一種超高頻RFID電子標簽快速盤點、讀寫的方法技術

本發明專利技術提供一種超高頻RFID電子標簽快速盤點、讀寫的方法，屬于射頻識別(Radio?Frequency?Identification，RFID)技術領域。該裝置前提是讀寫器已經知道電子標簽的EPC或者TID的數據，利用單個電子標簽特有的信息，發送針對單個電子標的點名命令。電子標簽接收點名命令，讀取內部的存儲器數據，對比接收的內容是否與所存EPC或者TID數據匹配。如果不匹配，則不動作，不返回給讀寫器信息。反之，匹配的標簽產生16位的隨機數，作為握手信號返回給讀寫器。讀寫器收到隨機數，完成一次清點過程。立刻可以對電子標簽進行讀寫操作。當該電子標簽的讀寫完成后，讀寫器讀入下一個電子標簽的EPC或者TID的數據，開始下一輪點名過程。實踐證明該理論比ISO/IEC?18000?6C協議的清點時間快了5倍以上。

Method for fast counting, reading and writing of ultra high frequency RFID electronic label

The present invention provides a method of UHF RFID tag inventory, fast read and write, belonging to the radio frequency identification (Radio Frequency Identification, RFID) technology. The device is based on the fact that the reader already knows the EPC or TID data of an electronic tag, and sends a command for a single electronic label using the unique information of a single electronic tag. The tag receives the call command, reads the internal memory data, and compares whether the received content matches the stored EPC or TID data. If it does not match, no action is returned and the reader information is not returned. Instead, the matched tag generates 16 bit random numbers and returns to the reader as a handshake signal. The reader receives the random number and completes the counting process. You can immediately read and write electronic tags. When the tag is read and written, the reader reads the EPC or TID data of the next electronic tag and starts the next roll call process. The practice proves that the theory of the ISO/IEC 18000 6C protocol than counting time more than 5 times faster.

