低频无线激励器防碰撞方法和系统与流程

本申请涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种低频无线激励器防碰撞方法和系统。

背景技术：

目前，在门禁管理、考勤管理以及停车场车辆进出管理系统等各个领域都采用了读卡器读卡的方式来辅助管理各种工作。大部分读卡器都采用射频识别(radiofrequencyidentification，rfid)系统，利用射频识别技术来读写卡片中的相关数据。

相关技术中，有源rfid卡片的功耗较大，为了降低有源rfid卡片的功耗，在卡片上加入了待机功耗仅数微安(ua)的低频唤醒机制，使得卡片在平时处于低功耗模式，在需要读卡时通过低频无线激励器激活。即，在每一个读卡器附近增设一个或多个频率为90khz(千赫兹)到150khz的低频无线激励器。低频无线激励器采用周期激励方式，激励周期为200毫秒(ms)左右，即每隔200ms发送一次激励信号，且，激励信号的发送持续时间约为20ms。当读卡器附近存在激励信号，且，卡片落入激励信号覆盖范围内时，才能唤醒读卡器读取卡片内的数据。一般激励信号的有效覆盖半径约为6米。为了使激励信号覆盖范围更广，激励器采用全向天线发射信号，因此，一个激励器的有效覆盖区域大约是半径为6米的圆形区域。而，在一些需要激励信号覆盖范围较大的应用中，需要多个激励器协同工作，为了覆盖整个区域，多个激励器的覆盖区域之间都存在交叉覆盖区域，而在信号交叉覆盖区域会出现数据碰撞或干扰的问题。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种低频无线激励器防碰撞方法和系统。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种低频无线激励器防碰撞方法，包括：

读卡器发送同步信号帧；所述同步信号帧包括所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息；

读卡器周围的低频无线激励器接收所述同步信号帧，并根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号；

其中，一个低频无线激励器对应唯一一个标识信息，且，不同低频无线激励器的标识信息不同，不同低频无线激励器的标识信息对应不同的延时信息，且，两个低频无线激励器的标识信息对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间。

可选的，所述读卡器包括第一无线通讯模块，以通过所述第一无线通讯模块发送所述同步信号帧；

所述读卡器周围的每一个低频无线激励器均包括第二无线通讯模块，以通过所述第二无线通讯模块接收所述同步信号帧。

可选的，所述读卡器发送同步信号帧，包括：

所述读卡器每隔预设时长发送一次同步信号帧。

可选的，所述读卡器周围的低频无线激励器接收所述同步信号帧，并根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号，包括：

所述读卡器周围的所有低频无线激励器解析所述同步信号帧，以得到所述同步信号帧中的标识信息和所述标识信息对应的延时信息；

根据所述标识信息确定发送激励信号的一个或多个低频无线激励器；

所述一个或多个低频无线激励器获取相应标识信息分别对应的延时信息，并延迟所述延时信息所指示的延时后发送激励信号。

可选的，所述方法还包括：

所述读卡器接收用户使用配置工具配置的信息表来配置低频无线激励器的标识信息，以及，对应的延时信息。

可选的，所述同步信号帧还包括数据校验信息，用于校验所述同步信号帧中的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息。

可选的，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块包括：工作频段为2.4ghz的无线模块。

可选的，所述激励信号的发送持续时间是20毫秒。

可选的，所述预设时长为200毫秒。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种低频无线激励器防碰撞系统，包括：

读卡器和设置在所述读卡器周围的低频无线激励器；

所述读卡器用于，发送同步信号帧；所述同步信号帧包括所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息；

所述读卡器周围的低频无线激励器用于，接收所述同步信号帧，并根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号；

