一種具有雙向通訊功能的多義性路徑識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是一種利用RFID系統(tǒng)中的信道空閑檢測(cè)與時(shí)隙判決方法實(shí)現(xiàn)雙向通信的多義性路徑識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，以RFID為核心的應(yīng)用系統(tǒng)逐漸在高速公路等智能交通領(lǐng)域得到應(yīng)用。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(路上專用閱讀器)，讀卡器和電子標(biāo)簽三部分組成。在高速公路入口，電子標(biāo)簽通過車道讀卡器完成標(biāo)簽的初始信息設(shè)置；在高速公路上，電子標(biāo)簽完成與路側(cè)基站的信息交互工作，保存必要的路徑信息；在高速公路出口，電子標(biāo)簽通過讀卡器將已經(jīng)存儲(chǔ)的路徑信息進(jìn)行上報(bào)，由車道軟件完成上報(bào)數(shù)據(jù)的處理。
[0003]在目前的路徑識(shí)別系統(tǒng)中，路側(cè)基站與電子標(biāo)簽之間的通信是單向的，即路側(cè)基站只負(fù)責(zé)發(fā)送路徑信息，而電子標(biāo)簽只負(fù)責(zé)接收路徑信息。但是，隨著市場(chǎng)需求的不斷變化和RFID技術(shù)的不斷改進(jìn)，路側(cè)基站與電子標(biāo)簽之間的雙向通信將成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。在現(xiàn)有硬件系統(tǒng)保持不變的情況下，需要采用時(shí)分技術(shù)完成電子標(biāo)簽和路側(cè)基站之間的雙向通信。在這種基于時(shí)分的通信系統(tǒng)中，需要尋找一種方法使得電子標(biāo)簽?zāi)軌驕?zhǔn)確估算出路側(cè)基站在當(dāng)前清點(diǎn)周期內(nèi)的空閑時(shí)間段，并且選擇合適的時(shí)隙將電子標(biāo)簽自身的信息發(fā)送給路側(cè)基站。
[0004]傳統(tǒng)的信道空閑檢測(cè)方法會(huì)基于RSSI檢測(cè)，即電子標(biāo)簽不停地檢測(cè)載波信號(hào)的強(qiáng)度，直至發(fā)現(xiàn)接收的RSSI低于設(shè)定的閾值。但是，這種方法并不適用于有源電子標(biāo)簽。首先，RSSI的檢測(cè)要求電子標(biāo)簽的射頻電路始終處于射頻接收狀態(tài)，這樣電子標(biāo)簽對(duì)電池電量的消耗會(huì)明顯加大。其次，RSSI的檢測(cè)可能會(huì)受到外界環(huán)境的干擾，導(dǎo)致RSSI檢測(cè)不準(zhǔn)確，進(jìn)而導(dǎo)致無謂的電量消耗，同時(shí)會(huì)降低閱讀器和電子標(biāo)簽之間通信的穩(wěn)定性。此外，由于受到硬件成本和軟件復(fù)雜度等因素的制約，電子標(biāo)簽不可能實(shí)現(xiàn)過于復(fù)雜的通信協(xié)議、信道檢測(cè)以及時(shí)隙判決的算法。為了解決上述問題，需要尋找一種更合適的方法完成電子標(biāo)簽的信道空閑檢測(cè)并且采用簡(jiǎn)單實(shí)用的時(shí)隙判決方法，以此保證電子標(biāo)簽?zāi)軌蛟诤侠淼臅r(shí)隙完成與路側(cè)基站的信息交互。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的問題是提供一種利用RFID系統(tǒng)中的信道空閑檢測(cè)與時(shí)隙判決方法實(shí)現(xiàn)雙向通信的多義性路徑識(shí)別方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種具有雙向通訊功能的多義性路徑識(shí)別方法，包括以下步驟:
[0007](2)設(shè)置路側(cè)標(biāo)識(shí)單元，使路側(cè)標(biāo)識(shí)單元處于接收發(fā)送定時(shí)交替模式；
