專利名稱：射頻識別讀取器、射頻識別標簽及識別標簽的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻識別(RFID)讀取器、一種RFID標簽以及一種用于使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)和方法，更具體地講，涉及一種RFID讀取器、一種RFID標簽和一種用于使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)和方法，通過該系統(tǒng)和方法，使用比特同步信號來識別RFID標簽。
背景技術(shù)：
RFID技術(shù)是一種自動識別和數(shù)據(jù)捕捉(AIDC)技術(shù)，它使用射頻(RF)信號以非接觸式方式讀取存儲在具有嵌入的微芯片的標簽中的數(shù)據(jù)。
RFID系統(tǒng)包括附在對象上的RFID標簽和讀取存儲在RFID標簽中的數(shù)據(jù)的RFID讀取器。RFID標簽包括微芯片和RF天線。對象的識別碼和與該對象相關(guān)的數(shù)據(jù)被存儲在微芯片中。RF天線無線地將數(shù)據(jù)發(fā)送到RFID讀取器和從RFID讀取器接收數(shù)據(jù)。
RFID系統(tǒng)提供用于識別RFID標簽的兩種類型的RFID讀取器。一種類型的RFID讀取器一次識別一個RFID標簽。這種類型的RFID讀取器可被用于貨物在其上順序移動的傳送帶。另一種類型的RFID讀取器同時識別多個RFID標簽。這種類型的RFID讀取器可被用于貨物保管和在店鋪結(jié)賬的貨物。
在第二種RFID讀取器中，由于多個RFID標簽同時產(chǎn)生響應(yīng)信號，所以響應(yīng)信號之間可能會發(fā)生沖突。為了避免這種沖突，防沖突技術(shù)是必要的。在這方面，已研究了各種防沖突技術(shù)。目前采用的防沖突技術(shù)包括ALOHA型防沖突技術(shù)和二進制型防沖突技術(shù)。ALOHA型防沖突技術(shù)的問題在于如果在包括在一個時隙(slot)中的仲裁階段和識別階段中頻繁發(fā)生沖突，則處理速度變慢。ALOHA型防沖突技術(shù)的另一問題在于即使在不同的時隙中的仲裁階段和識別階段中很少發(fā)生沖突，但是由于附加的仲裁階段也會導(dǎo)致花費很長的時間。二進制型防沖突技術(shù)包括逐比特模式和二進制樹模式。二進制型防沖突技術(shù)的問題在于如果RFID標簽的ID加長，則會花費很長的時間。雖然使用了ALOHA型防沖突技術(shù)或二進制型防沖突技術(shù)，但是難以識別存在于RFID讀取器的無線電波范圍中的RFID標簽的數(shù)量。因此，通過隨機的時隙數(shù)量來執(zhí)行仲裁階段。
在這種情況下，如果RFID標簽的數(shù)量大于隨機的時隙數(shù)量，則由于沖突可能導(dǎo)致過多的時耗。如果RFID標簽的數(shù)量小于隨機的時隙數(shù)量，則由于空白響應(yīng)(blank response)可能導(dǎo)致過多的時耗。

發(fā)明內(nèi)容
研究本發(fā)明是為了解決與傳統(tǒng)布置有關(guān)的以上缺點和其它問題。本發(fā)明的一方面在于提供一種RFID讀取器、一種RFID標簽、一種用于使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)和方法，通過該系統(tǒng)和方法，使用比特同步信號可更快地識別在RFID讀取器的無線電波范圍中的多個RFID標簽。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種使用比特同步信號的RFID讀取器來基本實現(xiàn)前述和其它方面和優(yōu)點，所述RFID讀取器包括讀取器通信單元，將比特同步信號和包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號發(fā)送給外部標簽，并接收從標簽發(fā)送的響應(yīng)信號和標簽數(shù)據(jù)；響應(yīng)信號計數(shù)單元，對接收的響應(yīng)信號計數(shù)；和讀取器控制單元，響應(yīng)于響應(yīng)信號計數(shù)單元的計數(shù)結(jié)果，控制通過讀取器通信單元將具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標簽。
所述響應(yīng)信號計數(shù)單元可將接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的編號，并可對其各自的編號計數(shù)。
此外，如果空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元可控制RFID讀取器的操作以結(jié)束該操作。
