[發明專利]讀取射頻信號的方法、系統及收發射頻信號的裝置

有效

• 申請號: 200710002713.1
• 申請日: 2007-01-23
• 公開（公告）號: CN101231684A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 劉培;張興煒;王東;趙玉萍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;北京大學
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 宋志強;麻海明

技術領域

本發明涉及射頻識別(RFID)技術，特別涉及一種讀取射頻信號的方法、系統及收發射頻信號的裝置。

背景技術

RFID作為一項關鍵技術，由于眾多便利的特點越來越多受到關注。RFID有十分廣泛的應用前景，如可以替代超市中使用較多的條形碼系統。RFID可以使用在特別惡劣的環境下，給人們的使用帶來便利。RFID系統通常由兩個基本部分構成：閱讀器(Reader)和標簽(Tag)，其中，Tag的數目遠遠大于Reader的數目。其中，Reader既能夠讀取Tag中的數據信息又能夠向Tag寫入數據信息。

RFID系統在工作時，有兩種方式：主動RFID系統和被動RFID系統。在主動RFID系統中，Tag設置有載波能源，當Tag和Reader進行數據信息交互時，可以采用自身設置的載波能源與Reader進行數據信息交互。在被動RFID系統中，Tag不設置載波能源，由Reader提供Tag的載波能源后與Tag進行數據信息交互。這樣，對于不同工作方式的RFID系統，相應的會有兩種Tag，一種為具有載波能源的Tag，另一種為不具有載波能源的Tag，后一種Tag因成本更低更具有吸引力。

在一個RFID系統中，可以只有一個Reader和多個Tag，由RFID系統中的控制系統來管理整個Reader管轄范圍內的Tag所保存的數據信息以及相對應的物品信息。在一個RFID系統中，還可以有多個Reader和多個Tag，這時，RFID系統中的控制系統還需要協調各Reader正常工作。

RFID系統需要較快地識別出一定Reader管轄范圍內的所有Tag發送的射頻信號，由于Tag是在Reader控制下被動工作且所有Tag工作在同一頻段，所以如何有效地避免識別過程中的射頻信號碰撞并盡可能快地完成所有射頻信號的識別成為了RFID系統的關鍵技術。

目前，可以使用時分的方法來解決識別射頻信號時出現的碰撞問題。這種方法一般可以有兩種方式實現。一種為可能性方式，另一種為確定性方式。在ISO/IEC?18000-6標準中分別對應的是Framed?Slotted?ALOHA算法和二進制樹(Binary?Tree)，這兩種方式Tag的射頻信號識別率都在35％左右。以下分別對這兩種方式進行詳細說明。

可能性方式

該方法將Tag向Reader回復過程分為很多個時隙，Tag在自己隨機選擇的時隙中向Reader回復射頻信號，該射頻信號中攜帶有數據信息。

圖1為現有技術可能性方式反碰撞識別射頻信號的方法流程圖，其具體步驟為：

步驟100、Reader向管轄范圍內的所有Tag發送命令，請求Tag回復攜帶數據信息的射頻信號，該命令中攜帶了回復射頻信號的時隙范圍。

步驟101、接收到命令的Tag在該命令攜帶的時隙范圍內隨機選擇一個時隙作為自己的回復時隙。

步驟102、Tag通過所選擇的回復時隙向Reader返回攜帶數據信息的射頻信號。

步驟103、Reader判斷時隙范圍中的一個時隙內接收到的射頻信號是否等于1，如果是，則執行步驟104；如果否，則執行步驟105。

在該步驟中，Reader可以通過碰撞檢測技術檢測到一個時隙內是否接收到一個射頻信號。

步驟104、Reader成功識別在該時隙上接收到的該射頻信號，且讀取該射頻信號攜帶的數據信息，識別成功后向Tag返回識別成功命令，Tag接收到該識別成功命令后進入睡眠狀態，除非接收到非本過程的識別命令，不再參與識別過程。

步驟105、如果該時隙上沒有接收到射頻信號，則該時隙被浪費掉；如果該時隙上接收到一個以上射頻信號，則發生了碰撞，該時隙的射頻信號識別失敗，返回步驟100繼續執行，直到Reader管轄范圍內的所有Tag發送的射頻信號識別完畢。

這種方式識別射頻信號的效率受當前Reader分配的時隙數量和總Tag數目的影響，每一幀的識別效率為：

幀識別效率＝只有一個Tag回復射頻信號的時隙數/幀的時隙數??(1)

從公式(1)可以推導出，當幀的時隙數量約等于未識別Tag發送的射頻信號的數量時，該幀的識別效率可以達到的最大值約為37％，但是由于Reader難于預知未識別Tag發送的射頻信號的數量，所以大部分的時候Reader所分給每一幀的時隙數量都不能使得識別效率達到或接近37％。

圖2示出了當一幀的時隙數量為256時，未識別的Tag發送的射頻信號數目從0～1000之間變化時相應的識別效率變化。