专利名称：搜寻复数个射频识别标签的方法及射频识别读取器的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种搜寻复数个射频识别标签标签(radio frequencyidentification tag，RFID tag)的方法及相关装置，尤指一种透过辨识RFID标 签的唯一识别码(unique identifier, UID)来寻找RFID标签的方法及装置。
背景技术：
大部分的RFID系统中， 一 讯问者(interrogator)，例如RFID读取器 (RFIDreader)会搜寻在感应范围内的所有RFID标签，以便进行更进一步地操作。图1为传 统的讯问者搜寻RFID标签的流程图。首先流程开始(步骤IO)要起始本搜寻方法所适用 的协议(步骤12)，接着再判断是否同时有复数张的RFID标签要搜寻(步骤14)，若否，例 如只有一张RFID标签需搜寻，则就直接储存此张RFID标签的唯一识别码(步骤16)。若同 时有复数张的RFID标签需搜寻，则利用一搜寻机制进行搜寻(步骤18)，待识出所有复数张 RFID标签各自的唯一识别码之后，再分别储存复数张RFID标签的唯一识别码(步骤20)。 然后整个流程结束(步骤22)。大部分的RFID利用上述的方法进行搜寻，然而某个方法通 常只适用于单一的协议，使用上没有弹性。因此如何设计可同时适用于多种协议的搜寻方 法及装置，而且又能提高搜寻效率，实为RFID系统中一大课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种搜寻复数个射频识别标签的方法及射频
识别读取器，改善了传统做法中搜寻效率不高的问题。 为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案 本发明提供了一种射频识别读取器读取器，该RFID读取器系用以搜寻复数个 RFID标签，每一 RFID标签具有一唯一识别码，且各唯一识别码具有复数个位，该RFID读取 器包含有一控制单元，一通讯协议处理模块，以及一分析模块。该控制单元用以将该复数个 位分组来产生复数个群组，每一群组具有n个位，并选取一第一群组及对应该第一群组的 一第一数值，n为大于等于一的正整数。该通讯协议处理模块，耦接于该控制单元，系用来 根据该第一群组及该第一数值来产生一搜寻指令，其中，根据该搜寻指令及该些RFID标签 的该些唯一识别码，该RFID读取器系可获得一搜寻结果。该分析模块，耦接于该通讯协议 处理模块与该控制单元，系用来分析该搜寻结果，以决定是否有至少一 RFID标签对应该第 一群组及该第一数值。 本发明更提供了一种搜寻复数个RFID标签的方法，每一 RFID标签具有一唯一识 别码，且各唯一识别码具有复数个位，该方法包含有将该复数个位分组以产生复数个群组， 每一群组具有n个位，n为大于等于一的正整数；选取一第一群组及对应该第一群组的一 第一数值；根据该第一群组及该第一数值来产生一搜寻指令，其中，根据该搜寻指令及该些 RFID标签的该些唯一识别码，获得到一搜寻结果；以及分析该搜寻结果，以决定是否有至 少一 RFID标签对应该第一群组及该第一数值。
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本发明还提供了一种搜寻复数个射频识别标签的方法，每一射频识别标签具有一
唯一识别码，该方法包含将该唯一识别码分为复数个搜寻群组，每一搜寻群组具有n个位，
且该些搜寻群组具有由O至(2n_l)的内容；使用一射频识别读取器根据一预定顺序设定该
些搜寻群组中的一搜寻群组的内容并与该些射频识别标签进行问答，其中该些射频识别标
签系依据各自的唯一识别码的第l至n位的内容，选择性响应该射频识别读取器；及当有任
一射频识别标签响应该射频识别读取器，记录当时的该搜寻群组的内容。 本发明采用的搜寻复数个射频识别标签的方法及射频识别读取器，利用包含复数
个位的搜寻群组，每次同时搜寻复数个位，并且可以于搜寻一次之后便将所有复数个RFID
标签的唯一识别码均找出，同时能适用于该协议中规定有若RFID标签的唯一识别码与讯
问者目前所询问的搜寻群组内容相同者，RFID标签均需回答讯问者的多种协议，解决了传