【技術實現步驟摘要】
一種超高頻RFID電子標簽快速盤點、讀寫的方法
本專利技術屬于射頻識別(RadioFrequencyIdentification，RFID)
，涉及到單讀寫器與多電子標簽的環境通信和防沖突的處理，包括一種多電子標簽快速清點和讀寫裝置，以及讀寫器快速清點出每個電子標簽以及快速對指定電子標簽進行讀寫操作的方法。
技術介紹
RFID技術已經被廣泛已經被廣泛應用于各個領域，例如，貨物銷售、運輸、生產、廢物管理、郵政跟蹤、航空行李管理、車輛收費管理等領域，傳統的紙帶條形碼因其存儲能力小、不能改寫等缺點，在識別領域，其已經慢慢被RFID系統所替代。一個典型的RFID系統是由一臺讀寫器與多個電子標簽組成。讀寫器通過發送一系列的命令，電子標簽返回各自獨有的序列碼或者其他信息，一般都希望標簽能夠通過降低功耗越遠的距離上實現讀取。但是隨著電子標簽離讀寫器距離越遠，各標簽返回的信息就越有可能在傳輸空間發生碰撞產生沖突。當前RFID電子標簽的芯片內部都會設計部分的邏輯電路完成協議中規定的抗沖突方法。例如在RFID電子標簽芯片內部都會集成大約3000門左右處理接口協議和抗沖突的算法。這部分電路無疑增加了電子標簽的成本，而且多電子標簽的抗沖突的時間也會隨著算法的復雜度而有所差異，時間上消耗也不容忽視。國際上超高頻的RFID通信規范大都采用ISO/IEC18000-6C協議。該協議規定電子標簽的存儲區從邏輯上分為4個部分：密鑰區，EPC區，TID區以及用戶區，其中用戶區是可選的。在多標簽環境的防沖突處理中，采用的是被動時隙的Aloha算法。即是通信首先由讀寫器發起，發送Query命令，電子標簽返回隨機數，讀寫器檢測到電子標簽返回數據的沖突，根據預估的電子標簽數量選擇一個0到15之間的Q值，讀寫器再次發送Query命令，每個電子標簽根據接收到的Q值產生一個時隙計數值，范圍在[0，2Q-1]，電子標簽由上電時的準備狀態跳入仲裁狀態。該值為零的電子標簽生成隨機數返回給讀寫器。如果讀寫器發送帶非零Q值的尋卡命令后沒有收到任何返回數據，讀寫器可以發送QueryRep命令微調，使電子標簽的時隙計數值減一。如果長時間沒有收到返回數據則讀寫器需要發送帶更小Q值的Query命令或者發送QueryAdjust命令使Q值減一。另一方面，如果讀寫器發送帶非零Q值的尋卡命令后仍然有多個電子標簽返回數據，則讀寫器需要發送更大Q值的Query命令或者發送QueryAdjust命令使得Q值加一。最終，單個時隙計數值減為零的電子標簽生成隨機數并存儲，將該隨機數返回給讀寫器，并從準備狀態跳入應答狀態，讀寫器收到返回的隨機數，將該隨機數保存，發送帶該隨機數的ACK命令，電子標簽收到后比對之前發送的隨機數，匹配后返回自身EPC信息，并從應答狀態跳入確認狀態，該電子標簽才被清點出來，然后用同樣的方法繼續清點其他的電子標簽。如果還需要對該電子標簽進行讀寫操作，則之后讀寫器繼續發送Req_RN命令帶上之前保存的隨機數，標簽收到后比對該隨機數，匹配后產生新的隨機數，保存后返回給讀寫器，并從確認狀態跳入到開放或者安全狀態。讀寫器收到該隨機數，同樣對該隨機數進行保存，這時才能對該電子標簽進行讀寫操作。整個過程清點過程復雜時間長，對盤底出來的電子標簽讀寫速度慢，中間需要發送繁瑣的狀態跳轉的命令。
技術實現思路
本專利技術的目的之一在于，提供一種多標簽環境下讀寫器快速清點出超高頻電子標簽的方法。本專利技術的又目的之一在于，簡化超高頻電子標簽的命令，采用一條命令即可清點出超高頻電子標簽。本專利技術的又目的之一在于，實現對清點出的電子標簽的快速讀寫。為實現以上目的或者其它目的，本專利技術基于一種多電子標簽快速清點和讀寫裝置，對已經知道TID或者EPC信息的電子標簽發送點名命令，一條命令就清點出該電子標簽，并且實現對清點出的電子標簽的快速讀寫。本專利技術提供以下技術方案。按照本專利技術的一方面，一種快速清點標簽和快速讀寫標簽的方法，所述的方法如下：讀寫器根據已知標簽的EPC或者TID的信息，在電子標簽上電后向標簽發送點名的命令，該命令中包含被清點電子標簽的信息，包括電子標簽存儲區邏輯頁、邏輯頁中數據的起始地址和長度、比較的數據。電子標簽收到點名命令后，從命令參數中的邏輯地址開始讀取指定長度的內部存儲區的數據，將讀取的數據與收到的數據進行比較，如果判斷結果內容匹配則電子標簽內部生成隨機數并保存，依據內部密鑰區的訪問密碼值是否為零，為零立刻跳入安全狀態，不為零就跳入開放狀態。并將產生的隨機數返回給讀寫器，讀寫器收到該隨機數將其保存后就可以對該電子標簽進行讀寫操作。相比以前，僅用一條命令就完成了電子標簽的清點和狀態跳轉的過程，電子標簽清點和讀寫速度快。另外，本專利技術的點名命令規定了電子標簽返回的編碼方式和速率。讀寫器可以選擇整個清點和讀寫過程中標簽按照FM0、Miller2、Miller4、Miller8編碼方式，返回速率由點名命令前導中的TRca1參數和命令參數DR決定，計算公式如下，返回速率支持在40kHz到640KHz之間。BLF＝DR/TRcal另外，本專利技術的點名命令中帶有的需要電子標簽比對內部存儲器內容的起始地址參數，該起始地址參數需要按照擴展位矢量(EBV)進行處理。另外，本專利技術的點名命令，不需要經過任何復雜的防沖突算法處理過程，根據已知電子標簽的TID或者EPC信息，跳過原有的清點繁瑣過程，滿足條件的電子標簽返回隨機數，讀寫器可以直接對其進行讀寫操作。清點速率比ISO/IEC18000-6C方法快了5倍以上。本專利技術的技術效果是：在多標簽環境下，讀寫器采用一條命令即可快速清點出超高頻電子標簽，實現對清點出的電子標簽的快速讀寫。附圖說明從結合附圖的以下詳細說明中，將會使本專利技術的上述和其它目的及優點更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標號表示。圖1是表示本專利技術的電子標簽讀寫裝置的結構圖。圖2是表示電子標簽芯片內部架構的圖。圖3是采用被動時隙Aloha算法的多標簽防沖突的流程圖。圖4是本專利技術的多標簽快速清點和讀寫的流程圖。圖5是本專利技術的點名命令的命令格式和標簽返回數據的格式。具體實施方式下面介紹的是本專利技術的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本專利技術的基本了解，并不旨在確認本專利技術的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。容易理解，根據本專利技術的技術方案，在不變更本專利技術的實質精神下，本領域的一般技術人員可以提出可相互替換的其它實現方式。因此，以下具體實施方式以及附圖僅是對本專利技術的技術方案的示例性說明，而不應當視為本專利技術的全部或者視為對本專利技術技術方案的限定或限制。根據圖1，對本專利技術的多電子標簽環境的清點和讀寫裝置進行了說明。圖1是本專利技術的電子標簽裝置的清點和讀寫裝置的結構圖。在圖1中，電子標簽讀寫裝置由讀寫器1、上位機2、讀寫器天線3、多電子標簽4～7組成，這里多電子標簽4～7只是一個示例，并不代表實際電子標簽的數量。讀寫器1通過讀寫器天線3和標簽4～7進行通信，實現時是通過無線方式進行處理。圖2是電子標簽4～7的芯片結構圖，電子標簽4～7的芯片由射頻前端8、模擬前端9、數字基帶處理器10、存儲器11構成。其中數字基帶處理器10負責讀寫器1發送命令的處理。圖3是ISO/IEC18000-6C標準采用的Al本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種快速清點標簽和快速讀寫標簽的方法，其通過讀寫器與電子標簽通信時向所清點的電子標簽發送該標簽獨有的EPC或TID數據實現對該標簽的識別，所述的方法包括以下步驟：由所述讀寫器對所述上電后的電子標簽發送點名命令；由所述電子標簽接收來自所述讀寫器的點名請求后生成并存儲隨機數，并將生成所述的隨機數發送給所述讀寫器。由所述讀寫器接收來自所述標簽的隨機數，利用該隨機數對標簽進行讀寫操作。其中，所述方法的特征在于：由所述讀寫器發送點名命令后，電子標簽進入接收階段，譯碼出點名命令，能根據接收參數選擇正確的返回數據的編碼方式和速率。根據接收的指定的存儲區的地址，讀取相應存儲地址的數據，并將所述讀取的數據與所述讀寫器發送的掩蔽參數進行比較，如果完全一致，則該標簽從接收階段跳入到處理階段，讀入存儲密鑰區的內訪問密碼的數據，如果為零則所述電子標簽立刻跳入到安全狀態，如果不為零則所述電子標簽跳入到開放狀態，之后所述電子標簽從處理階段進入發送階段，產生并存儲隨機數，將該隨機數按照所述讀寫器指定的編碼和速率返回給讀寫器。讀寫器接收該隨機數，完成一次單個電子標簽的清點。由于所述電子標簽目前已經處于較高的開放狀態或者安全狀態，所述讀寫器將接收的隨機數保存，利用該隨機數作為握手信號就可以對所述電子標簽進行讀寫操作。...