[0008](2)路側(cè)標(biāo)識(shí)單元開啟射頻發(fā)送鏈路；
[0009](3)路側(cè)標(biāo)識(shí)單元在廣播幀中添加時(shí)間參數(shù)并將添加時(shí)間參數(shù)后的廣播幀通過天線發(fā)送；
[0010](4)電子標(biāo)簽進(jìn)入路側(cè)標(biāo)識(shí)單元廣播覆蓋區(qū)域后接收廣播幀，判斷廣播幀中廣播信息的有效性和是否重復(fù)，若不重復(fù)且有效則將廣播信息記錄在存儲(chǔ)空間中，并根據(jù)時(shí)間參數(shù)以及當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)有效估算路側(cè)標(biāo)識(shí)單元的信道空閑時(shí)間段；
[0011](5)路側(cè)標(biāo)識(shí)單元發(fā)送廣播幀一段時(shí)間后，配置關(guān)閉射頻發(fā)送鏈路，配置開啟射頻接收鏈路，開始進(jìn)行標(biāo)簽信息接收，即路側(cè)標(biāo)識(shí)單元的信道處于空閑時(shí)間段內(nèi)；
[0012](6)電子標(biāo)簽通過基于隨機(jī)數(shù)生成的時(shí)隙判決方法，使得標(biāo)簽信息在路側(cè)標(biāo)識(shí)單元的信道空閑時(shí)間段內(nèi)選擇一隨機(jī)時(shí)隙發(fā)送給路側(cè)標(biāo)識(shí)單元；
[0013](7)路測(cè)標(biāo)識(shí)單元接收標(biāo)簽信息，并對(duì)該標(biāo)簽信息進(jìn)行有效性判斷:判斷正確后發(fā)送結(jié)束交互指令，電子標(biāo)簽接收該路側(cè)標(biāo)識(shí)單元的結(jié)束交互指令，不再處理該標(biāo)識(shí)站發(fā)送的廣播信息；判斷不正確則不發(fā)送結(jié)束交互指令，電子標(biāo)簽繼續(xù)處理后續(xù)廣播數(shù)據(jù)；
[0014](8)路側(cè)標(biāo)識(shí)單元接收標(biāo)簽信息一段時(shí)間后，配置關(guān)閉射頻接收鏈路，配置開啟射頻發(fā)送鏈路；
[0015](9)循環(huán)執(zhí)行步驟⑶至步驟⑶。
[0016]進(jìn)一步，所述步驟(I)中還包括設(shè)置電子標(biāo)簽，使得電子標(biāo)簽在激活模式下處于定時(shí)喚醒接收模式。
[0017]進(jìn)一步，所述電子標(biāo)簽為復(fù)合電子標(biāo)簽。
[0018]進(jìn)一步，所述電子標(biāo)簽有多個(gè)，并一一對(duì)應(yīng)固定在多輛汽車上，該電子標(biāo)簽相對(duì)于路側(cè)標(biāo)識(shí)單元發(fā)生移動(dòng)，即不同時(shí)刻在路側(cè)標(biāo)識(shí)單元廣播覆蓋區(qū)域內(nèi)的電子標(biāo)簽是不同的。
[0019]進(jìn)一步，所述路側(cè)標(biāo)識(shí)單元有多個(gè)，均勻分布在道路的一側(cè)。
[0020]進(jìn)一步，所述步驟(3)中的時(shí)間參數(shù)為路側(cè)標(biāo)識(shí)單元當(dāng)前幀距開啟射頻接收鏈路的時(shí)間。
[0021]進(jìn)一步，所述步驟(4)中的電子標(biāo)簽先處于休眠狀態(tài)，進(jìn)入路側(cè)標(biāo)識(shí)單元廣播覆蓋區(qū)域后，被定時(shí)喚醒接收時(shí)接收帶時(shí)間參數(shù)的廣播幀。
[0022]進(jìn)一步，所述步驟(6)中還包括空閑信道檢測(cè)，電子標(biāo)簽選擇隨機(jī)時(shí)隙后先進(jìn)行空閑信道檢測(cè)，檢測(cè)成功后將標(biāo)簽信息在該隨機(jī)時(shí)隙內(nèi)發(fā)送給路側(cè)標(biāo)識(shí)單元。
[0023]進(jìn)一步，所述標(biāo)簽信息內(nèi)包含標(biāo)簽地址和基站地址，用以保證電子標(biāo)簽和路側(cè)標(biāo)識(shí)單元之間的一對(duì)一通信。
