專利名稱：一種在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的方法和讀寫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,筒稱RFID)技術(shù)，尤 其涉及一種在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的方法和實(shí)現(xiàn)該方法的讀寫器。
背景才支術(shù)
射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本組成包括讀寫器(Reader， Interrogator)和標(biāo)簽(Tag, Label)。通常，每個(gè)標(biāo)簽具有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)，可將標(biāo)簽附著在物體(如商品) 上用于標(biāo)識(shí)該目標(biāo)物體，同時(shí)也可以攜帶其他相關(guān)信息。讀寫器通過(guò)天線在 射頻鏈路上向標(biāo)簽發(fā)送或從標(biāo)簽接收信號(hào)，從而可用于從標(biāo)簽讀取目標(biāo)物體 的標(biāo)識(shí)和其他相關(guān)信息。標(biāo)簽可分為只讀(Read-only)和可讀寫(Read-write)兩 種類型，對(duì)于可讀寫標(biāo)簽，讀寫器還可向標(biāo)簽寫入相關(guān)信息。才艮據(jù)激勵(lì)方式 的不同，標(biāo)簽又分為主動(dòng)式標(biāo)簽(Active RFID tag)和被動(dòng)式標(biāo)簽(Passive RFID tag)。主動(dòng)式標(biāo)簽有電池供電，可主動(dòng)向讀寫器發(fā)送信號(hào)。被動(dòng)式標(biāo)簽本身 不帶電池，需要從讀寫器發(fā)出的射頻波中獲得能量來(lái)實(shí)現(xiàn)供電，因此，使用 被動(dòng)式標(biāo)簽的射頻識(shí)別系統(tǒng)是由讀寫器先發(fā)起查詢過(guò)程。
以EPCglobal C1G2標(biāo)準(zhǔn)"EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation陽(yáng)2 UHF RFID Protocol for Communications at 860MHz - 960MHz Version 1.0.9"為例，采用被動(dòng)式標(biāo)簽的射頻識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)基本工作過(guò)程如 下。讀寫器將與查詢相關(guān)的信息承載在一定的射頻上發(fā)送給標(biāo)簽。標(biāo)簽從該 射頻信號(hào)獲得能量，并從接收的射頻信號(hào)中獲取讀寫器發(fā)來(lái)的與查詢相關(guān)的 信息。讀寫器然后向標(biāo)簽發(fā)送一個(gè)連續(xù)波(continuous-wave)射頻信號(hào)，并在 此連續(xù)波頻率上接收標(biāo)簽的返回信息，而標(biāo)簽在此連續(xù)波射頻上通過(guò)反向散 射將標(biāo)簽相關(guān)的信息返回給讀寫器。
由于射頻識(shí)別系統(tǒng)以無(wú)線的方式傳遞信息，環(huán)境會(huì)對(duì)無(wú)線鏈路的性能產(chǎn) 生影響，進(jìn)而影響其系統(tǒng)工作性能，如成功讀取率、讀取時(shí)間等。在實(shí)際的 多徑環(huán)境中，可能會(huì)出現(xiàn)由于部分被動(dòng)式標(biāo)簽反向鏈路性能差而導(dǎo)致這些被
動(dòng)式標(biāo)簽不能向讀寫器成功返回信息。為解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)通常對(duì)未 成功返回信息的標(biāo)簽進(jìn)行若干次查詢，以提高系統(tǒng)的成功讀取率。但是在這 幾次查詢中，從標(biāo)簽向讀寫器返回信息的反向鏈路均采用固定的鏈路頻率
(Link Frequency,簡(jiǎn)稱LF),這并未主動(dòng)改善影響反向鏈路的性能，因此現(xiàn)有 技術(shù)主要是通過(guò)簡(jiǎn)單的重復(fù)讀取來(lái)?yè)Q取成功讀取率。
此外，在讀寫器密集的環(huán)境下，從被動(dòng)式標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路還可 能出現(xiàn)另一個(gè)問(wèn)題。也就是，由于讀寫器之間互不知曉其它讀寫器對(duì)反向鏈 路頻率的選擇情況， 一個(gè)讀寫器所選擇的反向鏈路頻率可能已被另一讀寫器 所占用，這時(shí)，某些讀寫器的反向鏈路在該鏈路頻率上被阻塞，從而導(dǎo)致差 的反向鏈路性能。
為解決上述問(wèn)題，需要一種在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的方法和相 應(yīng)的裝置，使得通過(guò)反向鏈路性能的提高，進(jìn)而提高對(duì)被動(dòng)式標(biāo)簽的成功讀 取率，同時(shí)權(quán)衡總讀取時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的方法和實(shí) 現(xiàn)該方法的讀寫器，使得在首次查詢中因?yàn)榉聪蜴溌沸阅懿缓枚茨芟蜃x寫 器成功返回信息的標(biāo)簽?zāi)軌蛟诤罄m(xù)的查詢中通過(guò)性能更好的反向鏈路來(lái)向 讀寫器返回信息，從而提高射頻識(shí)別系統(tǒng)的成功讀取率，同時(shí)權(quán)衡總讀取時(shí)
