靈敏度約為-83dBm。一般讀寫器的EIRP約為30dBm,若采用3dB天線則在最大通信距離的衰減Lf為116dB ;電磁波在空間的衰減Lf (dB)=32.44+20Igd (km) +20Igf (MHz)其中d為通信距離,f為工作頻率。其中Lf為116,f取920MHz,可得出兩點間理想情況下的最大通信距離d為16km ;因常規(guī)的無線通信方式如:WIF1、BT、Ziggbee等,其工作頻段是公共頻段2.4GHz,頻譜資源相當擁擠,為避免設備的相互干擾,這些設備的發(fā)射功率為微功率,因此距離受限,最遠約上百米。而超高頻RFID的工作頻段是行業(yè)專用頻段,在RFID的空口協(xié)議中所規(guī)定讀寫器的發(fā)射功率、占用帶寬、鄰信道功率抑制比等射頻參數(shù)完全符合無線電管理的要求。因此采用超高頻RFID讀寫器用作數(shù)據(jù)傳輸是合理的,而且其作用距離遠大于常規(guī)無線通信方式。
[0014]本方法采用了基于讀寫器自身工作機制的自組網(wǎng),不依賴于外部指令的協(xié)調(diào)控制,可以包含更多的網(wǎng)絡設備并支持移動狀態(tài)下的組網(wǎng)通信。
[0015]本方法提供了一種采用讀寫器進行通信的智能組網(wǎng)方法,網(wǎng)絡內(nèi)讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸不依賴與上位機軟件的設置而僅由讀寫器自身決定,并自動將所有數(shù)據(jù)匯聚至后臺服務器。本組網(wǎng)方式完全摒棄了網(wǎng)絡分級傳輸、主控基站讀寫器概念,充分借鑒了 RFID的工作原理,建立了網(wǎng)絡中讀寫器問詢與應答機制,可快速構建標簽至后臺的數(shù)據(jù)通道。
[0016]為了便于說明本方法中讀寫器的組網(wǎng)通信方式,以下給出了相關定義
專有信道:讀寫器入網(wǎng)后自動分配的信道,用于該讀寫器接收數(shù)據(jù)的信道,其他讀寫器與該讀寫器通信必須使用該讀寫器的專用信道
廣播模式:依次在所有信道加載發(fā)送數(shù)據(jù)請求命令,發(fā)送命令結束后在該信道駐留一段時間檢測是否有響應,若有響應則建立通信連接,如果沒有響應超時后則切換至下一信道
監(jiān)聽模式:工作頻率設為設備專有信道,關閉發(fā)射通道,只保留接收通道,如果接收到發(fā)送數(shù)據(jù)請求命令后則打開發(fā)射通道發(fā)送響應指令
等待通信模式:讀寫器處于監(jiān)聽模式時接收到廣播的通信請求后進入等待通信模式,處于等待通信模式時只響應發(fā)出通信請求的讀寫器進行通信,
設備ID:每臺設備的專有設備號,設備ID號存在于所有指令、信息、數(shù)據(jù)中,主要作用是用于讀寫器的尋址及配對通信。
[0017]通信模式:一對讀寫器建立通信后只解析相互發(fā)送的數(shù)據(jù)
信道占用指令:某一信道被占用的對外指令,該項指令用于設備信道的選擇,當新設備入網(wǎng)后首先對各信道進行檢測,如果發(fā)現(xiàn)某信道沒有占用指令則選擇該信道作為自己的專用信道。該指令可單獨發(fā),也作為于收發(fā)數(shù)據(jù)格式的一部分。
[0018]主讀寫器/從讀寫器:主/從讀寫器并非硬件設備,只是兩臺讀寫器處于通信狀態(tài)時的定義,需要發(fā)送數(shù)據(jù)的讀寫器為主讀寫器,接收數(shù)據(jù)的讀寫器為從讀寫器,實際上網(wǎng)絡內(nèi)讀寫器一直處于主/從讀寫器的身份切換中
時鐘脈沖:由第一臺入網(wǎng)讀寫器生成,其余讀寫器入網(wǎng)后解析該脈沖作為自身的基準時鐘,作為讀寫器網(wǎng)絡同步的時間基準,
信道檢測模式:讀寫器處于信道檢測狀態(tài)時,關閉發(fā)射通道,打開接收通道,控制內(nèi)部本振源對應各信道中心頻率進行掃頻,檢測在該信道下是否收到信道信息,通過信道信息可判斷該讀寫器可往哪些讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù),同時解析接收到的時鐘脈沖。
[0019]另外專用信道選擇,超高頻RFID讀寫器采用的零中頻接收機,無法在射頻端增加濾波器濾除其它讀寫器的發(fā)射干擾,當多讀寫器工作時,環(huán)境中充斥著大量的高功率干擾。這些干擾主要會從以下兩方面影響讀寫器的性能:I)大功率信號進入接收鏈路后使得鏈路飽和,產(chǎn)生非線性;2)干擾信號解調(diào)后成為較強的中頻干擾,使得中頻的信號發(fā)生形變,影響正確解析。因此在讀寫器入網(wǎng)時需分配專用信道,以減小讀寫器間的相互干擾。
