專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，以射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)為核心的應(yīng)用系統(tǒng)在智能交通領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。RFID技術(shù)是利用射頻信號(hào)基于空間耦合傳輸特性，非接觸式地實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID系統(tǒng)一般包括閱讀器和電子標(biāo)簽兩部分，其中閱讀器為讀取電子標(biāo)簽信息的設(shè)備。閱讀器以清點(diǎn)周期為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，即一個(gè)清點(diǎn)周期內(nèi)包含了發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)兩個(gè)階段，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，在一個(gè)清點(diǎn)周期內(nèi)包含的發(fā)送數(shù)據(jù)幀的個(gè)數(shù)以及時(shí)隙的個(gè)數(shù)也不相同。 以高速公路的路徑識(shí)別系統(tǒng)為例，RFID系統(tǒng)由路側(cè)基站(專(zhuān)用的閱讀器)、車(chē)道讀卡器和電子標(biāo)簽三部分組成。在高速公路入口，通過(guò)車(chē)道讀卡器對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行初始化信息設(shè)置；在高速公路上，電子標(biāo)簽與路側(cè)基站進(jìn)行信息交互，并保存必要的路徑信息；在高速公路出口，電子標(biāo)簽通過(guò)車(chē)道讀卡器將已經(jīng)存儲(chǔ)的路徑信息進(jìn)行上報(bào)以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。然而，路側(cè)基站與電子標(biāo)簽之間的通信是單向的，即僅由路側(cè)基站向電子標(biāo)簽下發(fā)路徑信息，隨著市場(chǎng)需求的不斷變化和RFID技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)路側(cè)基站和電子標(biāo)簽之間的雙向通信成為必然的趨勢(shì)。在基于時(shí)分的通信系統(tǒng)中，若實(shí)現(xiàn)路側(cè)基站和電子標(biāo)簽之間的雙向通信，需要進(jìn)行信道空閑檢測(cè)，即確定路側(cè)基站在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)的空閑時(shí)間段，以在空閑時(shí)間段選擇時(shí)隙將電子標(biāo)簽的信息發(fā)送給路側(cè)基站。傳統(tǒng)的方法基于接收的信號(hào)強(qiáng)度指示(ReceivedSignal Strength Indication, RSSI)進(jìn)行信道空閑檢測(cè)，即電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接收的載波信號(hào)的強(qiáng)度(即RSSI)，在確定RSSI低于設(shè)定閾值時(shí)，確定信道處于空閑狀態(tài)。該方法并不適用于有源電子標(biāo)簽，首先，對(duì)RSSI進(jìn)行檢測(cè)需要電子標(biāo)簽的射頻電路始終處于射頻接收狀態(tài)，對(duì)電子標(biāo)簽電池的能量消耗較大；其次，對(duì)RSSI進(jìn)行檢測(cè)容易受到外界環(huán)境的干擾，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)會(huì)降低RFID系統(tǒng)通信的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法、裝置及系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別系統(tǒng)中電子標(biāo)簽和閱讀器之間的雙向通信，并節(jié)約有源電子標(biāo)簽的電池能量消耗，保證電子標(biāo)簽和閱讀器之間通信的穩(wěn)定性。本發(fā)明實(shí)施例提供的具體技術(shù)方案如下—種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法，包括接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀；解析所述數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙；基于選擇的時(shí)隙向所述閱讀器發(fā)送消息。接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前，包括預(yù)設(shè)閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的格式，在數(shù)據(jù)幀中的預(yù)定字段內(nèi)預(yù)置所述數(shù)據(jù)幀的幀序號(hào)?；谔崛〉膸蛱?hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，包括根據(jù)當(dāng)前清點(diǎn)周期中發(fā)送占用的總時(shí)間，發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)幀占用的時(shí)間，以及從所述數(shù)據(jù)幀的預(yù)定字段提取的幀序號(hào)，計(jì)算進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)間。在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，包括確定當(dāng)前清點(diǎn)周期中處于信道空閑狀態(tài)的時(shí)隙數(shù)目，并根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生 成隨機(jī)數(shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)時(shí)，包括根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目確定隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，并初始化所述隨機(jī)數(shù)；判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，若沒(méi)有達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，將捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位的值作為所述隨機(jī)數(shù)的最低比特位的值，并將捕獲次數(shù)加I后再次判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)；若達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信裝置，包括射頻芯片，用于接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并基于中央處理器選擇的時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息；中央處理器，用于解析射頻芯片接收的數(shù)據(jù)幀，并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙。在射頻芯片接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前，預(yù)設(shè)閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的格式，在數(shù)據(jù)幀中的預(yù)定字段內(nèi)預(yù)置所述數(shù)據(jù)幀的幀序號(hào)。中央處理器基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，具體為根據(jù)當(dāng)前清點(diǎn)周期中發(fā)送占用的總時(shí)間，發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)幀占用的時(shí)間，以及從所述數(shù)據(jù)幀的預(yù)定字段提取的幀序號(hào)，計(jì)算進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)間。