统作法中每次只能搜寻出复数个RFID标签中的一个RFID标签的唯一识别码，且每次只能
一位一位的询问的低效率的问题，以及一次只能适用于一种协议的设计上不弹性的缺点，
实为一有效率又能普遍应用的简易寻找复数个RFID标签的方案。
图1为传统的一讯问者搜寻RFID标签的概念流程图。 图2本实施例的标签1 3的唯一识别码的比较示意图。 图3为本发明的RFID读取器的方块示意图。 图4为本发明的寻找复数个RFID标签的方法流程图。主要组件符号说明
30RFID读取器 32控制单元 34通讯协议处理模块 36分析模块
具体实施例方式
本发明提出的方法可适用于多种协议，只要该协议能满足一基本条件，即该协议 中规定若RFID标签的唯一识别码(UID)的部分内容与讯问者目前所询问的搜寻群组内容 相同时，符合条件的RFID标签需回复其完整的唯一识别码给讯问者，具有这种特性的协议 例如有IS015693及IS014443A等。以下即为本发明的搜寻方法的详细介绍。
假设每个RFID标签的UID有32个位，在这个实施例中以4个位为一个搜寻群组， 因此每个RFID标签的UID被分为8个群组，以搜寻3张RFID标签为例，如图2所示，如以 十六进制来表示，则标签1、2、3的UID分别为52434DB3、52433EB3以及52473DB3，每一码代 表4位，即此三个UID的最后一码3(十六进制)实际上为二进制的0011。目前搜寻群组 以4位为单位，因此每个搜寻群组的数值可为0至F (十六进制)，对应到二进制则表示则为 0000到1111。 一开始，RFID读取器针对最低的4位(图2中的搜寻群组l，第1 4位)， 设定数值并询问各RFID标签，而各RFID标签亦依照本身的UID的最低的4位(搜寻群组 1)的内容回答RFID读取器的询问。首先，若数值设定为0，根据目前的例子，标签1 3皆 不会响应。而后RFID读取器以预定的顺序，例如由小到大，依序改变搜寻群组1的内容来 询问，因此再依序以搜寻群组1的内容为1 、 2、 3来询问，以3询问时，标签1 、 2、 3应同时响 应，此时发生碰撞(collision)，于是RFID读取器记录搜寻群组1的数值为3。有碰撞发生
5代表只靠目前所使用的搜寻群组，也就是搜寻群组1，无法区分出所有的标签，因此RFID读 取器会利用更多的搜寻群组来作更细部的搜寻。因此RFID读取器依照预定的搜寻群组选 择顺序将搜寻的群组范围延伸到下一个搜寻群组，此实施例中为搜寻群组2 (第5 8位)， 并以同样的预定顺序将搜寻群组2的内容由0依序切换到F，此时搜寻群组1的数值则维 持刚才所记录的3，因此，RFID读取器依序以内容为03、13、23、…、A3、…询问，当以B3询 问时，此时标签1、2、3又同时响应，也就是又发生碰撞。于是RFID读取器记录该两群组的 内容B3 (对应至第1 8位)，并将搜寻群组的范围再依照预定的顺序延伸至下一个搜寻群 组3，接着在搜寻群组3中重复和搜寻群组1和2中同样的搜寻步骤，依序以内容0B3、1B3、 2B3、…、AB3、…来询问，当询问到DB3时，此时仅有标签1、3同时响应，也就是又发生碰 撞。于是RFID读取器记录该三个群组的内容为DB3(对应至第1 12位)。重复上述的步 骤，当RFID读取器搜寻到搜寻群组4时，以搜寻群组4的内容为3再加上已记录的三个搜 寻群组的内容DB3(亦即3DB3)来询问时，此时只有标签3的4个群组(亦即最低的16个 位)符合RFID读取器的询问内容，因此此时只有标签3响应，标签3会响应其完整的UID， RFID读取器记录标签3的UID。之后RFID读取器继续搜寻群组4的搜寻，也就是说，RFID 读取器会接着以搜寻群组4的内容为4加上已记录的DB3(亦即4DB3)来询问，此时标签1 应响应RFID读取器其完整的UID，并且RFID读取器记录该UID。 RFID读取器继续进行搜 寻群组4的搜寻，依序由小到大以内容5DB3、6DB3、7DB3、…、FDB3询问，而此时标签1 3 的UID皆不符合该内容，因此标签1 3皆不响应。 