專利名稱：基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線信號(hào)防碰撞技術(shù)，特別是有源電子標(biāo)簽的防碰撞技術(shù)。
背景技術(shù)：
這里所談的無(wú)線信號(hào)防碰撞技術(shù)，主要是針對(duì)多個(gè)無(wú)線信號(hào)源同時(shí)與同一個(gè)中心 通信，且無(wú)線信號(hào)源發(fā)射信號(hào)的時(shí)間無(wú)法預(yù)先計(jì)劃安排的隨機(jī)發(fā)射情況。對(duì)海量電子標(biāo)簽 (RFID)的讀寫就是一個(gè)典型的例子，這也是無(wú)線通信領(lǐng)域中的一個(gè)難題?，F(xiàn)有的處理辦法 有采用完全不干涉的隨機(jī)發(fā)射隨機(jī)碰撞的方法，發(fā)射前先監(jiān)聽(tīng)RSSI信號(hào)強(qiáng)度，如果“信 道被占用”，則隨機(jī)延時(shí)后再監(jiān)聽(tīng)發(fā)射的方法(RSSI)，或采用將需要發(fā)射的信號(hào)使用分段 隨機(jī)延時(shí)后重復(fù)發(fā)射的辦法(Blink-Sub-blinks)，參閱IEEE 802. 15. 4f以及RTLS (ISO/ IEC24730-2)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)討論稿。采用完全隨機(jī)自然碰撞的方法，不僅效率低，信號(hào)處理時(shí)間長(zhǎng)，而且在標(biāo)簽數(shù)量很 大的時(shí)候，根本無(wú)法有效地工作；采用監(jiān)聽(tīng)RSSI信號(hào)的方法，由于監(jiān)聽(tīng)信號(hào)的標(biāo)簽所處的 位置，與真正接收信號(hào)的讀寫器的位置并不一致，因而，僅僅通過(guò)標(biāo)簽來(lái)監(jiān)聽(tīng)RSSI信號(hào)并 不能準(zhǔn)確判定信道占用的真實(shí)情況(參見(jiàn)圖1)，因而不能保證避免信號(hào)碰撞和再碰撞的發(fā) 生；采用Blink-Sub-blinks的方式(參見(jiàn)圖2)，雖然對(duì)于一般有源電子標(biāo)簽來(lái)講，是目前 相對(duì)有效地一種方法，然而并沒(méi)解決效率低，標(biāo)簽信號(hào)處理時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。另外，由于信號(hào) 重復(fù)發(fā)射次數(shù)多，處理時(shí)間長(zhǎng)，自然也就帶來(lái)有源電子標(biāo)簽高耗電和電池壽命短的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是針對(duì)有源電子標(biāo)簽應(yīng)用中的這個(gè)難題，提出了 一種基于交互式智能電子標(biāo)簽技術(shù)的(參見(jiàn)圖3)防碰撞方法(以后簡(jiǎn)稱為分組分時(shí)法)， 大大提高了電子標(biāo)簽信號(hào)的處理效率和處理速度。這里需要說(shuō)明的是，與現(xiàn)有一般有源電 子標(biāo)簽為了省電的目的采用的是“Tag Talk First”的工作方式不同，交互式智能電子標(biāo)簽 采用的是“Reader Talk First”的工作方式。這里所述的交互式電子標(biāo)簽平常處于一種周 期性睡眠，蘇醒后監(jiān)聽(tīng)接收協(xié)調(diào)器或讀寫器指令信號(hào)一瞬間的狀態(tài)，在沒(méi)有接收到指令信 號(hào)時(shí)，標(biāo)簽并不向外發(fā)射任何信號(hào)；每個(gè)標(biāo)簽的睡眠蘇醒的時(shí)間是不確定的，是由每個(gè)標(biāo)簽 內(nèi)部的時(shí)鐘自行控制的，因而當(dāng)標(biāo)簽接收到發(fā)射信號(hào)的指令時(shí)，每個(gè)標(biāo)簽發(fā)射信號(hào)的具體 時(shí)間也是不確定的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本發(fā)明方法主要涉及無(wú)線通信系統(tǒng)中的三個(gè)硬件部分(參見(jiàn)圖3)標(biāo)簽，讀寫器 和與讀寫器相連接的管理計(jì)算機(jī)。這里所指的計(jì)算機(jī)，既可以是一般PC機(jī)，也可以是具有 相同功能的單片機(jī)，還可以是讀寫器本身自帶的，可以承擔(dān)相同數(shù)據(jù)處理和儲(chǔ)存工作的單 片機(jī)；如果我們將這里的讀寫器進(jìn)一步細(xì)分，還可分為需要接收來(lái)自標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息并對(duì) 其進(jìn)行處理，因而必須要與計(jì)算機(jī)直接相連接的讀寫器，和不接收來(lái)自標(biāo)簽的任何信息，只 是通過(guò)不間斷重復(fù)向標(biāo)簽發(fā)射指令信息，因而，可以不與計(jì)算機(jī)直接相連接的讀寫器，又稱協(xié)調(diào)器。標(biāo)簽和讀寫器(包括協(xié)調(diào)器)，都是由高度集成的微功率單芯片無(wú)線收發(fā)機(jī)和單片 機(jī)制成，單芯片收發(fā)機(jī)還可有一個(gè)全世界獨(dú)一無(wú)二的廠家編號(hào)(燒錄在芯片中)，必要時(shí)， 根據(jù)具體應(yīng)用的需要，標(biāo)簽和讀寫器，還可以具有信號(hào)接收強(qiáng)度指示功能(RSSI)。為了降 低功耗，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾的能力和系統(tǒng)工作的可靠性，穩(wěn)定性和安全性，建議系統(tǒng)所使用的 單芯片微功率無(wú)線收發(fā)機(jī)，采用直序頻通信技術(shù)。為了使用方便，建議系統(tǒng)使用國(guó)際通用的 ISM免費(fèi)頻段。系統(tǒng)工作原理交互式智能電子標(biāo)簽(以后簡(jiǎn)稱標(biāo)簽)采用平常處于周期性睡眠，蘇醒后監(jiān)聽(tīng)信 號(hào)一瞬間的工作方式來(lái)達(dá)到省電的目的；電子標(biāo)簽預(yù)先根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要寫入了不同的工 作程序，而與之相匹配的協(xié)調(diào)器通過(guò)在喚醒頻道上連續(xù)不間斷重復(fù)地發(fā)送同一個(gè)短信息 指令的方式，抓住標(biāo)簽蘇醒的瞬間，向電子標(biāo)簽下達(dá)工作指令，主要是對(duì)電子標(biāo)簽內(nèi)程序的 工作參數(shù)賦值，電子標(biāo)簽將根據(jù)指令的要求來(lái)工作，這往往需要跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)工作頻道來(lái) 與讀寫器進(jìn)行通信(參見(jiàn)圖4)。