[发明专利]一种增强的RFID通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线射频识别（RFID）领域，具体是一种增强的RFID空中接口通信方法。

背景技术

无线射频识别系统一般由一台或多台阅读器和一定数量的电子标签组成。电子标签一般多为无源，以及有源或半有源方式，无源标签通过从阅读器发射的电磁波获取能量激活，有源和半有源标签自身携带电池或其他形式的电源。阅读器通过给电子标签发送带有调制信号的电磁波以完成通信（称为“前向链路”），电子标签通过反向散射方式，对阅读器发射的电磁波进行不同强度的反射以实现标签对阅读器的通信（常称为“后向链路”）。空口协议规定了阅读器和电子标签的通信规则，该协议一般包括编码方式、波特率、命令顺序、命令格式和应答内容等参数。

当前，世界上有很多种的不同RFID空口协议。广义上来讲，根据是由阅读器还是电子标签率先发起通信，可分为“阅读器先讲”（RTF，Reader Talk First）和“标签先讲”（TTF，Tag Talk First）两种方式。“仅标签讲”（TTO，Tag Talk Only）是TTF协议的一种特殊类型，无需阅读器发送任何调制信号。

ISO/IEC18000-63是一种典型的RTF通信协议，也是当前最流行，应用最广的空口协议。ISO/IEC 18000-64则属于TTO空口协议。IP-X属于TTF空口协议，也可工作在TTO模式。

在如ISO/IEC18000-63等RTF通信协议中，抗冲突协议非常复杂。主要实现过程是通过电子标签存储内容或者其它参数的不同进行分类，从而选择电子标签中的部分标签，最终完成标签的一一识别。一旦单独选中一个标签，阅读器和电子标签之间就建立起了一对一的通信信道，阅读器可对标签存储区如进行读或写操作以及其它方式的访问。这种访问可用加密方式来完成，如通过核对口令或者建立加密信道方式进行通信。

RTF这种灵活但复杂的通信方式，从理论上讲，可以高效地处理不同数量的电子标签，也可以处理大量标签数据，还可进行加密。然而，它不可避免的具有如下缺点：

（1）阅读器主导的RTF抗冲突过程中产生大量干扰信号。阅读器发射的信号强度可能比电子标签反射信号高出10个数量级（阅读器发射信号可能为+36 dBm ，电子标签反射信号可能为-80 dBm），这在很远的距离上都会对电子标签反射信号造成干扰。因而阅读器无法工作在相同信道，甚至也不能工作在相邻信道。当在近距离范围内需要部署多个阅读器时，如果信道数量不够多，则必须进行时分复用，这势必会限制单个阅读点的吞吐效率。

（2）RTF通信协议很难有效识别快速运动物体，物体运动速度受限于阅读器的盘点周期（“询问速率”）。而且，频谱限制以及信道带宽还会限制前向链路的通信速率，从而进一步降低RTF阅读器对运动物体的识别速度。

TTO通信协议则没有上述缺陷。由于没有阅读器信号调制，阅读器干扰非常小。大量阅读器可以近距离范围内在同一信道工作。由于电子标签进入阅读器能量场后，点子标签会自动发送ID和数据，而无需阅读器发送查询信号。此外，由于无需阅读器调制，也不存在由于频谱规则导致的波特率限制问题，和RTF相比，TTO协议可以更有效的识别快速运动的目标。

发明内容

为了消除或减弱RTF通信协议存在的各种上述问题，本发明提供了一种增强的RFID通信方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种增强的RFID通信方法，包括以下步骤：

a、电子标签进入阅读器波束并获取能量后，RTF空口通信中，电子标签上电后进入TTO状态（1），在等待阅读器发送命令的过程中，发送ID或者ID+数据；

b、从当前状态开始阅读器可以进入通常的RTF抗冲突过程（2）；

c、阅读器一旦收到电子标签以TTO方式发送的ID，则可以发送一个新的特殊命令，并使用ID或ID的一部分以作为命令参数以指定该标签，从而获取当前标签的应答信号，进入确认状态（3）；

d、阅读器直接从TTO抗冲突模式获取应答信号，以开放方式（5）或者通过加密方式（4）访问标签。

所述电子标签以随机时间间隔发送ID或ID及数据，时间间隔为固定或不固定形式

平均时间间隔可变，可随着时间增大或减小。

所述的ID或ID及数据以较低的占空比发送，通常小于4%。

所述对于新的特殊命令的应答信号为句柄、或者用于后续命令的随机数、或者句柄以及用于后续命令的随机数。