中央處理器在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，具體為確定當(dāng)前清點(diǎn)周期中處于信道空閑狀態(tài)的時(shí)隙數(shù)目，并根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。中央處理器根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)，具體為根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目確定隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，并初始化所述隨機(jī)數(shù)；判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，若沒(méi)有達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，將捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位的值作為所述隨機(jī)數(shù)的最低比特位的值，并將捕獲次數(shù)加I后再次判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)；若達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。一種基于射頻識(shí)別的通信系統(tǒng)，包括閱讀器，用于向電子標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并接收電子標(biāo)簽發(fā)送的消息；電子標(biāo)簽，用于接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，解析所述數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，并基于選擇的時(shí)隙向所述閱讀器發(fā)送消息?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例中，電子標(biāo)簽在接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，解析該數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，再基于提取的幀序號(hào)計(jì)算當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在等待該時(shí)長(zhǎng)后，確定閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，選擇時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息，從而實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽和閱讀器之間的雙向通信，并且，不會(huì)增加有源電子標(biāo)簽對(duì)電池能量的消耗，保證了電子標(biāo)簽和閱讀器之間通信的穩(wěn)定性，也無(wú)需改變射頻通信系統(tǒng)原有的硬件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例中射頻識(shí)別系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中閱讀器清點(diǎn)周期組成示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中閱讀器發(fā)生的數(shù)據(jù)幀的格式示意圖。
具體實(shí)施例方式為了實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)中電子標(biāo)簽和閱讀器之間的雙向通信，并節(jié)約有源電子標(biāo)簽的電池能量消耗，保證電子標(biāo)簽和閱讀器之間通信的穩(wěn)定性，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法、裝置及系統(tǒng)。該方法為電子標(biāo)簽接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，解析該數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在確定閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，基于選擇的時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如附圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例中，射頻識(shí)別系統(tǒng)主要有閱讀器101和電子標(biāo)簽102組成，其中，閱讀器101，用于向電子標(biāo)簽102發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并接收電子標(biāo)簽102發(fā)送的消息；電子標(biāo)簽102，用于接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，解析該數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，在確定閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，基于選擇的時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息。如附圖2所示，電子標(biāo)簽102主要包括中央處理器201、射頻芯片202、電池及其外圍電路203以及天線204。本發(fā)明實(shí)施例中，射頻芯片202通過(guò)天線204接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀傳送給中央處理器201，并基于中央處理器201選擇的時(shí)隙通過(guò)天線204向閱讀器發(fā)送消息；中央處理器201解析數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，在確定閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，射頻芯片202基于選擇的時(shí)隙通過(guò)天線204向閱讀器發(fā)送消息。其中，電池及其外圍電路203用于向中央處理器201供電。
基于上述系統(tǒng)架構(gòu)，如附圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中，基于射頻識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行通信的詳細(xì)方法流程如下步驟301 :接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。如附圖4所示，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，閱讀器的一個(gè)清點(diǎn)周期內(nèi)包含的數(shù)據(jù)幀的個(gè)數(shù)以及時(shí)隙的個(gè)數(shù)也不相同，本發(fā)明實(shí)施例中，設(shè)定一個(gè)清點(diǎn)周期包含N個(gè)數(shù)據(jù)幀和Ns個(gè)時(shí)隙。本發(fā)明實(shí)施例中，電子標(biāo)簽接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前，需要配置電子標(biāo)簽為定時(shí)喚醒模式，即針對(duì)電子標(biāo)簽配置定時(shí)喚醒模式所需的參數(shù)，例如，休眠時(shí)長(zhǎng)以及喚醒時(shí)長(zhǎng)。較佳地，在電子標(biāo)簽中，由射頻芯片接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前，由中央處理器配置射頻芯片為定時(shí)喚醒模式，并由中央處理器向射頻芯片發(fā)送控制命令，使射頻芯片處于定時(shí)喚醒狀態(tài)，以在該定時(shí)喚醒狀態(tài)下接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。