【技術特征摘要】
1.一種快速清點標簽和快速讀寫標簽的方法，其通過讀寫器與電子標簽通信時向所清點的電子標簽發送該標簽獨有的EPC或TID數據實現對該標簽的識別，所述的方法包括以下步驟：由所述讀寫器對所述上電后的電子標簽發送點名命令；由所述電子標簽接收來自所述讀寫器的點名請求后生成并存儲隨機數，并將生成所述的隨機數發送給所述讀寫器。由所述讀寫器接收來自所述標簽的隨機數，利用該隨機數對標簽進行讀寫操作。其中，所述方法的特征在于：由所述讀寫器發送點名命令后，電子標簽進入接收階段，譯碼出點名命令，能根據接收參數選擇正確的返回數據的編碼方式和速率。根據接收的指定的存儲區的地址，讀取相應存儲地址的數據，并將所述讀取的數據與所述讀寫器發送的掩蔽參數進行比較，如果完全一致，則該標簽從接收階段跳入到處理階段，讀入存儲密鑰區的內訪問密碼的數據，如果為零則所述電子標簽立刻跳入到安全狀態，如果不為零則所述電子標簽跳入到開放狀態，之后所述電子標簽從處理階段進入發送階段，產生并存儲隨機數，將該隨機數按照所述讀寫器指定的編碼和速率返回給讀寫器。讀寫器接收該隨機數，完成一次單個電子標簽的清點。由于所述電子標簽目前已經處于較高的開放狀態或者安全狀態，所述讀寫器將接收的隨機數保存，利用該隨機數作為握手信號就可以對所述電子標簽進行讀寫操作。2.如權利要求1所述超高頻RFID電子標簽快速盤點、讀寫的方法，其特征在于，所述讀寫器必須已知所述電子標簽的TID或EPC內容。由所述讀寫器發送標簽唯一擁有的TID或者EPC數據，所述電子標簽內部進行比較。3.如權利要求1所述超高頻RFID電子標簽快速盤點、讀寫的方法，其特征在于，所述讀寫器發送點名命令規定了清點和讀寫過程的電子標簽返回數據的編碼方式和速率。4.如權利要求1所述超高頻RFID電子標簽快速盤點、讀寫的方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王彬，孔維新，李建軍，胡永華，李軍，徐凱，趙佳佳，
申請(專利權)人：江蘇稻源微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32