其中，一个低频无线激励器对应唯一一个标识信息，且，不同低频无线激励器的标识信息不同，不同低频无线激励器的标识信息对应不同的延时信息，且，两个低频无线激励器的标识信息对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过读卡器发送同步信号帧；由于同步信号帧包括所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息；读卡器周围的低频无线激励器接收到同步信号帧后，根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号；由于，一个低频无线激励器对应唯一一个标识信息，且不同低频无线激励器的标识信息不同，不同低频无线激励器的标识信息对应不同的延时信息，使得各个需要发送激励信号的低频无线激励器都在不同的时间发送激励信号。又因为，两个低频无线激励器的标识信息分别对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间，因此，只有在一个低频无线激励器的激励信号发送完成后，才会有其余低频无线激励器发送激励信号。通过此方法，保证了多个低频无线激励器通过时分复用的方式，各自发送激励信号，避免了出现数据碰撞或干扰的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种低频无线激励器防碰撞方法的流程示意图。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种低频无线激励器防碰撞系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种低频无线激励器防碰撞方法的流程示意图。

如图1所示，本实施例提供的低频无线激励器防碰撞方法包括以下步骤：

步骤s11，读卡器发送同步信号帧；所述同步信号帧包括所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息；

步骤s12，读卡器周围的低频无线激励器接收所述同步信号帧，并根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号；

其中，一个低频无线激励器对应唯一一个标识信息，且，不同低频无线激励器的标识信息不同，不同低频无线激励器的标识信息对应不同的延时信息，且，两个低频无线激励器的标识信息对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间。

其中，低频无线激励器对应的标识信息可以但不限于是id号，每个低频无线激励器均有自身唯一的id号。

本实施例中，通过读卡器发送同步信号帧；由于同步信号帧包括所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息；读卡器周围的低频无线激励器接收到同步信号帧后，根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号；由于，一个低频无线激励器对应唯一一个标识信息，且不同低频无线激励器的标识信息不同，不同低频无线激励器的标识信息对应不同的延时信息，使得各个需要发送激励信号的低频无线激励器都在不同时间发送激励信号。又因为，两个低频无线激励器的标识信息分别对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间，因此，只有在一个低频无线激励器的激励信号发送完成后，才会有其余低频无线激励器发送激励信号。通过此方法，保证了多个低频无线激励器通过时分复用的方式，各自发送激励信号，避免了出现数据碰撞或干扰的问题。

进一步的，所述读卡器包括第一无线通讯模块，以通过所述第一无线通讯模块发送所述同步信号帧；

所述读卡器周围的每一个低频无线激励器均包括第二无线通讯模块，以通过所述第二无线通讯模块接收所述同步信号帧。

需要说明的是，读卡器附近的每一个低频无线激励器均设置有无线通讯模块，即为每一个低频无线激励器均配置了无线同步机制。

其中，第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均可以但不限于是工作频段为2.4ghz的无线模块。

进一步的，所述第一无线通讯模块包括：工作频段为2.4ghz的无线电磁波信号收发模块。

进一步的，所述第二无线通讯模块包括：工作频段为2.4ghz的无线电磁波信号收发模块。

其中，第一通讯模块和第二通讯模块发送的信号均以电磁波为载波，工作频段为2.4ghz是指载波频率为2.4ghz。

需要说明的是，2.4ghz无线模块有50多个工作频道，第一无线通讯模块采用的2.4ghz无线模块的工作频道和第二无线通讯模块采用的2.4ghz无线模块的工作频道相同。

进一步的，所述读卡器发送同步信号帧，包括：

所述读卡器每隔预设时长发送一次同步信号帧。

进一步的，所述读卡器周围的低频无线激励器接收所述同步信号帧，并根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号，包括：

所述读卡器周围的所有低频无线激励器解析所述同步信号帧，以得到所述同步信号帧中的标识信息和所述标识信息对应的延时信息；

根据所述标识信息确定发送激励信号的一个或多个低频无线激励器；

所述一个或多个低频无线激励器获取相应标识信息分别对应的延时信息，并延迟所述延时信息所指示的延时后发送激励信号。

进一步的，本实施例提供的方法还包括：

所述读卡器接收用户使用配置工具配置的信息表来配置低频无线激励器的标识信息，以及，对应的延时信息。

其中，信息表中包含待添加的低频无线激励器的标识信息，以及，每个标识信息对应的延时信息。如下表所示：

具体的，用户可通过读卡器端的配置工具填写信息表，添加需要同步的低频无线激励器，并设置每个低频无线激励器需要的延时。

进一步的，所述同步信号帧还包括数据校验信息，用于校验所述同步信号帧中的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息。。