當(dāng)協(xié)調(diào)器在通過(guò)廣播方式連續(xù)不間斷地向標(biāo)簽發(fā)射喚醒工作指令時(shí)，由于連續(xù)發(fā) 射的各個(gè)數(shù)據(jù)包之間存在一定的間隙，因而當(dāng)標(biāo)簽蘇醒后的監(jiān)聽(tīng)瞬間，正好位于協(xié)調(diào)器連 續(xù)發(fā)射信號(hào)包時(shí)包與包之間的間隙位置，而標(biāo)簽監(jiān)聽(tīng)時(shí)間又小于包間間隙，就有可能漏掉 個(gè)別標(biāo)簽沒(méi)能被喚醒。對(duì)于這種情況，一方面我們可以通過(guò)減小協(xié)調(diào)器指令信號(hào)包之間的 發(fā)射間隙或延長(zhǎng)監(jiān)聽(tīng)時(shí)間使其大于包間間隙，來(lái)避免漏讀的情況，另一方面我們還可在第 一次連續(xù)(持續(xù)發(fā)射時(shí)間T。^ Ts =標(biāo)簽睡眠蘇醒周期)發(fā)射喚醒信號(hào)后，錯(cuò)開(kāi)一個(gè)時(shí)間 后再繼續(xù)這個(gè)發(fā)射過(guò)程，使得標(biāo)簽在睡眠蘇醒后的監(jiān)聽(tīng)時(shí)間能夠錯(cuò)開(kāi)協(xié)調(diào)器連續(xù)發(fā)射喚醒 信號(hào)時(shí)包與包之間的間隙位置并如此交錯(cuò)進(jìn)行(參見(jiàn)圖5)。標(biāo)簽睡眠周期的長(zhǎng)短根據(jù)實(shí)際需要來(lái)定。標(biāo)簽監(jiān)聽(tīng)信號(hào)時(shí)，首先是監(jiān)聽(tīng)RSSI信 號(hào)，這只需要很短的時(shí)間約為0. ImS左右，只有標(biāo)簽在監(jiān)聽(tīng)到具有足夠強(qiáng)度的RSSI信號(hào)后， 才會(huì)延時(shí)繼續(xù)接收完整個(gè)信號(hào)指令包，并根據(jù)指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。這就保證了讀寫器與 電子標(biāo)簽可以根據(jù)需要迅速建立起雙向通信的同時(shí)，大大地降低了電子標(biāo)簽的耗電。(參見(jiàn) 圖6)一個(gè)讀寫器在給定時(shí)間內(nèi)可以處理標(biāo)簽數(shù)量的多少，除了取決于需要處理的標(biāo)簽 總的數(shù)量，每個(gè)標(biāo)簽發(fā)射信號(hào)的頻繁程度，每個(gè)信號(hào)包的長(zhǎng)度，通信環(huán)境好壞，兩者之間的 通信速率等因素外，還在很大程度上取決于標(biāo)簽與讀寫器之間的通信方式。假如讀寫器接 收處理完一個(gè)標(biāo)簽信號(hào)包所需的時(shí)間是5mS，則理論上，讀寫器在1秒鐘的時(shí)間內(nèi)可以處理 標(biāo)簽的最大數(shù)量不超過(guò)200個(gè)，這是一種高度計(jì)劃安排好的工作方式。然而在現(xiàn)實(shí)生活中， 往往事先無(wú)法安排每個(gè)標(biāo)簽的發(fā)射的先后次序，因而，當(dāng)兩個(gè)以上的標(biāo)簽發(fā)射信號(hào)的時(shí)間 彼此非常接近時(shí)(發(fā)射信號(hào)的時(shí)刻相差小于讀寫器接收處理完一個(gè)信號(hào)包所需的時(shí)間)， 則讀寫器可能一個(gè)信號(hào)都接收不到。這就是所謂的信號(hào)碰撞。當(dāng)多個(gè)標(biāo)簽以隨機(jī)的方式向 讀寫器發(fā)射信號(hào)時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種碰撞現(xiàn)象。標(biāo)簽數(shù)量越多，碰撞機(jī)會(huì)越多；標(biāo)簽發(fā)射信號(hào) 越頻繁，碰撞的機(jī)會(huì)越大；標(biāo)簽每次發(fā)射的信號(hào)包越長(zhǎng)，即占用通信通道的時(shí)間越久，碰撞 也越頻繁！在碰撞發(fā)生后，如果不采取適當(dāng)?shù)拇胧?，由于?biāo)簽之間睡眠工作周期相同，因而 已經(jīng)發(fā)生碰撞的標(biāo)簽將再次發(fā)生碰撞，直到控制標(biāo)簽信號(hào)發(fā)射時(shí)間的內(nèi)部時(shí)鐘自身所產(chǎn)生 的誤差，將發(fā)生碰撞的標(biāo)簽發(fā)射信號(hào)的時(shí)間完全錯(cuò)開(kāi)為止，這將需要很長(zhǎng)的時(shí)間。顯然，碰撞將極大地影響讀寫器讀寫標(biāo)簽的效率！因而如何有效地將已經(jīng)發(fā)生碰撞的標(biāo)簽發(fā)射信 號(hào)時(shí)間彼此錯(cuò)開(kāi)，對(duì)提高讀寫器讀寫標(biāo)簽的效率非常重要！依靠現(xiàn)有的監(jiān)聽(tīng)RSSI信號(hào)的 方式，或?qū)⑿枰l(fā)射的信號(hào)使用分段隨機(jī)延時(shí)后重復(fù)發(fā)射的辦法都不能有效地解決問(wèn)題?！胺纸M分時(shí)法”實(shí)際上就是協(xié)調(diào)器通過(guò)喚醒指令信號(hào)，要求電子標(biāo)簽在發(fā)生信號(hào)碰 撞后，按照系統(tǒng)安排的時(shí)間，根據(jù)自身ID的比特位的某種組合數(shù)字，特別是低字節(jié)位數(shù)字 組合的差別，例如最低端的4個(gè)比特位(16進(jìn)制的“個(gè)”位)，或最低端倒數(shù)第5到第8個(gè)比 特位(16進(jìn)制的“十”位)，或最低端8個(gè)比特位(也可采用十進(jìn)制的方式)等，分組分時(shí)地 將已經(jīng)發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽分散開(kāi)來(lái)后再發(fā)送，以避免信號(hào)碰撞的再次發(fā)生，從而提高讀 寫器讀寫標(biāo)簽的效率。為了簡(jiǎn)單易于理解起見(jiàn)，下面我們主要采用十進(jìn)制的表達(dá)來(lái)加以說(shuō) 明。本發(fā)明采用的技術(shù)方案本發(fā)明利用交互式智能標(biāo)簽具有雙向通信的特點(diǎn)，采用了如下所述的幾種方法來(lái) 避開(kāi)這種信號(hào)再碰撞情況的發(fā)生，以提高讀寫器處理標(biāo)簽的效率。