一種有源rfid讀卡系統(tǒng)防漏讀算法
【專利說明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明涉及射頻識別設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種涉及RF防沖突算法、數(shù)據(jù)濾波等技術(shù)的有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]電子標(biāo)簽是射頻識別的通俗叫法，由標(biāo)簽、解讀器、數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)組成，RFID#簽具有持久性，信息接收傳播穿透性強，存儲信息容量大、種類多等特點。雙向卡，就是雙向通信有源標(biāo)簽，即閱讀器和有源標(biāo)簽通過2.4G無線鏈路方式實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交互，閱讀器和有源標(biāo)簽均可作為通信的發(fā)起方或接收方，雙向卡是在原有的2.4G+125KHZ雙頻通信卡基礎(chǔ)上，將原有的2.4G單發(fā)送功能改造成收發(fā)一體，通過分時主動向閱讀器發(fā)送通訊信息，等待閱讀器回復(fù)應(yīng)答信息，實現(xiàn)閱讀器與有源標(biāo)簽的雙向數(shù)據(jù)交互。隨著電子標(biāo)簽應(yīng)用中供應(yīng)鏈的復(fù)雜性增加，普通的電子標(biāo)簽閱讀器在同時讀取多個標(biāo)簽的環(huán)節(jié)中，讀取率低而且極其不穩(wěn)定，多卡群讀現(xiàn)場讀卡成功率只有94%?95%，給RFID電子標(biāo)簽應(yīng)用方案帶來了難度和瓶頸，所以急需一種有效提高群讀過程的讀取率及準(zhǔn)確率的有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0003]本發(fā)明的目的是根據(jù)現(xiàn)有的有源電子標(biāo)簽閱讀器在同時讀取多個標(biāo)簽的環(huán)節(jié)中，讀取率低、錯誤率高、不穩(wěn)定的問題，改造閱讀器算法，提供一種有效減少漏讀率的有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法，包括閱讀器和有源卡，所述的有源卡默認(rèn)模式下處于發(fā)送模式，在沒有接收到閱讀器回復(fù)信息前，有源卡間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送操作，該操作由連續(xù)指定次數(shù)的發(fā)送過程組成，第二次發(fā)送過程完畢后有源卡立即切換為接受模式，打開接受窗口，等待閱讀器回復(fù)；有源卡進(jìn)入連續(xù)接收模式后，每個接收窗口寬度tl，間隔Λ t接NI次，任意一個窗口內(nèi)接收到有效信息則進(jìn)入休眠，反之，NI次之后都沒有接收到閱讀器回復(fù)信息則休眠，t時間間隔后重復(fù)上述過程；
[0005]所述的閱讀器包括接收模塊和發(fā)送模塊，初始化接收模塊和發(fā)送模塊，設(shè)置默認(rèn)通信通道和收、發(fā)地址，接收模塊在接收到數(shù)據(jù)后，閱讀器中的中央處理啟動發(fā)送模塊，由發(fā)送模塊向該組數(shù)據(jù)中攜帶的地址信息對應(yīng)的有源卡進(jìn)行回復(fù)，整個回復(fù)過程由η次間隔為t2的連續(xù)發(fā)送模式組成，將所有接收到并需要回復(fù)的標(biāo)簽卡地址編織成隊列，逐一回復(fù)。
[0006]所述的算法包括:
[0007]上行濾波算法:進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波，用可配置窗口對有效數(shù)據(jù)區(qū)段進(jìn)行約束，對閱讀器收到的卡號數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)判斷，有效區(qū)段外的數(shù)據(jù)判斷為非法數(shù)據(jù)，不上報，有效區(qū)段內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，10分鐘內(nèi)再次上報時，判斷為冗余數(shù)據(jù)，給予濾除，不再上報；這樣在峰值沖擊情況下，可濾除90%以上冗余數(shù)據(jù)，減少服務(wù)器數(shù)據(jù)處理壓力或無線數(shù)傳模塊上傳數(shù)據(jù)壓力，明顯降低因流量沖擊導(dǎo)致的數(shù)據(jù)擁塞而產(chǎn)生的卡號漏報現(xiàn)象。
