[发明专利]RFID多读写单元同步系统

说明书

技术领域

本发明涉及RFID定位技术，特别涉及一种多个RFID读写器同时读写而不产生互相干扰的方法。

背景技术

RFID是一种利用射频信号进行无线传输的非接触式识别技术，现有的RFID定位识别系统基本的组成是有RFID读写器、天线和标签三部分组成。天线作为发射和接收信号之用，RFID读写器与标签通过天线利用射频信号进行空间耦合，实现无接触的数据传递，从而读取和写入标签信息。RFID可以连接一台电脑，由电脑中安装的软件完成各种统计信息或者控制信息等。

RFID技术广泛的应用于物流、供应链管理、生产管理、货架管理等各行各业。为了加快速度，通常会采用多个读写器同时工作。

例如，在一个RFID图书馆管理系统中，有100个书架，每个书架有正反两面，每一面有上下10层。对这样的图书馆进行管理，如果只使用一个读写器，速度将非常慢。所以考虑用200个读写器，每个读写器负责一个书架面上的上下10层的读写管理。

再例如，在一个RFID停车库管理系统中，有50个区域，每个区域有10个车位。可以使用50个读写器，每个读写器读写10个车位的标签信息。

当多个读写器同时工作时，每个读写器读写某个区域的所有标签。但是，各个读写器之间会发生冲突，或者称为相互干扰，某个区域的读写器激发其他区域的标签，会被其他区域的读写器读到，或者因为相邻区域的读写器发出的读写射频信号互相干扰，因为读写射频信号比较强，容易与相邻区域的也在工作中的不同读写器的接收，造成误读或不能读写，造成整个RFID系统的识别效率下降。

图1示出了读写器冲突的原理。R1为读写器A的读写范围，R2为读写器B的读写范围，R1和R2有重叠部分。a和b为处于重叠范围中的标签。A1为读写器A发给标签a的读写信号，A2为标签a发给读写器A的应答信号；B1为读写器B发给标签b的读写信号，B2为标签b发给读写器B的应答信号。当标签a应答读写器A，发出A2信号时，若读写器B此时正在发出读写信号B1，此时读写器A收到的信号为A2和B1的重叠信号，造成不能读写。同样，当标签b应答读写器B，发出B2信号时，若读写器A此时正在发出读写信号A1，此时读写器B收到的信号为B2和A1的重叠信号，造成不能读写。这仅为2个读写器时出现的冲突问题，如果有100个读写器同时工作，读写器冲突问题将非常突出。

国内外RFID领域为了解决读写器冲突问题进行了一些研究。解决的途径主要通过分时工作或者为不同读写器分配不同的信道。例如：DCS、colowave、csma等算法实现时分多址；LLCR、WLLC等算法实现空分多址；Hi-Q、图染色算法实现时分、频分结合的方法。这些方法均具有很多缺陷，例如：基于时分多址的方法，在同一时间只有一个读写器处于工作状态；基于频分多址的，不能完全解决冲突问题；基于时分、频分结合的，算法较复杂，系统整体的运行效率受到影响。

发明内容

本发明要解决如上现有技术的缺陷，提供一种RFID多读写单元同步系统，使多个RFID读写器同时工作时，不产生相互干扰。

本发明通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种RFID多读写单元同步系统，其特征在于，包括：

多个读写单元；

同步控制装置，产生同步信号，发送给该多个读写单元；

计算机软件，连接该多个读写单元，接收该读写单元读取的信息，进行后续处理；

每个该读写单元具有相同的组成部分，包含：读写器、主控制器、一至多个控制单元、一至多个天线阵列、多个标签；

该同步控制装置定义及控制该多个读写器的该一至多个的控制单元的读写起点、时长及顺序，该读写时长等于当区域内标签数量满额时读写该区域所有标签的最长时间再加相应冗余，所有的控制单元的读写时长、读写起点和读写顺序均相同；该读写器发射读写指令；

主控制器与该读写器相连接，接收该读写指令，根据该读写器所规定的顺序，分配给该一至多个控制单元；

一至多个天线阵列与该一至多个控制单元中的每一个相连接；

每个天线阵列由一至多根天线组成，该控制单元为一至多根天线分配发射功率，协调该一至多根天线，该控制单元发射本区域内的读写指令信号，激活本区域内的标签，传送本区域内的标签编码信息至该读写器。

在本发明的其中一个实施例中，该同步控制装置为安装在该计算机中的软件，每一个读写器有一个软件同步线程，每个线程控制一个读写单元，多个线程是同步的。

在本发明的其中一个实施例中，该同步控制装置为外部时钟。

本发明与现有技术相比具有如下优点：