当搜寻群组4搜寻完毕，也就是检查完搜寻群组4的全部内容(0 F)，于是RFID 读取器将返回前一搜寻群组，也就是搜寻群组3 (包含第9 12位)，并以适才所记录对应 搜寻群组3的数值(亦即D)继续搜寻程序，配合上先前记录的搜寻群组1和2的数值(分 别为B及3)，继续依序由小到大询问各RFID标签，即RFID读取器接着以最低的3个群组的 内容为EB3来作搜寻。标签2符合此条件，因此此时标签2应响应其完整的UID给RFID读 取器，RFID读取器记录该UID。 虽然此时所有RFID标签均已回答，但事实上RFID读取器并无法知道到底有多少 个RFID标签，因此它仍会继续发出询问，直到整个询问流程结束。换言之，RFID读取器会从 搜寻群组3目前的内容继续询问，亦即再以内容FB3询问。此时得不到任何RFID标签的响 应，而且搜寻群组3的数值(即0 F)皆已搜寻完毕，于是RFID读取器将返回前一搜寻群 组，也就是搜寻群组2，并根据碰撞发生时所记录的数值依照预定的顺序再继续搜寻，以上 面的例子而言，碰撞在数值等于B时发生，因此会接着以C3、 D3、 E3、 F3询问各RFID标签。 此例中没有任何RFID标签响应，于是RFID读取器再往回到搜寻群组1，以同样的程序搜寻 完成搜寻群组l的搜寻。同样地，此例中也都不会有任何RFID标签响应。而此时此搜寻群 组已是最低位的搜寻群组1 (第1 4位)，且搜寻群组的内容已经依序搜寻到该搜寻群组 的最后一个数值F，于是本搜寻流程就结束。 请注意，上述所举例的预定顺序系为由小到大依序改变各个搜寻群组的数值(0、 1、2、……、15)，但本发明并不限于此搜寻顺序，由大到小(15、14、13、……、0)或者其它的 搜寻顺序，例如1、3、5、…、F、0、2、4、…、E等，皆适用于本发明。再者切换搜寻群组时可以 如上述的由搜寻群组1到搜寻群组8的顺序，亦即由包含最低显著位(Least Significant Bit，LSB)的群组，往包含最高显著位(Most Significant Bit,MSB)的群组搜寻，或是以相反的顺序搜寻。 图3系为本发明的RFID读取器30的功能方块图。RFID读取器30包含一控制单 元32， 一通讯协议处理模块34，以及一分析模块36。控制单元32根据RFID标签唯一识别 码的复数个位来产生复数个群组，每一群组具有n个位，n为大于等于1的正整数，例如前 述实施例中的4位，并选取一搜寻群组，例如前述实施例中的搜寻群组1 (对应UID最低的 4位)，及选取搜寻群组1的第一数值，第一数值的改变方式系根据一预定顺序，例如前述的 由小到大(由0到F)。通讯协议处理模块34耦接于控制单元32，根据前述的搜寻群组1及 第一数值来产生搜寻指令，其中，根据该搜寻指令及复数个RFID标签的唯一识别码，RFID 读取器30可得到一搜寻结果。分析模块36，耦接于通讯协议处理模块34与控制单元32， 用来分析搜寻结果，以决定RFID读取器30的读取范围内是否存在有至少一对应搜寻群组 l及第一数值的RFID标签。 搜寻结果可能指示三种情况没有任何响应产生、有碰撞产生，或是只有一个响应 产生。若该搜寻结果指示没有任何响应产生，分析模块32会产生一控制讯号CS，控制单元 32根据控制讯号CS及第一预定顺序，来改变第一数值，例如前述实施例中第一数值从0依 序增加到F。当搜寻群组1的内容为3时，标签1 3同时响应，因此搜寻结果指示有碰撞 发生，分析模块36将记录碰撞发生时的第一数值(此时为3)，并产生控制讯号CS。控制单 元32根据控制讯号CS及一第二预定顺序，例如前述的由最低显著位往最高显著位搜寻的 顺序，来选取一第二群组，即前述实施例中的搜寻群组2 (对应UID的第5 8位)，并设定 对应搜寻群组2的第二数值，接着依照同样的第一预定顺序并且搭配适才记录的第一数值 (此例中为3)，来产生内容为03、13、23、…的搜寻指令，一直到B3时三个标签才又同时响 应，分析模块36发现碰撞发生，因此分析模块36记录此时的第二数值B，并产生控制讯号 CS至控制单元32。而后控制单元32依据类似的步骤继续切换搜寻群组及其数值，直到切 换到搜寻群组4的第四数值3时，以3DB3为内容的搜寻指令才得到标签3的响应，而且此 时搜寻结果指示有响应产生而且没有碰撞发生。此时标签3响应其完整的UID给RFID读 取器30，分析模块36记录标签3的完整UID。 