間，并在讀寫器密集的環(huán)境中，避免由于一個(gè)鏈路頻率被多個(gè)讀寫器占用導(dǎo) 致總讀取性能的下降。
本發(fā)明提供了一種在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的方法，其中， 一個(gè) 讀寫器對(duì)一組被動(dòng)式標(biāo)簽先執(zhí)行首次查詢，所述首次查詢包括
步驟ll:讀寫器指定第一鏈路頻率用于從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路，并 命令各標(biāo)簽在第 一鏈路頻率上返回標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)信息；
步驟12:讀寫器接收標(biāo)簽在第一鏈路頻率上返回的標(biāo)識(shí)信息，并向成功 返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行確認(rèn)；
所述讀寫器對(duì)所述標(biāo)簽還執(zhí)行至少一次后續(xù)查詢，每次后續(xù)查詢包括
步驟21:所述讀寫器指定小于第一鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率用于從標(biāo)簽 到讀寫器的反向鏈路，并命令尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽在后續(xù)鏈路頻率 上返回標(biāo)識(shí)信息；
步驟22:所述讀寫器接收標(biāo)簽在后續(xù)鏈路頻率上返回的標(biāo)識(shí)信息，并向 成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行確i人。
作為一種優(yōu)選方案，每次后續(xù)查詢的反向鏈路所采用的后續(xù)鏈路頻率小 于前一次查詢所采用的鏈路頻率。
作為一種可選方案，每次后續(xù)查詢的反向鏈路采用相同的后續(xù)鏈路頻率。
具體地，在步驟11中，所述讀寫器通過(guò)查詢命令Query向各標(biāo)簽發(fā)出 命令，所述查詢命令Query中的參數(shù)TRcal和DR攜帶第一鏈路頻率的信息； 在步驟21中，所述讀寫器通過(guò)查詢命令QueryAdjust向所述標(biāo)簽發(fā)出命令， 所述查詢命令QueryAdjust中的參數(shù)TRcal和DR攜帶后續(xù)鏈路頻率的信息。
具體地，所述的標(biāo)識(shí)信息包括所述標(biāo)簽的臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)(RN16)以及所 述標(biāo)簽的產(chǎn)品電子代碼(EPC)。具體地，所述讀寫器接收所述返回的標(biāo)識(shí)信 息的順序?yàn)橄冉邮账鰳?biāo)簽的臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)RN16,接著向成功返回該 臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)RN16的標(biāo)簽發(fā)出確認(rèn)命令；然后，所述讀寫器接收返回的 所述標(biāo)簽的產(chǎn)品電子代碼EPC。
進(jìn)一步地，在首次查詢步驟12之后、后續(xù)查詢步-豫21之前，進(jìn)一步包 括步驟13:所述讀寫器對(duì)在第一鏈^^頻率上成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行訪 問(wèn)以獲取進(jìn)一步的信息，其中，所述讀寫器通過(guò)第一鏈路頻率上的反向鏈路 接收所述標(biāo)簽返回的進(jìn)一 步的信息；
在后續(xù)查詢步驟22之后，進(jìn)一步包括步驟23:
所述讀寫器對(duì)在后續(xù)鏈路頻率上成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行訪問(wèn)以 獲取進(jìn)一步的信息，其中，所述讀寫器通過(guò)后續(xù)鏈路頻率上的反向鏈路接收 所述標(biāo)簽返回的進(jìn)一 步的信息。
本發(fā)明還提供了 一種用于在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的讀寫器，所 述讀寫器包括
鏈路頻率指定單元，用于在首次查詢中指定第一鏈路頻率供從標(biāo)簽到讀 寫器的反向鏈路使用，在后續(xù)查詢中指定小于第一鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率 供從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路使用；
查詢單元，用于在首次查詢中命令標(biāo)簽在鏈路頻率指定單元指定的第一
鏈路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息，并將查詢命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去，在后續(xù)查 詢中命令尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽在鏈路頻率指定單元指定的后續(xù)鏈
路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息，并將查詢命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去；
標(biāo)識(shí)信息獲取單元，用于從來(lái)自接收單元的接收信息中獲取標(biāo)簽返回的
