[发明专利]在基于磁场的低频无线通信中配置物理层的方法，以及存储执行该方法的程序的计算机可读记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种在基于磁场的低频无线通信中配置物理层的方法，以及存储执行该方法的程序的计算机可读记录介质，更具体的，本发明涉及一种能够有效的支持应用于恶劣环境的基于磁场的低频无线通信的、在基于磁场的低频无线通信中配置物理层的方法，以及存储执行该方法的程序的计算机可读记录介质。

背景技术

众所周知，射频识别(RFID)是普通的基于计算的技术，其中，将识别信息输入到标签，即，非常小的半导体，并且使用无线频率读取、跟踪和控制具有这种标签的物体、动物和/或人。基于标签是使用它们自己的能量还是使用从由读写器接收到的无线电波获得的能量工作，将该RFID技术归类为主动类型、被动类型或半主动类型。此外，基于应用领域或识别距离，可使用等于或低于135KHz的频带中的低频(LF)、13.56MHz频带中的高频(HF)、433.92MHz或860-960MHz频带中的超高频(UHF)、或者2.45GHz频带中的微波射频。在这些技术中，RFID技术基于磁场使用等于或低于135KHz的频带中的低频(LF)工作，因此它可抵抗周围环境的干扰，从而它可有效的用于识别地下物体，例如，石油管道、或者由土或混凝土覆盖的水管/污水管、或者各种类型的恶劣环境(例如，水、金属、或者灾难环境中)中的物体。在ISO/IEC 18000-2(以下称为“传统技术”)中详细的规定了其中的物理(PHY)层(即，其中的空中接口)的规范。

图1是示出了在用于传统低频无线通信的接口方法中、从主机发送到从机的一般请求格式的帧配置的图，图2是示出了在用于传统低频无线通信的空中接口方法中、从从机发送到主机的一般响应格式的帧配置的图。根据用于传统低频无线通信的空中接口方法，主机与从机的数据包格式、编码方法和数据速率不同，其中使用了被动标签。

首先，当主机(例如RFID读写器)向标签(即，从机)发送命令时，使用了在图1中示出的一般请求格式。在这种情况下，脉冲间隔编码(PIE)用作数据编码方法，并且平均数据速率大约为5.1kbps。相反，当从机向图1的命令发送响应时，使用在图2中示出的一般响应格式。将读写器的每个命令归类为列表命令或者国际标准命令。当向列表命令发送响应时，使用以2kbps编码的双模式数据。相反，当向国际标准命令发送响应时，使用以4kbps编码的曼彻斯特编码。

此外，传统技术定义了两种类型的标签，包括A类型的FDX标签和B类型的HDX标签。通常由读写器为A类型的标签提供能量，包括在标签和读写器的通信期间由读写器为A类型的标签提供能量，然而，由读写器在除了标签和读写器之间的通信之外的期间为B类型的标签提供能量。A类型的标签使用曼彻斯特编码和幅移键控(ASK)调制作为数据编码和调制方法，然而，B类型的标签使用不归零(NRZ)编码和频移键控(FSK)调制。

如上所述，因为主机和从机之间的数据速率被固定为单一值，并且数据编码和调制方法也是固定的，不允许选择，所以传统的技术不能积极地适应周围通信环境并进行有效的通信。

此外，传统技术是有问题的，原因在于，因为从机(例如，标签)被定义为被动类型，所以响应帧的长度受到限制；并且因为不可能向主机(例如，读写器)进行主动通信，所以应用领域受到限制。

发明内容

技术问题

从而，考虑到发生在现有技术中的上述问题，作出了本发明，并且本发明的目的是提供一种在基于磁场的低频无线通信中配置物理层的方法以及存储执行该方法的程序的计算机可读记录介质，该方法可支持主机和从机之间的合适的数据包格式、编码和调制，以在应用于恶劣环境的、基于磁场的低频无线通信中，使用根据周围环境变化的数据速率和编码方法进行无线通信。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种在基于磁场的低频无线通信中配置物理层的方法，其中，每个主机和从机之间交换的请求帧和响应帧中包括的有效载荷字段的数据速率和编码方法可根据周围的通信环境而在预定的范围内变化。

在上面的配置中，可将请求帧和响应帧配置为相同的格式。每个请求帧和响应帧都包括前导字段、头字段和有效载荷字段。同时，前导字段可包括固定的16比特序列。可对前导字段以1kbps的数据速率进行曼彻斯特编码，然后进行二进制相移键控(BPSK)调制。

同时，头字段可包括指示有效载荷字段的数据速率和编码信息的区域、指示有效载荷字段的数据长度的区域和头检查序列(HCS)。可对头字段以1kbps的数据速率进行曼彻斯特编码，然后进行二进制相移键控(BPSK)调制。