一种双频标签防碰撞设备和方法与流程

本发明涉及双频标签防碰撞技术，具体地，涉及一种双频标签防碰撞设备和方法。

背景技术：

随着粮库电子信息技术的发展，对粮库内移动设备的跟踪管理需求也在提高，基于双频标签的粮库移动设备跟踪管理系统以其低价格、高效益的优势成为粮库移动设备跟踪管理的主流。在粮库管理自动化趋势下，粮库内需要的跟踪管理移动设备数量也越来越多，因此粮库内同一接收基站区域内的移动设备数量也越来越大。

然而，同一接收基站区域内的移动设备越多，用于这些粮库移动设备管理的双频标签也就越多地会出现同时采用同样的频率发送信息，因而，碰撞问题也就成为粮库内移动设备跟踪管理系统的主要矛盾。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双频标签防碰撞设备和方法，用于解决用于粮库内移动设备管理的双频标签的碰撞问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双频标签防碰撞设备，该设备包括：时隙产生单元，用于产生随机时隙；以及控制单元，用于对所述随机时隙与预先设定的固定时隙求和形成休眠时隙，并用于根据所述休眠时隙唤醒所述双频标签发送信息。

相应地，本发明还提供了一种双频标签防碰撞方法，该方法包括：产生随机时隙；对所述随机时隙与预先设定的固定时隙求和形成休眠时隙；以及 根据所述休眠时隙唤醒所述双频标签发送信息。

通过上述技术方案，本发明通过时隙产生单元所产生的随机时隙，将该随机时隙与固定时隙求和形成休眠时隙，并根据该休眠时隙来唤醒双频标签发送信息，这使得双频标签发送信息的间隔每次都不相同，从而解决了双频标签的碰撞问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的双频标签防碰撞设备的框图；

图2是本发明提供的双频标签根据定时器中断发送信息的流程图；以及

图3是本发明提供的双频标签防碰撞方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明提供的双频标签防碰撞设备的框图，如图1所示，该设备包括时隙产生单元和控制单元，其中，时隙产生单元用于产生随机时隙，控制单元用于对时隙产生单元产生的随机时隙与预先设定的固定时隙求和形成休眠时隙，并用于根据休眠时隙唤醒双频标签发送信息。

此外，以上所描述的双频标签防碰撞设备还可以包括定时器，该定时器用于对休眠时隙进行计时，控制单元在定时器每次逝去休眠时隙的时间的情 况下，通过定时器中断唤醒双频标签发送信息。具体来说，发送信息的步骤是由双频标签中的发送单元完成的，并且应当明确的是，以上所描述的时隙产生单元、控制单元和定时器均为双频标签的组件。

本领域技术人员应当理解，定时器中断唤醒双频标签所发送的信息(一般包括自举存活信息等)一般是每间隔固定时隙发送一次，这样就很容易出现两个双频标签周期性地同时发送信息，造成碰撞。因而，本发明通过一随机时隙来使得双频标签每次发送信息的间隔不同，很好地实现了防碰撞的技术效果。

这种通过定时器中断唤醒双频标签发送信息的方式，在每次定时器计时达到休眠时隙的情况下，通过定时器中断唤醒双频标签发送信息，在双频标签发送信息之后，就会进入休眠，直到下一次被定时器中断唤醒。在双频标签休眠时，双频标签具有超低的功耗，此时，双频标签只能接收中断信号。

其中，时隙产生单元可以通过一算法来产生随机时隙，例如通过aloha算法来产生。

时隙产生单元所产生的随机时隙可以为抖动周期的倍数，这里，抖动周期为预先设定的最小时间周期，举例来说，在抖动周期为0.1秒(0.1秒仅仅为示例，技术人员可以设定其他适当的抖动周期)的情况下，那么所产生的随机时隙为0.1秒的倍数，例如，0.2秒、0.3秒等。还可以设定最大随机时隙，这里可以将最大随机时隙称为随机时隙的区间宽度，例如，可以设定随机时隙的区间宽度为0.8秒，那么，在抖动周期为0.1秒的情况下，时隙产生单元所产生的随机时隙包括0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.4秒、0.5秒、0.6秒、0.7秒、0.8秒。当然，这里设定随机时隙的区间宽度为0.8秒仅仅为示例，技术人员可以设定其他适当的随机时隙的区间宽度，例如1秒、1.3秒等。其中，技术人员可以根据粮库内移动设备的数量及同一基站下的双频标签的最大数量来调整随机时隙的区间宽度，以更有效地实现对粮库内移动设 备的跟踪管理，并在条件允许的范围内使双频标签的防碰撞技术与其他应用技术的结合更加完美。