一，將發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽根據(jù)ID號(hào)的差異立即分散再發(fā)送的辦法。具體做法是通過(guò)協(xié)調(diào)器向處于待機(jī)狀態(tài)一周期性(周期=T)睡眠蘇醒后在1 頻道監(jiān)聽(tīng)信號(hào)一瞬間的標(biāo)簽，發(fā)送廣播工作指令要求所有標(biāo)簽執(zhí)行如下動(dòng)作(參見(jiàn)圖7)1.收到指令后立即跳轉(zhuǎn)到工作頻道2發(fā)射信號(hào)；2.發(fā)射后立即在2頻道上在給定時(shí)間內(nèi)監(jiān)聽(tīng)來(lái)自讀寫器的自動(dòng)回執(zhí)(ACK)，例如 IOOuS左右；3.如果接收到來(lái)自讀寫器的ACK，立即停止發(fā)射信號(hào)并在休息給定的時(shí)間1后(Td 的大小根據(jù)實(shí)際需要確定)回到待機(jī)狀態(tài)；4.如果在給定的等待時(shí)間內(nèi)沒(méi)能接收到ACK，則根據(jù)自身ID號(hào)個(gè)位數(shù)字的差別， 延時(shí)發(fā)射信號(hào)，每個(gè)標(biāo)簽具體延長(zhǎng)的時(shí)間取決于其個(gè)位數(shù)字的大小。例如標(biāo)簽的個(gè)位數(shù)字 乘以單位延時(shí)Δ T1，因而標(biāo)簽的最大延時(shí)為10* Δ Τ。這里AT1的大小主要取決于處于工作 狀態(tài)的標(biāo)簽發(fā)射信號(hào)的密集度，但應(yīng)遠(yuǎn)大于讀寫器處理一個(gè)標(biāo)簽信號(hào)所需的時(shí)間長(zhǎng)度，一 般情況下，在采用十進(jìn)制計(jì)算時(shí)，約為標(biāo)簽睡眠蘇醒周期的二十分之一，即Τ/20或更短一 些，具體時(shí)間可根據(jù)試驗(yàn)決定。標(biāo)簽延時(shí)發(fā)送完信號(hào)后同樣將監(jiān)聽(tīng)ACK ； 5.與前面工作方式相同，如果標(biāo)簽延時(shí)發(fā)送信號(hào)后接收到來(lái)自讀寫器的ACK，標(biāo) 簽將立即停止發(fā)射并在休息給定的時(shí)間Td后，回到待機(jī)狀態(tài)；6.如果標(biāo)簽延時(shí)發(fā)送后沒(méi)能接收到ACK，則可根據(jù)自身ID號(hào)十位數(shù)值的大小，或 采用隨機(jī)延時(shí)的辦法進(jìn)行再次延時(shí)發(fā)射信號(hào)，采用隨機(jī)延時(shí)發(fā)射時(shí)，發(fā)射最大延時(shí)應(yīng)與采 用ID差異的最大延時(shí)相當(dāng)。如果采用每個(gè)標(biāo)簽ID號(hào)十位數(shù)值的大小來(lái)決定延時(shí)時(shí)，具體延 時(shí)的時(shí)間等于標(biāo)簽十位數(shù)字乘以單位延時(shí)ΔΤ2。隨著被成功讀取標(biāo)簽數(shù)量的增加，仍然處 于工作狀態(tài)的標(biāo)簽的數(shù)量將減小，我們可以根據(jù)具體情況來(lái)調(diào)整單位延時(shí)ΔΤ的大小。例 如，ΔΤ2< Δ \。(例如ΔΤ2= Δ /2)。但為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，也可采用相同的單位延時(shí)，即 AT2 = AT1 = ΔΤ = Τ/20。7.經(jīng)過(guò)第二次延時(shí)發(fā)送后，考慮到可能仍有標(biāo)簽在發(fā)射信號(hào)后不能接收到ACK， 即在已經(jīng)發(fā)生碰撞的標(biāo)簽中有可能存在它們ID末尾個(gè)位和十位數(shù)字都完全相同的情況。 為此，在新的一輪延時(shí)發(fā)射時(shí)，我們可以采用ID號(hào)更高位的數(shù)字差別繼續(xù)重復(fù)上面的過(guò)程，或者采用以隨機(jī)延時(shí)的辦法來(lái)處理。即經(jīng)過(guò)第二次延時(shí)發(fā)送后仍不能收到ACK的標(biāo)簽， 我們可以讓它們繼續(xù)按照ID更高位的數(shù)字差別來(lái)延時(shí)發(fā)射，或可各自采用隨機(jī)延時(shí)的方 式來(lái)發(fā)送，隨機(jī)延時(shí)的大小范圍，視根據(jù)具體情況而定，一般可考慮為標(biāo)簽睡眠蘇醒的周期 T。8.我們不妨將以上的整個(gè)過(guò)程，稱作為分時(shí)與隨機(jī)延時(shí)組合的信號(hào)發(fā)射過(guò)程。這 個(gè)過(guò)程可以是1個(gè)，2個(gè)或多個(gè)按照ID不同位數(shù)差別分時(shí)延時(shí)發(fā)射信號(hào)的過(guò)程，或一個(gè)或多 個(gè)隨機(jī)延時(shí)的過(guò)程，或兩者進(jìn)行不同組合并根據(jù)需要重復(fù)循環(huán)進(jìn)行的過(guò)程。每個(gè)標(biāo)簽一當(dāng) 被喚醒，它將自動(dòng)執(zhí)行以上過(guò)程，直到接收到來(lái)自讀寫器的回執(zhí)后停止發(fā)射，并在休息給定 的時(shí)間Td后，回到待機(jī)狀態(tài)。通過(guò)標(biāo)簽ID數(shù)字的差異結(jié)合隨機(jī)數(shù)來(lái)決定發(fā)射延時(shí)，從而及 時(shí)分散已經(jīng)發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽之間再次發(fā)射時(shí)間的做法，可以有效地降低因?yàn)樾盘?hào)碰撞 給讀寫器處理標(biāo)簽速度帶來(lái)的影響，從而大大提高讀寫器處理海量標(biāo)簽的工作效率。采用 這種方法并不能完全保證不發(fā)生新的碰撞，但經(jīng)過(guò)重復(fù)循環(huán)以上延時(shí)發(fā)射過(guò)程后，這種幾 率將趨近于零。9.在第一次喚醒過(guò)程中漏掉的標(biāo)簽仍舊處于周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽(tīng)信號(hào)一瞬間 的待機(jī)狀態(tài)，因而，在協(xié)調(diào)器新一輪錯(cuò)時(shí)連續(xù)發(fā)送喚醒信號(hào)的過(guò)程中，也將會(huì)被喚醒并進(jìn)入 上述分時(shí)加隨機(jī)延時(shí)發(fā)射過(guò)程。直到收到來(lái)自讀寫器發(fā)回的ACK。需要說(shuō)明的是，在采用按 ID號(hào)末尾幾位數(shù)字差別來(lái)安排標(biāo)簽分散發(fā)射信號(hào)時(shí)，標(biāo)簽的工作信道上存在大量沒(méi)被占用 的時(shí)間(輪空時(shí)間)，個(gè)別前面喚醒時(shí)被遺漏的標(biāo)簽，可以很容易得到發(fā)射信號(hào)的機(jī)會(huì)。