[0020]專用信道選擇是讀寫器上電后初始化環(huán)節(jié)的一部分,初始化結束該讀寫器選用某一信道為其專用信道。首先讀寫器進入掃頻模式進行信道掃描檢測,為確保一個周期內(nèi)能檢測到信道指令,單信道檢測周期為讀寫器一個工作周期T,信道掃描過程中記錄每個信道的信息。全信道掃描結束后,讀寫器自動對比信道信息,如果發(fā)現(xiàn)所有信道均空閑,則判斷該讀寫器為網(wǎng)絡首臺讀寫器,并將其中一個空閑信道選為其專用信道,并開始發(fā)送信道占用指令;如果發(fā)現(xiàn)一部分信道被占用,一部分信道空閑則選擇一空閑信道為其專用信道;如果發(fā)現(xiàn)所有信道都被占用,則根據(jù)信道信息在避開近距離信道干擾的條件下隨機選擇某一信道為其專用信道;
在組網(wǎng)的通信機制下,本組網(wǎng)方式完全摒棄了網(wǎng)絡分級傳輸、主控基站讀寫器概念,充分借鑒了 RFID的工作原理,建立了網(wǎng)絡中讀寫器問詢與應答機制,可快速構建標簽至后臺的數(shù)據(jù)通道。
[0021]在網(wǎng)絡中有兩種讀寫器,分別是網(wǎng)絡讀寫器與終端讀寫器,網(wǎng)絡讀寫器負責搜索網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)的標簽并組網(wǎng)通信,終端讀寫器將網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸至后臺PC。網(wǎng)絡讀寫器與終端讀寫器在物理形式及功能方面均一致。網(wǎng)絡中可以有一個或數(shù)個終端讀寫器。
[0022]讀寫器在結束識讀狀態(tài)后進入通信狀態(tài),如果無數(shù)據(jù)需傳輸進入信道檢測模式,隨后進入監(jiān)聽模式,如果有數(shù)據(jù)需傳輸則隨機進入監(jiān)聽模式或廣播模式。
[0023]主讀寫器進入廣播模式發(fā)送通信請求,網(wǎng)絡內(nèi)處于監(jiān)聽模式的從讀寫器檢測到通信請求后進入等待通信模式,廣播模式結束后主讀寫器通過返回數(shù)據(jù)判斷與某一從讀寫器建立通信連接,其余讀寫器繼續(xù)進入監(jiān)聽模式。
[0024]處于網(wǎng)絡中的從讀寫器通過信道檢測功能可知其可以與哪些讀寫器進行通信,這些信息包含于收到主的通信請求后的返回響應。主讀寫器在廣播出通信請求后會收到從讀寫器的相關信息,根據(jù)這些信息優(yōu)先選擇終端讀寫器建立連接,其次選擇可以與終端讀寫器進行通信讀寫器建立連接。
[0025]如果讀寫器在一個工作周期內(nèi)數(shù)據(jù)未發(fā)送成功,則將數(shù)據(jù)存于緩存,等待下一個工作周期進行數(shù)據(jù)打包后發(fā)送。
[0026]主、從讀寫器建立連接后均不響應其他讀寫器的指令,直至數(shù)據(jù)發(fā)送成功后才可與其他讀寫器進行通信。
[0027]本方法的讀寫器組網(wǎng)通信時,在每個周期通過信道檢測自動搜索可通信的網(wǎng)絡內(nèi)其他讀寫器,這樣有助于網(wǎng)絡自動選擇數(shù)據(jù)的傳輸通道,可以有效解決網(wǎng)絡內(nèi)讀寫器均處于移動狀態(tài)下的自組網(wǎng)通信。
[0028]當讀寫器搜索到只能與網(wǎng)絡內(nèi)一臺讀寫器進行通信時,讀寫器將采用時分的方式通信。主讀寫器一直監(jiān)聽從讀寫器專用信道的占用情況,檢測到信道空閑后即發(fā)送通信請求建立通信連接以此來進行信號通信。
[0029]所述信號通信的信號收受包括如下順序執(zhí)行的方式:
(1-1)在讀寫器的信號處理單元內(nèi)開設第一內(nèi)存空間,把該第一內(nèi)存空間的對應屬性導進靜態(tài)隨機存儲器;
進一步的,所述第一內(nèi)存空間能夠為外存所替換,該外存的能夠被排序的尋址命令個數(shù)最多為32個;能夠把該外存的尋址命令起始地址以及數(shù)量這樣的屬性導進靜態(tài)隨機存儲器;
(1-2)在讀寫器的信號處理單元內(nèi)開設用于存儲通信幀的內(nèi)存空間,把用于存儲通信幀的內(nèi)存空間的起始位置順序的導進第一內(nèi)存空間內(nèi),另外還要