專利名稱：射頻識別讀取器、射頻識別標(biāo)簽及識別標(biāo)簽的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻識別(RFID)讀取器、一種RFID標(biāo)簽以及一種用于使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)和方法，更具體地講，涉及一種RFID讀取器、一種RFID標(biāo)簽和一種用于使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)和方法，通過該系統(tǒng)和方法，使用比特同步信號來識別RFID標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
RFID技術(shù)是一種自動(dòng)識別和數(shù)據(jù)捕捉(AIDC)技術(shù)，它使用射頻(RF)信號以非接觸式方式讀取存儲在具有嵌入的微芯片的標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。
RFID系統(tǒng)包括附在對象上的RFID標(biāo)簽和讀取存儲在RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)的RFID讀取器。RFID標(biāo)簽包括微芯片和RF天線。對象的識別碼和與該對象相關(guān)的數(shù)據(jù)被存儲在微芯片中。RF天線無線地將數(shù)據(jù)發(fā)送到RFID讀取器和從RFID讀取器接收數(shù)據(jù)。
RFID系統(tǒng)提供用于識別RFID標(biāo)簽的兩種類型的RFID讀取器。一種類型的RFID讀取器一次識別一個(gè)RFID標(biāo)簽。這種類型的RFID讀取器可被用于貨物在其上順序移動(dòng)的傳送帶。另一種類型的RFID讀取器同時(shí)識別多個(gè)RFID標(biāo)簽。這種類型的RFID讀取器可被用于貨物保管和在店鋪結(jié)賬的貨物。
在第二種RFID讀取器中，由于多個(gè)RFID標(biāo)簽同時(shí)產(chǎn)生響應(yīng)信號，所以響應(yīng)信號之間可能會(huì)發(fā)生沖突。為了避免這種沖突，防沖突技術(shù)是必要的。在這方面，已研究了各種防沖突技術(shù)。目前采用的防沖突技術(shù)包括ALOHA型防沖突技術(shù)和二進(jìn)制型防沖突技術(shù)。ALOHA型防沖突技術(shù)的問題在于如果在包括在一個(gè)時(shí)隙(slot)中的仲裁階段和識別階段中頻繁發(fā)生沖突，則處理速度變慢。ALOHA型防沖突技術(shù)的另一問題在于即使在不同的時(shí)隙中的仲裁階段和識別階段中很少發(fā)生沖突，但是由于附加的仲裁階段也會(huì)導(dǎo)致花費(fèi)很長的時(shí)間。二進(jìn)制型防沖突技術(shù)包括逐比特模式和二進(jìn)制樹模式。二進(jìn)制型防沖突技術(shù)的問題在于如果RFID標(biāo)簽的ID加長，則會(huì)花費(fèi)很長的時(shí)間。雖然使用了ALOHA型防沖突技術(shù)或二進(jìn)制型防沖突技術(shù)，但是難以識別存在于RFID讀取器的無線電波范圍中的RFID標(biāo)簽的數(shù)量。因此，通過隨機(jī)的時(shí)隙數(shù)量來執(zhí)行仲裁階段。
在這種情況下，如果RFID標(biāo)簽的數(shù)量大于隨機(jī)的時(shí)隙數(shù)量，則由于沖突可能導(dǎo)致過多的時(shí)耗。如果RFID標(biāo)簽的數(shù)量小于隨機(jī)的時(shí)隙數(shù)量，則由于空白響應(yīng)(blank response)可能導(dǎo)致過多的時(shí)耗。

發(fā)明內(nèi)容
研究本發(fā)明是為了解決與傳統(tǒng)布置有關(guān)的以上缺點(diǎn)和其它問題。本發(fā)明的一方面在于提供一種RFID讀取器、一種RFID標(biāo)簽、一種用于使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)和方法，通過該系統(tǒng)和方法，使用比特同步信號可更快地識別在RFID讀取器的無線電波范圍中的多個(gè)RFID標(biāo)簽。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種使用比特同步信號的RFID讀取器來基本實(shí)現(xiàn)前述和其它方面和優(yōu)點(diǎn)，所述RFID讀取器包括讀取器通信單元，將比特同步信號和包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號發(fā)送給外部標(biāo)簽，并接收從標(biāo)簽發(fā)送的響應(yīng)信號和標(biāo)簽數(shù)據(jù)；響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元，對接收的響應(yīng)信號計(jì)數(shù)；和讀取器控制單元，響應(yīng)于響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)結(jié)果，控制通過讀取器通信單元將具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標(biāo)簽。
所述響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元可將接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的編號，并可對其各自的編號計(jì)數(shù)。
此外，如果空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元可控制RFID讀取器的操作以結(jié)束該操作。
此外，如果無沖突比特的數(shù)量是“0”且沖突比特的數(shù)量與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元可在預(yù)定范圍內(nèi)增加隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限，并且讀取器通信單元可發(fā)送包括增加的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的發(fā)送請求信號。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種使用比特同步信號的RFID標(biāo)簽，包括標(biāo)簽通信單元，從外部RFID讀取器接收包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；隨機(jī)產(chǎn)生單元，如果接收到發(fā)送請求信號，則產(chǎn)生隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)；比特同步信號計(jì)數(shù)單元，對接收的比特同步信號計(jì)數(shù)；和標(biāo)簽控制單元，如果計(jì)數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則控制根據(jù)產(chǎn)生的隨機(jī)比特發(fā)送響應(yīng)信號，并且如果所述無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