控制单元32继续以上述预定的顺序增加搜寻群组4的第四数值，而当以4DB3搜 寻时，可以得到标签1的响应，而且此时没有碰撞发生。同样的，此时标签1响应其完整的 UID给RFID读取器30，分析模块36记录标签1的完整UID，并且可以选择性地进一步与标 签1沟通。接下来控制单元32继续改变第四数值，然而接下来第四数值为5时，通讯协议 处理模块34所得到的搜寻结果指示没有任何响应，因此分析模块36便据以产生控制讯号 CS，控制单元32根据控制讯号CS来以预定的顺序改变第四数值，以这个实施例中而言，下 一个第四数值为6。然而重复以上的步骤，直到搜寻完剩下的第四数值(6 F)，RFID读取 器30皆不会再得到响应，此时控制单元32便切换到前一个搜寻群组，也就是搜寻群组3， 以根据记录的第三数值(此时为D)继续搜寻的程序，也就是依照第一预定顺序改变第三数 值，而当第三数值切换到E时，以EB3为内容的搜寻指令得到标签2的响应，而且此时没有 碰撞发生。此时标签2响应其完整的UID给RFID读取器30，分析模块36记录标签2的完 整UID，并且可以选择性地进一步与标签2沟通。 此时虽然标签1 3皆已被搜寻到，然而RFID读取器30并不知道是否还有其它 未被搜寻到的标签。因此继续改变第三数值，直到第三数值的范围皆已全部搜寻完毕，而再往前到搜寻群组2继续上述的步骤。最后当搜寻群组1的n个位(此例中为4个)所代表 的数值也已全部搜寻完毕，控制单元32则结束整个搜寻程序。 上述的实施例以4个位为一个搜寻群组，然而并不以4个为限，而搜寻群组包含的 位数不同时，每个搜寻群组的数值范围也不同。 请参考图4。图4系为本发明的寻找复数个RFID标签的方法流程图，包含以下步 骤 步骤100 :设定一搜寻群组的大小为n位，搜寻群组的内容则为0至(2n_l)(十进 制)，共2n个数值； 步骤102 :RFID读取器将RFID标签的唯一识别码每n个位分为一搜寻群组，并选 取一初始搜寻群组及设定该搜寻群组的内容； 步骤104 :判断搜寻群组是否为初始搜寻群组且该初始搜寻群组的内容的所有数 值是否已经搜寻完毕，若是，则前进到步骤126，若否，则前进到步骤106 ;
步骤106 :判断搜寻群组的内容的所有数值是否已全部搜寻完毕，若是，则到步骤 110，若否，则到步骤108 ; 步骤108 :产生一个搜寻指令，到步骤114 ;
步骤110 :切换到前一个搜寻群组，到步骤112 ; 步骤112 :依照该搜寻群组先前所记录的内容继续搜寻，回到步骤104 ; 步骤114 :判断是否有标签响应，若是，则到步骤116，若否，则到步骤118 ; 步骤116 :判断是否有碰撞发生，若是，则到步骤120，若否，则到步骤122 ; 步骤118 :改变目前搜寻群组的内容，回到步骤104 ; 步骤120 :记录目前搜寻群组的内容，到步骤124 ; 步骤122 :记录回答的RFID标签的唯一识别码，回到步骤118 ; 步骤124 :切换到下一搜寻群组并设定其数值，回到步骤104 ; 步骤126 :结束。 总之，本发明所提供的方法及相关装置系利用包含复数个位的搜寻群组，每次同 时搜寻复数个位，并且可以于搜寻一次之后便将所有复数个RFID标签的唯一识别码均找 出，同时能适用于该协议中规定有若RFID标签的唯一识别码与讯问者目前所询问的搜寻 群组内容相同者，RFID标签均需回答讯问者的多种协议，解决了传统作法中每次只能搜寻 出复数个RFID标签中的一个RFID标签的唯一识别码，且每次只能一位一位的询问的低效 率的问题，以及一次只能适用于一种协议的设计上不弹性的缺点，实为一有效率又能普遍 应用的简易寻找复数个RFID标签的方案。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种射频识别读取器，用以搜寻复数个射频识别标签，每一射频识别标签具有一唯一识别码，且各唯一识别码具有复数个位，其特征在于，该射频识别读取器包含有一控制单元，用以将该复数个位分组来产生复数个群组，每一群组具有n个位，并选取一第一群组及对应该第一群组的一第一数值，n为大于等于一的正整数；一通讯协议处理模块，耦接于该控制单元，用来根据该第一群组及该第一数值来产生一搜寻指令，其中，根据该搜寻指令及该些射频识别标签的该些唯一识别码，该射频识别读取器系可获得一搜寻结果；以及一分析模块，耦接于该通讯协议处理模块与该控制单元，用来分析该搜寻结果，以决定是否有至少一射频识别标签对应该第一群组及该第一数值。