[0008]所述的算法包括:下行濾波算法:下行讀卡通信采用閱讀器授權(quán)上報的方法，設(shè)定時間內(nèi)成功上報的卡號不再授權(quán)上報，閱讀器下行發(fā)送靜默指令讓已有效讀取的標(biāo)簽卡限時休眠，這樣大批量標(biāo)簽卡通過閱讀器閱讀區(qū)域時，會逐漸減少上報卡號，大大減少空間無線干擾和沖突的概率，顯著提高批量讀卡的成功率。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于:閱讀器上行濾波算法可以提高3個點左右讀卡率，下行通信算法可以再提高3個點左右的讀卡率，使得整體讀卡率可以達(dá)到99%以上，現(xiàn)場批量測試方法有效；且在保持高識讀率的同時，能實現(xiàn)對大量電子標(biāo)簽的快速群讀寫處理，可廣泛應(yīng)用于物流、門禁系統(tǒng)、防偽系統(tǒng)及生產(chǎn)過程控制中；保持了 RFID卡的使用年限，RFID卡的使用壽命依舊是5年，使RFID卡的利用率大大增加，降低了使用成本。
[【附圖說明】]
[0010]圖1是本發(fā)明中有源卡的實現(xiàn)流程圖；
[0011]圖2是本發(fā)明中閱讀器的實現(xiàn)流程圖；
[0012]圖3是本發(fā)明中有源卡的流程圖；
[0013]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中RFID閱讀器單模塊查詢模式流程圖；
[0014]圖5是現(xiàn)有技術(shù)中閱讀器單模塊中斷模式流程圖；
[0015]圖6是本發(fā)明中閱讀器雙模塊中A模塊的接受進(jìn)程流程圖；
[0016]圖7是本發(fā)明中閱讀器雙模塊中B模塊的發(fā)送進(jìn)程流程圖；
[0017]指定圖1作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實施方式】]
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明包括閱讀器和有源卡，以下根據(jù)圖示分別闡述閱讀器和有源卡實現(xiàn)的原理。
[0020]有源標(biāo)簽部分參見圖1及圖3:
[0021]默認(rèn)模式下有源標(biāo)簽處于發(fā)送模式，在沒有接收到閱讀器回復(fù)信息前，有源標(biāo)簽間隔特定時間間隔進(jìn)行一次數(shù)據(jù)發(fā)送操作，該操作由連續(xù)指定次數(shù)的發(fā)送過程組成，第二次發(fā)送過程完畢后有源標(biāo)簽立即切換為接受模式，打開接受窗口，等待閱讀器回復(fù)，有源標(biāo)簽進(jìn)入連續(xù)接收模式后，每個接收窗口寬度tl，間隔Λ t接NI次，任意一個窗口內(nèi)接收到有效信息則進(jìn)入休眠，反之，NI次之后都沒有接收到閱讀器回復(fù)信息則休眠，t時間間隔后重復(fù)上述過程。
[0022]閱讀器部分參見圖2，閱讀器默認(rèn)為接收模式。在整個有源標(biāo)簽雙向通信體系中，閱讀器的功能類似路由器，起到數(shù)據(jù)路由的作用。對比現(xiàn)有技術(shù)中圖4、圖5所示的FID閱讀器單模塊查詢模式和中斷模式流程圖；本發(fā)明中的閱讀器包括左右2路，分別接中央處理器的SPIl (A)、SPI2 (B)上的無線模塊組成，閱讀器包括接收模塊和發(fā)送模塊，其中A為接收模塊，B做發(fā)送模塊，接收由外部中斷下降沿觸發(fā)，閱讀器雙模塊中A模塊的接受進(jìn)程和B模塊的發(fā)送進(jìn)程流程圖參見圖6及圖7。閱讀器分別初始化2路無線模塊，設(shè)置默認(rèn)通信通道和收、發(fā)地址，無線模塊A在接收到數(shù)據(jù)后，閱讀器內(nèi)的中央處理器啟動無線模塊B。由無線模塊B向該組數(shù)據(jù)中攜帶的地址信息對應(yīng)的有源標(biāo)簽卡進(jìn)行回復(fù)。整個回復(fù)過程由η次間隔為t2的連續(xù)發(fā)送模式組成，將所有接收到并需要回復(fù)的標(biāo)簽卡地址編織成隊列，逐一回復(fù)。
[0023]其中的算法包括:
[0024]上行濾波算法:進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波，用可配置窗口對有效數(shù)據(jù)區(qū)段進(jìn)行約束，對閱讀器收到的卡號數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)判斷，有效區(qū)段外的數(shù)據(jù)判斷為非法數(shù)據(jù)，不上報，有效區(qū)段內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，10分鐘內(nèi)再次上報時，判斷為冗余數(shù)據(jù)，給予濾除，不再上報；這樣在峰值沖擊情況下，可濾除90%以上冗余數(shù)據(jù)，減少服務(wù)器數(shù)據(jù)處理壓力或無線數(shù)傳模塊上傳數(shù)據(jù)壓力，明顯降低因流量沖擊導(dǎo)致的數(shù)據(jù)擁塞而產(chǎn)生的卡號漏報現(xiàn)象。