標(biāo)識(shí)信息，并向所述標(biāo)簽進(jìn)行確認(rèn)，將確認(rèn)命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去； 發(fā)送單元，用于將發(fā)往標(biāo)簽的命令發(fā)送出去；
接收單元，用于在首次查詢中在鏈路頻率指定單元指定的第一鏈路頻率 上接收標(biāo)簽返回的信息；在后續(xù)查詢中，在鏈路頻率指定單元指定的后續(xù)鏈 路頻率上接收標(biāo)簽返回的信息。
所述鏈路頻率指定單元包括
排序單元，用于將候選鏈路頻率按大小排序，供選定單元選擇； 選定單元，用于根據(jù)排序單元的排序，指定最大的候選鏈路頻率為第一
鏈路頻率供首次查詢使用，并指定小于前一次查詢所采用的鏈路頻率的后續(xù)
鏈路頻率供后續(xù)查詢使用。
進(jìn)一步地，所述讀寫器還包括
標(biāo)簽訪問(wèn)單元，用于對(duì)成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行訪問(wèn)以獲取進(jìn)一步 的信息，將所述訪問(wèn)命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去，并從來(lái)自接收單元的接收 信息中獲得標(biāo)簽返回的所述進(jìn)一 步的信息。
在本發(fā)明的上述方法和裝置中，尚未成功返回信息的標(biāo)簽在后續(xù)查詢過(guò) 程中其反向鏈路采用減小的鏈路頻率，讀寫器在反向鏈路上的接收靈敏度得 到4是高。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，鏈路頻率(LF)決定了標(biāo)簽返回?cái)?shù)據(jù)的速 度，每比特傳輸時(shí)間為Tb=l/LF。假設(shè)標(biāo)簽返回?cái)?shù)據(jù)的傳輸功率為Pb,噪聲 功率為N。，則信噪比SNR= PbTb/NQ?？梢?jiàn)，隨著鏈路頻率LF的減小，每 比特傳輸時(shí)間Tb增加，信噪比SNR增大，接收靈敏度會(huì)提高，但讀取速度 會(huì)下降。在后續(xù)查詢過(guò)程中利用減小的鏈路頻率用于反向鏈路，反向鏈路的 接收靈敏度提高，即提高了射頻識(shí)別系統(tǒng)的反向鏈路性能，使得每次后續(xù)查 詢的讀取成功率得到提高。由于首次查詢后尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽lt 量通常比首次查詢中涉及的標(biāo)簽數(shù)量有顯著減少，因此，后續(xù)查詢中每次讀 取速度受鏈路頻率的減小的影響并不明顯。這樣，在提高總的成功讀取率的 同時(shí)，還能縮短總讀取時(shí)間。
另外，由于在后續(xù)查詢過(guò)程中使用不同的鏈路頻率用于反向鏈路，可以 避免幾個(gè)讀寫器長(zhǎng)時(shí)間地阻塞在一個(gè)固定的反向鏈路頻率上，從而達(dá)到改善 反向鏈路性能的目的。


下面根據(jù)附圖所示的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。其中
圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的查詢過(guò)程； 圖2給出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的讀寫器的結(jié)構(gòu)示意圖3給出了才艮據(jù)本發(fā)明的射頻識(shí)別系統(tǒng)與現(xiàn)有^^支術(shù)的射頻識(shí)別系統(tǒng)在讀 取成功率方面的仿真結(jié)果比較。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的基本思路是， 一個(gè)讀寫器針對(duì)一組被動(dòng)式標(biāo)簽進(jìn)行查詢時(shí)，其 查詢過(guò)程包括首次查詢以及至少一次后續(xù)查詢，其中，在后續(xù)查詢中從標(biāo)簽 到讀寫器的反向鏈路所采用的鏈路頻率小于在首次查詢中反向鏈路所采用
的鏈路頻率。作為一個(gè)優(yōu)選方案，在進(jìn)行兩次以上后續(xù)查詢的情況下，每次 后續(xù)查詢的反向鏈路所采用的鏈路頻率依次減小。
下面以由讀寫器和被動(dòng)式標(biāo)簽組成的射頻識(shí)別系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明 的具體實(shí)施方式
。
在圖1所示的本發(fā)明第一實(shí)施例中， 一個(gè)讀寫器對(duì)選定的一組標(biāo)簽進(jìn)行 例如庫(kù)存查詢。對(duì)標(biāo)簽組的選定可以參照現(xiàn)有技術(shù)的方法，此處不再贅述。 一個(gè)基本的查詢過(guò)程如下所述。
首先進(jìn)行首次查詢，即
在步驟11中，讀寫器首先指定第一鏈路頻率用于從標(biāo)簽到讀寫器的反 向鏈路，然后向這組標(biāo)簽發(fā)送查詢命令，要求各標(biāo)簽在第一鏈路頻率上返回 各自的標(biāo)識(shí)信息。其中，所述查詢命令中攜帶有第一鏈路頻率的信息，所述 信息可以直接為第一鏈路頻率，也可以是其它可用于推導(dǎo)出第一鏈路頻率的 參數(shù)。所述查詢命令中還可攜帶其它用于在該讀寫器與選定的這組標(biāo)簽之間 進(jìn)行通信的參數(shù)。具體參數(shù)的例子可參見(jiàn)EPCglobal C1G2標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)簽接收到讀寫器的所述查詢命令后，將其標(biāo)識(shí)信息通過(guò)在第一鏈路頻 率上的反向鏈路返回給讀寫器，具體可以通過(guò)在在第一鏈路頻率上進(jìn)行反向 散射來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述標(biāo)識(shí)信息包括標(biāo)簽的產(chǎn)品電子代碼(EPC),此外，返回的 標(biāo)識(shí)信息還可以包括其它用于輔助標(biāo)簽標(biāo)識(shí)傳送的相關(guān)信息，例如，用于避 免沖突的臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)，用于指示長(zhǎng)度的信息,用于校驗(yàn)的信息等。
