[发明专利]一种基于RFID的同步通信方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于RFID的同步通信方法及装置，RFID主机通过发送同步激励信号，群读接收若干RFID标签的应答数据，包括：在同步信道发送包含于激励信号的同步数据桢；对接收到的标签数据桢，通过更新同步应答核验标识进行同步应答；根据当前获得的RFID标签的码域分布，调整相应的哈希变换标识；更新所述哈希变换标识和同步应答核验标识。若干RFID标签根据当前接收到的同步数据桢，在多个信道时隙发送标签应答数据，并接收同步应答信息。RFID主机装置包括同步激励模块、码域变换模块、核验应答模块及标识更新模块；RFID标签装置包括映射变换模块、时隙应答模块及核验判断模块。本发明通过同步码域变换及应答核验，提升了RFID群读信道时隙的同步通信数据效率。

技术领域

本发明涉及物联网无线通信与边缘智能技术领域，主要涉及对RFID无线通信数据收发协议层的信号时序、数据效率及流程机制，尤其涉及一种基于RFID的同步通信方法及装置。

背景技术

射频识别(RFID)为近距离无线通信的重要技术手段之一。随着物联网技术与应用的不断发展，RFID群读技术已经获得了的越来越广泛的应用。

RFID的相关技术标准涉及国际标准（如由ISO、IEC标准）、国家标准（由工业与信息化部与国家标准化管理委员会负责制定）、行业标准（由国际、国家的行业组织制定，如：国际物品编码协会(EAN)与美国统一代码委员会(UCC)制定的用语物体识别的EPC标准）。RFID的相关技术的内容主要涉及：RFID无线频道及调制方式、RFID空中接口通信协议规范、RFID行业应用编码规范（如物流、动物、物品及资产等）。

现有RFID的相关技术标准主要解决的问题是不同厂家设备之间的兼容性与互通性问题。但是，针对RFID标签的群读技术，尤其是面向RFID标签的目标对象数量较多时，群读瞬态通信数据效率、群读成功率及可靠性仍存在较大的问题与优化改善空间。

与其它短距离无线通信方式相比，无论无源还是有源RFID群读技术，主要需要解决的问题是群读过程的瞬态通信数据效率，因此必须更有效地利用瞬态信道资源；而非像其它无线通信方式那样，耗费较多的无线信道资源建立稳定的协议握手或通信连接，以提升后续的数据通信效率。

由于需要在瞬态时间内完成群读通信，RFID主机（阅读器、读写器）不能对每一个RFID丛机（标签）以异步方式分配标签应答数据传输的信道时隙，导致群读过程标签应答信道时隙具有较高的不确定性。因此，RFID群读技术的核心问题之一是，如何在避免RFID标签应答数据冲撞的同时，更加有效地利用无线信道资源。现有RFID群读技术标准中，避免RFID标签应答数据冲撞主要包括以下几种方法：

1）随机应答：RFID主机无需对RFID标签分配信道时隙，通信协议简单；但当RFID标签数量较多时，瞬态应答数据冲撞概率高，信道资源利用效率非常低。

2）同步时隙：RFID主机需要对RFID标签分配同步信道时隙，RFID标签在指定的同步信道时隙内应答；这种方法本身需要在已知RFID数量及码域特征的情况下，RFID主机通过命令分配标签信道时隙，才能有效提升无线信道资源的利用效率。

3)分组激励：按组码或码域区间分配信道，这种方法的优点是可以避免不同码域之间的标签应答数据冲撞；但仍无法避免同一码域内的标签应答数据冲撞；而且可能会导致因某一码域不存在电子标签而浪费无线信道资源。

4)主机仲裁：当发生标签应答数据冲撞时RFID主机进行冲撞纠错：在特定信道时隙发送仲裁命令，RFID标签接收到所述仲裁命令后暂停发送应答数据，并随机延时后再次发送应答数据；这种方法无法有效减少已发生应答数据冲撞，会因随机延时导致再次冲撞，导致因信道时隙利用效率低。