[0025]下行濾波算法:下行讀卡通信采用閱讀器授權(quán)上報的方法，設(shè)定時間內(nèi)成功上報的卡號不再授權(quán)上報，閱讀器下行發(fā)送靜默指令讓已有效讀取的標(biāo)簽卡限時休眠，這樣大批量標(biāo)簽卡通過閱讀器閱讀區(qū)域時，會逐漸減少上報卡號，大大減少空間無線干擾和沖突的概率，顯著提高批量讀卡的成功率。
【主權(quán)項】
1.一種有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法，包括閱讀器和有源卡，其特征在于所述的有源卡默認(rèn)模式下處于發(fā)送模式，在沒有接收到閱讀器回復(fù)信息前，有源卡間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送操作，該操作由連續(xù)指定次數(shù)的發(fā)送過程組成，第二次發(fā)送過程完畢后有源卡立即切換為接受模式，打開接受窗口，等待閱讀器回復(fù)；有源卡進(jìn)入連續(xù)接收模式后，每個接收窗口寬度&，間隔Λ t接&次，任意一個窗口內(nèi)接收到有效信息則進(jìn)入休眠，反之，N i次之后都沒有接收到閱讀器回復(fù)信息則休眠，t時間間隔后重復(fù)上述過程； 所述的閱讀器包括接收模塊和發(fā)送模塊，初始化接收模塊和發(fā)送模塊，設(shè)置默認(rèn)通信通道和收、發(fā)地址，接收模塊在接收到數(shù)據(jù)后，閱讀器中的中央處理啟動發(fā)送模塊，由發(fā)送模塊向該組數(shù)據(jù)中攜帶的地址信息對應(yīng)的有源卡進(jìn)行回復(fù)，整個回復(fù)過程由η次間隔為t2的連續(xù)發(fā)送模式組成，將所有接收到并需要回復(fù)的標(biāo)簽卡地址編織成隊列，逐一回復(fù)。2.如權(quán)利要求1所述的一種有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法，其特征在于所述的算法包括: 上行濾波算法:進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波，用可配置窗口對有效數(shù)據(jù)區(qū)段進(jìn)行約束，對閱讀器收到的卡號數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)判斷，有效區(qū)段外的數(shù)據(jù)判斷為非法數(shù)據(jù)，不上報，有效區(qū)段內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，10分鐘內(nèi)再次上報時，判斷為冗余數(shù)據(jù)，給予濾除，不再上報；這樣在峰值沖擊情況下，可濾除90%以上冗余數(shù)據(jù)，減少服務(wù)器數(shù)據(jù)處理壓力或無線數(shù)傳模塊上傳數(shù)據(jù)壓力，明顯降低因流量沖擊導(dǎo)致的數(shù)據(jù)擁塞而產(chǎn)生的卡號漏報現(xiàn)象。3.如權(quán)利要求1所述的一種有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法，其特征在于所述的算法包括:下行濾波算法:下行讀卡通信采用閱讀器授權(quán)上報的方法，設(shè)定時間內(nèi)成功上報的卡號不再授權(quán)上報，閱讀器下行發(fā)送靜默指令讓已有效讀取的標(biāo)簽卡限時休眠，這樣大批量標(biāo)簽卡通過閱讀器閱讀區(qū)域時，會逐漸減少上報卡號，大大減少空間無線干擾和沖突的概率，顯著提高批量讀卡的成功率。
【專利摘要】本發(fā)明涉及射頻識別設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種涉及RF防沖突算法、數(shù)據(jù)濾波等技術(shù)的有源RFID讀卡系統(tǒng)防漏讀算法，包括閱讀器和有源卡，有源卡默認(rèn)模式下處于發(fā)送模式，閱讀器包括接收模塊和發(fā)送模塊，初始化接收模塊和發(fā)送模塊，設(shè)置默認(rèn)通信通道和收、發(fā)地址，接收模塊在接收到數(shù)據(jù)后，閱讀器中的中央處理器啟動發(fā)送模塊，由發(fā)送模塊向該組數(shù)據(jù)中攜帶的地址信息對應(yīng)的有源卡進(jìn)行回復(fù)，整個回復(fù)過程由n次間隔為t2的連續(xù)發(fā)送模式組成，將所有接收到并需要回復(fù)的標(biāo)簽卡地址編織成隊列，逐一回復(fù)。本發(fā)明中閱讀器上行濾波算法、下行通信算法可以分別提高3個點左右讀卡率，使得整體讀卡率可以達(dá)到99％以上，能實現(xiàn)對大量電子標(biāo)簽的快速群讀寫處理。
【IPC分類】G06K17/00
【公開號】CN105160367
【申請?zhí)枴緾N201510530158
【發(fā)明人】王飛, 楊誠, 孫曙光
【申請人】上海思萌特物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月26日