所述RFID標(biāo)簽還可包括模式轉(zhuǎn)換單元，在發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)之后，在標(biāo)簽控制單元的控制下，將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)，包括RFID讀取器，發(fā)送包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；和RFID標(biāo)簽，產(chǎn)生隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，并對比特同步信號計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機(jī)比特發(fā)送響應(yīng)信號，如果所述無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器。
在發(fā)送所述標(biāo)簽數(shù)據(jù)之后，RFID標(biāo)簽可將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換到休眠模式。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種在包括標(biāo)簽和讀取器的RFID系統(tǒng)中的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法，該方法包括將比特同步信號和包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號從讀取器發(fā)送到標(biāo)簽；通過標(biāo)簽產(chǎn)生隨機(jī)比特和所述隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)；通過標(biāo)簽對比特同步信號計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機(jī)比特將響應(yīng)信號發(fā)送給讀取器；通過讀取器對響應(yīng)信號計(jì)數(shù)，并根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果，將具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標(biāo)簽；和通過標(biāo)簽接收無沖突比特的編號，如果該無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給讀取器。
所述對響應(yīng)信號計(jì)數(shù)的步驟可包括將響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對這些編號計(jì)數(shù)。
此外，所述方法還可包括在通過標(biāo)簽發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)之后，將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。


通過參考附圖對本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的以上方面和特征將更清楚，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號的RFID讀取器的方框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號的RFID標(biāo)簽的方框圖；圖4示出使用比特同步信號的RFID標(biāo)簽的響應(yīng)結(jié)果；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法的流程圖；和圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法的效果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
將參考附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)包括RFID讀取器100和多個(gè)RFID標(biāo)簽200。
RFID讀取器100使用天線連續(xù)發(fā)射無線電波。從RFID讀取器100發(fā)射的無線電波被發(fā)送到存在于該無線電波范圍內(nèi)的至少一個(gè)RFID標(biāo)簽200。此外，RFID讀取器100固定在諸如蜂窩電話和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的無線電終端裝置上，并且其位置隨時(shí)改變。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，RFID讀取器100通過天線將對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號發(fā)送給RFID標(biāo)簽200，并從RFID標(biāo)簽200接收響應(yīng)信號和標(biāo)簽數(shù)據(jù)。隨后將參考圖2更詳細(xì)地描述RFID讀取器100。
RFID標(biāo)簽200可固定在各種類型的對象上，并且其位置可隨時(shí)間改變。如果RFID標(biāo)簽200位于從RFID讀取器100發(fā)射的無線電波范圍內(nèi)，則RFID標(biāo)簽200接收從RFID讀取器100發(fā)射的無線電波。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，RFID標(biāo)簽200基于從RFID讀取器100發(fā)送的發(fā)送請求信號來產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)和隨機(jī)比特。
