[发明专利]一种融合数据库的查询树射频标签反碰撞识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频标签的识别方法，具体涉及一种融合数据库的查询树射频标签反碰撞识别方法。

背景技术

射频识别(RFID)技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。通常，RFID系统由阅读器(reader)和射频标签(tag)两部分组成。每个标签具有唯一的电子编码(ID)，附着在物体上标识目标对象。当标签进入阅读读写范围时，阅读器识别标签ID，并对它进行读写操作。当多个标签同时处于阅读器的读写范围时，所有的标签可能同时向阅读器发送数据，互相干扰，阅读器接收不到正确的信息，这就是标签冲突或碰撞(collision)。反碰撞技术能够保证在多个标签同时存在时也能正确的传输信息。标签反碰撞识别方法对RFID系统识别能力至关重要，同时还关系到阅读器的实现难度与标签的成本，是RFID系统的关键技术之一。

标签冲突问题和计算机网络冲突问题类似。但是由于RFID系统本身的一些限制，应用于传统网络中的很多反碰撞技术很难在RFID系统中直接应用。这些限制因素主要有：(1)为了限制标签成本，标签的内存较小，计算能力有限；(2)一些管理机构限制了阅读器的工作场强和通信带宽，因此需要尽量减少阅读器和标签间传送的数据量；(3)最重要的是标签无法感知其他标签是否存在或正在发送信息，且标签之间无法通信。

发明内容

为了解决射频标签识别存在的上述技术问题，本发明提供一种识别效率高的融合数据库的查询树射频标签反碰撞识别方法。

本发明解决上述的技术问题的技术方案包括以下步骤：

1)阅读器发出不带查询前缀的查询命令，清空查询集合Q；

2)标签接到查询命令后，将自己的ID发送给阅读器；

3)如果只有一个标签响应，标签被识别；如果有多个标签同时响应，发生标签碰撞，进入反碰撞循环；

4)反碰撞循环

4a.阅读器在数据库检索出所有与接收到的数据匹配的标签ID；

4b.利用检索后的标签ID进行识别；

4c.将第一个碰撞比特前的数据分别加上0和1形成两个新的查询前缀插入查询集合Q；

4d.如果Q为空集，则查询节点已遍历，反碰撞结束，所有标签被识别；否则阅读器采用先进后出的堆栈方式从集合Q中取出一个数据作为查询前缀，并将此查询前缀从集合Q中删除；

4e.阅读器发出带查询前缀的查询命令，和查询前缀匹配的标签响应此命令，将自己的ID发送给阅读器；

4f.回到步骤4a。

本发明的技术效果在于：本发明对于发生碰撞的标签，首先利用数据库来检索匹配的标签ID，进行识别判断，如果某一碰撞位只有一个标签ID为0或1，这个标签立即可以被识别，再通过增加、删除查询节点进行下一步查询。这种识别方法不需要标签具有记忆力，这样可以大大减少射频识别系统的成本，并减少了识别步骤，提高了识别效率。

附图说明

图1为本发明中4个8位标签的查询树。

图2为本发明融合数据库的查询树。

图3为本发明的识别流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明作详细的说明。

本发明的实施步骤如下：

1)阅读器发出不带查询前缀的查询命令。

2)接到查询命令后，读写范围内的所有标签响应，将自己的ID发送给阅读器。

3)如果没有标签响应，阅读器重新发出查询命令；如果只有一个标签响应，标签被识别；如果有多个标签同时响应，发生标签碰撞，进入反碰撞循环。

4)反碰撞循环

当多个标签响应时，必然有某些比特位置发生碰撞，无法被识别。阅读器接收到的数据将以10×01××11×01这种形式出现，其中×表示在这个比特位既有0信号，又有1信号，发生碰撞。

4a.在数据库检索出所有与阅读器接收到的数据匹配的标签ID。

4b.利用检索后的标签ID进行识别。如果在某一碰撞位置只有一个标签ID为0或为1，则这个标签必然处在阅读器读写范围中，这个标签被识别，其他标签在这个位置不再碰撞。将这个标签从检索结果中剔除，再在其他碰撞位进行类似判断。

4c.将第一个碰撞比特前的数据分别加上0和1形成两个新的查询前缀插入查询集合Q(Q在初始化时被清空)，这两个查询前缀就是查询树的两个节点。如数据10×01××11×01产生的新查询前缀为100、101。

4d.采用先进后出的堆栈方式从集合Q中取出一个数据作为查询前缀，并将此查询前缀从集合Q中删除。如果Q为空集，则查询节点已遍历，反碰撞结束，所有标签被识别。