在步驟12中，讀寫器接收標(biāo)簽在第一鏈路頻率上返回的標(biāo)識(shí)信息后， 并向成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行確認(rèn)。之后，可以通過(guò)改變?cè)跇?biāo)簽中表示 查詢成功與否的標(biāo)志或通過(guò)改變標(biāo)簽工作狀態(tài)等方式來(lái)區(qū)分成功返回標(biāo)識(shí) 信息的標(biāo)簽與尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽。
之后，讀寫器還可以選擇對(duì)在第一鏈路頻率上成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽
進(jìn)行訪問(wèn)(access)，以獲取更多的存儲(chǔ)在標(biāo)簽中的信息，其中，讀寫器通過(guò)第
一鏈路頻率上的反向鏈路接收所述標(biāo)簽返回的信息。所謂的訪問(wèn)可以是包括
讀、寫、訪問(wèn)密碼控制等在內(nèi)的一些操作。
然后進(jìn)行后續(xù)查詢。本發(fā)明第一實(shí)施例在后續(xù)查詢中，讀寫器指定小于
第一鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率用于從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路，而標(biāo)簽則在
所述指定的后續(xù)鏈路頻率上向讀寫器返回標(biāo)識(shí)信息。 其具體步驟如下所述。
在步驟21中，讀寫器指定小于第一鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率用于從標(biāo) 簽到讀寫器的反向鏈路，并通過(guò)后續(xù)查詢命令要求尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的
標(biāo)簽在后續(xù)鏈路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息。其中，所述后續(xù)查詢命令中攜帶有后 續(xù)鏈路頻率的信息，所述信息可以直接為后續(xù)鏈路頻率，也可以是其它可用 于推導(dǎo)出后續(xù)鏈路頻率的參數(shù)。所述后續(xù)查詢命令中還可攜帶其它用于在該 讀寫器與選定的這組標(biāo)簽之間進(jìn)行通信的參數(shù)，這些參數(shù)可以與首次查詢命 令中的相同，也可以是改變后的參數(shù)，具體的例子同樣可參見(jiàn)EPCglobal C1G2標(biāo)準(zhǔn)。需要說(shuō)明的是，所述尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽可以用前面 步驟12中所述的方式來(lái)區(qū)分。
尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽接收到讀寫器的所述查詢命令后，將其標(biāo) 識(shí)信息通過(guò)在后續(xù)鏈路頻率上的反向鏈路返回給讀寫器，具體可以通過(guò)在在 后續(xù)鏈路頻率上進(jìn)行反向散射來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述標(biāo)識(shí)信息可以是標(biāo)簽的產(chǎn)品電子 代碼(EPC),此外，返回的標(biāo)識(shí)信息還可以包括其它用于輔助標(biāo)簽標(biāo)識(shí)傳送 的相關(guān)信息，例如，用于避免沖突的臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)，用于指示長(zhǎng)度的信息, 用于校驗(yàn)的信息等。
在步驟22中，讀寫器接收標(biāo)簽在后續(xù)鏈路頻率上返回的標(biāo)識(shí)信息，并 向成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽發(fā)出確i^命令進(jìn)行確認(rèn)。之后，可以通過(guò)改變?cè)?標(biāo)簽中表示查詢成功與否的標(biāo)志或通過(guò)改變標(biāo)簽工作狀態(tài)等方式來(lái)區(qū)別成 功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽與尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽。
之后，讀寫器還可以選擇對(duì)在后續(xù)鏈路頻率上成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽 進(jìn)行訪問(wèn)以獲取更多的存儲(chǔ)在標(biāo)簽中的信息，其中，讀寫器通過(guò)后續(xù)鏈路頻 率上的反向鏈路4妄收所述標(biāo)簽返回的信息，這使得讀寫器在訪問(wèn)過(guò)程中也能 通過(guò)性能更好的反向鏈路來(lái)接收標(biāo)簽返回的信息。
