[发明专利]射频识别方法及系统、射频信号应答方法、读写器和标签

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及射频识别领域。

背景技术

射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)系统一般包括标签(tag)和读写器。标签是RFID系统的数据载体，每个标签具有唯一的标识信息(ID)；读写器的主要任务是控制射频模块向标签发射读取命令，并接收标签返回的应答，对其进行解码，之后将解码后的信息传输到后台主机以供处理。

在一个读写器对多个标签的模式下，RFID系统需要较快的识别出一定范围内的所有标签，由于标签是在读写器控制下被动工作的，且所有标签工作在同一频段，所以如何有效的避免标签识别过程中的信息碰撞并尽可能快的识别完所有的标签，成了RFID系统的关键技术。

现有的一种基于查询树(Query tree)算法的识别方法采用前缀匹配法逐位对标签ID进行匹配识别，如图1所示，操作步骤如下：

步骤100，初始化读写器前缀栈，初始前缀为0和1；执行步骤101；

步骤101，读写器向管辖范围内的tag发送前缀栈的栈顶数据，如0；执行

步骤102；

在本步骤中，读写器发送出前缀栈的栈顶数据后，数据栈的栈顶数据更新，前缀栈中的下一数据到达栈顶，成为新的栈顶数据，如1。

步骤102，读写器接收ID前缀与接收到的栈顶数据相同的tag发送tag的ID。

tag接收所述前缀栈的栈顶数据，判断tag的ID前缀(指标签识别信息的前n位，n为整数，n与接收到的栈顶数据的位数相同)是否与读写器发送的前缀栈的栈顶数据相同：

若tag的前缀与读写器发送的前缀栈的栈顶数据相同，则该tag对读写器做出响应，发出所述tag的ID；ID前缀与读写器发送的栈顶数据相同的tag均为响应tag。

若tag的前缀与读写器发送的栈顶数据不相同，则tag不作响应；

步骤103，读写器判断响应tag的数量：

若所述数量为1，执行步骤104；

若所述数量大于1，执行步骤105；

若所述数量为0，则执行步骤106；

步骤104，只有一个响应tag对读写器做出响应，则读写器识别该tag，执行步骤106；

步骤105，检查多个响应tag的碰撞情况，并根据碰撞情况更新前缀栈，返回步骤101。

读写器根据响应tag发送的tag ID，判断同时接收到的各响应tag的tag ID的相应位是否相同或是否可识别，若各响应tag的tag ID的相应位相同或可识别，则判断该相应位未发生碰撞，反之，则发生碰撞。据此来检测所述响应tag的ID是在哪位发生碰撞，并把碰撞位前的ID分别补0和1后，作为新的前缀放入读写器前缀栈的栈顶，成为新的栈顶数据，返回步骤101；

这里需要说明的是，在本文中出现的“碰撞”如未特别强调，指的是“位碰撞”，即在一次应答中，多个给读写器发送ID信息的tag的ID信息中对应的位值不同，如在一次应答中，有两个tag给读写器发送ID信息，一个tag的ID信息的第i位(i为整数)为0，而另一个tag的ID信息的第i位为1，则这两个tag的ID信息的第i位发生碰撞。被识别指的是在一次应答中，多个给读写器发送ID信息的tag的ID信息中的对应位值相同，如在一次应答中，有两个给读写器发送ID信息的tag，这两个tag的ID信息的第k位(k为整数)均为0或均为1，则这两个tag的第k位可以被读写器识别；

步骤106，判断前缀栈是否为空，若为空，则结束；若不为空，则返回步骤101。

在实现本发明过程中，发明人发现上述现有技术至少存在以下问题：

现有技术中，读写器对tag ID的碰撞检测是基于整个tag ID的，即为了检测多个响应tag的tag ID中哪一位发生了碰撞，响应tag需将整个tag ID发送给了读写器，这就需要保证步骤105中多个响应的tag在发送自身ID时，tag ID的各位在发送过程中保持准确的同步，读写器在同时接收到的多个tag ID的相应位相同或可识别时，判断该相应位未发生碰撞；若不相同或不可识别，则该相应位发生碰撞。一旦多个响应的tag发送自身ID时未能同步，则发生错位碰撞，读写器将会对碰撞情况产生错误的判断，导致识别错误。

此外，ID前缀与接收到的栈顶数据相同的tag将整个tag ID返回给读写器，读写器根据返回的tag ID判断这些tag ID在哪位发生碰撞，这就使得响应的tag每次都需发送整个ID给读写器，浪费了通信时间。

发明内容