專利名稱：用于讀取多個射頻識別標(biāo)簽的沖突解決方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及解決由于同時接收數(shù)據(jù)傳送所產(chǎn)生沖突的方法和設(shè)備，更具體地涉及解決由于同時接收來自多個傳感器的數(shù)據(jù)傳送所產(chǎn)生沖突的方法和設(shè)備。
RF識別標(biāo)簽有許多的應(yīng)用，包括但并不限于個人識別，公用線路標(biāo)記，目標(biāo)追蹤，等等。當(dāng)通過無線方法(或公用線路)通信時，就必需解決由于同時讀取多個單元所產(chǎn)生的潛在的沖突或爭用。每個這樣的系統(tǒng)需要一個主發(fā)送/接收單元來區(qū)別潛在的多個標(biāo)簽。同時接收多個傳送就需要主發(fā)送/接收單元通過多次詢問(例如發(fā)送)和進一步處理接收信號來排序傳送沖突。
公用線路通常使用地下標(biāo)志標(biāo)記以幫助確認(rèn)它們的位置。通過射頻(RF)發(fā)射機可測定這些地下標(biāo)志，射頻發(fā)射機詢問這些標(biāo)志，標(biāo)志依次發(fā)送一個應(yīng)答信號。由于標(biāo)志互相埋的很近，詢問發(fā)射機常常會同時接收到多個信號。當(dāng)同時接收兩個信號時，就稱作“沖突”。人們研制了避免這些沖突的接收信號處理技術(shù)。
發(fā)送/接收反沖突系統(tǒng)的一個基本概念是設(shè)計該系統(tǒng)，使得在一次只有一個發(fā)送器(例如標(biāo)志器)應(yīng)答，從而使詢問接收器讀取應(yīng)答發(fā)送器的序列號，并且不與同時發(fā)送的其他信號沖突。占用相同時間頻率空間的信號對嘗試接收該信號的接收器產(chǎn)生噪聲。此外，有相似的調(diào)制和數(shù)據(jù)速度的相似信號產(chǎn)生相干噪聲，出現(xiàn)這種情況就很難接收到另一個信號。
人們應(yīng)用了幾種技術(shù)嘗試解決這些問題。一種技術(shù)為返回的信號設(shè)計了唯一的時間片。這稱作時分多址聯(lián)接(TDMA)。這種技術(shù)需要大量的時間片用于含有許多可能信號的系統(tǒng)。在使用發(fā)送/接收標(biāo)志器的系統(tǒng)中采用該技術(shù)來避免沖突，因為發(fā)送器并不知道哪個標(biāo)志器會被首先詢問，這就需要許多分配的時間片。這就使該技術(shù)在含有許多潛在發(fā)送器的系統(tǒng)中變得不能實行。
另一種技術(shù)使用了頻分技術(shù)。在該協(xié)議中，稱作頻分多址(FDMA)，即把每個信號分配到唯一的頻率。象TDMA一樣，F(xiàn)DMA需要許多的分配頻率，因此該應(yīng)用在產(chǎn)生大量的潛在被詢問標(biāo)志器的公用詢問標(biāo)志器中變得不能實行。
另一種技術(shù)使用了碼分技術(shù)。在該協(xié)議中，稱作碼分多址(CDMA)，每個信號使用不同的碼元。在實用標(biāo)記系統(tǒng)的使用中，該技術(shù)遇到了和TDMA和FDMA相同的失效問題。
另一種技術(shù)結(jié)合了碼分技術(shù)和時分技術(shù)。英國專利GB 2 259 227公開了該技術(shù)的一個范例，揭示了處理多個信號的TDMA/CDMA結(jié)合技術(shù)。另一個范例由美國專利5,606,322(Allen等)公開，揭示了用于避免RF沖突產(chǎn)生偽隨機信號的方法和設(shè)備。但是，這僅僅減小了潛在沖突的數(shù)碼，并沒有解決大量潛在發(fā)送器的問題。
另一種技術(shù)使用隨機延遲和碼分/頻分技術(shù)。這些技術(shù)需要復(fù)雜的處理器來產(chǎn)生隨機的延遲。而且，在這樣的系統(tǒng)中還可能有沖突。
美國專利4,471,345(Barrett，Jr)揭示了進入通信系統(tǒng)的隨機標(biāo)簽。在這個系統(tǒng)中，在入口單元和識別標(biāo)簽之間的通信通過連續(xù)地發(fā)射詢問信號完成，通過尾隨接聽間隙的各個入口單元的碼型組成上述詢問信號。具有這樣詢問信號范圍的標(biāo)簽測試輸入信號的頻率，比特寬度，比特速度，前同步碼和設(shè)備識別碼。如果標(biāo)簽接收了已預(yù)編入程序的有效信號，這樣的信號同步和開始多個標(biāo)簽響應(yīng)，所述響應(yīng)伴隨著給出的整個響應(yīng)時間間隔和在隨機選擇的時間片中傳送的各個響應(yīng)。
另一種技術(shù)只向特定的標(biāo)志傳送信號。只有包括正確地址的標(biāo)志才會響應(yīng)。這個系統(tǒng)需要預(yù)先了解潛在發(fā)送器，而這在公用標(biāo)志系統(tǒng)中通常是不能實現(xiàn)的。