[0024]進(jìn)一步，所述步驟(7)中路側(cè)標(biāo)識(shí)單元結(jié)束交互指令內(nèi)包含基站地址和標(biāo)簽地址，用以保證電子標(biāo)簽和路側(cè)標(biāo)識(shí)單元之間的一對(duì)一通信。
[0025]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:采用上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽與路側(cè)標(biāo)識(shí)單元之間順暢的雙向通信；且時(shí)間參數(shù)的設(shè)定有利于電子標(biāo)簽判斷向路側(cè)標(biāo)識(shí)單元發(fā)送標(biāo)簽的時(shí)間；隨機(jī)時(shí)隙的設(shè)定避免了多個(gè)電子標(biāo)簽接收同一路側(cè)標(biāo)識(shí)單元時(shí)，路側(cè)標(biāo)識(shí)單元接收多個(gè)電子標(biāo)簽發(fā)生信息覆蓋的問題。
【附圖說明】
[0026]圖1是電子標(biāo)簽、路側(cè)標(biāo)識(shí)單元及天線系統(tǒng)框圖；
[0027]圖2是具有雙向通訊功能的多義性路徑識(shí)別方法工作流程圖；
[0028]圖3是路側(cè)標(biāo)識(shí)單元的工作狀態(tài)圖；
[0029]圖4是電子標(biāo)簽105在廣播覆蓋區(qū)域外的工作狀態(tài)圖；
[0030]圖5是路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101的基站廣播幀格式圖；
[0031]圖6是路側(cè)標(biāo)識(shí)單元結(jié)束交互幀格式圖；
[0032]圖7是標(biāo)簽信息幀的格式圖；
[0033]圖8是路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101交互的電子標(biāo)簽105的工作狀態(tài)圖。
[0034]圖中:101、路側(cè)標(biāo)識(shí)單元102、射頻發(fā)送、接收單元103、PSAM加密模塊104、天線105、電子標(biāo)簽
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下根據(jù)附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出詳細(xì)說明。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明包括以下步驟:
[0037](I)設(shè)置路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101及電子標(biāo)簽105，使路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101處于接收發(fā)送定時(shí)交替模式，電子標(biāo)簽105在激活模式下處于定時(shí)喚醒接收模式，且路側(cè)標(biāo)識(shí)單元的工作狀態(tài)及電子標(biāo)簽105在廣播覆蓋區(qū)域外的工作狀態(tài)如圖3和圖4。
[0038]如圖1所示，該路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101內(nèi)設(shè)有射頻發(fā)送、接收單元102和PSAM加密模塊103，電子標(biāo)簽105內(nèi)包含433MHz發(fā)送、接收單元及13.56MHz發(fā)送、接收單元，且433MHz發(fā)送、接收單元和與路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101連接的天線104工作頻率相匹配，13.56MHz發(fā)送、接收單元和閱讀器工作頻率相匹配。
[0039](2)路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101開啟射頻發(fā)送鏈路。
[0040](3)路側(cè)標(biāo)識(shí)單元101在廣播幀中添加時(shí)間參數(shù)并將添加時(shí)間參數(shù)后的廣播