此外，如果無沖突比特的數(shù)量是“0”且沖突比特的數(shù)量與隨機數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元可在預(yù)定范圍內(nèi)增加隨機數(shù)產(chǎn)生界限，并且讀取器通信單元可發(fā)送包括增加的隨機數(shù)產(chǎn)生界限的發(fā)送請求信號。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種使用比特同步信號的RFID標簽，包括標簽通信單元，從外部RFID讀取器接收包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；隨機產(chǎn)生單元，如果接收到發(fā)送請求信號，則產(chǎn)生隨機比特和隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)；比特同步信號計數(shù)單元，對接收的比特同步信號計數(shù)；和標簽控制單元，如果計數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則控制根據(jù)產(chǎn)生的隨機比特發(fā)送響應(yīng)信號，并且如果所述無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則發(fā)送標簽數(shù)據(jù)。
所述RFID標簽還可包括模式轉(zhuǎn)換單元，在發(fā)送標簽數(shù)據(jù)之后，在標簽控制單元的控制下，將當前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)，包括RFID讀取器，發(fā)送包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；和RFID標簽，產(chǎn)生隨機比特和隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)，并對比特同步信號計數(shù)，如果計數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機比特發(fā)送響應(yīng)信號，如果所述無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器。
在發(fā)送所述標簽數(shù)據(jù)之后，RFID標簽可將當前模式轉(zhuǎn)換到休眠模式。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種在包括標簽和讀取器的RFID系統(tǒng)中的使用比特同步信號來識別標簽的方法，該方法包括將比特同步信號和包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號從讀取器發(fā)送到標簽；通過標簽產(chǎn)生隨機比特和所述隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)；通過標簽對比特同步信號計數(shù)，如果計數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機比特將響應(yīng)信號發(fā)送給讀取器；通過讀取器對響應(yīng)信號計數(shù)，并根據(jù)計數(shù)結(jié)果，將具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標簽；和通過標簽接收無沖突比特的編號，如果該無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給讀取器。
所述對響應(yīng)信號計數(shù)的步驟可包括將響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對這些編號計數(shù)。
此外，所述方法還可包括在通過標簽發(fā)送標簽數(shù)據(jù)之后，將當前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。


通過參考附圖對本發(fā)明的某些示例性實施例進行描述，本發(fā)明的以上方面和特征將更清楚，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號的RFID讀取器的方框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號的RFID標簽的方框圖；圖4示出使用比特同步信號的RFID標簽的響應(yīng)結(jié)果；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標簽的方法的流程圖；和圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標簽的方法的效果的曲線圖。
具體實施例方式
將參考附圖來更詳細地描述本發(fā)明的某些示例性實施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)包括RFID讀取器100和多個RFID標簽200。
RFID讀取器100使用天線連續(xù)發(fā)射無線電波。從RFID讀取器100發(fā)射的無線電波被發(fā)送到存在于該無線電波范圍內(nèi)的至少一個RFID標簽200。此外，RFID讀取器100固定在諸如蜂窩電話和個人數(shù)字助理(PDA)的無線電終端裝置上，并且其位置隨時改變。
在本發(fā)明的示例性實施例中，RFID讀取器100通過天線將對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號發(fā)送給RFID標簽200，并從RFID標簽200接收響應(yīng)信號和標簽數(shù)據(jù)。隨后將參考圖2更詳細地描述RFID讀取器100。
RFID標簽200可固定在各種類型的對象上，并且其位置可隨時間改變。如果RFID標簽200位于從RFID讀取器100發(fā)射的無線電波范圍內(nèi)，則RFID標簽200接收從RFID讀取器100發(fā)射的無線電波。
在本發(fā)明的示例性實施例中，RFID標簽200基于從RFID讀取器100發(fā)送的發(fā)送請求信號來產(chǎn)生隨機數(shù)和隨機比特。