美國專利5,521,601(Kandlur等)揭示了區(qū)別多個標(biāo)志的功率有效技術(shù)。該專利提供了標(biāo)志識別系統(tǒng)和方法，用于識別在讀取終端范圍的標(biāo)志，在讀取終端，標(biāo)志被分成更小的組元并且在一時間識別一組元,于是通過使不在當(dāng)前識別組中的標(biāo)志斷電來節(jié)省能量。各個標(biāo)志用它們各自儲存的參數(shù)和從讀取終端接收的參數(shù)進行計算來把它們自己放入一個組中。這種接收需要許多的發(fā)射單元和復(fù)雜的定位單元。
另一個技術(shù)隨著接收器距離變化的接收的功率排序。這個技術(shù)過于復(fù)雜。
美國專利5,266,925(Vercellotti等)揭示了一種電子識別標(biāo)簽的詢問方法。在該方法中，詢問信號包括一個地址，它向每個標(biāo)簽地址大于等于信號地址的標(biāo)簽要求應(yīng)答。如果接收到的地址多于一個，就二等分該詢問地址并且再次發(fā)送詢問信號。連續(xù)地二等分詢問信號直到能夠單獨收到一個信號。
美國專利5,550,547(Chan等)揭示了多項目射頻標(biāo)簽識別協(xié)議。這個協(xié)議在RF標(biāo)簽上使用了分叉樹(tree splitting)算法。使用這個協(xié)議基本上選定和撤銷選定標(biāo)簽組直到不出現(xiàn)RF沖突。美國專利5,521,601揭示了相似的裝置，該裝置進行供電和斷電直到不發(fā)生RF沖突。美國專利5,673,037也揭示了組的選擇/撤銷選擇技術(shù)。
美國專利5,515,053(Hecht等)揭示了發(fā)送應(yīng)答器和數(shù)字通信系統(tǒng)，其中詢問裝置發(fā)射包括整個數(shù)碼通配符的編碼信號。如果接收到多個信號，詢問裝置就發(fā)射另一個編碼信號，但是在編碼中減小了通配符。重復(fù)該過程直到只接收到一個信號。
美國專利3,860,922(Wagner)揭示了使用依賴時間的編碼字響應(yīng)詢問來避免RF沖突的裝置。
PCT專利WO98/35327揭示了避免多個RF標(biāo)簽的RF沖突的隨機非詢問技術(shù)。
上述各個專利應(yīng)用復(fù)雜，降低了標(biāo)志的穩(wěn)定性，而穩(wěn)定性對于期望持續(xù)工作50年的裝置至關(guān)重要。此外，在地下標(biāo)志中使用的數(shù)據(jù)速度相對較低(大約125Hz)以保證適當(dāng)?shù)慕邮铡Ｒ虼?，需要有效的時間延遲來對所有的標(biāo)志器分配完整的時間片。
所以本發(fā)明致力于研制一種從沿著公用線路埋設(shè)的多個RF識別標(biāo)記發(fā)射的信號中判優(yōu)的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一個主要信道和多個次要信道，其中各個次要信道對于主要信道是唯一的，以及基于使用每個射頻標(biāo)志的數(shù)碼部分控制每個射頻標(biāo)志來進行一個次要信道的響應(yīng)，從而解決這個問題。


圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明一方面的示范系統(tǒng)實施例的方框圖。
圖2描繪了本發(fā)明方法的示范實施例中信道分配的第一步。
圖3描繪了本發(fā)明方法的示范實施例中信道分配的第二步。
圖4描繪了本發(fā)明方法的示范實施例中信道分配的第三步。
圖5描繪了本發(fā)明方法的示范實施例中信道分配的第四步。
圖6描繪了本發(fā)明方法的示范實施例中信道分配的第五步。
圖7描繪了本發(fā)明方法的示范實施例中信道分配的第六步。
圖8描繪了本發(fā)明方法的示范實施例中信道分配的第七步。
圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個設(shè)備的示范實施例。
詳細(xì)描述本發(fā)明提供了從許多個沖突的射頻(RF)電子標(biāo)記或識別標(biāo)簽(這里稱作RFIDs)中同時讀取一系列數(shù)據(jù)和/或其他信息的方法和設(shè)備。雖然本發(fā)明尤其適用于應(yīng)用RFID的惡劣環(huán)境條件，所述RFID在公用管線標(biāo)志系統(tǒng)中使用，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其他數(shù)據(jù)發(fā)射和接受系統(tǒng)，包括人造衛(wèi)星，陸地和計算機通信，它們可以同時接收從多個發(fā)射源發(fā)射的信號。
為了滿足使公用管線標(biāo)志器能夠在惡劣環(huán)境條件下持續(xù)正常工作50年以上，本發(fā)明要求最小的RFID芯片附加邏輯，又要提供能夠識別和排序RF沖突的強大和快速的排序和確定方法。