此外，RFID標(biāo)簽200對從RFID讀取器100發(fā)送的比特同步信號計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)結(jié)果與所述隨機(jī)數(shù)進(jìn)行比較，并且如果計(jì)數(shù)結(jié)果與所述隨機(jī)數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機(jī)比特發(fā)送響應(yīng)信號。
此外，如果從RFID讀取器100發(fā)送的無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則RFID標(biāo)簽200將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。隨后將參考圖3更詳細(xì)地描述RFID標(biāo)簽200。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號的RFID讀取器的方框圖。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號的RFID讀取器100包括讀取器通信單元110、響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120和讀取器控制單元130。
讀取器通信單元110將比特同步信號和包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號發(fā)送給RFID標(biāo)簽200，并從RFID標(biāo)簽200接收響應(yīng)信號和標(biāo)簽數(shù)據(jù)以將其提供給讀取器控制單元130。
響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120對通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號計(jì)數(shù)。在本發(fā)明的本示例性實(shí)施例中，響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120將通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對它們計(jì)數(shù)。
讀取器控制單元130控制RFID讀取器100的全部操作，并且還控制讀取器通信單元110和響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120之間的信號輸入和輸出。
讀取器控制單元130根據(jù)響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120的計(jì)數(shù)結(jié)果控制讀取器通信單元110將具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給RFID標(biāo)簽200。
如果無沖突比特的數(shù)量是0且沖突比特的數(shù)量與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元130在預(yù)定范圍內(nèi)增加隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生界限。然后，讀取器控制單元130產(chǎn)生包括增加的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的發(fā)送請求信號，并控制讀取器通信單元110將產(chǎn)生的發(fā)送請求信號發(fā)送給RFID標(biāo)簽200。
如果確定由響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120計(jì)數(shù)的空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限一致，即，如果由于所有的RFID標(biāo)簽200都不發(fā)送任何響應(yīng)信號而導(dǎo)致空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元130控制RFID讀取器100停止RFID讀取器100的操作。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號的RFID標(biāo)簽的方框圖。
參考圖3，RFID標(biāo)簽200包括標(biāo)簽通信單元210、隨機(jī)產(chǎn)生單元220、比特同步信號計(jì)數(shù)單元230、模式轉(zhuǎn)換單元240、存儲器單元250和標(biāo)簽控制單元260。
標(biāo)簽通信單元210從RFID讀取器100接收包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號，并將發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號發(fā)送給標(biāo)簽控制單元260。
如果在標(biāo)簽控制單元260的控制下標(biāo)簽通信單元210到達(dá)來自RFID讀取器100的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號的發(fā)送時(shí)刻，則標(biāo)簽通信單元210將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。
標(biāo)簽通信單元210可以是在傳統(tǒng)標(biāo)簽中設(shè)置的天線。所述天線用來接收從RFID讀取器100發(fā)送的信號或者發(fā)送從標(biāo)簽控制單元260產(chǎn)生的信號。所述天線可包括線圈。如果從RFID讀取器100接收到無線電波，則所述天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，并將其提供給標(biāo)簽控制單元260。
如果通過標(biāo)簽通信單元210從RFID讀取器100接收到對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號，則隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生包括在接收的發(fā)送請求信號中的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，并且還產(chǎn)生隨機(jī)比特“0”或“1”。
由隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)被用于確定標(biāo)簽對通過標(biāo)簽通信單元210從RFID讀取器100接收的比特同步信號的響應(yīng)時(shí)刻。