此外，RFID標簽200對從RFID讀取器100發(fā)送的比特同步信號計數(shù)，將計數(shù)結(jié)果與所述隨機數(shù)進行比較，并且如果計數(shù)結(jié)果與所述隨機數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機比特發(fā)送響應(yīng)信號。
此外，如果從RFID讀取器100發(fā)送的無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則RFID標簽200將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。隨后將參考圖3更詳細地描述RFID標簽200。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號的RFID讀取器的方框圖。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號的RFID讀取器100包括讀取器通信單元110、響應(yīng)信號計數(shù)單元120和讀取器控制單元130。
讀取器通信單元110將比特同步信號和包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號發(fā)送給RFID標簽200，并從RFID標簽200接收響應(yīng)信號和標簽數(shù)據(jù)以將其提供給讀取器控制單元130。
響應(yīng)信號計數(shù)單元120對通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號計數(shù)。在本發(fā)明的本示例性實施例中，響應(yīng)信號計數(shù)單元120將通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對它們計數(shù)。
讀取器控制單元130控制RFID讀取器100的全部操作，并且還控制讀取器通信單元110和響應(yīng)信號計數(shù)單元120之間的信號輸入和輸出。
讀取器控制單元130根據(jù)響應(yīng)信號計數(shù)單元120的計數(shù)結(jié)果控制讀取器通信單元110將具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給RFID標簽200。
如果無沖突比特的數(shù)量是0且沖突比特的數(shù)量與隨機數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元130在預(yù)定范圍內(nèi)增加隨機數(shù)的產(chǎn)生界限。然后，讀取器控制單元130產(chǎn)生包括增加的隨機數(shù)產(chǎn)生界限的發(fā)送請求信號，并控制讀取器通信單元110將產(chǎn)生的發(fā)送請求信號發(fā)送給RFID標簽200。
如果確定由響應(yīng)信號計數(shù)單元120計數(shù)的空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機數(shù)產(chǎn)生界限一致，即，如果由于所有的RFID標簽200都不發(fā)送任何響應(yīng)信號而導(dǎo)致空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元130控制RFID讀取器100停止RFID讀取器100的操作。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號的RFID標簽的方框圖。
參考圖3，RFID標簽200包括標簽通信單元210、隨機產(chǎn)生單元220、比特同步信號計數(shù)單元230、模式轉(zhuǎn)換單元240、存儲器單元250和標簽控制單元260。
標簽通信單元210從RFID讀取器100接收包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號，并將發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號發(fā)送給標簽控制單元260。
如果在標簽控制單元260的控制下標簽通信單元210到達來自RFID讀取器100的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號的發(fā)送時刻，則標簽通信單元210將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。
標簽通信單元210可以是在傳統(tǒng)標簽中設(shè)置的天線。所述天線用來接收從RFID讀取器100發(fā)送的信號或者發(fā)送從標簽控制單元260產(chǎn)生的信號。所述天線可包括線圈。如果從RFID讀取器100接收到無線電波，則所述天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，并將其提供給標簽控制單元260。
如果通過標簽通信單元210從RFID讀取器100接收到對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號，則隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生包括在接收的發(fā)送請求信號中的隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)，并且還產(chǎn)生隨機比特“0”或“1”。
由隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機數(shù)被用于確定標簽對通過標簽通信單元210從RFID讀取器100接收的比特同步信號的響應(yīng)時刻。
此外，由隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機比特被用于確定標簽在響應(yīng)時刻的響應(yīng)信號的類型。如果當根據(jù)所述隨機比特發(fā)送不同類型的響應(yīng)信號時不同響應(yīng)信號之間發(fā)生沖突，則很容易檢測到?jīng)_突已發(fā)生。
比特同步信號計數(shù)單元230對通過標簽通信單元210從RFID讀取器100接收的比特同步信號計數(shù)以確定標簽的響應(yīng)時刻。
模式轉(zhuǎn)換單元240在標簽控制單元260的控制下將RFID標簽200的當前模式轉(zhuǎn)換為預(yù)定模式。根據(jù)RFID標簽200的類型，可由模式轉(zhuǎn)換單元240轉(zhuǎn)換的模式示例包括正常模式、休眠模式和備用模式。
存儲器單元250可存儲RFID標簽200的操作所需的程序，還可存儲將響應(yīng)于RFID讀取器100的發(fā)送請求信號被發(fā)送給RFID讀取器100的標簽數(shù)據(jù)。所述標簽數(shù)據(jù)包括關(guān)于附有RFID標簽200的產(chǎn)品(或標簽擁有者)的各種信息，諸如產(chǎn)品指南、個人信息和/或標簽ID。此外，由隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機數(shù)和隨機比特可被臨時存儲在存儲器單元250中。
標簽控制單元260控制RFID標簽200的全部操作，并且還控制標簽通信單元210、隨機產(chǎn)生單元220、比特同步信號計數(shù)單元230、模式轉(zhuǎn)換單元240和存儲器單元250之間的信號輸入和輸出。
如果由比特同步信號計數(shù)單元230計數(shù)的比特同步信號與由隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則標簽控制單元260控制標簽通信單元210根據(jù)隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機比特將響應(yīng)信號發(fā)送給RFID讀取器100。
如果通過標簽通信單元210接收到的無沖突比特的編號與由隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則標簽控制單元260提取存儲在存儲器單元250中的標簽數(shù)據(jù)，并控制標簽通信單元210將提取的標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。
在控制標簽通信單元210將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100之后，標簽控制單元260控制模式轉(zhuǎn)換單元240將當前模式轉(zhuǎn)換為不發(fā)送對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號的任何響應(yīng)信號的休眠模式。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號的RFID標簽的響應(yīng)結(jié)果。
如圖2所示，RFID讀取器100的響應(yīng)信號計數(shù)單元120將通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對它們計數(shù)。
參考圖4，根據(jù)示例性實施例，顯示了分別由響應(yīng)信號計數(shù)單元120計數(shù)的空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的編號。在本發(fā)明的示例性實施例中，示例性地顯示了存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的多個RFID標簽200，即標簽#1到標簽#N。
根據(jù)示例性實施例，標簽#1到標簽#N具有由隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的各自的隨機數(shù)RN和各自的隨機比特r。標簽#1的隨機數(shù)是“0”，它的隨機比特是“1”。標簽#2的隨機數(shù)是“3”，它的隨機比特是“1”。標簽#3的隨機數(shù)是“3”，它的隨機比特是“0”。標簽#4的隨機數(shù)是“4”，它的隨機比特是“0”。標簽#5的隨機數(shù)是“1”，它的隨機比特是“1”。標簽#6的隨機數(shù)是“2”，它的隨機比特是“0”。標簽#N的隨機數(shù)是“N”，它的隨機比特是“0”。
如果通過RFID讀取器100的讀取器通信單元110將比特同步信號與仲裁開始(SOA)信號一起發(fā)送給RFID標簽200，則RFID標簽200通過比特同步信號計數(shù)單元230對比特同步信號計數(shù)，以當接收到與RFID標簽200的隨機數(shù)對應(yīng)的比特同步信號時，發(fā)送RFID標簽200的響應(yīng)信號。RFID標簽200發(fā)送其響應(yīng)信號，直到從RFID讀取器100發(fā)送仲裁結(jié)束(EOA)信號。
