[發(fā)明專利]基于關(guān)聯(lián)ID的RFID碰撞避免方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410112553.6
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103942514A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張德干;宋孝東;張曉丹;梁彥嬪
• 申請（專利權(quán)）人: 天津理工大學
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 李益書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)物與物，物與人之間進行對話的交互，物就跟人一樣需要一個合法的身份，要實現(xiàn)物理世界物身份的合法化，RFID（即射頻識別）技術(shù)是關(guān)鍵，其射頻標簽具有唯一的電子產(chǎn)品編碼，可作為現(xiàn)實生活中物體的“身份證”來對物體進行區(qū)分識別。?

RFID?(Radio?Frequency?Identification),即射頻識別，是20世紀90年代興起的一種非接觸式的自動識別技術(shù)，識別過程無需人工干預，利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)信息的無接觸傳遞，并通過所傳遞信息達到識別的目的。一個完整的RFID系統(tǒng)主要包括以下三部分：標簽（Tag），讀寫器（Reader）以及應(yīng)用控制系統(tǒng)，應(yīng)用控制系統(tǒng)通常為計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。讀寫器發(fā)出一定頻率的射頻信號，當電子標簽進入讀寫器工作區(qū)域的磁場時，被讀寫器激活以射頻信號的形式將自身所攜帶的編碼信息發(fā)送出，讀寫器接收到信息并傳送給計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)根據(jù)一定的運算規(guī)則判斷該信息的合法性等，根據(jù)所攜帶的信息作出相應(yīng)的判斷和控制，從而完成一次識別的全過程。?

RFID電子標簽（Tag）通常由微小的標簽芯片和天線構(gòu)成，具有智能讀寫和加密通信的功能，Tag?通常附著在物體上作為物體的標識，因為Tag具有唯一的電子編碼（Electronic?Product?Code）,該編碼可作為識別該標簽的唯一的身份證ID號。與以往的條形碼相比較，RFID電子標簽具有不怕灰塵，潮濕，粉屑，高溫等性質(zhì)，不受環(huán)境影響，壽命較長。?

RFID讀寫器（Reader），是讀取（又是可寫入）標簽信息的設(shè)備，一個典型的讀寫器通常由控制系統(tǒng)，高頻模塊（發(fā)送器，接收器），天線，接口等組成，可以設(shè)計成手持式或者固定式。讀寫器將RFID標簽的數(shù)據(jù)讀取或者寫入，并且能夠做到很好的加密。?

RFID系統(tǒng)工作時，讀寫器通過天線發(fā)射一定頻率的射頻信號，當無源（或被動）標簽（Passive?Tag）進入讀寫器工作區(qū)域時由于產(chǎn)生感應(yīng)電流而被激活，憑借感應(yīng)電流獲得的能量將存儲在標簽中的產(chǎn)品信息通過標簽內(nèi)置的天線發(fā)送出去，而有源（或主動）標簽（Active?Tag），則始終處于激活、主動工作狀態(tài)，主動發(fā)送出某一頻率的射頻信號，讀寫器接收射頻信號，讀取信息并解碼后，將信息送至計算機系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)根據(jù)一定的邏輯運算判斷該射頻標簽的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制。?

RFID系統(tǒng)有以下三種基本工作方式：全雙工（Full?Duplex）和半雙工（Half?Duplex）系統(tǒng)以及時序（SEQ）系統(tǒng)。全雙工RFID系統(tǒng)中，電子標簽與讀寫器在同一時刻可以相互傳送信息，半雙工RFID系統(tǒng)電子標簽和讀寫器也可雙向傳送信息，但同一時刻只能一個方向傳，這兩種工作方式都是讀寫器發(fā)射電磁波，電子標簽做出一定回應(yīng)。時序工作方法則是讀寫器輻射出的電磁場短時間、周期性的斷開，電子標簽識別這段間隔，利用這些間隔實現(xiàn)電子標簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸，是一種典型的雷達工作方式。?

RFID的防碰撞問題主要分為兩類，一類是讀寫器的碰撞，一類是標簽的碰撞。所謂標簽的碰撞，即讀寫器在工作的時候，同一時刻，通常會有大規(guī)模的標簽存在于讀寫器的讀寫作用范圍內(nèi)，當讀寫器作用范圍內(nèi)有多個未識別的標簽時，每個標簽都會響應(yīng)讀寫器的查詢命令，發(fā)送信息給讀寫器，而讀寫器同一時間只能與一個標簽進行實時通信，當多個標簽同時向讀寫器發(fā)送命令時，讀寫器無法識別任何一個標簽，即產(chǎn)生碰撞。?

讀寫器的碰撞主要有三種類型：?

（1）頻率的干擾。讀寫器工作時，會以讀寫器為中心，向外輻射電磁波，當兩個或兩個以上讀寫器距離太近或者兩個讀寫器的工作頻率相近時，讀寫器向標簽發(fā)射的電磁信號之間會相互產(chǎn)生干擾，導致標簽無法成功識別，這種現(xiàn)象稱為讀寫器頻率的干擾。

（2）標簽的干擾。當標簽同時位于兩個或兩個以上讀寫器的作用范圍內(nèi)時，不同的讀寫器都會向標簽發(fā)送讀寫信號，這時不同的讀寫器發(fā)送的信號在標簽接收時會發(fā)生信號的重疊，導致標簽不能正確接收其中一個讀寫器的讀寫命令，不能發(fā)送出正確的應(yīng)答信號，這時這個標簽就會被漏讀，這就是不同的讀寫器對標簽的干擾問題。?

（3）隱藏終端的干擾。在實際的RFID系統(tǒng)中，由于讀寫器與標簽之間通信距離的局限性，通常在有限的范圍內(nèi)，需要大規(guī)模的部署讀寫器，這都加大了讀寫器的碰撞問題，因而在部署RFID應(yīng)用系統(tǒng)時，讀寫器的碰撞問題也是必須考慮的因素。?