携带数据信息DATA的MAC帧； 所述基站收到所述携带数据信息DATA的MAC帧后，将携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧发送给所述RFID阅读器。3.根据权利要求2所述的一种RFID阅读器无线通信方法，其特征在于，当所述RFID阅读器携带数据信息DATA的MAC帧的传输与命令交互通信发生冲突时，信道访问采用竞争机制。4.根据权利要求1所述的一种RFID阅读器无线通信方法，其特征在于，所述MAC帧的中贞长最长为64字节,所述MAC巾贞的结构为: 第I字节，为帧头HEAD ； 第2字节，为帧长LENGTH，以byte指示，由发送端添加； 第3字节，为目标地址DST，用设备ID标示； 第4字节，为源地址SRC，用设备ID标示； 第5字节，为帧类型TYPE，帧类型最多16种； 第6字节，为会话ID SEES10N,由O加至255 ； 第7字节到倒数第3字节为 负载PAYL0AD，负载指令具体内容； 最后2个字节为校验CRC，用于校验。5.根据权利要求1所述的一种RFID阅读器无线通信方法，其特征在于，所述MAC帧的结构的帧类型TYPE包括: 帧类型TYPE为0x01，携带心跳信息BEAT的MAC帧，对应负载PAYLOAD为7字节，用于向基站报告RFID阅读器的当前生存状态； 帧类型TYPE为0x02，携带数据信息DATA的MAC帧，对应负载PAYLOAD为12字节，用于向基站提交扫描到的RFID数据； 帧类型TYPE为0x03，携带关键字信息KEY的MAC帧，对应负载不超过56字节，用于返回绑定的编号；帧类型TYPE为0x04，携带RFID阅读器应答信息CLIENT_ACK的MAC帧，对应负载I字节，用于RFID阅读器收到携带命令信息COMMAND的MAC帧返回确认； 帧类型TYPE为Oxl I，携带命令信息COMMAND的MAC帧，对应负载7字节，用于基站收到携带心跳信息BEAT的MAC帧后，向RFID阅读器发送命令； 帧类型TYPE为0x12，携带基站应答信息SINK_ACK的MAC帧，对应负载I字节，用于基站收到客户端数据或者信息时，向RFID阅读器返回ACK ； 帧类型TYPE为0x13，携带基站设置信息CONFIG的MAC帧，对应负载2字节，用于设置基站参数。6.一种RFID阅读器无线通信系统，其特征在于，包括: RFID阅读器和基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭逸，丁旋，杨磊，刘天赐，刘云浩，
申请(专利权)人：无锡北洋清安物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：