[發(fā)明專利]用于提高RFID讀寫距離的方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910197203.3
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN101694699A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常學貴;楊玉慶;車文毅;閆娜;閔昊
• 申請（專利權(quán)）人: 復旦大學
• 主分類號: G06K19/073
• 分類號: G06K19/073;G06K17/00;G06K7/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于射頻自動識別(RFID)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計一種提高RFID讀寫距離的方 法和裝置。

背景技術(shù)

RFID(Ratio?Frequency?Identification)技術(shù)是一種重要的非接觸式自動識別技術(shù)。它 利用無線射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，并通過 所傳遞的信息達到識別目的。相比傳統(tǒng)的自動識別技術(shù)，RFID技術(shù)具有很多有點，比如 非接觸、遠距離、可讀寫、信息量大、無需人工干擾等，在供應(yīng)鏈管理、防盜系統(tǒng)、停 車場控制、自動生產(chǎn)線、圖書管理、動物跟蹤等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如附圖1，RFID系 統(tǒng)一般由讀寫器、天線和標簽組成。

糾錯碼，或稱信道編碼技術(shù)或差錯控制編碼(Error?Control?Coding)，是一種當信息 在傳輸過程中發(fā)生錯誤后能在接收端自行發(fā)現(xiàn)或糾正的技術(shù)。其研究對象是信源編碼 器所輸出的數(shù)字序列M(信息序列)，這些序列一般由0/1組成。糾錯碼就是按照一定的規(guī) 則給信息序列增加一些冗余的碼元，使之變成數(shù)字序列C(碼字)。碼字中的冗余碼元和 信息序列之間有著特定的關(guān)系，而這一點就是在接收端進行檢錯糾錯的根據(jù)。在接收端， 信道譯碼器通過這種關(guān)系進行譯碼，即檢測收到的數(shù)字序列R是否符合編碼所采用的規(guī) 則，從而達到糾錯檢錯的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高RFID讀寫距離的方法與裝置。

本發(fā)明提供的能夠提高RFID讀寫距離的方法是一種基于糾錯碼的RFID通信方法，該 方法利用糾錯碼和RFID的特點，最后達到相同讀寫距離時對環(huán)境SNR(信噪比)水平要求 更低，或者說在同等SNR(信噪比)水平下讀寫距離更遠的目的。并且該通信方法會根據(jù) 通信過程中CRC校驗碼的錯誤情況，比如錯誤位數(shù)的多少，而判斷是否使用糾錯碼以及選 擇何種糾錯碼。這種智能化的操作給糾錯碼的使用予以極大的靈活性，從而能夠有效的節(jié) 省不必要的編解碼帶來的功耗和時間開銷。

按照本發(fā)明第一個方面，提供一種控制RFID標簽接收和發(fā)送信息的方法，該RFID標 簽和RFID讀寫器通信。該方法在RFID標簽中執(zhí)行，包括以下步驟：

接收讀寫類指令；

執(zhí)行指令，然后返回數(shù)據(jù)；

接收指令，該指令指定是否使用糾錯碼以及使用何種糾錯碼；

返回RN16后繼續(xù)接收讀寫類指令；

解碼并執(zhí)行指令，將數(shù)據(jù)編碼后返回。

根據(jù)以上提供的方法，在執(zhí)行指令返回后會接收到指定是否使用糾錯碼以及使用何種 糾錯碼的指令，該指令為用戶擴展指令，類似寫指令。事先在EEPROM中選定一個地址作 為存放糾錯碼相關(guān)的標志位。該指令即對它進行寫操作。而且在以上第二步：執(zhí)行指令返 回數(shù)據(jù)后，讀寫器是否發(fā)送第三步中的擴展指令以及指令內(nèi)容取決于讀寫器接收到的返回 中CRC16校驗碼的錯誤情況。CRC16沒有錯誤則繼續(xù)通信不必發(fā)送該擴展指令。

編碼使用的備選碼類可以根據(jù)具體應(yīng)用情況——比如考慮到RFID對硬件功耗開銷的 限制、對編解碼延時的限制——來選擇，通信數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼，改變數(shù)據(jù)長度添加冗余比特， 用于后面的解碼。

還提供一種RFID標簽，包含按照以上第一個方面的方法工作的裝置。見圖2所示。它 包括一個主控模塊17，F(xiàn)M0/Miller編解碼器15，RF前端18，糾錯碼的編碼器13和糾錯碼的 解碼器14，以及在EEPROM11中的糾錯碼標志位12。EEPROM11通過接口16與主控模塊17 連接，在EEPROM11中選定某地址作為糾錯碼標志位12，以控制在接收發(fā)送信息時是否使 用編解碼以及使用何種編解碼。內(nèi)嵌備用糾錯碼的編碼器13和解碼器14，接收和發(fā)送數(shù)據(jù) 在糾錯碼標志位控制下可以選擇在FM0/Miller編解碼器15和主控模塊17間的數(shù)據(jù)流是否通 過糾錯的碼編碼器13和解碼器14。標簽01在和讀寫器通信過程中可以接受擴展指令，改寫 糾錯碼標志位12，這樣可以在后面的通信過程中啟用糾錯碼編碼器13和糾錯碼解碼器14， 在接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過FM0/Miller編解碼器15解碼后，需經(jīng)過糾錯碼解碼器14。標簽01返回 給讀寫器的數(shù)據(jù)需經(jīng)過糾錯碼編碼器13編碼后再通過FM0/Miller編解碼器15編碼，然后經(jīng) 由射頻前端18通過發(fā)射天線19發(fā)射出去。