本發(fā)明使用一個主要通信通道和多個次要信道的組合。給各個次要信道分配它們各自唯一的延遲于主要信道的時間片?？梢杂闷渌亩嗦窂?fù)用方法而不是基于時間的唯一信道分配。例如，頻率，碼字，和時間，頻率和碼字的不同組合可以用于次要信道的唯一性確定。
在信道分配方法的一個示范實施例中，令C0代表主要通信通道。在這個方法中，C1代表第一個次要通道，C2代表第二個次要通道，等等，以及Cn代表第n個次要通道。使用這種符號時，下標(biāo)代表相對主要通信通道的時間延遲(或信道分配)。因此，C1是相對主要信道的延遲一個時間單元，Cn是相對主要信道的延遲n個時間單元。選擇時間單元的長度，使得能夠成功接收每個RF信號而不會使之與相鄰時間片中的信號沖突，所述時間片適應(yīng)所使用的調(diào)制和編碼的方法，并且獨立于本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于定位多個RFID標(biāo)簽的方法的示范實施例如下操作。定位器或是讀取單元首先詢問RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽然后以RF信號應(yīng)答。參見圖2，圖2示出了由主要通信通道21接收的多個信號(通過(1)-(4)表示)。
可以識別RFID標(biāo)簽的信號而不使其沖突，對于這樣的RFID標(biāo)簽，定位單元操作這些RFID標(biāo)簽到一個特別為進一步通信使用而設(shè)計的專用信道組。我們要求這些第三信道提供在主要信道和次要信道之間用于排序的區(qū)別。參見圖3，圖3示出的信號(1)和(2)已成功讀取，與它們結(jié)合的RFID標(biāo)簽也分配到第三通道的G1時間片“0”27和G1時間片“1”28。
在接收諸如圖3中的(3)和(4)的多個沖突信號以后，定位器或讀取單元操作結(jié)合了這些信號的RFID標(biāo)簽，把它們送到次要信道的特定時間片中以隨后排序。參見圖4，圖4示出了信號(3)和(4)被分配到G0組的時間片“0”22。
下一步，控制每個RFID標(biāo)簽傳遞另一個響應(yīng)，每個響應(yīng)相對主要信道21延遲，這是基于儲存在每個RFID標(biāo)簽或另外用于每個RFID標(biāo)簽的唯一數(shù)碼部分。一個唯一數(shù)碼實施例包括以下數(shù)據(jù)的一個或多個的組合唯一序列號，時間、日期，實用標(biāo)志系統(tǒng)，傳送的傳感數(shù)據(jù)，等等。參見圖5，圖5示出了次要信道G0時間片“3”23和G0時間片“4”24，它們各自承擔(dān)信號(3)和(4)。命令響應(yīng)的RFID標(biāo)簽到其他次要信道中，使得RFID標(biāo)簽在次要信道中排序。
由許多時間片(例如16個)組成的次要信道的一個具體實施例基于它們的唯一數(shù)碼的任意位單元值(例如4位單元)。由于每個標(biāo)簽的識別序列號可能是唯一的，識別序列號的位單元總是和其他標(biāo)記不同。此外，序列號和其他應(yīng)用數(shù)據(jù)/號碼的結(jié)合將進一步保證所選次要信道的唯一性。
讀取器然后檢測占用次要信道中的確認(rèn)字(ACK)。參見圖6，圖6示出了結(jié)合信號(3)和(4)的RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽通過在次要信道G0時間片“3”23和G0時間片“4”24中的ACK應(yīng)答響應(yīng)詢問。
下一步，定位單元控制在特定時間片或信道中的標(biāo)簽，把它移動到?jīng)]有延遲的主要信道中。參見圖7，圖7示出了結(jié)合信號(3)的RFID標(biāo)簽，它被分配到主要信道21中。一旦在主要信道21中傳送該信號，讀取器就讀取識別碼。如果再次沖突，沖突的標(biāo)簽返回次要信道并且使用它們ID字的不同位單元再次排序，也就是，重復(fù)圖4-6所示的步驟。繼續(xù)該處理直到排序和識別完所有的標(biāo)簽。
一旦排序完所有的RFID標(biāo)簽，就把RFID標(biāo)簽分配到次要信道以外用于排序的另一個時間片中，例如第三信道。參考圖8，圖8示出了在第三信道G1時間片“2”中分配結(jié)合信號(3)的RFID標(biāo)簽。然后命令結(jié)合信號(4)的RFID標(biāo)簽移動到主要信道21中，而且如果接收成功，就把標(biāo)簽移動到第三信道的諸如G1時間片“3”中。
本發(fā)明的另一個方面涉及一個應(yīng)用，藉此通過RFID標(biāo)簽的串行端口輪詢RFID標(biāo)簽以讀取到達(dá)的信息，所述信息可以來自于傳感器。既然這樣，在識別完所有的檢測標(biāo)簽后，控制它們都轉(zhuǎn)換為“輪詢”模式，籍此每個標(biāo)簽都分配到一個時間片，只要一條“讀”指令就可以連續(xù)讀取所有標(biāo)簽(或傳感器)。一個范例是把每個識別標(biāo)簽分配到第三信道，當(dāng)詢問時，分配到第三信道的標(biāo)簽應(yīng)答讀取器的輪詢信息。