此外，由隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機(jī)比特被用于確定標(biāo)簽在響應(yīng)時(shí)刻的響應(yīng)信號的類型。如果當(dāng)根據(jù)所述隨機(jī)比特發(fā)送不同類型的響應(yīng)信號時(shí)不同響應(yīng)信號之間發(fā)生沖突，則很容易檢測到?jīng)_突已發(fā)生。
比特同步信號計(jì)數(shù)單元230對通過標(biāo)簽通信單元210從RFID讀取器100接收的比特同步信號計(jì)數(shù)以確定標(biāo)簽的響應(yīng)時(shí)刻。
模式轉(zhuǎn)換單元240在標(biāo)簽控制單元260的控制下將RFID標(biāo)簽200的當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換為預(yù)定模式。根據(jù)RFID標(biāo)簽200的類型，可由模式轉(zhuǎn)換單元240轉(zhuǎn)換的模式示例包括正常模式、休眠模式和備用模式。
存儲器單元250可存儲RFID標(biāo)簽200的操作所需的程序，還可存儲將響應(yīng)于RFID讀取器100的發(fā)送請求信號被發(fā)送給RFID讀取器100的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。所述標(biāo)簽數(shù)據(jù)包括關(guān)于附有RFID標(biāo)簽200的產(chǎn)品(或標(biāo)簽擁有者)的各種信息，諸如產(chǎn)品指南、個(gè)人信息和/或標(biāo)簽ID。此外，由隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)和隨機(jī)比特可被臨時(shí)存儲在存儲器單元250中。
標(biāo)簽控制單元260控制RFID標(biāo)簽200的全部操作，并且還控制標(biāo)簽通信單元210、隨機(jī)產(chǎn)生單元220、比特同步信號計(jì)數(shù)單元230、模式轉(zhuǎn)換單元240和存儲器單元250之間的信號輸入和輸出。
如果由比特同步信號計(jì)數(shù)單元230計(jì)數(shù)的比特同步信號與由隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則標(biāo)簽控制單元260控制標(biāo)簽通信單元210根據(jù)隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機(jī)比特將響應(yīng)信號發(fā)送給RFID讀取器100。
如果通過標(biāo)簽通信單元210接收到的無沖突比特的編號與由隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則標(biāo)簽控制單元260提取存儲在存儲器單元250中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并控制標(biāo)簽通信單元210將提取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。
在控制標(biāo)簽通信單元210將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100之后，標(biāo)簽控制單元260控制模式轉(zhuǎn)換單元240將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換為不發(fā)送對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號的任何響應(yīng)信號的休眠模式。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號的RFID標(biāo)簽的響應(yīng)結(jié)果。
如圖2所示，RFID讀取器100的響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120將通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對它們計(jì)數(shù)。
參考圖4，根據(jù)示例性實(shí)施例，顯示了分別由響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120計(jì)數(shù)的空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的編號。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，示例性地顯示了存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的多個(gè)RFID標(biāo)簽200，即標(biāo)簽#1到標(biāo)簽#N。
根據(jù)示例性實(shí)施例，標(biāo)簽#1到標(biāo)簽#N具有由隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的各自的隨機(jī)數(shù)RN和各自的隨機(jī)比特r。標(biāo)簽#1的隨機(jī)數(shù)是“0”，它的隨機(jī)比特是“1”。標(biāo)簽#2的隨機(jī)數(shù)是“3”，它的隨機(jī)比特是“1”。標(biāo)簽#3的隨機(jī)數(shù)是“3”，它的隨機(jī)比特是“0”。標(biāo)簽#4的隨機(jī)數(shù)是“4”，它的隨機(jī)比特是“0”。標(biāo)簽#5的隨機(jī)數(shù)是“1”，它的隨機(jī)比特是“1”。標(biāo)簽#6的隨機(jī)數(shù)是“2”，它的隨機(jī)比特是“0”。標(biāo)簽#N的隨機(jī)數(shù)是“N”，它的隨機(jī)比特是“0”。
如果通過RFID讀取器100的讀取器通信單元110將比特同步信號與仲裁開始(SOA)信號一起發(fā)送給RFID標(biāo)簽200，則RFID標(biāo)簽200通過比特同步信號計(jì)數(shù)單元230對比特同步信號計(jì)數(shù)，以當(dāng)接收到與RFID標(biāo)簽200的隨機(jī)數(shù)對應(yīng)的比特同步信號時(shí)，發(fā)送RFID標(biāo)簽200的響應(yīng)信號。RFID標(biāo)簽200發(fā)送其響應(yīng)信號，直到從RFID讀取器100發(fā)送仲裁結(jié)束(EOA)信號。