如此，使得同步信号帧本身具有校验功能，可保证同步信号帧中包含的信息的准确性。

进一步的，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块包括：工作频段为2.4ghz的无线模块。

进一步的，所述激励信号的发送持续时间是20毫秒。

进一步的，所述预设时长为200毫秒。

为了更好的理解本申请，下面在另一实施例中对读卡器及其附近的低频无线激励器的工作流程进行描述。

读卡器附近的所有低频无线激励器均设置有工作频段为2.4ghz的无线模块，即，读卡器附近的每一个低频无线激励器均配置2.4ghz无线同步机制。具体的，读卡器附近的所有低频无线激励器工作后，在接收到读卡器发送的同步信号帧前均不发送激励信号，低频无线激励器内的2.4ghz无线模块处于接收模式。读卡器端也设置有工作频段为2.4ghz的无线模块，读卡器通过该无线模块每隔200毫秒发送一次同步信号帧，同步信号帧中包含所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息(比如id号)，以及，所述标识信息分别对应的延时信息。当读卡器附近的低频无线激励器接收到同步信号帧后，从接收到的同步信号帧中解析出标识信息和标识信息对应的延时信息，当确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送一次激励信号，如果标识信息对应的低频无线激励器不是自身时，则直接抛弃该信息。比如，读卡器附近设置有id号分别为1、2、3、4、5、6、7和8的低频无线激励器，同步信号帧中包含的标识信息为2、4、6和8，且标识信息对应的延时信息分别为10ms、40ms、70ms和100ms。则id号分别为2、4、6和8的低频无线激励器接收到该同步信号帧后解析出id号和对应的延时信息，分别延时10ms、40ms、70ms和100ms，然后等待延时结束后立即发送一次激励信号；id号分别为1、3、5和7的低频无线激励器接收到该同步信号帧后直接抛弃同步信号帧中解析出来的信息。

其中，两个低频无线激励器的标识信息对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间。激励信号的发送持续时间一般为20ms，因此，两个延时信息之差的绝对值应大于20ms，如上述id号分别为2、4、6和8的低频无线激励器中任意两个id号对应的延时信息之差的绝对值均大于20ms。

如此，通过时分复用的方式，保证了读卡器附近的所有低频无线激励器均不在同一时间发送激励信号，只有当一个低频无线激励器发送完激励信号且超过激励信号的发送持续时间后，另外一个低频无线激励器才会发送激励信号。通过此方式在200ms同步间隔下，至少可保证8个低频无线激励器通过时分复用的方式，各自发送激励信号，不会发生碰撞。

本实施例中，通过读卡器统一调度，可有效解决低频无线激励器发送的激励信号之间相互碰撞的问题。进一步的，可通过读卡器端的配置工具配置可以根据实际需求增加或者减少低频无线激励器的标识信息和对应的延时信息，可以在不改变低频无线激励器的情况下满足各种复杂应用场景；更进一步的，低频无线激励器发送的激励信号为低频，读卡器通过2.4ghz无线模块发送的同步信号帧为高频，如此，保证了同步信号帧和激励信号之间不会互相干扰；更进一步的，同步信号帧包含数据校验信息，具有校验功能，保证了同步信号帧的准确定。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种低频无线激励器防碰撞系统的结构示意图。

如图2所示，本实施例提供的低频无线激励器防碰撞系统包括：

读卡器21和设置在所述读卡器周围的低频无线激励器22；

所述读卡器用于，发送同步信号帧；所述同步信号帧包括所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息；