具體實施例方式
本發(fā)明可用于任意的在單元之間會產(chǎn)生需要解決的沖突的RFID標(biāo)簽或電子標(biāo)記產(chǎn)品的應(yīng)用。本發(fā)明的一個應(yīng)用是在電子標(biāo)記系統(tǒng)(EMS)中用于標(biāo)記地下的部件，諸如地下電纜接頭，環(huán)路(loops)，管道閥門，三通管或其他公用部件。使用者標(biāo)記下使用這些完全無源裝置的重要地下地點并且期望它能夠持續(xù)工作50年。
對無源標(biāo)志器進行區(qū)別可以讓使用者肯定地識別出特定的標(biāo)志器并且通過識別數(shù)碼把它與數(shù)據(jù)庫，電子儀器或其他設(shè)備相結(jié)合。可以在集成標(biāo)志器的電路中儲存更多的信息，這可以有助于識別該設(shè)備的所有者，該設(shè)備的類型(例如，銅，光纖，等等)。本發(fā)明的這一特征對于沿著共同的道路用地埋設(shè)的多個公用事業(yè)管線特別有用。因此，當(dāng)嘗試定位特定的標(biāo)志器時，對不同的公用管線使用相同的標(biāo)志器時會導(dǎo)致沖突。此外，讓不同的公用事業(yè)供應(yīng)者在共同的道路用地上對標(biāo)志器的類型和定位一致化非常困難。
由于在標(biāo)志器的使用時間里(例如50年)標(biāo)志器總有可能埋設(shè)的非?？拷?，所以需要一種解決“沖突”標(biāo)志器的方法。另外，需要確保使用的方法有效，因為如果該方法無效，就要挖出標(biāo)志器，結(jié)果導(dǎo)致耗費。
圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的用于識別地下公用線路的系統(tǒng)10的具體實施例。如圖所示，RFID標(biāo)簽1，2和3標(biāo)記了地下通信線7。RFID標(biāo)簽4和5標(biāo)記了地下輸油管道線路8。
每個RFID標(biāo)簽包括收發(fā)器(沒有示出)，天線(沒有示出)，處理器(沒有示出)，和供電裝置(可以連接到供電/公用線路上的電源，也可以是電池，它們都沒有示出)。在一些應(yīng)用中，RFID是無源器件，它使用傳送信號中的能量給處理器和收發(fā)器供電。這些裝置在工業(yè)上眾所周知，無需在此進一步描述。
定位單元6也包括收發(fā)器(沒有示出)，天線(沒有示出)，處理器(沒有示出)，和供電裝置(沒有示出)。為了提高RFID標(biāo)簽的穩(wěn)定性，保證RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛟诘叵聭?yīng)用中正常工作50年，RFID標(biāo)簽必需制造得越簡單越好。本發(fā)明的信號處理技術(shù)可以使用非常簡單的處理器。
定位單元6發(fā)送詢問信號到鄰近它的所有RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽1-5應(yīng)答，從而在主要信道P21中產(chǎn)生了RF沖突。定位單元6然后控制RFID標(biāo)簽1-5使用次要信道G0到G15的一個再次應(yīng)答，使用每個RFID標(biāo)簽唯一的識別序列號的第一部分分配次要信道。
例如，RFID標(biāo)簽1的序列號為1101-0010-0011-1101-0001-1111-1011-1010(13-02-03-13-01-15-11-10)。RFID標(biāo)簽2的序列號為1010-0000-1111-1101-0010-1101-0010-0011(10-00-15-13-02-13-02-03)。RFID標(biāo)簽3的序列號為0011-1111-0000-0101-1101-0001-1111-1011(03-15-00-05-13-01-15-11)。RFID標(biāo)簽4的序列號為0000-0000-1110-0001-1101-0010-0011-1101(00-00-14-01-13-02-03-13)。RFID標(biāo)簽5的序列號為1101-0000-1111-0010-0001-1111-1010-0111(13-00-15-02-01-15-10-07)。可見，任意兩個RFID標(biāo)簽包括唯一一個4位單元。
如果這樣，控制RFID標(biāo)簽1應(yīng)答次要信道G13，控制RFID標(biāo)簽2應(yīng)答次要信道G10，控制RFID標(biāo)簽3應(yīng)答次要信道G03，控制RFID標(biāo)簽4應(yīng)答次要信道G00，以及控制RFID標(biāo)簽5應(yīng)答次要信道G13。
