[发明专利]可靠通信的一种新颖协议的方法和射频识别系统

说明书

本发明涉及射频识别系统，具体涉及射频识别系统中的通信协议。

数亿万美元的自动识别产业拥有条形码设备、磁卡阅读器、智能卡、光字符识别、扫描器、话音识别系统和射频识别(RFID)系统。RFID系统于20世纪80年代中叶开始使用。在1993年，条形码设备估计在自动识别(ID)市场上占全世界收入的75％以上，而RFID占3％。

条形码设备提供了一种极好的低造价的数据集总装置。条形码的缺点是要求从读码器到标记(tag)成直视线。条形码当受到污物、雪等之类的东西的损坏或阻挡后通常是不可靠的。在使用条形码时所遇到的大多数问题可以通过使用各种RFID标记得以避免。

通常RFID标记系统包括标记器(tag)或应答器和基本单元(BaseUnits)或询问器。当应答器从询问器收到一个信号后，便被说为进行问答对话了。在典型情况下，应答器通过送回一个或多个信号来指示标记器存储的数据以作为响应。一些RFID应答器除了在与阅读器不成视线时能够读出之外，还能够以300千米/时的速度从100米远处阅读。通常，数据容量范围为1比特到64000比特，工作频率范围为37KHz到2.45GHz。应用范围从跟踪鱼群的迁移到把车辆信息传送给船队管理系统。

此外，还有从/往应答器读/写数据的RFID系统。读/写RFID系统的目标市场是存取控制。例如，一个公共汽车通行量(bus pass)可能有一个平衡值存储在存储器中，利用RFID系统可将车费从该平衡值中扣除。

由于许多读/写RFID系统将用于金融交易方面，因而现在存在对于可靠的RFID协议的需求。一种可靠的协议对于提供有效的数据传送，并防止假冒传输和差错检测是非常需要的。

图1是按照本发明的提供可靠通信协议的射频识别系统一种优选实施例的示意图。

图2是按照本发明的采用询问器提供可靠通信协议的方法的优选实施例步骤流程图。

图3是按照本发明的采用应答器提供可靠通信协议的方法的优选实施例步骤的流程图。

图4是按照本发明的一种写协议的优选实施例的示意图。

图5是按照本发明的一种读协议的优选实施例的示意图。

图6是按照本发明的一个询问帧的优选实施例的示意图。

图7是按照本发明的一个读命令帧的优选实施例的示意图。

图8是按照本发明的一个写命令帧的优选实施例的示意图。

图9是按照本发明的一个询问确认帧的优选实施例的示意图。

图10是按照本发明的一个读确认帧的优选实施例的示意图。

图11是按照本发明的一个写确认帧的优选实施例的示意图。

图12是按照本发明的提供可靠通信协议的方法的优选实施例步骤的流程图。

总的说来，本发明提供一种用于射频识别(RFID)系统的协议。RFID系统包括至少一个询问器和至少一个应答器。该协议允许询问器以很低的差错率或伪交易进入应答器。

图1以标号100示出按照本发明的提供可靠通信协议的射频识别系统的一种优选实施例的示意图。

该射频识别系统包括一个询问器102和一个应答器104。

询问器102(或阅读器)发送多个询问器帧106和接收多个应答器帧114的至少一帧。应答器104(或标记器)发送多个应答器帧114和接收多个询问器帧106的至少一帧。一种典型的询问器包括至少一副用于发送和接收的天线、一个接至天线加RF单元和一个数字控制器。由于典型的询问器(或阅读器)是公知的，故这里不再赘述。一种典型的询问器的例子在美国专利5,196,846中已描述了。然而，本发明也可以利用其它的询问器来实施。数字控制器确定所要发送的询问帧106，并解码所收到的应答帧114。在一些应用方面，询问器还与诸如计算机之类的外围装置相连接。

一种典型的应答器包括一个接收机/发射机单元、一个控制电路和一个存储装置。由于典型的应答器是公知的，故这里不再赘述。在美国专利5,196,846中描述了典型的应答机的例子。然而，本发明也可以采用其它应答器来实施。存储装置的数据容量根据给定应用的尺寸和造价的限制而定。目前的数据容量范围为1比特到数千比特。控制装置读出存储在存储装置中的数据，以提供一个信号，由接收机/发射机单元传送。该信号可以采用诸如二进制的相移键控BPSK之类的调制方式来提供。控制电路还可以翻译由接收机/发射机单元所收到的信号，同时根据该信号可以将数据写入存储装置。