[发明专利]一种射频识别系统中标签防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是射频识别(RFID)领域标签防碰撞的方法。

背景技术

在RFID实际应用中，很多情况下是在射频场中存在一个阅读器对应多个电子标签。当阅读器同时清点多个电子标签时，就会出现信道争用，发生碰撞，电子标签无法将信息正确发送给阅读器。因此，需要采取一定的机制避免碰撞或减少碰撞。

现有的RFID国际标准ISO 18000-6中，A类和C类采用时隙ALOHA算法，而B类采用Binary Tree(二叉树)算法解决碰撞问题。时隙ALOHA和Binary Tree都是基于时分多路访问方式。

时隙ALOHA算法，是把时间分成若干离散时隙，要求标签随机选择其中一个时隙，在时隙的分界处发送数据。在ISO 18000-6A类和C类协议中，使用时隙ALOHA算法实现防碰撞的过程为：在每次清点过程开始时，阅读器通知所有标签一个可选时隙的范围，标签从中随机选择一个时隙回复，标签或成功发送或完全碰撞，若发生碰撞则重新选择时隙并发送，直至所有标签全部成功发送。

Binary Tree方法的基本思想与二叉树的深度优先遍历类似，它将处于碰撞的标签分裂成左右两个子集0和1，先查询子集0，若没有冲突，则正确识别标签，若仍有冲突则再分裂，把子集0分为00和01两个子集，依次类推，直到识别出子集0中的所有标签，再按此步骤查询子集1。Binary Tree算法图如图1。在ISO 18000-6B类协议中，使用BinaryTree算法实现防碰撞的过程为：阅读器发送开始清点指令，使所有标签开始回复，标签在收到指令后，由随机数发生器生成0或1，这样就将标签分成随机数为0和随机数为1的两个子集，与二叉树对应，这里我们称之为左分支(0分支)和右分支(1分支)；随机数为0的标签，即处在左分支的标签，立即回复，占了优先回复的先天优势，而随机数为1的标签，即处在右分支的标签，将计数器值设为1，必须等待左分支回复完才能执行分裂回复；若没有碰撞并回复成功，则阅读器发送指令确认，并使得标签计数器值减1；若标签碰撞，阅读器发送指令，使计数器值为0的标签，即左分支的标签重新分裂，计数器值非0的标签，即右分支的标签计数器值加1；如此循环直到所有标签全部成功回复。

从对ISO 18000-6B类协议防碰撞过程的描述，我们可以看出，此过程总是首先致力于解决0分支的碰撞，让其分裂，直到0分支只剩下一个标签，也就是二叉树的叶子节点，将其清点出来之后，才开始处理1分支的标签，处理完1分支之后依次处理2，3，...，n分支，即总是从左到右顺序进行分裂清点。0分支分裂时，非0分支的多个标签始终不分裂，一直在等待0分支标签清点完成。这样在0分支清点完成之后，后续分支会浪费很多时间执行和0分支类似的分裂过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种射频识别系统中标签防碰撞方法，减少标签回复碰撞次数，提高多标签的清点效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种射频识别系统中标签防碰撞方法，阅读器开始清点标签，等待标签回复；所有标签开始回复；若标签回复成功，则标签清点完毕，若标签回复碰撞，将标签分裂成两个子集，称为左分支标签和右分支标签，左分支标签回复阅读器，右分支的标签，必须等待左分支标签清点完毕才能回复；若左分支标签回复成功，则左分支标签清点完毕，开始清点右分支标签，若标签回复碰撞，则左分支标签重新分裂，得到新的左分支标签和新的右分支标签，新的左分支标签回复阅读器，新的右分支标签必须等待新的左分支标签清点完毕才能回复；如此循环直到所有标签全部清点完毕，其特征在于，所述标签分裂过程中，至少有一次同时分裂多个分支标签。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述标签分裂时，利用随机数产生器进行分裂，产生随机数为0的标签为左分支标签，产生随机数为1的标签为右分支标签。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，为所述标签设置计数器，所述计数器值随标签的分裂进行变化，其中，计数器值代表标签的回复顺序，在同一时刻，计数器值最小的标签进行回复。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述方法具体包含如下步骤：

101，阅读器发送开始清点指令，开始在规定的时隙上接收来自标签的信号；

102，标签收到开始清点指令后，初始化自身信息，计数器设置为0，所有标签开始回复；

103，阅读器判断在规定时隙内是接收标签的正确回复信息或无回复信息或者是碰撞错误信息，如果是正确回复信息或者无回复信息，转入步骤104，如果是碰撞错误信息，转入步骤106；