因而，當(dāng)接收到第0比特同步信號時(shí)，標(biāo)簽#1發(fā)送響應(yīng)信號“1”。當(dāng)接收到第3比特同步信號時(shí)，標(biāo)簽#2發(fā)送響應(yīng)信號“1”。當(dāng)接收到第3比特同步信號時(shí)，標(biāo)簽#3發(fā)送響應(yīng)信號“0”。當(dāng)接收到第4比特同步信號時(shí)，標(biāo)簽#4發(fā)送響應(yīng)信號“0”。當(dāng)接收到第1比特同步信號時(shí)，標(biāo)簽#5發(fā)送響應(yīng)信號“1”。當(dāng)接收到第2比特同步信號時(shí)，標(biāo)簽#6發(fā)送響應(yīng)信號“0”。當(dāng)接收到第N比特同步信號時(shí)，標(biāo)簽#N發(fā)送響應(yīng)信號“0”。
根據(jù)通過與第0比特同步信號對應(yīng)的標(biāo)簽#1、與第4比特同步信號對應(yīng)的標(biāo)簽#4、與第1比特同步信號對應(yīng)的標(biāo)簽#5、與第2比特同步信號對應(yīng)的標(biāo)簽#6和與第N比特同步信號對應(yīng)的標(biāo)簽#N而獲得的N1來確定具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的數(shù)量。
根據(jù)在標(biāo)簽#1到標(biāo)簽#N之中沒有響應(yīng)的第(N-1)比特同步信號N0來確定空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量。
根據(jù)通過與第3比特同步信號對應(yīng)的標(biāo)簽#2和標(biāo)簽#3而獲得的NC來確定具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的數(shù)量。雖然標(biāo)簽#2和#3已同時(shí)發(fā)送響應(yīng)信號，但是由于標(biāo)簽#2的隨機(jī)比特是“1”而標(biāo)簽#3的隨機(jī)比特是“0”，所以可容易地檢測到已發(fā)生沖突。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的防沖突技術(shù)即使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法的流程圖。
RFID讀取器100通過讀取器通信單元100發(fā)送包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號和比特同步信號以從RFID標(biāo)簽200接收標(biāo)簽數(shù)據(jù)(S300)。
如果從RFID讀取器100發(fā)送對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號和比特同步信號，則存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的多個(gè)RFID標(biāo)簽200接收該發(fā)送請求信號和比特同步信號。在這種情況下，每個(gè)RFID標(biāo)簽200通過隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生包括在發(fā)送請求信號中的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，并且還產(chǎn)生隨機(jī)比特“0”或“1”(S310)。
RFID標(biāo)簽200通過比特同步信號計(jì)數(shù)單元230對從RFID讀取器100發(fā)送的比特同步信號計(jì)數(shù)。在接收到SOA信號之后，通過比特同步信號計(jì)數(shù)單元230對比特同步信號計(jì)數(shù)，直到RFID標(biāo)簽200接收到EOA信號(S320)。
RFID標(biāo)簽200的標(biāo)簽控制單元260確定由比特同步信號計(jì)數(shù)單元230計(jì)數(shù)的比特同步信號是否與由隨機(jī)產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致(S330)。
在步驟S330中，如果所述比特同步信號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則標(biāo)簽控制單元260控制標(biāo)簽通信單元210將響應(yīng)信號發(fā)送給RFID讀取器100。標(biāo)簽通信單元210在標(biāo)簽控制單元260的控制下將響應(yīng)信號發(fā)送給RFID讀取器100(S340)。
通過RFID讀取器100的讀取器通信單元110接收從RFID標(biāo)簽200發(fā)送的響應(yīng)信號。響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120將通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、無沖突比特的編號和沖突比特的編號，然后對它們計(jì)數(shù)(S350)。
在通過RFID讀取器100的響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元120分別對空白響應(yīng)信號比特的編號、無沖突比特的編號和沖突比特的編號計(jì)數(shù)之后，讀取器控制單元130控制讀取器通信單元110在讀取器控制單元130的控制下將無沖突比特的編號發(fā)送給RFID標(biāo)簽200(S360)。
如果無沖突比特的編號被從RFID讀取器100發(fā)送給RFID標(biāo)簽200，則標(biāo)簽控制單元260確定發(fā)送的無沖突比特的編號是否與先前產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致(S370)。
如果在步驟370中發(fā)送的無沖突比特的編號與先前產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則標(biāo)簽控制單元260從RFID標(biāo)簽200提取存儲在存儲器單元250中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并控制標(biāo)簽通信單元210將提取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。標(biāo)簽通信單元210在標(biāo)簽控制單元260的控制下將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100(S380)。
