[發(fā)明專利]一種有源RFID系統(tǒng)的低功耗運行方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210317039.7
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102831452A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周華;王魯豫;呂洪光;龔光珍;吳君;常偉
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種有源RFID系統(tǒng)的低功耗運行方法，適用于包括讀寫器單元和有源標簽單元的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，讀寫器單元由上位機（如PC機）通過數(shù)據(jù)接口發(fā)送來的命令啟動對有源標簽單元的操作，讀寫器單元在每一次啟動后，讀寫器單元以T₁為周期連續(xù)向有源標簽單元發(fā)送N次（N為讀寫器單元連續(xù)發(fā)送命令的次數(shù)）命令，在每個T₁周期內(nèi)，讀寫器單元發(fā)送完數(shù)據(jù)后立即切換到接收狀態(tài)，以等待標簽返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)；

直到T₁時間結(jié)束，讀寫器單元重新切換回發(fā)送模式重復(fù)發(fā)送一次數(shù)據(jù)并在發(fā)送完成后又切換到接收狀態(tài)，如此循環(huán)直到N次結(jié)束；

有源標簽單元中由低功耗定時器來計時以產(chǎn)生周期信號；在每一個睡眠時間T₂中，有源標簽單元關(guān)閉除定時器外的所有有源器件，此時間段內(nèi)，有源標簽單元不能接收任何數(shù)據(jù)，亦不能發(fā)送任何數(shù)據(jù)，其消耗的電流幾乎為零；在T₂時間結(jié)束時，由定時器產(chǎn)生中斷，觸發(fā)并喚醒有源標簽單元的控制器進入高功耗狀態(tài)；控制器令無線收發(fā)模塊上電并配置其為接收模式，同時讓定時器開始T₃的計時；在T₃時間內(nèi)，標簽可以正確接收讀寫器發(fā)送來的數(shù)據(jù)與命令，并作出相應(yīng)的應(yīng)答；T₃時間結(jié)束時，控制器配置定時器開始T₂的定時，關(guān)閉除定時器外的所有有源器件并重新進入低功耗狀態(tài)，如此反復(fù)循環(huán)使得有源RFID系統(tǒng)保持低功耗運行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源RFID系統(tǒng)的低功耗運行方法，其特征在于，所述讀寫器單元和有源標簽單元的一個具體運行過程為：

步驟1：在t₁時刻之前，讀寫器單元處于靜默狀態(tài)，等待用戶發(fā)出讀寫有源標簽單元的命令；

同時，有源標簽單元處于睡眠狀態(tài)，睡眠時間為T2，睡眠狀態(tài)即有源標簽內(nèi)部的無線收發(fā)模塊處于掉電狀態(tài)，關(guān)閉了發(fā)射和接收功能；控制器關(guān)閉了除了振蕩器和定時器之外的所有片內(nèi)外設(shè)，從而降低功耗，振蕩器經(jīng)過8分頻后得到的信號作為定時器的時鐘，定時器的定時時間為10s；

步驟2：在t₁時刻，讀寫器單元接收到了用戶從上位機發(fā)出的啟動讀寫的命令，然后開始以周期T1為間隔發(fā)出對有源標簽單元的讀寫命令，循環(huán)發(fā)射N次，直到t₆時刻結(jié)束；

步驟3：在t₂時刻，有源標簽單元的定時器的10s定時時間結(jié)束，產(chǎn)生定時器中斷，控制器在中斷服務(wù)程序中退出低功耗模式，接著配置控制器內(nèi)部的數(shù)字控制振蕩器為8MHz，并使其作為控制器的CPU時鐘，然后，控制器配置為接收模式，即有源標簽單元切換到接收狀態(tài)，接收狀態(tài)的持續(xù)時間為T3，T3遠遠小于睡眠時間T2；在此狀態(tài)下，有源標簽單元具有最大的電流消耗；在切換到接收狀態(tài)后，控制器重新配置定時器以開啟20ms的定時；

步驟4：在t₂與t₃時刻間，有源標簽單元保持為接收狀態(tài)，由于t₂與t₃時刻的間隔為20ms，而讀寫器發(fā)出的命令循環(huán)周期為15ms，因此，在此20ms的時間段內(nèi)，有源標簽總單元能接收到讀寫器單元的命令，并根據(jù)讀寫器單元的命令做出對應(yīng)的應(yīng)答；

步驟5：在t₃時刻，有源標簽單元的20ms定時時間結(jié)束，產(chǎn)生定時器中斷，控制器在中斷服務(wù)程序中設(shè)置無線收發(fā)模塊為掉電狀態(tài)，同時，控制器單元切換到低頻時鐘，開啟10s的定時時間，然后關(guān)閉除了振蕩器和定時器之外的所有片內(nèi)外設(shè)，并進入低功耗模式，即有源標簽單元回到睡眠狀態(tài)；

步驟6：在t₄時刻，有源標簽單元的10s定時時間結(jié)束，與步驟3相同，有源標簽單元又從睡眠狀態(tài)切換到接收狀態(tài)，接收并應(yīng)答讀寫器單元的命令；

步驟7：在t₄與t₅時刻間，有源標簽單元保持為接收狀態(tài)，具體過程與步驟4相同。

步驟8：在t₅時刻，有源標簽單元從接收狀態(tài)切換到睡眠狀態(tài)，與步驟5相同；

步驟9：在t₆時刻，讀寫器完成1000次的循環(huán)命令發(fā)射，回到靜默狀態(tài)并繼續(xù)等待用戶發(fā)出讀寫有源標簽的命令。而有源標簽單元則繼續(xù)在T2的睡眠狀態(tài)和T3的接收狀態(tài)間循環(huán)；

如此循環(huán)進行步驟1到步驟9使得有源RFID系統(tǒng)保持低功耗運行。