如果進(jìn)行兩次查詢后仍有標(biāo)簽未成功返回其標(biāo)識(shí)信息，讀寫器可以對(duì)剩 余的標(biāo)簽進(jìn)行若干次后續(xù)查詢?？赏ㄟ^(guò)后續(xù)查詢中是否仍收到預(yù)定數(shù)量的標(biāo) 簽返回信息來(lái)估計(jì)是否仍有標(biāo)簽未成功返回其標(biāo)識(shí)信息，從而確定是否有必 要再進(jìn)行后續(xù)查詢。也可根據(jù)以往系統(tǒng)工作的經(jīng)驗(yàn)或系統(tǒng)仿真的結(jié)果來(lái)預(yù)先 設(shè)定后續(xù)查詢的次數(shù)，以便達(dá)到總的成功讀取率與總讀取時(shí)間的權(quán)衡。
本文中所述的后續(xù)鏈路頻率是指從小于第一鏈路頻率的頻率中選擇的 鏈路頻率。每次后續(xù)查詢采用的后續(xù)鏈路頻率可以是相同的頻率，也可以是 不同的頻率。但一個(gè)優(yōu)選的方案是，在每次后續(xù)查詢中反向鏈路所采用的后 續(xù)鏈路頻率依次減小，這樣可以逐次采用性能更好的反向鏈路，從而提高讀
取成功率。例如，設(shè)置鏈路頻率LF1〉 LF2>LF3作為候選頻率。在首次查 詢中，反向鏈路采用其中最大的LF1作為第一鏈路頻率；在第二次查詢中， 從尚未使用的候選頻率中選擇最大的一個(gè)，即LF2，作為第二次查詢的后續(xù) 鏈路頻率用于反向鏈路；在第三次查詢中，尚未使用的候選頻率只剩下LF3， 因此將LF3作為第三次查詢的后續(xù)鏈路頻率用于反向鏈路。通過(guò)多次后續(xù)查 詢，可以提高總的讀取成功率。
在本發(fā)明第二實(shí)施例中，假設(shè)射頻識(shí)別系統(tǒng)基于EPCglobal C1G2標(biāo)準(zhǔn)。 具體情形為， 一個(gè)讀寫器希望對(duì)標(biāo)簽l、標(biāo)簽2和標(biāo)簽3進(jìn)行查詢，其中標(biāo) 簽1和標(biāo)簽2距讀寫器近因而具有良好的反向鏈路性能，而標(biāo)簽3距讀寫器 較遠(yuǎn)因而其反向鏈路性能較差。讀寫器在首次查詢中采用 一個(gè)較高的鏈路頻 率LF1用于反向鏈路，這樣能以較快的讀取速度隊(duì)三個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行查詢。標(biāo)簽 1和標(biāo)簽2在鏈路頻率為L(zhǎng)F1的反向鏈路上反向散射向讀寫器成功返回標(biāo)簽 的相關(guān)信息，標(biāo)簽3由于其反向鏈路在這個(gè)較高的鏈路頻率LF1上性能較差， 因此未能成功向讀寫器成功返回標(biāo)簽的相關(guān)信息。讀寫器然后僅向標(biāo)簽3進(jìn) 行第二次查詢，并以一個(gè)第于LF1的鏈路頻率LF2用于反向鏈路。由于鏈 路頻率的降低，標(biāo)簽3到讀寫器的反向鏈路性能得到改善，標(biāo)簽3得以向讀 寫器成功返回其相關(guān)信息。雖然讀寫器采用更低的鏈路頻率LF2用于反向鏈 路會(huì)使得這--次的讀取速度有所下降，但由于這次的讀取對(duì)象只有一個(gè)標(biāo)簽
3,所以實(shí)際上不會(huì)明顯降低總的讀取速度。
下面以第二實(shí)施例為例說(shuō)明讀寫器對(duì)標(biāo)簽的具體查詢過(guò)程。
首先，讀寫器按EPCglobal ClG2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方式通過(guò)選擇(Select)命令 選擇要查詢或訪問(wèn)的標(biāo)簽組，將參數(shù)Target設(shè)為Sl,參數(shù)Action設(shè)為B->A。 標(biāo)簽l、標(biāo)簽2和標(biāo)簽3通過(guò)選擇命令獲知該讀寫器要對(duì)其進(jìn)行查詢，并按 照命令將其相應(yīng)的參數(shù)值設(shè)為Sl， A。
讀寫器還應(yīng)指定一個(gè)鏈路頻率LF1用于反向鏈路。然后，讀寫器向標(biāo)簽 發(fā)出查詢(Query)命令。其中指明了參數(shù)值為SI, A的那些標(biāo)簽應(yīng)參與本次 查詢過(guò)程，本例中即為標(biāo)簽l、標(biāo)簽2和標(biāo)簽3。查詢命令中還將用于反向 鏈路的鏈路頻率LF1的相關(guān)信息通知給標(biāo)簽，例如利用參數(shù)TRcal和DR來(lái) 攜帶鏈路頻率的相關(guān)信息。查詢命令中還可以攜帶其它參數(shù)，例如，用于避 免反向鏈路沖突的時(shí)隙計(jì)數(shù)參數(shù)Q等。
標(biāo)簽1和標(biāo)簽2收到所述查詢命令后，通過(guò)反向散射在鏈路頻率為L(zhǎng)F1 的反向鏈路上將各自的一個(gè)臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)RN16返回給讀寫器。而標(biāo)簽3 由于其鏈路頻率為L(zhǎng)F1的反向鏈路性能不好而未能向讀寫器成功返回一個(gè) 脂16。
讀寫收到標(biāo)簽l和標(biāo)簽2返回的RN16后，分別向標(biāo)簽1和標(biāo)簽2發(fā) 出確認(rèn)(ACK)命令，其中分別攜帶標(biāo)簽1和標(biāo)簽'2返回的RN16。
標(biāo)簽1和標(biāo)簽2收到讀寫器的確認(rèn)命令后，通過(guò)反向散射在鏈路頻率為 LF1的反向鏈路上將各自用于指示長(zhǎng)度的PC、產(chǎn)品電子代碼EPC和用于校 驗(yàn)的CRC-16等信息返回給讀寫器。標(biāo)簽1和標(biāo)簽2收到確認(rèn)命令后，可將 其工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為已確認(rèn)(acknowledged)狀態(tài)。