图2是本发明提供的双频标签根据定时器中断发送信息的流程图，如图2所示，该流程包括：

步骤201，发送信息，一般来说，双频标签根据定时器中断发送的是自举存活信息，这个发送自举存活信息的过程也被称为标签发行。应当注意的是，本发明中所描述的发送信息的过程具体是由双频标签中的发送单元完成的。

步骤202，时隙产生单元产生随机时隙。

步骤203，根据随机时隙产生休眠时隙，具体来说，控制单元对随机时隙与预先设定的固定时隙求和，从而产生休眠时隙，也就是说休眠时隙为随机时隙与固定时隙之和。

步骤204，根据休眠时隙进行休眠，也就是说，双频标签进入休眠，休眠的时间为步骤203中所产生的休眠时隙，在休眠结束时进入步骤204。

步骤205，定时器中断唤醒，也就是定时器对休眠时隙进行计时，在定时器的计时时间达到休眠时隙时，控制器通过定时器中断唤醒双频标签发送自举存活信息，之后再循环进入步骤201。

通过以上描述的双频标签防碰撞设备得到的防碰撞概率为：

p＝a(n,n)/nⁿ

其中，p为防碰撞概率，n为最大随机时隙(即，随机时隙的区间宽度)为所述抖动周期的倍数，n为同一基站的接收通道内双频标签的个数，a(n,n)表示从n个数中取出n个数的排列数，具体为a(n,n)＝n×(n-1)×(n-2)ll(n-n+1π)/nⁿ。

其中，假设随机时隙的区间宽度为0.8秒，抖动周期为0.1秒，那么最大随机时隙为抖动周期的8倍，所以n为8。假设同一基站的接收通道内有 3个双频标签，即n为3，那么a(n,n)＝a(8,3)＝8×7×6/83。

此外，以上所描述的控制单元还用于根据外部中断来唤醒所述双频标签发送工作信息，该外部中断包括低频中断和高频中断；其中，中断优先级从高到低依次为：低频中断、高频中断、定时器中断。也就是说，在双频标签同时接收到低频中断、高频中断、定时器中断中的任意两者或同时接收到其中三者的情况下，根据优先级的高低来确定处理哪个中断。例如，在控制单元同时接收到低频中断和定时器中断的情况下，将会对低频中断进行处理，因为低频中断的优先级比定时器中断的优先级高。

此外，控制单元还用于根据中断类型来确定双频标签的工作模式，包括：在控制单元根据定时器中断唤醒双频标签的情况下，双频标签每隔休眠时隙发送自举存活信息一次，并且双频标签在每次发送自举存活信息后进入休眠；在控制单元根据高频中断唤醒双频标签的情况下，双频标签每隔随机时隙发送高频工作信息一次，并在发送次数达到预定次数的情况下进入休眠；以及在控制单元根据低频中断唤醒双频标签的情况下，双频标签每隔固定时隙发送低频工作信息一次，并在发送次数达到预定次数的情况下进入休眠。

其中，低频中断和高频中断时来自外部电路的中断，定时器中断是双频标签的内部中断。此外，双频标签中的控制单元在接收到低频中断(或高频中断)的情况下，可以首先对低频中断信号(或高频中断信号)进行滤波，以保证两个频段独立稳定、不相互干扰。

在双频标签被定时器中断唤醒的情况下，双频标签所要发送的信息为自举存活信息，通过本发明以上描述可以了解，每隔休眠时隙的时间，双频标签就会被定时器中断唤醒一次，在每次发送自举存活信息之后，进入休眠。在双频标签被高频中断唤醒的情况下，双频标签所要发送的信息为高频工作信息(例如，粮库内移动设备的定位信息等)，具体工作模式为每隔随机时隙发送高频工作信息一次，并在发送次数达到预定次数的情况下进入休眠， 例如，预定次数为5次，那么双频标签会每隔随机时隙发送一次粮库内移动设备的定位信息，并在发送5次后进入休眠，直到下一次被高频中断唤醒。双频标签被低频中断唤醒的情况与被高频中断唤醒的情况类似，不同的是，高频中断唤醒是每隔随机时隙发送一次工作信息，低频中断唤醒是每隔固定时隙发送一次工作信息。其中，高频工作信息和低频工作信息的具体内容为本领域的公知常识，分别为双频标签以高频发送的信息和双频标签以低频发送的信息，对此本发明中所涉及的内容与现有技术相同，不予赘述。

图3是本发明提供的双频标签防碰撞方法的流程图，如图3所示，该方法包括：产生随机时隙；对随机时隙与预先设定的固定时隙求和形成休眠时隙；以及根据休眠时隙唤醒双频标签发送信息。

需要说明的是，本发明提供的双频标签防碰撞方法的具体细节及益处与本发明提供的双频标签防碰撞设备类似，于此不予赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。