[发明专利]一种有源RFID低功耗周期唤醒方法

说明书

技术领域

本发明涉及RFID领域。

背景技术

RFID是射频识别(Radio Frequency Identification)的简称，它是利用无线电技术在读写器和电子标签之间建立通信，达到信息查询的目的。与传统的条形码技术相比，具有传输数据率高、通信距离远、可同时处理多个标签、标签信息可修改、环境适应性强等优点，因此成为物联网的关键使能技术，具有广泛的应用前景。

按照实现方式的不同，RFID分为无源RFID和有源RFID两种。无源RFID标签自身不带电池，工作需要的电源从读写器的电磁场中获取。有源RFID标签自身具备电池，无需从读写器的电磁场中获取电源进行工作。

唤醒技术主要存在于有源RFID领域，用于触发标签进入工作状态。在RFID应用中，标签大部分时间是不工作的，而用于接收读写器信号的电路状态(接收状态)往往需要较高功耗，严重影响标签寿命，因此一般采用唤醒技术：标签大部分时间处于一种极低功耗的休眠状态，读写器要访问标签时，首先通过唤醒信号唤醒标签，使标签进入可以接收读写器信号的状态，再发送有效读写器信号与标签交互。

唤醒技术典型地分为外部唤醒、周期(内部)唤醒两种。外部唤醒包括采用低频唤醒、红外唤醒、磁场唤醒等；周期唤醒是指在不与读写器进行信息交互时，标签周期性处于休眠状态、侦听状态，在侦听状态，标签可以接收读写器的唤醒信号，进而进入工作状态，与读写器进行信息交互。由于在侦听状态下，标签处于接收状态，功耗较高，因此标签侦听时间(处于侦听状态的时间，也称休眠状态超时时间)一般远小于休眠时间(处于休眠状态的时间)，休眠状态和侦听状态共同组成标签的一个唤醒周期。

外部唤醒一般功耗较低，但需要增加额外的硬件消耗，导致成本增加，且唤醒距离往往与射频作用距离相差甚远，因此在有源RFID中，周期应用广泛。

对于采取周期唤醒的标签，由于读写器不能准确预知标签何时进入侦听状态，要确保能够唤醒标签，读写器需要连续发送“休眠时间+侦听时间”的信号。如附图1所示，标签可能在读写器刚开始发送信号时就进入侦听状态，收到该信号；也可能在读写器发送最后一条信号时进入侦听状态，收到该信号，平均而言，标签在(休眠时间+侦听时间)／2的时间内无谓地处于功耗较高的准备接收读写器有效信号的状态，增加了功耗。

同时，为确保能够接收到读写器指令，标签的侦听时间要足够长，至少为两个完整读写器信号时间，若对于标签在侦听状态下支持的信号不经优化，信号中还可能含有某些冗余信息，导致标签的侦听时间过长，进而影响到标签待机功耗的增加，进一步影响标签寿命。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种降低周期唤醒有源RFID标签功耗的方法，提高标签寿命。其基本原理是：采用一种带定时信息的周期唤醒信号唤醒标签，标签收到定时信息信号后，通过定时信息判断读写器有效信号到来的时间，并根据该时间进行低功耗处理，降低功耗。

进一步的，本发明所指的带定时信息的周期唤醒信号可以是带定时信息的任何用于驱动有源RFID在信号指定时刻有一段时间标签退出休眠状态的信号，其特征在于信号带有定时信息，标签可以根据定时信息计算有效读写器指令的到达时刻，并采取相应措施，降低功耗。

带定时信息的周期唤醒信号数据帧，典型地，采用在规定的数据帧结构和信号格式下，最短的数据帧，以降低标签为接收该信号需要预设的时间(侦听时间)，进而降低标签的待机功耗。

进一步的，带定时信息的周期唤醒信号也可以根据应用需要采取长度超过最短数据帧的帧结构。

进一步的，为避免因带定时信息的周期唤醒信号数据帧长度较短，信息量偏低，应用中可能出现大量标签被唤醒，而读写器只对其中一个或几个标签操作，大部分标签虽不被操作，但仍需长时间处于工作状态，导致功耗浪费的问题，可以进一步在标签的侦听状态和工作状态之间设置一个过渡状态。过渡状态的状态超时时间比工作状态的状态超时时间短的多，标签进入过渡状态后，读写器立即向标签发送信号，比如带标签ID信息的点对点操作信号、带操作密码的广播操作信号等，需要响应该信号的标签，进入工作状态；无需响应该指令的标签，在过渡状态的状态超时时间到达后，进入休眠状态。

附图说明

图1传统周期唤醒过程示意图

图2采用带定时信息的周期唤醒信号唤醒过程示意图

具体实施方式

本发明的目的是提供一种降低周期唤醒有源RFID标签功耗的方法，提高标签寿命。