10.為了進(jìn)一步提高讀寫器的工作效率，我們還可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)標(biāo)簽讀寫時(shí) 間和讀寫數(shù)量的需要，來(lái)調(diào)整標(biāo)簽睡眠蘇醒周期T，單位延時(shí)△ T的長(zhǎng)短，以及末尾幾位數(shù) 字不同的組合方式等以期獲得最佳讀寫效果。這里需要說(shuō)明的是，標(biāo)簽執(zhí)行以上動(dòng)作的程序，是預(yù)先寫在標(biāo)簽中的。協(xié)調(diào)器發(fā)射 的廣播工作指令僅僅是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，對(duì)寫入標(biāo)簽中程序的工作參數(shù)進(jìn)行賦值而已， 例如ATi等。我們也可將這些賦值預(yù)先固化在標(biāo)簽的程序中來(lái)進(jìn)一步簡(jiǎn)化協(xié)調(diào)器的工作 指令信號(hào)(參見(jiàn)圖4)。二，將已經(jīng)發(fā)生信號(hào)碰撞的所有標(biāo)簽按照標(biāo)簽ID和時(shí)鐘重新排序發(fā)射當(dāng)協(xié)調(diào)器連續(xù)不間斷向處于待機(jī)狀態(tài)的標(biāo)簽發(fā)送喚醒工作指令信號(hào)時(shí)，我們讓每 個(gè)指令信號(hào)包中都帶有與該指令信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間信息，這個(gè)時(shí)間信息一般以毫秒為單位， 或以發(fā)射一個(gè)指令信號(hào)包所需的時(shí)間(包括兩個(gè)包之間的發(fā)射時(shí)間間隙)長(zhǎng)度為單位。這 個(gè)時(shí)間信息可以是來(lái)自協(xié)調(diào)器的時(shí)鐘，也可以是來(lái)自協(xié)調(diào)器發(fā)送每個(gè)信號(hào)包時(shí)按照先后次 序的編號(hào)所計(jì)算得到的時(shí)間。因而，在該時(shí)段蘇醒的所有標(biāo)簽在接收到協(xié)調(diào)器的指令信號(hào) 時(shí)，同時(shí)也就同時(shí)得到了收到指令信號(hào)包時(shí)的時(shí)間信息。這樣，每個(gè)標(biāo)簽在接收到協(xié)調(diào)器指 令信號(hào)后，就可以根據(jù)睡眠蘇醒的周期和自身的ID，按照我們要求的先后時(shí)間順序來(lái)發(fā)射 信號(hào)了(參見(jiàn)圖8)。由于我們事先無(wú)法知道每個(gè)標(biāo)簽的準(zhǔn)確ID號(hào)，因而也就無(wú)法準(zhǔn)確地來(lái)安排被喚 醒的每個(gè)標(biāo)簽發(fā)射信號(hào)的具體時(shí)間。但我們卻可以通過(guò)每個(gè)標(biāo)簽ID號(hào)低端比特位的差別， 來(lái)將它們發(fā)射時(shí)間的先后順序區(qū)分開(kāi)來(lái)。例如，如果我們假定標(biāo)簽在被喚醒并發(fā)射信號(hào)后， 因發(fā)生碰撞而需要重新發(fā)射的標(biāo)簽有30個(gè)，而這30個(gè)標(biāo)簽的ID號(hào)是隨機(jī)的。我們可以假 定它們之中ID號(hào)幾個(gè)低端比特位的組合完全相同的幾率相對(duì)較小。例如低端8個(gè)比特位的組合，從1到256的先后次序，按照一定的時(shí)間間隔，例如10mS，來(lái)安排它們的信號(hào)發(fā)射時(shí) 間。如果采用十進(jìn)制，我們就可以要求標(biāo)簽按照從1到99的先后次序進(jìn)行信號(hào)發(fā)射。即在 使用十進(jìn)制時(shí)，末尾兩位數(shù)是00的先發(fā)射，IOmS后，末尾兩位數(shù)是01的標(biāo)簽開(kāi)始發(fā)射，再一 個(gè)IOmS后，末尾兩位數(shù)是02的標(biāo)簽再發(fā)射，以此類推，末尾兩位數(shù)是99的標(biāo)簽最后發(fā)射。 顯然，這樣安排的結(jié)果，一秒鐘可以處理100個(gè)標(biāo)簽，使用5mS間隔時(shí)，可以處理200個(gè)標(biāo) 簽。然而，在這個(gè)過(guò)程中，至少有70個(gè)或170個(gè)安排的發(fā)射時(shí)間，實(shí)際并沒(méi)有任何標(biāo)簽發(fā)射 信號(hào)，從而出現(xiàn)輪空發(fā)射的情況；與此同時(shí)，在這30個(gè)標(biāo)簽中，可能有一組以上的標(biāo)簽，在 每組標(biāo)簽中它們ID的最后兩位數(shù)字是完全相同的，而只在百位或千位數(shù)字上不相同，例如 188和觀8。這樣，ID末尾三位數(shù)字是188和觀8的兩個(gè)標(biāo)簽將被安排在同一時(shí)刻發(fā)射信 號(hào)。前一種輪空發(fā)射的情況降低了工作頻道的利用率，而后一種情況則會(huì)產(chǎn)生信號(hào)再碰撞。 從某種意義上來(lái)講，在以上安排的情況下，輪空和碰撞是同時(shí)存在的一對(duì)矛盾，輪空現(xiàn)象越 多，碰撞機(jī)會(huì)就越少，反之亦然。這里需要說(shuō)明的是，當(dāng)我們安排在同一標(biāo)簽睡眠蘇醒周期內(nèi)先被喚醒并發(fā)射信號(hào) 后沒(méi)有收到ACK的標(biāo)簽重新發(fā)射時(shí)，為了避免與后面被喚醒并發(fā)射信號(hào)的標(biāo)簽發(fā)生信號(hào)碰 撞，我們還應(yīng)將每個(gè)標(biāo)簽根據(jù)ID號(hào)末尾幾位數(shù)字差異安排的發(fā)射時(shí)間，加上一個(gè)標(biāo)簽睡眠 蘇醒周期的時(shí)間后再發(fā)射。也就是說(shuō)，在上面的例子中，如果標(biāo)簽的睡眠蘇醒周期為2秒， 則ID末尾兩位數(shù)是00的沒(méi)有收到ACK需要重新發(fā)射的標(biāo)簽，將在協(xié)調(diào)器開(kāi)始發(fā)射喚醒信 號(hào)后2000mS后發(fā)射，末尾兩位數(shù)是01的標(biāo)簽在2010mS后發(fā)射，末尾兩位數(shù)是02的標(biāo)簽 2020mS之后再發(fā)射，以此類推，末尾兩位數(shù)是99的標(biāo)簽在^90mS后發(fā)射。注意這里每個(gè)標(biāo) 簽的延時(shí)時(shí)間計(jì)算都是基于同一個(gè)時(shí)間起點(diǎn)的。