在標(biāo)簽數(shù)據(jù)被從RFID標(biāo)簽200發(fā)送到RFID讀取器100之后，標(biāo)簽控制單元260控制模式轉(zhuǎn)換單元240將RFID標(biāo)簽200的當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換為休眠模式。模式轉(zhuǎn)換單元240在標(biāo)簽控制單元260的控制下將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換為休眠模式(S390)。由于當(dāng)前模式被轉(zhuǎn)換到休眠模式，所以RFID標(biāo)簽200不對RFID讀取器100的發(fā)送請求信號作出響應(yīng)，直到過去預(yù)定時(shí)間或者在標(biāo)簽控制單元260的控制下休眠模式被轉(zhuǎn)換為正常模式。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法的效果的曲線圖。
根據(jù)傳統(tǒng)的防沖突技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在包括ISO 18000-6Type A、EPC Class1(HF)和EPC Class 1 Generation 2的aloha型防沖突技術(shù)以及包括RFID指南、ISO 18000-6 Type B和EPC Class 0(UHF)的二進(jìn)制型防沖突技術(shù)。
圖6的曲線圖顯示了分別使用最新標(biāo)準(zhǔn)EPC Class 1 Generation 2和根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號識別標(biāo)簽的方法來識別相同數(shù)量的標(biāo)簽所需的時(shí)間。
通過RFID讀取器100識別預(yù)定數(shù)量的RFID標(biāo)簽200所需的時(shí)間可通過方程(1)獲得。
αrN,n=NBn,1N(r)=Nnr(1N)r(1-1N)n-r...(1)]]>在方程(1)中，α表示預(yù)期值，N表示比特同步信號的數(shù)量，n表示標(biāo)簽的數(shù)量，B表示概率，r表示一個(gè)比特同步信號中的標(biāo)簽的數(shù)量。
如表1所示，對于每個(gè)識別時(shí)間，獲得了分別通過標(biāo)準(zhǔn)EPC Class 1Generation 2和根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)簽識別方法所識別的標(biāo)簽的數(shù)量。
表1

可通過圖6的曲線圖來表示表1。參考表1和圖6，在根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法中，在與EPC Class 1 Generation 2預(yù)期的識別時(shí)間的12％到25％對應(yīng)的時(shí)間內(nèi)可識別存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的所有RFID標(biāo)簽200。
總之，在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法中，每個(gè)標(biāo)簽的識別時(shí)間可被均勻地提供，而不必考慮存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的RFID標(biāo)簽200的數(shù)量。換句話說，識別第1到第N RFID標(biāo)簽200所需的時(shí)間對應(yīng)于識別一個(gè)RFID標(biāo)簽所需的時(shí)間×N。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的RFID讀取器、RFID標(biāo)簽和使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)和方法中，使用比特同步信號可更快地識別RFID讀取器的無線電波范圍中的多個(gè)RFID標(biāo)簽，并且可均勻地提供每個(gè)標(biāo)簽的識別時(shí)間，而不必考慮RFID標(biāo)簽的數(shù)量。
前述示例性實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，而不應(yīng)該被理解為限制本發(fā)明。本教導(dǎo)可容易地應(yīng)用于其它類型的設(shè)備。此外，本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述的意圖是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的范圍，并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，許多替換、修改和改變將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種使用比特同步信號的射頻識別讀取器，包括讀取器通信單元，將比特同步信號和包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號發(fā)送給外部標(biāo)簽，接收從標(biāo)簽發(fā)送的響應(yīng)信號，還接收標(biāo)簽數(shù)據(jù)；響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元，對接收的響應(yīng)信號計(jì)數(shù)；和讀取器控制單元，響應(yīng)于響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)結(jié)果，控制通過讀取器通信單元將具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標(biāo)簽。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀取器，其中，所述響應(yīng)信號計(jì)數(shù)單元將接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的編號，并對其各自的編號計(jì)數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻識別讀取器，其中，如果空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元控制射頻識別讀取器的操作以結(jié)束該操作。