讀寫器收到標(biāo)簽1和標(biāo)簽2返回的上述標(biāo)簽相關(guān)的信息后，還可以選擇 通過(guò)訪問(wèn)(Access)命令進(jìn)一步對(duì)標(biāo)簽1和標(biāo)簽2中的更多信息進(jìn)行讀寫等操 作，其具體過(guò)程在EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)規(guī)定，此處不再贅述。在訪問(wèn)過(guò) 程中，標(biāo)簽1和標(biāo)簽2在鏈路頻率為L(zhǎng)F1的反向鏈路上通過(guò)反向散射向讀寫 器返回信息。
之后，讀寫器進(jìn)行后續(xù)查詢。本發(fā)明中，讀寫器此時(shí)指定一個(gè)小于LF1 的鏈路頻率LF2用于反向鏈率，并發(fā)出后續(xù)查詢命令?？梢詫⒒贓PCglobal C1G2標(biāo)準(zhǔn)的Query、 QueryRep或QueryAdjust命令修改或擴(kuò)展成所述后續(xù) 查詢命令，以將用于反向鏈路的鏈路頻率LF2的相關(guān)信息通知給標(biāo)簽，優(yōu)選
使用QueryAdjust命令。其中，還指明參數(shù)值為Sl, A的那些標(biāo)簽應(yīng)參與本 次查詢過(guò)程。后續(xù)查詢命令中還可以攜帶其它參數(shù)，這些參數(shù)可以與首次查 詢的相同，也可以是相應(yīng)修改后的參數(shù)。
處于已確認(rèn)狀態(tài)的標(biāo)簽1和標(biāo)簽2收到后續(xù)查詢的命令后，會(huì)將其查詢 標(biāo)志由A改為B，因此不會(huì)參與后續(xù)查詢過(guò)程。而標(biāo)簽3因之前并非處于已 確認(rèn)狀態(tài)，所以其查詢標(biāo)志保持為A,應(yīng)參與后續(xù)查詢過(guò)程。
由于此時(shí)使用較低的鏈路頻率LF2，標(biāo)簽3的反向鏈路性能得到改善從 而得以成功向讀寫器返回一個(gè)RN16。
讀寫器收到標(biāo)簽3返回的RN16后，向標(biāo)簽3發(fā)出確認(rèn)命令，其中攜帶 標(biāo)簽3返回的RN16。
標(biāo)簽3收到讀寫器的確認(rèn)命令后，通過(guò)反向散射在鏈路頻率為L(zhǎng)F2的反 向鏈路上將其PC、 EPC和CRC-16等信息返回給讀寫器。標(biāo)簽3收到確認(rèn) 命令后，可將其工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為已確認(rèn)狀態(tài)。
讀寫器收到標(biāo)簽3返回的上述標(biāo)簽相關(guān)的信息后，還可以選擇進(jìn)一步對(duì) 標(biāo)簽3中的更多信息進(jìn)行訪問(wèn)。在訪問(wèn)過(guò)程中，標(biāo)簽3在鏈路頻率為L(zhǎng)F2的 反向鏈路上通過(guò)反向散射向讀寫器返回信息。
另外，對(duì)于存在多個(gè)讀寫器的情況，假設(shè)兩個(gè)讀寫器指定了同一個(gè)鏈路 頻率用于反向鏈路，那么一些標(biāo)簽就很有可能遇到反向鏈路已被占用的情 形。如果讀寫器根據(jù)本發(fā)明在后續(xù)查詢中指定更小的一個(gè)鏈路頻率用于反向 鏈路，這樣就可以及早避開(kāi)繁忙的鏈路，避免幾個(gè)讀寫器長(zhǎng)時(shí)間地阻塞在一 個(gè)固定的反向鏈路頻率上，從而達(dá)到改善反向鏈路性能的目的。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方法，本發(fā)明還提供了 一種用于提高射頻識(shí)別系統(tǒng) 反向鏈路性能的讀寫器。如圖2所示，所述讀寫器包括鏈路頻率指定單元， 查詢單元，標(biāo)識(shí)信息獲取單元，發(fā)送單元，接收單元。其中
鏈路頻率指定單元用于在首次查詢中指定第一鏈路頻率供從標(biāo)簽到讀 寫器的反向鏈路使用，在后續(xù)查詢中指定小于第一鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率 供從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路使用；作為優(yōu)選方案，所述鏈路頻率指定單元 包括排序單元和選定單元，所述排序單元用于將候選鏈路頻率按大小排序， 供選定單元選擇；所述選定單元用于根據(jù)排序單元的排序，指定最大的候選 鏈路頻率為第一鏈路頻率供首次查詢使用，并指定小于前一次查詢所采用的 鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率供后續(xù)查詢使用。
查詢單元用于在首次查詢中命令標(biāo)簽在鏈路頻率指定單元指定的第一
鏈路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息，并將查詢命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去；在后續(xù)查
詢中命令尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽在鏈路頻率指定單元指定的后續(xù)鏈
路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息，并將查詢命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去；
標(biāo)識(shí)信息獲取單元用于從來(lái)自接收單元的接收信息中獲取標(biāo)簽返回的 標(biāo)識(shí)信息，并向所述標(biāo)簽進(jìn)行確認(rèn)，將確認(rèn)命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去；
發(fā)送單元用于將發(fā)往標(biāo)簽的命令發(fā)送出去，所述命令可以是查詢單元的 查詢命令、標(biāo)識(shí)信息獲取單元的確認(rèn)命令、標(biāo)簽訪問(wèn)單元的訪問(wèn)命令等；