所述读卡器周围的低频无线激励器用于，接收所述同步信号帧，并根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号；

其中，一个低频无线激励器对应唯一一个标识信息，且，不同低频无线激励器的标识信息不同，不同低频无线激励器的标识信息对应不同的延时信息，且，两个低频无线激励器的标识信息对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间。

进一步的，所述读卡器21包括第一无线通讯模块，以通过所述第一无线通讯模块发送所述同步信号帧；

所述读卡器周围的每一个低频无线激励器22均包括第二无线通讯模块，以通过所述第二无线通讯模块接收所述同步信号帧。

进一步的，所述读卡器具体用于：

每隔预设时长发送一次同步信号帧。

进一步的，所述低频无线激励器具体用于：

解析所述同步信号帧，以得到所述同步信号帧中的标识信息和所述标识信息对应的延时信息；

根据所述标识信息确定发送激励信号的一个或多个低频无线激励器；

所述一个或多个低频无线激励器获取相应标识信息分别对应的延时信息，并延迟所述延时信息所指示的延时后发送激励信号。

进一步的，所述读卡器还包括：配置工具；

所述读卡器还用于接收用户使用配置工具配置的信息表来配置低频无线激励器的标识信息，以及，对应的延时信息。

进一步的，所述同步信号帧还包括数据校验信息，用于校验所述同步信号帧中的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息。

进一步的，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块包括：工作频段为2.4ghz的无线模块。

进一步的，所述激励信号的发送持续时间是20毫秒。

进一步的，所述预设时长为200毫秒。

本实施例中，通过读卡器发送同步信号帧；由于同步信号帧包括所述读卡器周围所有低频无线激励器中一个或多个低频无线激励器的标识信息，以及，所述标识信息分别对应的延时信息；读卡器周围的低频无线激励器接收到同步信号帧后，根据所述同步信号帧中的标识信息确定所述标识信息对应的低频无线激励器为自身时，延迟所述标识信息对应的延时信息所指示的延时后发送激励信号；由于，一个低频无线激励器对应唯一一个标识信息，且不同低频无线激励器的标识信息不同，不同低频无线激励器的标识信息对应不同的延时信息，使得各个需要发送激励信号的低频无线激励器都在不同时间发送激励信号。又因为，两个低频无线激励器的标识信息分别对应的两个延时信息之差的绝对值大于激励信号的发送持续时间，因此，只有在一个低频无线激励器的激励信号发送完成后，才会有其余低频无线激励器发送激励信号。通过此方法，保证了多个低频无线激励器通过时分复用的方式，各自发送激励信号，避免了出现数据碰撞或干扰的问题。

具体的，参见图2，包含四个低频无线激励器，分别为第一激励器1、第二激励器2、第三激励器3和第四激励器4，四个低频无线激励器的激励信号有效覆盖区域为半径为6米的圆形区域，其中，四个圆形区域的交叉区域便为数据碰撞区域。本实施例提供的方案可以使得多个低频无线激励器在不同时间段发送激励信号，比如，第一激励器1、第二激励器2、第三激励器3和第四激励器4，在接收到读卡器发送同步信号帧前均不发送激励信号，同步信号帧中包含上述四个低频无线激励器的id号，即1、2、3和4，以及，四个id号分别对应的延时信息，如10ms、40ms、70ms和100ms。当上述四个低频无线激励器接收到同步信号帧后，从同步信号帧中解析出id号和对应的延时信息，然后第一激励器1延时10ms后发送第一次激励信号，第二激励器2延时40ms后发送第一次激励信号，第三激励器3延时70ms后发送第一次激励信号，第四激励器4延时100ms后发送第一次激励信号，由于激励信号的发送持续时间为20ms，且，不同低频无线激励器的id号对应的延时信息之差的绝对值均大于20ms，因此，当其中一个激励器发送激励信号时，其余激励器均不会发送激励信号，即，多个低频无线激励器发送的激励信号之间不会发生碰撞。

关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。