當(dāng)“00”指定了主要信道時，RFID標(biāo)簽4實際上應(yīng)答了次要信道C16，而這個信道并沒有被任意的其他的4位單元所指定。每個信道可以換為在4位單元上加一，這樣0000指定信道C01而1111指定信道C16。
繼續(xù)該范例，信道C00包括RFID標(biāo)簽4中的一個信號，信道C03包括RFID標(biāo)簽3中的一個信號，信道C10包括RFID標(biāo)簽2中的一個信號，信道C13包括RFID標(biāo)簽1和5中的兩個信號。
然后定位單元6從RFID標(biāo)簽2，3和4中讀取識別碼，因為在它們的次要信道中沒有RF沖突所以可以讀取。定位單元6可以換而分配RFID標(biāo)簽2，3和4到不同于主要信道和次要信道的第三組信道的一個中去。這個第三組信道用于連續(xù)讀取所有響應(yīng)的RFID標(biāo)簽。
定位單元6然后傳送一條指令到信道C13中的RFID標(biāo)簽，讓它們使用它們序列號的不同位單元來傳送到另一個次要信道?？梢允褂盟鼈冃蛄刑柕南乱粋€位單元，或前一個位單元，或隨機選取的位單元，或它們序列號位元的一些組合。
然后RFID標(biāo)簽1傳送一個應(yīng)答到次要信道C02，RFID標(biāo)簽5傳送一個應(yīng)答到次要信道C16(或C00，根據(jù)信道編碼協(xié)議)。
一旦收到這些應(yīng)答，定位單元6就知道附近所有RFID標(biāo)簽的序列號。定位單元6然后控制每個鄰近的RFID標(biāo)簽分配它們唯一的信道到與第二信道不同的第三信道中。鄰近的RFID標(biāo)簽然后傳送需要的信息到它們分配的唯一信道中，接著定位單元不受RF沖突差錯影響地接收這些信息。
雖然該處理需要四次發(fā)射和四次應(yīng)答來得到需要的信息，但每個發(fā)射和應(yīng)答需要非常少的信息和相對簡單的RFID標(biāo)簽工藝。因此，本發(fā)明可以使用少數(shù)部件制造得有高可靠性，從而降低了可能的失誤。替換的實施例根據(jù)本發(fā)明方法的另一個實施例由圖2-8描繪。在該范例中，下面的步驟在定位器或讀取器的不同間距排序并且識別四個標(biāo)志或RFID標(biāo)簽。標(biāo)志(1)返回一個很強的RF信號標(biāo)簽并且無錯誤的識別標(biāo)志(1)。在缺少標(biāo)志(1)時，類似地成功識別標(biāo)志(2)。標(biāo)志(3)和(4)以基本上相同的強度返回RF信號從而產(chǎn)生沖突。所以，對標(biāo)志(3)和(4)排序就變得重要。
在排序模式中，在信道組G0和G1的所有標(biāo)志只隨著確認(rèn)信號(ACK)并且只在等同一位的時間應(yīng)答讀取。在其他的時間里，為了防止在那段時間里與另一個被接收的信號沖突，標(biāo)志不會應(yīng)答。
在輪詢模式下，在信道組G0和G1的標(biāo)志在它們分配的時間片中應(yīng)答一個完整的讀取字節(jié)。
主要信道中的通信大約8位長，例如，信道組G0在8位時間后啟動。當(dāng)接收到新的指令時，讀取指令就退出了，也即計時器復(fù)位并且暫停傳送。
反沖突算法執(zhí)行排序，如下列步驟A.參考圖2，同時讀取主要信道(P)21中的所有標(biāo)志。在該范例中，定位器嘗試立即讀取標(biāo)志(1)，(2)，(3)和(4)。在沒有延遲的主要信道(P)21中開始通信。在復(fù)位時，所有標(biāo)志都設(shè)置成能夠響應(yīng)主要信道(P)21，因此能夠應(yīng)答主要信道的第一次詢問。
B.參考圖3，在這個步驟中，把標(biāo)志(1)和(2)分配到相對主要信道(P)21延遲的第三組信道27-31。在這個范例中，分配到信道G1 27中的標(biāo)志(1)位于第三組信道的時間片“0”，分配到信道G1 28中的標(biāo)志(2)位于第三組信道的時間片“1”。標(biāo)志(1)有最強的信號并且被成功讀取，并且發(fā)送到信道組G1，時間片“0”27。接著成功讀取標(biāo)志(2)并把它傳送到信道組G1，時間片“1”28。因為標(biāo)志(3)和(4)互相沖突，沒有被讀取。
信道組G1通過16到32的延遲時間片相對主要信道P21延遲。當(dāng)在此結(jié)構(gòu)中詢問標(biāo)志(1)-(4)時，它們就在分配給它們的時間片中以單一確認(rèn)比特響應(yīng)。
C.下面參考圖4，把沖突的標(biāo)志分配到次要信道G0的第一組中諸如信道組G0 22的時間片“0”的特定信道加以排序。
D.參考圖5，在信道組G0時間片“0”22中的標(biāo)志基于在第一個次要信道組G0 22-26的時間片0-15中的所選四位字節(jié)排序。所以，標(biāo)志(3)分配到G0組的時間片“3”23，標(biāo)志(4)分配到G0組的時間片“4”24。