因而，當接收到第0比特同步信號時，標簽#1發(fā)送響應(yīng)信號“1”。當接收到第3比特同步信號時，標簽#2發(fā)送響應(yīng)信號“1”。當接收到第3比特同步信號時，標簽#3發(fā)送響應(yīng)信號“0”。當接收到第4比特同步信號時，標簽#4發(fā)送響應(yīng)信號“0”。當接收到第1比特同步信號時，標簽#5發(fā)送響應(yīng)信號“1”。當接收到第2比特同步信號時，標簽#6發(fā)送響應(yīng)信號“0”。當接收到第N比特同步信號時，標簽#N發(fā)送響應(yīng)信號“0”。
根據(jù)通過與第0比特同步信號對應(yīng)的標簽#1、與第4比特同步信號對應(yīng)的標簽#4、與第1比特同步信號對應(yīng)的標簽#5、與第2比特同步信號對應(yīng)的標簽#6和與第N比特同步信號對應(yīng)的標簽#N而獲得的N1來確定具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的數(shù)量。
根據(jù)在標簽#1到標簽#N之中沒有響應(yīng)的第(N-1)比特同步信號N0來確定空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量。
根據(jù)通過與第3比特同步信號對應(yīng)的標簽#2和標簽#3而獲得的NC來確定具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的數(shù)量。雖然標簽#2和#3已同時發(fā)送響應(yīng)信號，但是由于標簽#2的隨機比特是“1”而標簽#3的隨機比特是“0”，所以可容易地檢測到已發(fā)生沖突。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的防沖突技術(shù)即使用比特同步信號來識別標簽的方法的流程圖。
RFID讀取器100通過讀取器通信單元100發(fā)送包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號和比特同步信號以從RFID標簽200接收標簽數(shù)據(jù)(S300)。
如果從RFID讀取器100發(fā)送對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號和比特同步信號，則存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的多個RFID標簽200接收該發(fā)送請求信號和比特同步信號。在這種情況下，每個RFID標簽200通過隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生包括在發(fā)送請求信號中的隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)，并且還產(chǎn)生隨機比特“0”或“1”(S310)。
RFID標簽200通過比特同步信號計數(shù)單元230對從RFID讀取器100發(fā)送的比特同步信號計數(shù)。在接收到SOA信號之后，通過比特同步信號計數(shù)單元230對比特同步信號計數(shù)，直到RFID標簽200接收到EOA信號(S320)。
RFID標簽200的標簽控制單元260確定由比特同步信號計數(shù)單元230計數(shù)的比特同步信號是否與由隨機產(chǎn)生單元220產(chǎn)生的隨機數(shù)一致(S330)。
在步驟S330中，如果所述比特同步信號與所述隨機數(shù)一致，則標簽控制單元260控制標簽通信單元210將響應(yīng)信號發(fā)送給RFID讀取器100。標簽通信單元210在標簽控制單元260的控制下將響應(yīng)信號發(fā)送給RFID讀取器100(S340)。
通過RFID讀取器100的讀取器通信單元110接收從RFID標簽200發(fā)送的響應(yīng)信號。響應(yīng)信號計數(shù)單元120將通過讀取器通信單元110接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、無沖突比特的編號和沖突比特的編號，然后對它們計數(shù)(S350)。
在通過RFID讀取器100的響應(yīng)信號計數(shù)單元120分別對空白響應(yīng)信號比特的編號、無沖突比特的編號和沖突比特的編號計數(shù)之后，讀取器控制單元130控制讀取器通信單元110在讀取器控制單元130的控制下將無沖突比特的編號發(fā)送給RFID標簽200(S360)。
如果無沖突比特的編號被從RFID讀取器100發(fā)送給RFID標簽200，則標簽控制單元260確定發(fā)送的無沖突比特的編號是否與先前產(chǎn)生的隨機數(shù)一致(S370)。
如果在步驟370中發(fā)送的無沖突比特的編號與先前產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則標簽控制單元260從RFID標簽200提取存儲在存儲器單元250中的標簽數(shù)據(jù)，并控制標簽通信單元210將提取的標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100。標簽通信單元210在標簽控制單元260的控制下將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器100(S380)。
