專利名稱：防沖突有源只讀rfid的一種實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于低功耗有源電子標(biāo)簽的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
專利號(hào)和發(fā)明名稱分別為US6172609和"Reader for RFID System"(電子標(biāo)簽識(shí)別系統(tǒng)的閱讀器)的美國(guó)專利公開了一種電子標(biāo)簽閱讀器的技術(shù)。該閱讀器僅能用于無源標(biāo)簽，其缺點(diǎn)為閱讀效率低，距離有限，且閱讀器發(fā)射功率較大，容易對(duì)現(xiàn)有其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。
中華人民共和國(guó)專利CN1584910A——"一種電子標(biāo)簽的閱讀方法"公布了一種有源標(biāo)簽的閱讀技術(shù)，但其存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)1)標(biāo)簽內(nèi)部沒有良好的防沖突機(jī)制，多個(gè)標(biāo)簽之間如果正好處于同一個(gè)信道和時(shí)間，也即是在發(fā)射時(shí)序上出現(xiàn)重疊時(shí)，會(huì)導(dǎo)致這些標(biāo)簽都無法識(shí)別；2)當(dāng)沖突發(fā)生后，標(biāo)簽也沒有任何機(jī)制能重新逃離沖突狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有源只讀電子標(biāo)簽中所存在的多標(biāo)簽碰撞問題，本發(fā)明提出了一種防沖突有源只讀電子標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其具體內(nèi)容包含拋棄傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在有源電子標(biāo)簽中不使用任何的CPU或微處理器，即不通過微處理器以程序來控制射頻電路工作，而是由全硬件實(shí)現(xiàn)的定時(shí)器來管理和控制射頻電路的丁作狀態(tài)，同時(shí)在定時(shí)器產(chǎn)生的固定間隔周期上疊加一個(gè)小隨機(jī)數(shù)時(shí)間，使得定時(shí)器以一個(gè)固定周期帶一個(gè)隨機(jī)時(shí)間來控制射頻電路發(fā)送標(biāo)簽ID標(biāo)識(shí)信息，這樣能夠非常有效地解決有源只讀電子標(biāo)簽的碰撞問題，而且即便在標(biāo)簽之間發(fā)生了沖突也會(huì)馬上在接下來的周期里脫離沖突狀態(tài)，因此以低成本的方式提高了有源只讀電子標(biāo)簽的:l:作可靠性，尤其解決了在標(biāo)簽高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的識(shí)別可靠性，滿足有源只讀電子標(biāo)簽的低成本要求。
本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是采用有源只讀電子標(biāo)簽系統(tǒng)，通過由硬件計(jì)數(shù)器構(gòu)成的定時(shí)器和一個(gè)隨機(jī)數(shù)時(shí)間發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)可變時(shí)鐘周期，來取代微處理器控制射頻電路的工作，射頻電路的丄作只是發(fā)射標(biāo)簽本身的固定ID標(biāo)識(shí)信息，該ID標(biāo)識(shí)以遞增或遞減的方式在射頻電路生產(chǎn)時(shí)就固定寫好，這
樣使得標(biāo)簽的i:作可靠性不再受制于微處理和程序的穩(wěn)定性約束，以低成本方式實(shí)現(xiàn)了無微處理器的防沖突機(jī)制，由于省掉了標(biāo)簽中昂貴的微處理器及其外圍電路，使得其功耗和成本都大幅度降低，以達(dá)到高可靠性、超低功耗和長(zhǎng)壽命目的。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的有源電子標(biāo)簽系統(tǒng)由電子標(biāo)簽和閱讀器組成，標(biāo)簽包括電源、時(shí)鐘，計(jì)數(shù)器，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和射頻電路，閱讀器包括電源、吋鐘，微處理器、主機(jī)接口模塊和射頻模塊。
本發(fā)明中的有源只讀電子標(biāo)簽工作模式如下
*缺省情況下，電子標(biāo)簽一直處于正常非工作狀態(tài)a,此時(shí)標(biāo)簽上僅時(shí)鐘、計(jì)數(shù)器和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器運(yùn)行，其余模塊都處于非工作狀態(tài)，功耗極低；* 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到--個(gè)固定時(shí)間間隔Tl加上一個(gè)隨機(jī)時(shí)間偏移量t后，屯子標(biāo)簽射頻電路被觸發(fā)喚醒，進(jìn)入通信狀態(tài)b，發(fā)送標(biāo)簽標(biāo)識(shí)信息(射頻電路發(fā)射狀態(tài)，每個(gè)標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)信息是固定的，由射頻電路產(chǎn)生)，此時(shí)標(biāo)簽上射頻模塊僅處于發(fā)射狀態(tài)，發(fā)射的時(shí)間周期為T2;