這里的時(shí)間計(jì)算起點(diǎn)是協(xié)調(diào)器開(kāi)始發(fā)射喚 醒信號(hào)的時(shí)刻，當(dāng)然也可以是在連續(xù)重復(fù)發(fā)射喚醒指令信號(hào)包時(shí)，第一個(gè)喚醒指令信號(hào)包 的編號(hào)所代表的時(shí)刻。在上面的例子中，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生碰撞的且ID末尾個(gè)位和十位(或16進(jìn)制的8個(gè) 低端比特位)完全相同因而再次發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽，自然也就接收不到ACK，因而還需要 重新安排發(fā)射。一般情況下這種標(biāo)簽數(shù)量不多，因而我們可以在隨后的發(fā)射過(guò)程中采用隨 機(jī)延時(shí)后再發(fā)送的方法。本方法處理海量標(biāo)簽的整個(gè)過(guò)程，稱作為分組定時(shí)與隨機(jī)延時(shí)組 合的信號(hào)發(fā)射過(guò)程。這個(gè)過(guò)程可以是1個(gè)或多個(gè)按照ID不同位數(shù)差別定時(shí)發(fā)射信號(hào)的過(guò) 程，或一個(gè)或兩個(gè)根據(jù)ID號(hào)差異安排的定時(shí)發(fā)射過(guò)程和隨后的一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)延時(shí)發(fā)射 過(guò)程。這里隨機(jī)延時(shí)的時(shí)間范圍，一般與按ID號(hào)低端比特位數(shù)字來(lái)安排發(fā)射的一個(gè)過(guò)程 所需的時(shí)間相當(dāng)。三，將已經(jīng)發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽先分成若干個(gè)小組，在每一個(gè)小組中再按照上述 第二種方法進(jìn)行處理(參見(jiàn)圖9)在標(biāo)簽數(shù)量較大時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)延時(shí)發(fā)射過(guò)程中出現(xiàn)的發(fā)射輪空和信號(hào)碰撞之間的 合理平衡，我們還可以將所有需要延時(shí)發(fā)射的標(biāo)簽分成若干個(gè)小組來(lái)分別處理，使每個(gè)小 組中的標(biāo)簽數(shù)量適中，小組中出現(xiàn)標(biāo)簽ID低端比特位數(shù)字完全相同的幾率較小。下面是標(biāo)簽分組的兩個(gè)例子1，按標(biāo)簽ID低端比特位數(shù)來(lái)分例如，采用十進(jìn)制時(shí)，可按標(biāo)簽ID百位數(shù)字的差 別來(lái)分，即ID號(hào)百位是“0”的分為一組，百位數(shù)分別是“ 1 ”，“2”，..... “9”的各是一組，一
共十組；或者百位數(shù)是單數(shù)的為一組，雙數(shù)的為另外一組等，.........在此基礎(chǔ)上，每一組中再根據(jù)個(gè)位數(shù)字，十位數(shù)字，或兩者組合的差別如上所述地來(lái)安排標(biāo)簽具體的發(fā)射時(shí) 間。2，按睡眠蘇醒時(shí)段來(lái)分(參見(jiàn)圖9)預(yù)先將處于待機(jī)狀態(tài)的IRFID睡眠蘇醒周期T劃分為N個(gè)等同的小時(shí)段ΔΤ(也 可以不相等)。八T = T/K每個(gè)小時(shí)段使用整數(shù)Ni來(lái)表示，例如分成10段，則Ni = 1，2，
3，.....10。如果IRFID的睡眠蘇醒周期為T = 2秒，每個(gè)小時(shí)段Δ T的長(zhǎng)度則為0. 2秒
( = 200π^)。在從協(xié)調(diào)器開(kāi)始連續(xù)發(fā)射喚醒指令信號(hào)后的第一時(shí)段(0-200mS)內(nèi)被喚醒， 并在發(fā)射信號(hào)后未接收到ACK的標(biāo)簽，如果其ID號(hào)末尾個(gè)位數(shù)為零，將延時(shí)到2000mS時(shí)發(fā) 射，末尾個(gè)位數(shù)為1的標(biāo)簽，將延時(shí)到2010mS時(shí)發(fā)射，而末尾個(gè)位數(shù)為5的標(biāo)簽，將延時(shí)到
2050mS發(fā)射，.......而在第二時(shí)段Q01-400mS)中被喚醒，并在發(fā)射信號(hào)后未接收到ACK
的標(biāo)簽，如果其ID號(hào)末尾個(gè)位數(shù)為零，將延時(shí)到2100mS時(shí)發(fā)射，末尾個(gè)位數(shù)為1的標(biāo)簽，將 延時(shí)21 IOmS發(fā)射，而末尾個(gè)位數(shù)為5的標(biāo)簽，將延時(shí)2150mS后發(fā)射，.......以此類推。在完成第一次分組分時(shí)延時(shí)發(fā)送過(guò)后，還可以根據(jù)標(biāo)簽ID在十位數(shù)字上的差 別，進(jìn)行第二次分組分時(shí)延時(shí)發(fā)送。這里需要注意的是，這里的分組最先是根據(jù)睡眠蘇醒監(jiān) 聽(tīng)周期的十分之一來(lái)劃分的，其中每個(gè)小組在監(jiān)聽(tīng)信號(hào)時(shí)占用的時(shí)間長(zhǎng)度是0.2秒，但在 安排每個(gè)小組中被喚醒并在發(fā)射信號(hào)后沒(méi)有收到ACK的標(biāo)簽延時(shí)重新發(fā)射信號(hào)時(shí)，所占用 的時(shí)間只是0. 1秒；因而，在第二次根據(jù)標(biāo)簽ID十位數(shù)字的差別安排分組延時(shí)發(fā)送時(shí)，第一 小組中末尾十位數(shù)為1的標(biāo)簽，將延時(shí)到3010mS時(shí)發(fā)射，而末尾十位數(shù)為5的標(biāo)簽，將延時(shí)
到3050mS時(shí)發(fā)射，.......而在第二小組中末尾十位數(shù)為零，將延時(shí)到3100mS時(shí)發(fā)射，末
尾十位數(shù)為1的標(biāo)簽，將延時(shí)到31 IOmS時(shí)發(fā)射，而末尾個(gè)位數(shù)為5的標(biāo)簽，將延時(shí)到3150mS 時(shí)發(fā)射，.......以此類推。同樣，當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量比較多，而要求閱讀器完成對(duì)標(biāo)簽讀寫的時(shí)間也比較寬松時(shí)，一 方面我們可以將標(biāo)簽的睡眠蘇醒周期加長(zhǎng)，另一方面，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)分組小時(shí)段內(nèi)標(biāo)簽總 的發(fā)射時(shí)間安排也就需要更長(zhǎng)一些。例如，新的標(biāo)簽睡眠蘇醒周期T = 4秒( = 4000mS)，N =10時(shí)，在第一時(shí)段(0-400mS)中蘇醒并需要延時(shí)發(fā)射并且ID號(hào)末尾兩位數(shù)為零的標(biāo)簽， 將延時(shí)4000mS時(shí)發(fā)射，末尾兩位數(shù)為01的標(biāo)簽，將延時(shí)4010mS時(shí)發(fā)射，而末尾兩位數(shù)為55