4.如權(quán)利要求2所述的射頻識別讀取器，其中，如果無沖突比特的數(shù)量是“0”且沖突比特的數(shù)量與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元在預(yù)定范圍內(nèi)增加隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限，并且讀取器通信單元發(fā)送包括增加的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的發(fā)送請求信號。
5.一種使用比特同步信號的射頻識別標(biāo)簽，包括標(biāo)簽通信單元，從外部射頻識別讀取器接收包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；隨機(jī)產(chǎn)生單元，如果接收到發(fā)送請求信號，則隨機(jī)產(chǎn)生單元產(chǎn)生隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)；比特同步信號計(jì)數(shù)單元，對接收的比特同步信號計(jì)數(shù)；和標(biāo)簽控制單元，如果計(jì)數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則標(biāo)簽控制單元控制根據(jù)產(chǎn)生的隨機(jī)比特發(fā)送響應(yīng)信號，并且如果所述無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻識別標(biāo)簽，還包括模式轉(zhuǎn)換單元，在發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)之后，在標(biāo)簽控制單元的控制下，將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。
7.一種使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)，包括射頻識別讀取器，發(fā)送包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；和射頻識別標(biāo)簽，產(chǎn)生隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，并對比特同步信號計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機(jī)比特發(fā)送響應(yīng)信號，并且如果所述無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給射頻識別讀取器。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，在發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)之后，射頻識別標(biāo)簽將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換到休眠模式。
9.一種在包括標(biāo)簽和讀取器的射頻識別系統(tǒng)中的使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的方法，該方法包括將比特同步信號和包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號從讀取器發(fā)送到標(biāo)簽；通過標(biāo)簽產(chǎn)生隨機(jī)比特和所述隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)；通過標(biāo)簽對比特同步信號計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機(jī)比特將響應(yīng)信號發(fā)送給讀取器；通過讀取器對響應(yīng)信號計(jì)數(shù)，并根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果，將具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標(biāo)簽；和通過標(biāo)簽接收無沖突比特的編號，如果該無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給讀取器。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述對響應(yīng)信號計(jì)數(shù)的步驟包括將響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個(gè)響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個(gè)響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對這些編號計(jì)數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在通過標(biāo)簽發(fā)送標(biāo)簽數(shù)據(jù)之后，將當(dāng)前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。
全文摘要
公開了一種射頻識別(RFID)讀取器、一種RFID標(biāo)簽和一種用于使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)和方法。所述用于使用比特同步信號來識別標(biāo)簽的系統(tǒng)包括RFID讀取器，發(fā)送包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限的對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；和RFID標(biāo)簽，產(chǎn)生隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，并對比特同步信號計(jì)數(shù)，并且如果計(jì)數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機(jī)比特發(fā)送響應(yīng)信號，如果所述無沖突比特的編號與所述隨機(jī)數(shù)一致，則將標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器。因而，可均勻地提供每個(gè)標(biāo)簽的識別時(shí)間，而不必考慮RFID標(biāo)簽的數(shù)量。
文檔編號G06K19/077GK1855115SQ20061007248
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者梁真榮 申請人:三星電子株式會(huì)社