E.參考圖6，詢問標(biāo)志以讀取確認(rèn)碼，確定信道組G0中被占用的時間片。
F.參考圖7，把標(biāo)志(3)從信道組G0時間片“3”23移到主要信道來識別該標(biāo)志。
G.參考圖8，識別標(biāo)志(3)，移到它到信道組G1，時間片“3”29。然后重復(fù)步驟F直到標(biāo)志(4)被識別并且被移到未被占用的信道組G1的信道時間片。
在使用數(shù)碼排序標(biāo)志的一個具體實施例中，數(shù)碼是8位存儲器頁面的四位字節(jié)。該64位存儲器可以包括唯一的序列號和其他的識別信息，例如標(biāo)志類型，子類型，應(yīng)用，頻率，擁有者，等等。
在所選四位字節(jié)中有相等值的用于排序的標(biāo)志會繼續(xù)沖突，直到找到各個沖突標(biāo)志不相同的四位字節(jié)。由于各個標(biāo)志有唯一的數(shù)碼，最終排序標(biāo)志到不同的儲存箱中以得到識別?；谖ㄒ坏臄?shù)碼可以對一組標(biāo)志尋址，改變它們的時間片并將它們排序，唯一數(shù)碼能夠排序和識別大量的標(biāo)志或標(biāo)記。ID標(biāo)記器的具體實施例參見圖9，圖9示出了用于上述具體方法的ID標(biāo)記器的方框圖。ID標(biāo)記器90從定位器和讀取器91中接收信號，定位器和讀取器91依次連接到個人計算機或全球定位系統(tǒng)92上。從定位器和讀取器單元91接收的信號是射頻信號，射頻信號激勵電感電容網(wǎng)絡(luò)93，93把由標(biāo)記器90的處理部分94提供的信息調(diào)制到由讀取單元傳送的信號中去。
處理器部分94包括專用集成電路94d，識別數(shù)據(jù)存儲器94a，用戶數(shù)據(jù)存儲器94b和系統(tǒng)程序接口94c以及供電裝置94e。系統(tǒng)程序接口94c連接到外部裝置95，外部裝置包括測試和控制部分95a和傳感器95b。
識別數(shù)據(jù)存儲器儲存用于ID標(biāo)記器90的數(shù)據(jù)，用于確定在排序過程中移到到哪個信道。這可以包括在制造過程中分配到ID標(biāo)記器90中的唯一序列號。儲存在ID標(biāo)記器90中的用戶數(shù)據(jù)可以結(jié)合ID數(shù)據(jù)來形成整個數(shù)碼，在上面描述的排序過程中可以從整個數(shù)碼中選取一部分使用。
上述具體實施例描述的主要和次要信道基于時間復(fù)用方法的不同而相互不同。也可以是其他的信道區(qū)別方法，例如可以使用頻率，編碼字，或時間，頻率和編碼字的不同組合來產(chǎn)生互相不同的信道，可以基于分配到各個標(biāo)志的唯一數(shù)碼選擇這些信道。
雖然本發(fā)明關(guān)于具體實施例進行了描述，本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求進行限定。
權(quán)利要求
1.一種從多個射頻標(biāo)志器中同時讀取信息的方法，其特征在于，包括如下步驟提供一個主要通信信道和多個次要信道，其中每個次要信道對于主要信道是唯一相關(guān)的；以及基于各個射頻標(biāo)志器使用數(shù)碼的一部分控制各個射頻標(biāo)志器響應(yīng)多個次要信道中的一個。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟，包括在多個次要信道中的一個探測確認(rèn)信號并且控制結(jié)合確認(rèn)信號的射頻標(biāo)志器在主要信道中傳播標(biāo)識信號。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括在發(fā)生沖突的主要信道中，控制各個在主要信道中當(dāng)前傳播的標(biāo)志器在一個次要信道中傳播確認(rèn)信號，該過程使用的應(yīng)用數(shù)碼的部分和前面使用的部分不同。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟，分配射頻標(biāo)志器，在不同于多個次要信道的專用信道中連續(xù)地接收標(biāo)志器的識別信號。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟，通過單一控制輪詢分配到專用信道中的各個射頻標(biāo)志，接收來自專用信道的各個射頻標(biāo)志的響應(yīng)輪詢的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中用于各個射頻標(biāo)志的數(shù)碼部分包括從下列類型中一個或多個的組合形成的數(shù)碼唯一序列號，標(biāo)志器類型，子類型，應(yīng)用，頻率，所有者和時間、日期。