的標(biāo)簽，將延時(shí)4550mS后發(fā)射，.......而在第二時(shí)段G01-800mS)中蘇醒并需要延時(shí)發(fā)
射并且ID號(hào)末尾兩位數(shù)為零的標(biāo)簽，將延時(shí)5000mS發(fā)射，末尾兩位數(shù)為01的標(biāo)簽，將延時(shí) 50IOmS時(shí)發(fā)射，而末尾兩位數(shù)為55的標(biāo)簽，將延時(shí)5550mS后發(fā)射，.......以此類推。與前面的做法相同，在完成第一次或第二次分組分時(shí)延時(shí)發(fā)送后，在處理余下的 沒(méi)有收到ACK的標(biāo)簽時(shí)，還需使用分組隨機(jī)延時(shí)發(fā)送的過(guò)程。每個(gè)小組內(nèi)每個(gè)標(biāo)簽隨機(jī)延 時(shí)的范圍，應(yīng)與小組內(nèi)按ID號(hào)末尾數(shù)字來(lái)安排的總的發(fā)射時(shí)間相當(dāng)。在處理海量標(biāo)簽時(shí)，本發(fā)明假定所有標(biāo)簽在周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽(tīng)信號(hào)一瞬間的 一個(gè)周期內(nèi)，每個(gè)標(biāo)簽蘇醒的時(shí)間基本是隨機(jī)的。另外，當(dāng)需要處理的標(biāo)簽數(shù)量非常龐大，而且要求完成處理的時(shí)間又非常短暫，系 統(tǒng)還可根據(jù)標(biāo)簽數(shù)量的多少，實(shí)際應(yīng)用對(duì)標(biāo)簽系統(tǒng)處理速度的要求，以及標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)包 的長(zhǎng)短，在同一個(gè)點(diǎn)使用多個(gè)工作在不同頻道上的讀寫器來(lái)工作，以減少每一個(gè)讀寫器的 工作量。同時(shí)通過(guò)指令告訴標(biāo)簽如何根據(jù)自己的ID號(hào)來(lái)決定自己的工作頻道(參見(jiàn)圖10)。本發(fā)明的有益效果是，比起現(xiàn)有的其他防碰撞的方法來(lái)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是讀寫效率高，標(biāo)簽耗電非常低!


圖1監(jiān)聽(tīng)RSSI方式并不能完全判定信道占用的真實(shí)情況
圖2標(biāo)簽采用Blink-Sub-blinks工作方式
圖3交互式智能電子標(biāo)簽工作系統(tǒng)
圖4交互式智能電子標(biāo)簽工作方式
圖5喚醒包間隙造成的標(biāo)簽遺漏情況
圖6監(jiān)聽(tīng)到RSSI信號(hào)后標(biāo)簽延時(shí)接收信號(hào)包
圖7發(fā)射后沒(méi)有收到ACK根據(jù)標(biāo)簽ID差異安排重新發(fā)射
圖8發(fā)射后沒(méi)有收到ACK根據(jù)標(biāo)簽ID差異和時(shí)鐘信號(hào)重新發(fā)射
圖9分組后再分時(shí)延時(shí)發(fā)送示意圖
圖10通過(guò)頻分方式使用多個(gè)讀寫器處理海量標(biāo)簽
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合門禁管理的應(yīng)用例子，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所采用的技術(shù)方案假如在上下班的高峰期，單位時(shí)間內(nèi)工作人員進(jìn)出門禁的高峰流量為每秒10人。 電子標(biāo)簽平常睡眠蘇醒的周期為2秒，蘇醒后在第一頻道上監(jiān)聽(tīng)RSSI信號(hào)IOOuS.讀寫器 和協(xié)調(diào)器相對(duì)標(biāo)簽的信號(hào)覆蓋范圍應(yīng)大于20米半徑。假定工作人員進(jìn)出門禁的平均速度 為2.5米/秒，我們區(qū)別員工進(jìn)出方向，我們將在門禁進(jìn)出的的兩個(gè)方向上分別安裝一個(gè)工 作在第二頻道上的讀寫器。每個(gè)讀寫器對(duì)進(jìn)出兩個(gè)方向上各自所控制的20米范圍內(nèi)的標(biāo) 簽進(jìn)行讀寫。這就需要每個(gè)讀寫器在不到12秒的時(shí)間內(nèi)，處理完10* (20/2. 5) = 80個(gè)標(biāo) 簽。我們?cè)陂T禁處再安裝一個(gè)工作在第一頻道的協(xié)調(diào)器。假如讀寫器處理一個(gè)標(biāo)簽ID信 號(hào)所需的時(shí)間為:3mS，則在2000mS的時(shí)間范圍內(nèi)，每個(gè)讀寫器的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)平均有80 個(gè)長(zhǎng)度為3mS的信號(hào)存在，并隨機(jī)分布在這2000mS長(zhǎng)的時(shí)域范圍內(nèi)，其占空比為12%。在 這12%的信號(hào)占用的時(shí)間段內(nèi)，如果出現(xiàn)碰撞時(shí)。我們?cè)俑鶕?jù)ID號(hào)個(gè)位上的差別，立即將 發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽按照ID末尾個(gè)位數(shù)的差異分開(kāi)來(lái)再發(fā)射(按照0. 1秒的間隔)，這樣， 在這些發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽中，只有ID末尾個(gè)位數(shù)相同的才會(huì)再次發(fā)生信號(hào)碰撞，我們將 延時(shí)發(fā)射后仍然沒(méi)有接收到ACK的標(biāo)簽，按隨機(jī)延時(shí)的方法再分散發(fā)射一次。如此反復(fù)直 到接收到ACK或超過(guò)預(yù)先設(shè)定的固定時(shí)限為止。這里需要說(shuō)明的是，整個(gè)碰撞的發(fā)生是分散在整個(gè)睡眠蘇醒周期內(nèi)的，而在該周 期前面時(shí)段內(nèi)發(fā)生的碰撞，立即就被分散延時(shí)重新發(fā)射了，這樣在一個(gè)睡眠蘇醒發(fā)射的周 期內(nèi)，發(fā)生碰撞的標(biāo)簽中只有極小的部分會(huì)被延時(shí)到周期之外去重新發(fā)射。