接收單元用于在鏈路頻率指定單元指定的鏈路頻率上接收標(biāo)簽從反向 鏈路返回的信息，即在首次查詢中在鏈路頻率指定單元指定的第 一鏈路頻率 上接收標(biāo)簽返回的信息；在后續(xù)查詢中，在鏈^^頻率指定單元指定的后續(xù)鏈 路頻率上接收標(biāo)簽返回的信息；
為了實(shí)現(xiàn)讀寫器對(duì)標(biāo)簽的進(jìn)一步訪問(wèn)，獲取存儲(chǔ)在標(biāo)簽中的除所述標(biāo)識(shí) 信息之外的其它信息，所述讀寫器還可進(jìn)一步包括標(biāo)簽訪問(wèn)單元，用于對(duì)成 功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行訪問(wèn)以獲取進(jìn)一步的信息，將所述訪問(wèn)命令通過(guò) 發(fā)送單元發(fā)送出去，并從來(lái)自接收單元的接收信息中獲得標(biāo)簽返回的所述進(jìn) 一步的信息。
此外，為支持多次后續(xù)查詢，讀寫器還可以進(jìn)一步包括查詢控制單元， 用于在未達(dá)到預(yù)定的后續(xù)查詢執(zhí)行次數(shù)的情況下，或者在所述讀寫器接收到 預(yù)定數(shù)目的標(biāo)簽返回標(biāo)識(shí)信息的情況下，指示鏈路頻率指定單元繼續(xù)為后續(xù) 查詢指定用于反向鏈路的后續(xù)鏈路頻率，并指示查詢單元重復(fù)進(jìn)行后續(xù)查 詢。
讀寫器的上述各單元相互配合工作的方式具體可參見(jiàn)第一實(shí)施例和第 二實(shí)施例中的描述。
通過(guò)仿真，我們對(duì)本發(fā)明的方案與現(xiàn)有技術(shù)的方案進(jìn)行了性能比較。在 仿真中，基于本發(fā)明的方案1中采用LFl-200KHz作為首次查詢的反向鏈路 的鏈路頻率，LF2=40KHz作為后續(xù)查詢的反向鏈路的鏈路頻率。方案2和方 案3均基于現(xiàn)有技術(shù)，即在反向鏈路上采用固定的鏈路頻率，方案2的鏈路 頻率LF=40KHz，方案3的鏈路頻率LF二200KHz。假設(shè)射頻識(shí)別系統(tǒng)中有 100個(gè)標(biāo)簽，其中50%的標(biāo)簽在鏈路頻率為200KHz的反向鏈路上可成功進(jìn) 行反向散射，而其余50%的標(biāo)簽則只能在鏈路頻率為40KHz時(shí)成功進(jìn)行反向散射。圖3給出了根據(jù)本發(fā)明的射頻識(shí)別系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)的射頻識(shí)別系統(tǒng) 在讀取成功率方面的仿真結(jié)果比較。從圖3可以看出，在存在反向鏈路失敗 的情形下，經(jīng)兩次查詢后基于本發(fā)明的方案1的讀取成功率可達(dá)到1,而基
于現(xiàn)有技術(shù)的方案3的讀取成功率則約為0.5，所以本發(fā)明的方案的讀取成 功率更高。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn) 飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的方法，包括:一個(gè)讀寫器對(duì)一組被動(dòng)式標(biāo)簽先執(zhí)行首次查詢，所述首次查詢包括:步驟11:讀寫器指定第一鏈路頻率用于從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路，并命令各標(biāo)簽在第一鏈路頻率上返回標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)信息；步驟12:讀寫器接收標(biāo)簽在第一鏈路頻率上返回的標(biāo)識(shí)信息，并向成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行確認(rèn)；其特征在于，所述讀寫器對(duì)所述標(biāo)簽還執(zhí)行至少一次后續(xù)查詢，所述后續(xù)查詢包括:步驟21:所述讀寫器指定小于第一鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率用于從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路，并命令尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽在后續(xù)鏈路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息；步驟22:所述讀寫器接收標(biāo)簽在后續(xù)鏈路頻率上返回的標(biāo)識(shí)信息，并向成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行確認(rèn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每次后續(xù)查詢的反向鏈路所 采用的后續(xù)鏈路頻率小于前一次查詢所采用的鏈路頻率。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每次后續(xù)查詢的反向鏈路 采用相同的后續(xù)鏈路頻率。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在步驟ll中，所述讀寫器通過(guò)查詢命令Query向各標(biāo)簽發(fā)出命令，所 述查詢命令Query中的參數(shù)TRcal和DR攜帶第 一鏈路頻率的信息；在步驟21中，所述讀寫器通過(guò)查詢命令QueryAdjust向所述標(biāo)簽發(fā)出命 令，所述查詢命令QueryAdjust中的參數(shù)TRcal和DR攜帶后續(xù)鏈路頻率的4§息。