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中通過預(yù)定的不同于所有其他次要信道的時間量使各個次要信道相對主要信道延遲。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中相對主要信道和所有其他次要信道為各個次要信道分配唯一的時間-頻率空間。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中相對主要信道和所有其他次要信道為各個次要信道分配唯一的時間-頻率-編碼字空間。
10.一種與多個地下發(fā)送器通信的方法，其特征在于，包括以下步驟a)發(fā)射詢問信號要求所有接收到詢問信號的地下發(fā)送器在主要信道中應(yīng)答；b)分配各個地下發(fā)送器，其中發(fā)送器的應(yīng)答信號被第一組信道中的唯一專用信道成功接收；c)分配各個地下發(fā)送器，其中發(fā)送器的應(yīng)答信號未被第二組信道中的第一信道成功接收；d)對當(dāng)前分配到第二組信道中第一信道的所有地下發(fā)送器進行控制，基于采用各個地下發(fā)送器的數(shù)碼部分移動到第二組信道的一個信道；e)探測來自各個地下發(fā)送器的確認(rèn)符，確認(rèn)符 指出了在第一和第二組信道中的哪些信道被占用了；f)一個接一個地控制在步驟d)中分配到第二組信道的各個信道的地下發(fā)送器以在主要信道中傳播信號；g)控制信號在步驟f)中被成功接收的地下發(fā)送器，把它移動到第一組通道中的唯一專用信道；h)重復(fù)步驟c)至步驟g)直到所有的地下發(fā)送器分配到第一組信道中的唯一專用信道。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中用于各個地下發(fā)送器的數(shù)碼部分包括從下列類型中一個或多個的組合形成的數(shù)碼唯一序列號，標(biāo)志器類型，子類型，應(yīng)用，頻率，所有者和時間、日期。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟，通過單一控制，輪詢分配到專用信道中的每個地下發(fā)送器，接收來自專用信道的各個地下發(fā)送器的響應(yīng)輪詢的數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，這里多個第一和第二組信道通過預(yù)定的時間量相對主要信道各自延遲。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中相對主要信道和所有其他第一和第二組信道給第一和第二組信道中的各個信道分配唯一的時間-頻率空間。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中相對主要信道和所有其他第一和第二組信道給第一和第二組中的各個信道分配唯一的時間-頻率-編碼字空間。
16.一種在單個發(fā)送器和讀取單元之間嘗試與多個其他發(fā)送器通信的通信方法，其特征在于，包括以下步驟a)接收要求所有接收到詢問信號的地下發(fā)送器在主要信道中應(yīng)答的詢問信號；b)發(fā)送一個應(yīng)答信號來響應(yīng)在步驟a)中接收到的詢問信號；c)應(yīng)答來自讀取器的表示在步驟b)中發(fā)送的應(yīng)答信號已經(jīng)成功接收的第二信號，移動到第一組信道中的唯一專用信道；d)在沒有接收到自讀取器的表示在步驟b)中發(fā)送的應(yīng)答信號已經(jīng)成功接收的第二信號時，移動到第二組信道中的第一信道；e)在接收到把所有當(dāng)前發(fā)送器分配到第二組信道的第一個信道的指令時，基于采用單個發(fā)送器的數(shù)碼部分移動到第二組信道中的一個信道中；f)接收到讀取器中的指令，把所有發(fā)送器分配到所述第二組信道的一個信道時，并且在主要信道中傳播信號；g)接收到讀取器中表示成功接收了在步驟f)中主要信道中的傳播信號的指令時，移動到第一組信道中的唯一專用信道；h)重復(fù)步驟d)至步驟f)，使用步驟e)中用于單個發(fā)送器的不同數(shù)碼部分直到接收到來自讀取器的表示成功接收了步驟f)中的傳播信號的信號。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其中用于單個發(fā)送器的數(shù)碼部分包括從下列數(shù)據(jù)中一個或多個形成的數(shù)碼的一部分唯一序列號，標(biāo)志器類型，子類型，應(yīng)用，頻率，所有者和延遲時間、日期。