其中，在電子標(biāo)簽每次進(jìn)入定時(shí)喚醒狀態(tài)后，記錄在該定時(shí)喚醒狀態(tài)下首次接收閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的時(shí)間。步驟302 :解析數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在確定閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙。本發(fā)明實(shí)施例中，定義閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的格式如附圖5所示，在原始信息字段即幀頭信息和閱讀器信息之后，增加新的字段，以在該增加的字段保存當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的幀序號(hào)。較佳地，增加的字段為2字節(jié)。其中，解析數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)之后，計(jì)算當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，具體為根據(jù)當(dāng)前清點(diǎn)周期發(fā)送占用的總時(shí)間，發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)幀占用的時(shí)間，以及從數(shù)據(jù)幀的預(yù)定字段提取的幀序號(hào)，計(jì)算信道空閑需等待的時(shí)間。定義當(dāng)前清點(diǎn)周期發(fā)送占用的總時(shí)間為T(mén),，發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)幀占用的時(shí)間STf，首次接收閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的時(shí)間為I；，從數(shù)據(jù)幀的預(yù)定字段提取的幀序號(hào)為Nf，則計(jì)算進(jìn)入信道空閑狀態(tài)的起始時(shí)間Ti的公式如下=Ti = T^Tq-NfXTf,則進(jìn)一步可計(jì)算得到進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)間ATi為ATi = Ti-Tr = Tq-NfXTf0本發(fā)明實(shí)施例中，在電子標(biāo)簽中，由中央處理器根據(jù)當(dāng)前清點(diǎn)周期發(fā)送占用的總時(shí)間為T(mén),，發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)幀占用的時(shí)間為T(mén)f，以及從數(shù)據(jù)幀的預(yù)定字段提取的幀序號(hào)為Nf，計(jì)算得到進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)間ATi,并根據(jù)該ATi設(shè)置中央處理器內(nèi)部的定時(shí)器，此時(shí)射頻芯片處于休眠狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央處理器內(nèi)部的定時(shí)器，并在定時(shí)器達(dá)到設(shè)置的時(shí)間后，確定進(jìn)入當(dāng)前清點(diǎn)周期的空閑狀態(tài)。其中，在確定閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行時(shí)隙選擇，本發(fā)明實(shí)施例中，確定當(dāng)前清點(diǎn)周期中處于信道空閑狀態(tài)的時(shí)隙數(shù)目，并根據(jù)該時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)，選擇該隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。若一個(gè)清點(diǎn)周期中包含的時(shí)隙數(shù)目為Ns，其中，每個(gè)時(shí)隙占用的時(shí)間為T(mén)s，則電子標(biāo)簽向閱讀器發(fā)送消息的起始時(shí)間Tu為T(mén)U = Ti+random^ Ns) XTS。較佳地，根據(jù)一個(gè)清點(diǎn)周期中包含的時(shí)隙數(shù)目，生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)時(shí)，可以基于中央處理器內(nèi)部的低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲生成隨機(jī)數(shù)。具體為，根據(jù)一個(gè)清點(diǎn)周期中包含的時(shí)隙數(shù)目確定隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，并初始化該隨機(jī)數(shù)；然后判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，若沒(méi)有達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，將捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位的值作為隨機(jī)數(shù)的最低比特位的值，并將捕獲次數(shù)加I后再次判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)；若達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，選擇與該隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息。例如，一個(gè)清點(diǎn)周期中包含的時(shí)隙數(shù)目Ns為7，則隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)為3，并將隨機(jī)數(shù)初始化為零；判斷捕獲次數(shù)為零次，則將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，若捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位為1，則將隨機(jī)數(shù)的最低比特位置為I，并將捕獲次數(shù)加I (捕獲次數(shù)為I);再次判斷捕獲次數(shù)為1，則將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，若捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位為0，則將隨機(jī)數(shù)的最低比特位置為0，并將捕獲次數(shù)加I (捕獲次數(shù)為2);判斷捕獲次數(shù)為2，則將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，若捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位為1，則將隨機(jī)數(shù)的最低比特位置為I，并將捕獲次數(shù)加I (捕獲次數(shù)為3)； 則判斷捕獲次數(shù)為3，達(dá)到了隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，則生成隨機(jī)數(shù)，且隨機(jī)數(shù)用二進(jìn)制表示為101，即為5，則從第5個(gè)時(shí)隙開(kāi)始向閱讀器發(fā)送信息。步驟303 :基于選擇的時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息。實(shí)際應(yīng)用中，可以在生成隨機(jī)數(shù)Random后，根據(jù)該隨機(jī)數(shù)計(jì)算等待時(shí)間ATs，并根據(jù)該等待時(shí)間配置中央處理器內(nèi)部的定時(shí)器為ATs，在等待ATs時(shí)長(zhǎng)后向閱讀器發(fā)送消