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的標(biāo)識(shí)信息包括所述 標(biāo)簽的臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)(RN16)以及所述標(biāo)簽的產(chǎn)品電子代碼(EPC)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述讀寫器接收所述返回 的標(biāo)識(shí)信息的順序?yàn)橄冉邮账鰳?biāo)簽的臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)RN16,接著向成 功返回該臨時(shí)隨機(jī)數(shù)標(biāo)識(shí)RN16的標(biāo)簽發(fā)出確認(rèn)命令；然后，所述讀寫器接 收返回的所述標(biāo)簽的產(chǎn)品電子代碼EPC。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在首次查詢步驟12之后、 后續(xù)查詢步驟21之前，進(jìn)一步包括步驟13:所述讀寫器對(duì)在第一鏈路頻率上成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行訪問(wèn)以獲取進(jìn)一步的信息，其中，所述讀寫器通過(guò)第一鏈路頻率上的反向鏈路4妄收所述標(biāo)簽返回的進(jìn)一步的信息； 在后續(xù)查詢步驟22之后，進(jìn)一步包括步驟23:所述讀寫器對(duì)在后續(xù)鏈路頻率上成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行訪問(wèn)以 獲取進(jìn)一步的信息，其中，所述讀寫器通過(guò)后續(xù)鏈路頻率上的反向鏈路接收 所述標(biāo)簽返回的進(jìn)一 步的信息。
8. —種用于在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的讀寫器，其特征在于， 所述讀寫器包括:鏈路頻率指定單元，用于在首次查詢中指定第一鏈^^頻率供從標(biāo)簽到讀 寫器的反向鏈路使用，在后續(xù)查詢中指定小于第一鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率 供從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路使用；查詢單元，用于在首次查詢中命令標(biāo)簽在鏈路頻率指定單元指定的第一 鏈路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息，并將查詢命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去，在后續(xù)查 詢中命令尚未成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽在鏈路頻率指定單元指定的后續(xù)鏈路頻率上返回標(biāo)識(shí)信息，并將查詢命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去；標(biāo)識(shí)信息獲取單元，用于從來(lái)自接收單元的接收信息中獲取標(biāo)簽返回的標(biāo)識(shí)信息，并向所述標(biāo)簽進(jìn)行確認(rèn)，將確認(rèn)命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去； 發(fā)送單元，用于將發(fā)往標(biāo)簽的命令發(fā)送出去；接收單元，用于在首次查詢中在鏈路頻率指定單元指定的第一鏈路頻率 上接收標(biāo)簽返回的信息；在后續(xù)查詢中，在鏈路頻率指定單元指定的后續(xù)鏈 路頻率上接收標(biāo)簽返回的信息。
9. 如權(quán)利要求8所述的讀寫器，其特征在于，所述鏈路頻率指定單元 包括排序單元，用于將候選鏈路頻率按大小排序，供選定單元選擇； 選定單元，用于根據(jù)排序單元的排序，指定最大的候選鏈路頻率為第一鏈路頻率供首次查詢使用，并指定小于前一次查詢所采用的鏈路頻率的后續(xù)鏈路頻率供后續(xù)查詢使用。
10. 如權(quán)利要求8所述的讀寫器，其特征在于，所述讀寫器還包括 標(biāo)簽訪問(wèn)單元，用于對(duì)成功返回標(biāo)識(shí)信息的標(biāo)簽進(jìn)行訪問(wèn)以獲取進(jìn)一步的信息，將所述訪問(wèn)命令通過(guò)發(fā)送單元發(fā)送出去，并從來(lái)自接收單元的接收 信息中獲得標(biāo)簽返回的所述進(jìn)一 步的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在射頻識(shí)別系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)簽查詢的方法。其中，一個(gè)讀寫器針對(duì)一組被動(dòng)式標(biāo)簽進(jìn)行的查詢過(guò)程包括首次查詢以及至少一次后續(xù)查詢，在后續(xù)查詢中，從標(biāo)簽到讀寫器的反向鏈路所采用的鏈路頻率小于在首次查詢中反向鏈路所采用的鏈路頻率。通過(guò)本發(fā)明的方法，被動(dòng)式標(biāo)簽射頻識(shí)別系統(tǒng)的反向鏈路性能得到改善，讀取成功率得到提高，本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)該方法的讀寫器。
文檔編號(hào)G06K7/08GK101377820SQ20071014837
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
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