具體做法是系統(tǒng)通過(guò)協(xié)調(diào)器向標(biāo)簽連續(xù)重復(fù)發(fā)送要求標(biāo)簽發(fā)射自身ID的指令， (每次連續(xù)發(fā)送的時(shí)間> 2秒，連續(xù)發(fā)射信號(hào)的包間間隔時(shí)間應(yīng)小于標(biāo)簽睡眠蘇醒后的監(jiān) 聽(tīng)時(shí)間，連續(xù)發(fā)射將根據(jù)需要以間隙的方式或連續(xù)一段時(shí)間進(jìn)行的方式，或傳感器激活后 再發(fā)射的方式進(jìn)行，具體方式以不漏讀標(biāo)簽為原則)。這里的指令的意義是要求標(biāo)簽具體執(zhí) 行如下動(dòng)作1.所有標(biāo)簽在接收到協(xié)調(diào)器指令信號(hào)后，立即跳轉(zhuǎn)到2頻道上向讀寫器發(fā)送ID號(hào)，并在發(fā)射ID后立即在2頻道上監(jiān)聽(tīng)來(lái)自讀寫器的自動(dòng)回執(zhí)ACK信號(hào)IOOuS左右。收到 ACK后，立即停止工作5分鐘，然后進(jìn)入周期性睡眠蘇醒后在1頻道上的監(jiān)聽(tīng)RSSI信號(hào)2.如果在IOOuS的時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有接收到ACK。則ID末尾個(gè)位數(shù)是0的立即再發(fā)射，
個(gè)位是1的延時(shí)0. 1秒后發(fā)射，......個(gè)位是9的，延時(shí)0. 9秒后再發(fā)射。每個(gè)標(biāo)簽延時(shí)
發(fā)射后都將立即在2頻道上監(jiān)聽(tīng)ACK IOOuS.如果接收到ACK，則立即停止發(fā)射并休息5分 鐘，然后進(jìn)入周期性睡眠蘇醒后在1頻道監(jiān)聽(tīng)RSSI信號(hào)IOOuS的待機(jī)狀態(tài)。3.如果仍然未能接收到ACK，則每個(gè)標(biāo)簽按照隨機(jī)延時(shí)的方法重復(fù)上面的過(guò)程。 隨即延時(shí)的最大值不應(yīng)超過(guò)按ID差異延時(shí)的最大值，例如1秒。同樣標(biāo)簽在發(fā)射后立即監(jiān) 聽(tīng)ACK，收到后停止發(fā)射，休息5分鐘后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。4.仍然沒(méi)有接收到ACK的標(biāo)簽，將自動(dòng)重復(fù)上述隨機(jī)延時(shí)后再發(fā)射的過(guò)程。5.新進(jìn)入門禁的標(biāo)簽同樣將會(huì)被協(xié)調(diào)器喚醒并自動(dòng)執(zhí)行如上的整個(gè)過(guò)程。這是一 個(gè)連續(xù)不斷地過(guò)程。
權(quán)利要求
1.基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，是一種利用交互式電子標(biāo)簽“ReaderTalk First”工作方式，通過(guò)協(xié)調(diào)器連續(xù)不間斷地在喚醒頻道上，向處于周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽(tīng) 信號(hào)一瞬間的標(biāo)簽發(fā)送指令信號(hào)；而標(biāo)簽在喚醒頻道上接收到指令信號(hào)的瞬間立即跳轉(zhuǎn)到 工作頻道上，根據(jù)指令向處于接收狀態(tài)的讀寫器發(fā)送信號(hào)，并在發(fā)射完后立即在一個(gè)預(yù)先 設(shè)定的短時(shí)間段內(nèi)監(jiān)聽(tīng)來(lái)自讀寫器的ACK回執(zhí)；讀寫器在接收到標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào)包后立即 向標(biāo)簽返還ACK回執(zhí)；標(biāo)簽則根據(jù)是否接收到ACK回執(zhí)來(lái)判斷是否需要重新發(fā)射信號(hào)；如 果接收到ACK，標(biāo)簽將認(rèn)為發(fā)射信號(hào)成功并立即停止發(fā)射，且在休息預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后再按 照預(yù)先安排的方式進(jìn)行動(dòng)作；如果在這段短的監(jiān)聽(tīng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到ACK，標(biāo)簽則需要重 新發(fā)射信號(hào)；為了有效地避免與那些已經(jīng)發(fā)生信號(hào)碰撞的標(biāo)簽在重發(fā)信號(hào)時(shí)再次發(fā)生信號(hào) 碰撞，需要重發(fā)信號(hào)的標(biāo)簽將根據(jù)自身ID號(hào)數(shù)字的差異，或者隨機(jī)數(shù)值進(jìn)行延時(shí)發(fā)射，如 此重復(fù)進(jìn)行直到標(biāo)簽收到ACK或超過(guò)預(yù)先設(shè)定的最大重復(fù)發(fā)射次數(shù)為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于這里 所述的需要重發(fā)信號(hào)的標(biāo)簽將根據(jù)自身ID號(hào)數(shù)字的差異，或者隨機(jī)數(shù)值進(jìn)行延時(shí)發(fā)射的 具體方式，是指標(biāo)簽先根據(jù)ID號(hào)之間的差異安排第一次延時(shí)發(fā)射，在第一次延時(shí)發(fā)射后仍 然沒(méi)能接收到ACK的標(biāo)簽進(jìn)行再次延時(shí)發(fā)射時(shí)，第二次延時(shí)發(fā)射采用的則是隨機(jī)延時(shí)發(fā)射 的方式，如此交替進(jìn)行直到接收到ACK或超過(guò)預(yù)先設(shè)定的最大重復(fù)發(fā)射次數(shù)為止。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于這 里所述的每個(gè)標(biāo)簽根據(jù)自身ID號(hào)數(shù)字的差異進(jìn)行延時(shí)發(fā)射的具體延時(shí)時(shí)間，是由單位延 時(shí)Δ T與每個(gè)標(biāo)簽ID號(hào)幾個(gè)低端比特位的乘積來(lái)決定的；這幾個(gè)低端比特位可以是十進(jìn)制 或16進(jìn)制的個(gè)位數(shù)字或其它更低或更高比特位的數(shù)字；這個(gè)單位延時(shí)與最大延時(shí)成正比， 與單位時(shí)間內(nèi)參與發(fā)射信號(hào)的標(biāo)簽總數(shù)相關(guān)。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于所述標(biāo) 簽在需要進(jìn)行延時(shí)發(fā)射時(shí)，隨著越來(lái)越多標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào)被讀寫器成功接收，單位時(shí)間內(nèi) 參與發(fā)射信號(hào)的標(biāo)簽數(shù)量的減少，標(biāo)簽的最大延時(shí)應(yīng)越來(lái)越小，為了方便起見(jiàn)，本發(fā)明將最 大延時(shí)設(shè)定為一個(gè)小于標(biāo)簽睡眠蘇醒周期的固定值，例如標(biāo)簽睡眠蘇醒周期的一半。
