[發明專利]一種混合式的多標簽防碰撞方法

有效

• 申請號: 201110007977.2
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102073889A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 李建成;楊青;莊釗文;唐朝京;王宏義;許拔;任天鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 王文惠

技術領域

本發明屬于射頻識別通信技術領域，涉及一種射頻識別系統中的多標簽防碰撞方法。

背景技術

射頻識別(Radio?Frequency?Identification，RFID)技術是一種非接觸式自動識別技術，讀寫器通過射頻信號獲取標簽上存儲的信息，進而對標簽進行各種操作。

射頻識別通信與其他典型的射頻通信所面臨的一個共同問題是，如何解決在同一個系統中多個設備之間同時通信的碰撞問題，對于射頻識別通信來說，尤其是單個讀寫器與多個標簽通信的碰撞問題。射頻識別通信的特殊之處在于，限于成本和功耗的因素，標簽只能夠提供極為有限的資源用于實現防碰撞機制。目前，基于二叉樹的搜索算法是一類有效的多標簽防碰撞算法。

基于二叉樹的搜索算法實現方式有如下兩種：

(1)基于標簽的ID(Identifier，標識符)號進行搜索。這種算法的基本特征是，讀寫器發送清點命令，清點命令讓未識別的標簽返回其ID號。讀寫器根據標簽返回的信息進行判斷，如果沒有發生碰撞，則成功清點一個標簽；如果發生碰撞，讀寫器根據發生碰撞的具體位置減小搜索范圍，直到只有一個標簽返回。如此循環，直到所有標簽全部得到清點。這種算法的優點是，設讀寫器作用范圍內標簽數為N，讀寫器清點所有標簽需要發送清點命令的次數僅為2N-1。

(2)基于標簽產生隨機數進行搜索。這種算法的基本特征是，讀寫器發送清點命令，命令標簽隨機選擇0或1，選擇0的標簽先返回，返回內容為位數很短(如16位)的隨機數。若只有一個標簽返回，則該標簽可被成功清點；若發生碰撞，讀寫器命令上次返回的標簽繼續隨機選擇0或1，仍是選擇0的標簽先返回，直到只有一個標簽返回。如此循環直到所有標簽全部得到清點。這種算法的優點是，標簽返回數據較短，減小了系統的數據傳輸量。

從以上描述可以看出，基于標簽ID號的二叉樹搜索算法，讀寫器要求標簽返回其ID號(標簽ID長度通常為15個字節左右)，這嚴重地增加了系統的數據傳輸量?；跇撕灝a生隨機數的二叉樹搜索算法，當標簽數目較多時，標簽返回發生碰撞的概率非常大，讀寫器只有重復發送清點命令，直到只有一個標簽返回，這就極大地增加了讀寫器發送清點命令的次數。因此，利用以上任何一種方式的二叉樹搜索算法，讀寫器清點標簽的效率不高。

發明內容

本發明的目的是，針對現有的二叉樹算法兩種實現方式存在的不足，提出一種混合式的標簽防碰撞方法，有效地提高了讀寫器清點標簽的效率。

本發明的技術方案是，一種混合式的多標簽防碰撞方法，應用于射頻識別系統中，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1：讀寫器初始化隨機分組參數。

讀寫器設置隨機分組參數L＝2。

步驟2：讀寫器復位標簽清點標志位并將標簽隨機分組。

讀寫器向其作用范圍內的所有標簽發送隨機分組參數為L的分組命令。

標簽接收到上述分組命令后，將自身的清點標志位清零，并在[0，L-1]范圍內隨機選擇一個整數作為其分組號，分組號相同的標簽為一組。然后，按照分組號對應的數值由小到大的順序，各分組中的標簽依次向讀寫器返回一個16位的隨機數，該16位隨機數使用具有碰撞位檢測能力的編碼方式(如Manchester編碼)進行編碼。

步驟3：讀寫器獲取標簽分組信息。

讀寫器接收完所有分組中標簽返回的16位隨機數后，根據接收情況對所有分組進行分類。沒有接收到任何數據的分組為空閑組；接收到正確的16位隨機數的分組為單標簽組，即沒有發生標簽碰撞；接收到錯誤的16位隨機數的分組為多標簽組，即發生了標簽碰撞。

讀寫器判斷是否存在單標簽組，如果存在，跳到步驟4；如果不存在，將隨機分組參數設置為L＝L*2，返回步驟2。

步驟4：讀寫器清點所有單標簽組中的標簽。

對于某個給定的單標簽組，讀寫器發送把該單標簽組號和在該標簽組中接收的16位隨機數作為參數的確認命令。

標簽接收到上述確認命令后，把自身的分組號與最近一次返回的16位隨機數與讀寫器確認命令參數進行比較，如果相等，則將其清點標志位置1，如果不相等，清點標志位不變。

讀寫器清點完所有單標簽組中的標簽后，跳到步驟5。

步驟5：讀寫器清點所有多標簽組中的標簽。

對于某個給定的多標簽組，讀寫器清點其中所有標簽的步驟如下：

第(一)步：讀寫器將該標簽組中的所有標簽65536分裂。

讀寫器發送以該標簽組號為參數的分裂命令。