* T2結(jié)束后，標(biāo)簽又回到正常的非工作狀態(tài)a，等到計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到下一個(gè)固定時(shí)間間隔(Tl + t)后再進(jìn)入下一個(gè)通信狀態(tài)b;
* 不同標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)ID采用遞增或遞減方式由射頻電路形成，在標(biāo)簽的生命周期內(nèi)是固定不可修改的；
通過取消標(biāo)簽中的微處理器，由計(jì)數(shù)器產(chǎn)生一個(gè)固定時(shí)間周期加上一個(gè)隨機(jī)時(shí)間偏移量來定時(shí)觸發(fā)射頻電路發(fā)送固定標(biāo)識(shí)信息，以低成本的方式解決有源只讀電子標(biāo)簽的防沖突問題，通過降低系統(tǒng)的靈活性，大大提高了標(biāo)簽的:[:作可靠性、長(zhǎng)工作壽命和降低標(biāo)簽成本。


圖1為有源只讀RFID的一種實(shí)現(xiàn)方法的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖2為有源只讀RFID的一種實(shí)現(xiàn)方法的管理狀態(tài)圖。
圖中1表示計(jì)數(shù)器加上隨機(jī)數(shù)發(fā)生器構(gòu)成的定時(shí)器，2表示射頻電路，3表示時(shí)鐘，4表示電源，5表示主機(jī)接口模塊，6表示有源只讀電子標(biāo)簽，7表示閱讀器，8表示微處理器；a表示正常非工作休眠狀態(tài),b表示通信狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
正常情況下6處于狀態(tài)a;
計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)工作到一定周期時(shí)間Tl加上一個(gè)隨機(jī)時(shí)間偏移量t后，觸發(fā)2進(jìn)入狀態(tài)b;
狀態(tài)b的時(shí)間長(zhǎng)度為T2，在T2周期內(nèi)完成將標(biāo)簽的ID標(biāo)簽發(fā)送任務(wù)，T2結(jié)束后則6返回狀態(tài)a;
重新進(jìn)入下一輪工作狀態(tài)循環(huán)。由于每個(gè)標(biāo)簽的信號(hào)發(fā)射時(shí)序上有隨機(jī)偏移，使得標(biāo)簽具備了較好防碰撞特點(diǎn)，而且可在碰撞后的下一個(gè)周期脫離碰撞正常T作。
權(quán)利要求
1.防沖突有源只讀RFID的一種實(shí)現(xiàn)方法，其特征是依據(jù)有源電子標(biāo)簽的工作特性，采用雙態(tài)管理機(jī)制，用計(jì)數(shù)器加隨機(jī)數(shù)發(fā)生器構(gòu)成定時(shí)器，產(chǎn)生一個(gè)帶隨機(jī)時(shí)間偏移量的時(shí)鐘周期，用以取代微處理器來控制射頻電路的工作狀態(tài)，射頻電路在通信狀態(tài)時(shí)只發(fā)送標(biāo)簽自身的ID標(biāo)識(shí)信息，該標(biāo)識(shí)信息是生產(chǎn)時(shí)固定寫入到射頻電路中，無需編程控制。這樣以純硬件的方式來實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽內(nèi)部的工作狀態(tài)，以低成本的方式建立了較好的防沖突機(jī)制，避免不必要的系統(tǒng)開銷，消除由微處理器帶來的標(biāo)簽工作不穩(wěn)定的危險(xiǎn)，提高標(biāo)簽工作可靠性的同時(shí)降低了功耗和成本。
全文摘要
防沖突有源只讀RFID的一種實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)有源電子標(biāo)簽系統(tǒng)力求標(biāo)簽工作穩(wěn)定可靠、使用時(shí)間長(zhǎng)和成本低的需求，通過設(shè)計(jì)由特定的計(jì)數(shù)器和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器構(gòu)成定時(shí)器以取代微處理器來控制射頻電路的工作狀態(tài)。定時(shí)器產(chǎn)生的隨機(jī)時(shí)間偏移量使得不同標(biāo)簽的射頻電路在發(fā)送時(shí)序上能相互避讓，從而以低成本的方式建立較好的防沖突機(jī)制。射頻電路在通信狀態(tài)只發(fā)送標(biāo)簽自身的ID標(biāo)識(shí)信息，標(biāo)簽的ID標(biāo)識(shí)在生產(chǎn)時(shí)就固定寫入到射頻電路中，不同標(biāo)簽的ID標(biāo)識(shí)以遞增或遞減的方式構(gòu)成。這種設(shè)計(jì)方式讓有源只讀標(biāo)簽具備了較強(qiáng)的防沖突機(jī)制，避免了傳統(tǒng)有源電子標(biāo)簽中使用微處理器帶來的不穩(wěn)定和不可靠的缺點(diǎn)，消除了大量不需要的系統(tǒng)開銷，大大提高標(biāo)簽工作可靠性的同時(shí)降低了標(biāo)簽的功耗和成本。
文檔編號(hào)G06K7/00GK101539983SQ20081003487
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者雙 徐, 歐海濤, 波 耿, 明 趙, 趙春宇, 陳黃海 申請(qǐng)人:上海銳帆信息科技有限公司