在標簽數(shù)據(jù)被從RFID標簽200發(fā)送到RFID讀取器100之后，標簽控制單元260控制模式轉(zhuǎn)換單元240將RFID標簽200的當前模式轉(zhuǎn)換為休眠模式。模式轉(zhuǎn)換單元240在標簽控制單元260的控制下將當前模式轉(zhuǎn)換為休眠模式(S390)。由于當前模式被轉(zhuǎn)換到休眠模式，所以RFID標簽200不對RFID讀取器100的發(fā)送請求信號作出響應(yīng)，直到過去預(yù)定時間或者在標簽控制單元260的控制下休眠模式被轉(zhuǎn)換為正常模式。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號來識別標簽的方法的效果的曲線圖。
根據(jù)傳統(tǒng)的防沖突技術(shù)標準，存在包括ISO 18000-6Type A、EPC Class1(HF)和EPC Class 1 Generation 2的aloha型防沖突技術(shù)以及包括RFID指南、ISO 18000-6 Type B和EPC Class 0(UHF)的二進制型防沖突技術(shù)。
圖6的曲線圖顯示了分別使用最新標準EPC Class 1 Generation 2和根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號識別標簽的方法來識別相同數(shù)量的標簽所需的時間。
通過RFID讀取器100識別預(yù)定數(shù)量的RFID標簽200所需的時間可通過方程(1)獲得。
αrN,n=NBn,1N(r)=Nnr(1N)r(1-1N)n-r...(1)]]>在方程(1)中，α表示預(yù)期值，N表示比特同步信號的數(shù)量，n表示標簽的數(shù)量，B表示概率，r表示一個比特同步信號中的標簽的數(shù)量。
如表1所示，對于每個識別時間，獲得了分別通過標準EPC Class 1Generation 2和根據(jù)本發(fā)明的標簽識別方法所識別的標簽的數(shù)量。
表1

可通過圖6的曲線圖來表示表1。參考表1和圖6，在根據(jù)本發(fā)明的使用比特同步信號來識別標簽的方法中，在與EPC Class 1 Generation 2預(yù)期的識別時間的12％到25％對應(yīng)的時間內(nèi)可識別存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的所有RFID標簽200。
總之，在根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用比特同步信號來識別標簽的方法中，每個標簽的識別時間可被均勻地提供，而不必考慮存在于RFID讀取器100的無線電波范圍中的RFID標簽200的數(shù)量。換句話說，識別第1到第N RFID標簽200所需的時間對應(yīng)于識別一個RFID標簽所需的時間×N。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的RFID讀取器、RFID標簽和使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)和方法中，使用比特同步信號可更快地識別RFID讀取器的無線電波范圍中的多個RFID標簽，并且可均勻地提供每個標簽的識別時間，而不必考慮RFID標簽的數(shù)量。
前述示例性實施例和優(yōu)點僅僅是示例性的，而不應(yīng)該被理解為限制本發(fā)明。本教導(dǎo)可容易地應(yīng)用于其它類型的設(shè)備。此外，本發(fā)明示例性實施例的描述的意圖是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的范圍，并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，許多替換、修改和改變將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種使用比特同步信號的射頻識別讀取器，包括讀取器通信單元，將比特同步信號和包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號發(fā)送給外部標簽，接收從標簽發(fā)送的響應(yīng)信號，還接收標簽數(shù)據(jù)；響應(yīng)信號計數(shù)單元，對接收的響應(yīng)信號計數(shù)；和讀取器控制單元，響應(yīng)于響應(yīng)信號計數(shù)單元的計數(shù)結(jié)果，控制通過讀取器通信單元將具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標簽。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀取器，其中，所述響應(yīng)信號計數(shù)單元將接收的響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的編號，并對其各自的編號計數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻識別讀取器，其中，如果空白響應(yīng)信號比特的數(shù)量與隨機數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元控制射頻識別讀取器的操作以結(jié)束該操作。
4.如權(quán)利要求2所述的射頻識別讀取器，其中，如果無沖突比特的數(shù)量是“0”且沖突比特的數(shù)量與隨機數(shù)產(chǎn)生界限一致，則讀取器控制單元在預(yù)定范圍內(nèi)增加隨機數(shù)產(chǎn)生界限，并且讀取器通信單元發(fā)送包括增加的隨機數(shù)產(chǎn)生界限的發(fā)送請求信號。