5.據(jù)權(quán)利要求1，2或4所述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于 其所述標(biāo)簽還可以從接收所述協(xié)調(diào)器指令信號(hào)中獲取統(tǒng)一的時(shí)間信息，這個(gè)時(shí)間信息既可 以是在協(xié)調(diào)器連續(xù)發(fā)射指令信號(hào)包時(shí)，通過(guò)所接收到的指令信號(hào)包的序號(hào)計(jì)算所得的相對(duì) 時(shí)間信息，也可以是直接來(lái)自協(xié)調(diào)器時(shí)鐘的絕對(duì)時(shí)間信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于標(biāo)簽在 發(fā)射信號(hào)后未能接收到所述ACK信號(hào)因而需要重新發(fā)射時(shí)，標(biāo)簽在根據(jù)來(lái)自協(xié)調(diào)器的時(shí)間 信息以及標(biāo)簽自身ID號(hào)的差異安排延時(shí)發(fā)射時(shí)，在一個(gè)標(biāo)簽的睡眠蘇醒發(fā)射的工作周期 內(nèi)的所有需要延時(shí)發(fā)射的標(biāo)簽的新的發(fā)射時(shí)間，是按順序安排在該工作周期剛剛結(jié)束之后 的新的時(shí)間段內(nèi)，以避免與周期內(nèi)后面發(fā)射信號(hào)的標(biāo)簽的信號(hào)相碰撞。
7.根據(jù)權(quán)利要求6述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于標(biāo)簽延 時(shí)發(fā)射的具體時(shí)間是根據(jù)來(lái)自協(xié)調(diào)器的時(shí)間信息，按照一個(gè)固定延時(shí)與標(biāo)簽ID號(hào)低端幾 個(gè)比特位可能出現(xiàn)的數(shù)字的乘積來(lái)決定的，這個(gè)低端比特位可以是十進(jìn)制或16進(jìn)制的個(gè) 位數(shù)字或與其它更高位數(shù)字的組合；而這個(gè)固定延時(shí)的大小完全取決于讀寫器接收處理完 一個(gè)標(biāo)簽所發(fā)射的信號(hào)包所需的時(shí)間，而所采用的所述ID號(hào)低端幾個(gè)比特位的具體數(shù)字的大小，則與可能需要重發(fā)的標(biāo)簽數(shù)量的多少有關(guān)，可能需要重發(fā)的標(biāo)簽的數(shù)量越多，這個(gè) 數(shù)字就越大。
8.根據(jù)權(quán)利要求7述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于在處理 大量標(biāo)簽時(shí)，本發(fā)明方法還采用了分組延時(shí)發(fā)射的做法，即預(yù)先將周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽(tīng) 信號(hào)一瞬間工作方式的標(biāo)簽，按照其在同一個(gè)睡眠蘇醒周期中不同時(shí)段蘇醒的差別，分別 安排該睡眠蘇醒周期剛剛結(jié)束后算起的對(duì)應(yīng)的不同時(shí)段內(nèi)，安排在每個(gè)時(shí)段內(nèi)的所有標(biāo) 簽，將完全按照權(quán)利要求7所述的方式工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7述的基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，其特征在于在處理 大量標(biāo)簽時(shí)，還采用了分組延時(shí)發(fā)射的方法，即預(yù)先將周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽(tīng)信號(hào)一瞬間 工作方式的標(biāo)簽，按照其ID號(hào)的差別，分別安排在該工作周期剛剛結(jié)束后算起的對(duì)應(yīng)的不 同時(shí)段內(nèi)，安排在每個(gè)時(shí)段內(nèi)的所有標(biāo)簽，將完全按照權(quán)利要求7所述的方式工作。
全文摘要
基于交互式電子標(biāo)簽技術(shù)的防碰撞方法，是一種利用交互式電子標(biāo)簽“Reader Talk First”的工作方式，通過(guò)協(xié)調(diào)器連續(xù)不間斷地在喚醒頻道上，向處于周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽(tīng)信號(hào)一瞬間的標(biāo)簽發(fā)送指令信號(hào)；而標(biāo)簽在喚醒頻道上接收到指令信號(hào)的瞬間立即跳轉(zhuǎn)到工作頻道上，向處于接收狀態(tài)的讀寫器發(fā)送信號(hào)，并在發(fā)射完后立即監(jiān)聽(tīng)ACK回執(zhí)；收到后則立即停止發(fā)射一段時(shí)間，如果沒(méi)有接收到ACK，則認(rèn)為發(fā)生了信號(hào)碰撞，并利用它們ID末尾數(shù)字的差異并結(jié)合隨機(jī)延時(shí)的方法，采取不同延時(shí)立即將它們分散開(kāi)后再發(fā)射，如此重復(fù)進(jìn)行直到所有標(biāo)簽都收到ACK或超過(guò)預(yù)先設(shè)定的最大重復(fù)發(fā)射次數(shù)為止。從而大大減小了海量標(biāo)簽因信號(hào)碰撞帶來(lái)的干擾，提高了讀寫效率。
文檔編號(hào)G06K17/00GK102122363SQ20101019456
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
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