[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)管理的索引方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410334806.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN104142979A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄂曉征;李松;江曉華;靳苗苗;朱唯;武曉雪;楊小宇;孫彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種標(biāo)簽數(shù)據(jù)的隨機(jī)存取方法。

背景技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，作為物品重要感知手段的RFID技術(shù)日益受到人們的關(guān)注。目前，RFID電子標(biāo)簽正越來越多地被附著在各類物品上，利用標(biāo)簽ID為物品提供唯一性標(biāo)識(shí)，并通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽與物品的信息關(guān)聯(lián)。現(xiàn)有的主要應(yīng)用模式有兩種類型：

第一類RFID應(yīng)用以卡通系統(tǒng)為代表。在這類應(yīng)用中，使用電子標(biāo)簽的出廠UID通過數(shù)據(jù)庫綁定的方式為用戶提供身份識(shí)別的唯一性標(biāo)識(shí)。并且，使用了部分標(biāo)簽存儲(chǔ)空間，結(jié)合協(xié)議的安全認(rèn)證機(jī)制，保存有用戶電子錢包的當(dāng)前余額。此類應(yīng)用利用了RFID標(biāo)簽可反復(fù)讀寫特性，將額外的數(shù)據(jù)保存在電子標(biāo)簽中，但僅限于對(duì)小部分特定的標(biāo)簽存儲(chǔ)區(qū)域的讀/寫操作。

第二類RFID應(yīng)用包括物流、門禁、圖書管理等。類似的系統(tǒng)利用電子標(biāo)簽的出廠ID為被標(biāo)識(shí)物品提供唯一性標(biāo)識(shí)，通過應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綁定實(shí)現(xiàn)物品與電子標(biāo)簽之間的映射關(guān)系，所有的應(yīng)用數(shù)據(jù)都保存在數(shù)據(jù)庫中。這是目前普遍使用的RFID應(yīng)用模式，它涉及RFID系統(tǒng)的各個(gè)工作頻段。

然而，RFID電子標(biāo)簽擁有額外的存儲(chǔ)空間，具備可讀可寫的特性，可根據(jù)需要隨時(shí)增加或刪除標(biāo)簽數(shù)據(jù)，用來存儲(chǔ)更豐富的物品信息。早在2006年，劍橋大學(xué)自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室在其發(fā)布的《生命周期ID與生命周期數(shù)據(jù)管理》技術(shù)白皮書中，將物品的信息分為四種類型，并提出了使用RFID電子標(biāo)簽存儲(chǔ)產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)的思想。2010年，意法半導(dǎo)體推出了LRiS64K大容量電子標(biāo)簽，為產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)的本地化存儲(chǔ)提供了有力的支持。利用RFID標(biāo)簽本地存儲(chǔ)物品的生命周期數(shù)據(jù)，即實(shí)時(shí)地向標(biāo)簽中增加或刪除物品信息，需要與讀寫器的通訊，也離不開上位機(jī)的控制。增加數(shù)據(jù)的操作流程是：

當(dāng)標(biāo)簽被激活后，首先獲取RFID標(biāo)簽的基本信息，如標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)UID和存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu)，包括用戶數(shù)據(jù)塊的數(shù)量B_N和用戶數(shù)據(jù)塊的大小B_b；

1、通過待寫入數(shù)據(jù)的長度D_b，計(jì)算數(shù)據(jù)需要占用的數(shù)據(jù)塊數(shù)量：其中，表示向上取整；

2、讀寫器操作的起始地址B_n＝1；

3、從B_n連續(xù)讀取j個(gè)數(shù)據(jù)塊，并判斷其內(nèi)容是否為空。若為空，則轉(zhuǎn)6；若不為空，則轉(zhuǎn)5；

4、B_n＝B_n+1；若B_n＜B_N-n，則轉(zhuǎn)4，否則返回標(biāo)簽存儲(chǔ)空間已滿的提示。

5、從第B_n個(gè)數(shù)據(jù)塊開始，向標(biāo)簽寫入新數(shù)據(jù)；

6、完成一次寫入操作。

刪除數(shù)據(jù)與增加數(shù)據(jù)操作類似。在上述過程中，為了保護(hù)標(biāo)簽中已有的數(shù)據(jù)，給新增數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)空間成為RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的首要問題。讀寫器需要按照一定的順序依次嘗試讀取用戶數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容，以獲得合適的新數(shù)據(jù)空間地址。而且，當(dāng)涉及數(shù)據(jù)刪除操作時(shí)，標(biāo)簽內(nèi)存空間的情況會(huì)更復(fù)雜，有可能會(huì)產(chǎn)生大量內(nèi)存碎片，而造成存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。最壞的情況是，讀寫器遍歷了整個(gè)標(biāo)簽空間，仍然沒能找到合適的存儲(chǔ)區(qū)域，嚴(yán)重影響讀寫器的操作效率。造成上述現(xiàn)象的根本原因是，由于缺乏對(duì)標(biāo)簽存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)管理，而無法適應(yīng)隨機(jī)存儲(chǔ)環(huán)境下的快速尋址需求。另外，還受到串口通訊的影響和RFID載波頻率的限制，致使讀寫器向標(biāo)簽增加/刪除數(shù)據(jù)的效率非常低。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提出一種實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)管理的索引方法，通過在RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)器內(nèi)部建立一種比特級(jí)索引方法實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽用戶數(shù)據(jù)空間的存儲(chǔ)管理，提高讀寫器對(duì)電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)隨機(jī)訪問的讀寫效率。

為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)管理的索引方法，RFID標(biāo)簽包括UID和存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的用戶數(shù)據(jù)區(qū)，其特征在于：將用戶數(shù)據(jù)區(qū)劃分為N個(gè)數(shù)據(jù)塊，用戶數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)還設(shè)有N個(gè)bit位的位示圖塊；在位示圖塊中標(biāo)識(shí)用戶數(shù)據(jù)區(qū)中對(duì)應(yīng)位置數(shù)據(jù)塊的空閑或使用狀態(tài)，將位示圖塊第n個(gè)索引位置位表示第n個(gè)數(shù)據(jù)塊正在使用中，將位示圖塊第n個(gè)索引位復(fù)位表示第n個(gè)數(shù)據(jù)塊正在空閑中，n＝1,2,3,4……N。