5.一種使用比特同步信號的射頻識別標簽，包括標簽通信單元，從外部射頻識別讀取器接收包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；隨機產(chǎn)生單元，如果接收到發(fā)送請求信號，則隨機產(chǎn)生單元產(chǎn)生隨機比特和隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)；比特同步信號計數(shù)單元，對接收的比特同步信號計數(shù)；和標簽控制單元，如果計數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則標簽控制單元控制根據(jù)產(chǎn)生的隨機比特發(fā)送響應(yīng)信號，并且如果所述無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則發(fā)送標簽數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻識別標簽，還包括模式轉(zhuǎn)換單元，在發(fā)送標簽數(shù)據(jù)之后，在標簽控制單元的控制下，將當前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。
7.一種使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)，包括射頻識別讀取器，發(fā)送包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；和射頻識別標簽，產(chǎn)生隨機比特和隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)，并對比特同步信號計數(shù)，如果計數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機比特發(fā)送響應(yīng)信號，并且如果所述無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給射頻識別讀取器。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，在發(fā)送標簽數(shù)據(jù)之后，射頻識別標簽將當前模式轉(zhuǎn)換到休眠模式。
9.一種在包括標簽和讀取器的射頻識別系統(tǒng)中的使用比特同步信號來識別標簽的方法，該方法包括將比特同步信號和包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號從讀取器發(fā)送到標簽；通過標簽產(chǎn)生隨機比特和所述隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)；通過標簽對比特同步信號計數(shù)，如果計數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機比特將響應(yīng)信號發(fā)送給讀取器；通過讀取器對響應(yīng)信號計數(shù)，并根據(jù)計數(shù)結(jié)果，將具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號發(fā)送給標簽；和通過標簽接收無沖突比特的編號，如果該無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給讀取器。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述對響應(yīng)信號計數(shù)的步驟包括將響應(yīng)信號劃分為空白響應(yīng)信號比特的編號、具有一個響應(yīng)信號的無沖突比特的編號和具有至少兩個響應(yīng)信號的沖突比特的編號，以分別對這些編號計數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在通過標簽發(fā)送標簽數(shù)據(jù)之后，將當前模式轉(zhuǎn)換成休眠模式。
全文摘要
公開了一種射頻識別(RFID)讀取器、一種RFID標簽和一種用于使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)和方法。所述用于使用比特同步信號來識別標簽的系統(tǒng)包括RFID讀取器，發(fā)送包括隨機數(shù)產(chǎn)生界限的對于標簽數(shù)據(jù)的發(fā)送請求信號、比特同步信號和無沖突比特的編號；和RFID標簽，產(chǎn)生隨機比特和隨機數(shù)產(chǎn)生界限內(nèi)的隨機數(shù)，并對比特同步信號計數(shù)，并且如果計數(shù)的比特同步信號與產(chǎn)生的隨機數(shù)一致，則根據(jù)所述隨機比特發(fā)送響應(yīng)信號，如果所述無沖突比特的編號與所述隨機數(shù)一致，則將標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID讀取器。因而，可均勻地提供每個標簽的識別時間，而不必考慮RFID標簽的數(shù)量。
文檔編號G06K19/077GK1855115SQ20061007248
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者梁真榮 申請人:三星電子株式會社