18.一種在讀取單元和多個發(fā)送器之間通信的方法，其特征在于，包括以下步驟a)發(fā)射詢問信號要求所有接收到詢問信號的發(fā)送器在主要信道中應(yīng)答；b)控制各個響應(yīng)的發(fā)送器，這些發(fā)送器的響應(yīng)信號被成功接收來進行在第一組信道的唯一專用信道中的進一步傳送；c)控制所有其他發(fā)送器來進行在第二組信道的一個信道中的進一步傳送，該傳送基于采用各個所述所有其他發(fā)送器的數(shù)碼部分；d)控制所有在步驟c)中，以一時間一信道的方式分配第二組信道的各個信道中的所有發(fā)送器，來傳送主要信道中的識別信號；e)控制識別信號在步驟d)中成功接收的那些發(fā)送器以進行在第一組信道中的唯一專用信道中的進一步傳播；f)重復(fù)步驟c)至步驟e)直到發(fā)送器被分配到第一組信道的唯一專用信道中。
19.一種在單個發(fā)送器和讀取器之間嘗試與多個其他發(fā)送器通信的方法，其特征在于，包括以下步驟a)接收要求所有接收到詢問信號的發(fā)送器在主要信道中應(yīng)答的詢問信號；b)發(fā)送一個應(yīng)答信號來響應(yīng)在步驟a)中接收到的詢問信號；c)應(yīng)答來自讀取器的表示在步驟b)中的發(fā)送應(yīng)答信號已經(jīng)成功接收的第二信號，移動到第一組信道中的唯一專用信道；d)在沒有接收到自讀取器的表示在步驟b)中的發(fā)送應(yīng)答信號已經(jīng)成功接收的第二信號時，基于用于單個發(fā)送器的數(shù)碼部分移動到第二組信道中的一個信道；e)在接收到讀取器中的指令，把所有發(fā)送器分配到所述第二組信道的一個信道時，在主要信道中傳播識別信號；f)在接收到讀取器中的表示成功接收了在步驟e)中識別信號的另一個信號時，移動到第一組信道中的唯一專用信道；g)重復(fù)步驟d)至步驟e)，使用步驟d)中用于單個發(fā)送器的不同數(shù)碼部分直到接收到來自讀取器的表示成功接收了步驟e)中的傳播信號的信號。
20.一種標(biāo)記公用管線和使讀取單元和多個其他類似的裝置通信的的設(shè)備，其特征在于，包括一個電感電容網(wǎng)絡(luò)，它調(diào)制從讀取單元接收的詢問信號并且反射一個調(diào)制應(yīng)答信號；一個存儲器，儲存分配到設(shè)備上用作識別碼的數(shù)碼；耦合到電感電容網(wǎng)絡(luò)和存儲器上的處理器，這里所述處理器如下編程a)應(yīng)答來自讀取器的表示應(yīng)答信號已經(jīng)成功接收的第二信號，移動到第一組信道中的唯一專用信道；b)在沒有接收到來自讀取器的表示應(yīng)答信號已經(jīng)成功接收的第二信號時，移動到第二組信道中的第一信道；c)在接收到把所有當(dāng)前設(shè)備分配到第二組信道的第一個信道的指令時，基于儲存在存儲器中的數(shù)碼部分移動到第二組信道中的一個信道中；d接收到讀取器中的指令，把所有發(fā)送器分配到所述第二組信道的一個信道時，在主要信道中傳播信號；e)在接收到讀取器中的表示成功接收了在步驟d)中主要信道中的傳播信號的指令時，移動到第一組信道中的唯一專用信道；f)重復(fù)步驟b)至步驟e)，使用步驟c)中存儲器中儲存的不同數(shù)碼部分直到接收到來自讀取器的表示成功接收了步驟d)中傳播信號的信號。
全文摘要
一種從來自RF識別標(biāo)簽(1－5)的多個沖突的RF’信號中同時讀取序列號和/或其他信息的方法，該方法要求標(biāo)簽處理器中的最小附加邏輯并且提供強大快速的排序和識別方法。這個技術(shù)使用一個主要信道和多個次要信道。由定位器或讀取器(6)詢問標(biāo)簽(1－5)，而標(biāo)簽通過RF信號應(yīng)答。一接收到多個信號，定位器或讀取單元(6)就控制RFID標(biāo)簽(1－5)并且要求它們傳送另一個響應(yīng)，該響應(yīng)基于它們唯一序列號的部分編碼在次要信道中的一個傳播，從而在次要信道中排序標(biāo)簽(1－5)。采用唯一序列號的部分編碼給這些標(biāo)簽分配次要信道。然后讀取器(6)探測被占用的次要信道中的確認(rèn)字并且命令專用信道中的標(biāo)簽(1－5)移到主要信道中。一旦信號傳送到主要信道中，讀取器(6)讀取識別碼。如果還有沖突，沖突的標(biāo)簽返回次要信道并且用它們ID數(shù)碼的另一部分再次排序。持續(xù)該處理直到所有的標(biāo)簽(1－5)排序和識別完畢。一旦標(biāo)簽(1－5)都已排序，就把標(biāo)簽(1－5)分配到另一個不同于次要信道的用于排序的信道中。
文檔編號G06K17/00GK1433555SQ00818698
公開日2003年7月30日 申請日期2000年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月1日
發(fā)明者Z·H·多阿尼 申請人:3M創(chuàng)新有限公司