肩、O基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在閱讀器的數(shù)據(jù)幀中增加字段，并在增加的字段中放置數(shù)據(jù)幀的幀序號(hào)，電子標(biāo)簽在接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，解析該數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，再基于提取的幀序號(hào)計(jì)算當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在等待該時(shí)長(zhǎng)后，確定閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，選擇時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息，從而實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽和閱讀器之間的雙向通信，并且，不會(huì)增加有源電子標(biāo)簽對(duì)電池能量的消耗，保證了電子標(biāo)簽和閱讀器之間通信的穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案并不需要改變射頻通信系統(tǒng)原有的硬件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法，其特征在于，包括 接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀； 解析所述數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙； 基于選擇的時(shí)隙向所述閱讀器發(fā)送消息。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前，包括 預(yù)設(shè)閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的格式，在數(shù)據(jù)幀中的預(yù)定字段內(nèi)預(yù)置所述數(shù)據(jù)幀的幀序號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，包括 根據(jù)當(dāng)前清點(diǎn)周期中發(fā)送占用的總時(shí)間，發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)幀占用的時(shí)間，以及從所述數(shù)據(jù)幀的預(yù)定字段提取的幀序號(hào)，計(jì)算進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，包括 確定當(dāng)前清點(diǎn)周期中處于信道空閑狀態(tài)的時(shí)隙數(shù)目，并根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)時(shí)，包括 根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目確定隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，并初始化所述隨機(jī)數(shù)； 判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，若沒(méi)有達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，將捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位的值作為所述隨機(jī)數(shù)的最低比特位的值，并將捕獲次數(shù)加I后再次判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)； 若達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。
6.一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信裝置，其特征在于，包括 射頻芯片，用于接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并基于中央處理器選擇的時(shí)隙向閱讀器發(fā)送消息； 中央處理器，用于解析射頻芯片接收的數(shù)據(jù)幀，并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在射頻芯片接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀之前，預(yù)設(shè)閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的格式，在數(shù)據(jù)幀中的預(yù)定字段內(nèi)預(yù)置所述數(shù)據(jù)幀的幀序號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，中央處理器基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，具體為 根據(jù)當(dāng)前清點(diǎn)周期中發(fā)送占用的總時(shí)間，發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)幀占用的時(shí)間，以及從所述數(shù)據(jù)幀的預(yù)定字段提取的幀序號(hào)，計(jì)算進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)間。
9.如權(quán)利要求6、7或8所述的裝置，其特征在于，中央處理器在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，具體為 確定當(dāng)前清點(diǎn)周期中處于信道空閑狀態(tài)的時(shí)隙數(shù)目，并根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，中央處理器根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目生成隨機(jī)數(shù)，具體為 根據(jù)所述時(shí)隙數(shù)目確定隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，并初始化所述隨機(jī)數(shù)； 判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，若沒(méi)有達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，將隨機(jī)數(shù)左移一個(gè)比特位，啟動(dòng)定時(shí)器并基于低頻時(shí)鐘對(duì)高頻時(shí)鐘進(jìn)行捕獲，將捕獲的數(shù)據(jù)的最低比特位的值作為所述隨機(jī)數(shù)的最低比特位的值，并將捕獲次數(shù)加I后再次判斷捕獲次數(shù)是否達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)； 若達(dá)到隨機(jī)數(shù)占用的比特?cái)?shù)，選擇所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙。
11.一種基于射頻識(shí)別的通信系統(tǒng)，其特征在于，包括 閱讀器，用于向電子標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并接收電子標(biāo)簽發(fā)送的消息； 電子標(biāo)簽，用于接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，解析所述數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，并基于選擇的時(shí)隙向所述閱讀器發(fā)送消息。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信方法、裝置及系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別系統(tǒng)中電子標(biāo)簽和閱讀器之間的雙向通信，并節(jié)約有源電子標(biāo)簽的電池能量消耗，保證電子標(biāo)簽和閱讀器之間通信的穩(wěn)定性。該方法為接收閱讀器在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，解析所述數(shù)據(jù)幀并從預(yù)定字段提取幀序號(hào)，基于提取的幀序號(hào)計(jì)算所述當(dāng)前清點(diǎn)周期進(jìn)入信道空閑狀態(tài)需等待的時(shí)長(zhǎng)，并在確定所述閱讀器為信道空閑狀態(tài)時(shí)，從所述當(dāng)前清點(diǎn)周期包含的時(shí)隙中選擇一個(gè)時(shí)隙，基于選擇的時(shí)隙向所述閱讀器發(fā)送消息。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種基于射頻識(shí)別系統(tǒng)的通信裝置，以及一種基于射頻識(shí)別的通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G06K7/00GK102737207SQ201110083520
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者劉金棟, 吳奇, 徐運(yùn), 汪旭光 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司