2. 如权利要求1所述的射频识别读取器，其特征在于，该第一群组系为该些群组中包 含该些位的最高显著位或最低显著位的一群组。
3. 如权利要求1所述的射频识别读取器，其特征在于，该第一数值的范围系为0至 (2n_l)，且该控制单元系根据一第一预定顺序选取该第一数值，以使得该范围内的所有数 值皆可被选取到。
4. 如权利要求3所述的射频识别读取器，其特征在于，若该搜寻结果指示有碰撞发生， 该分析模块系记录碰撞发生时的该第一数值，并产生一控制讯号。
5. 如权利要求4所述的射频识别读取器，其特征在于，该控制单元系根据该控制讯号 及该第一预定顺序来增加或减少该第一数值，并根据该控制讯号及一第二预定顺序来选取 一第二群组，并选取对应该第二群组的一第二数值。
6. 如权利要求5所述的射频识别读取器，其特征在于，其中该第二数值的范围系为0至 (2n-l)，该控制单元更判断该第二数值是否已经全部选取完毕，若已选取完毕，则该控制单 元重新选取该第一群组以及该第一数值。
7. 如权利要求3所述的射频识别读取器，其特征在于，若该搜寻结果指示没有任何响 应产生，该分析模块系产生一控制讯号，该控制单元系根据该控制讯号及该第一预定顺序 来增加或减少该第一数值。
8. 如权利要求3所述的射频识别读取器，其特征在于，若该搜寻结果指示有一响应产 生并且没有碰撞发生，该分析模块系记录该响应并产生一控制讯号。
9. 一种搜寻复数个射频识别标签的方法，每一射频识别标签具有一唯一识别码，且各 唯一识别码具有复数个位，其特征在于，该方法包含有将该复数个位分组以产生复数个群组，每一群组具有n个位，n为大于等于一的正整数；选取一第一群组及对应该第一群组的一第一数值；根据该第一群组及该第一数值来产生一搜寻指令，其中，根据该搜寻指令及该些射频 识别标签的该些唯一识别码，获得一搜寻结果；以及分析该搜寻结果，以决定是否有至少一射频识别标签对应该第一群组及该第一数值。
10. 如权利要求9所述的搜寻复数个射频识别标签的方法，其特征在于，该第一群组系 为该些群组中包含该些位的最高显著位或最低显著位的一群组。
11. 如权利要求9所述的搜寻复数个射频识别标签的方法，其特征在于，该第一数值的 范围系为0至(2n_l)，且该控制单元系根据一第一预定顺序选取该第一数值，以使得该范围内的所有数值皆可被选取到。
12. 如权利要求11所述的搜寻复数个射频识别标签的方法，其特征在于，更包含有 若该搜寻结果指示有碰撞发生，则记录碰撞发生时的该第一数值，并产生一控制讯号。
13. 如权利要求12所述的搜寻复数个射频识别标签的方法，其特征在于，更包含有 根据该控制讯号及该第一预定顺序来增加或减少该第一数值；以及根据该控制讯号及一第二预定顺序来选取一第二群组，并选取对应该第二群组的一第 二数值。
14. 如权利要求13所述的搜寻复数个射频识别标签的方法，其特征在于，更包含有 判断该第二数值是否已经全部选取完毕，若已选取完毕，则重新选取该第一群组以及该第一数值。
15. 如权利要求11所述的搜寻复数个射频识别标签的方法，其特征在于，更包含有 若该搜寻结果指示没有任何响应产生，则产生一控制讯号，并根据该控制讯号及该第一预定顺序来增加或减少该第一数值。
16. 如权利要求11所述的搜寻复数个射频识别标签的方法，其特征在于，更包含有 若该搜寻结果指示有一响应产生并且没有碰撞发生，则记录该响应并产生一控制讯号，并根据该控制讯号及该第一预定顺序来增加或减少该第一数值。
全文摘要
本发明公开了一种搜寻复数个射频识别标签的方法及射频识别读取器，改善了传统做法中搜寻效率不高的问题。本发明有复数个RFID标签等待被读取，每一RFID标签具有一唯一识别码，且各唯一识别码具有复数个位。该方法包含有将该复数个位分组以产生复数个群组，每一群组具有n个位，n为大于等于一的正整数；选取一第一群组及对应该第一群组的一第一数值；根据该第一群组及该第一数值来产生一搜寻指令，其中，根据该搜寻指令及该些RFID标签的该些唯一识别码，获得到一搜寻结果；以及分析该搜寻结果，以决定是否有至少一RFID标签对应该第一群组及该第一数值。
文档编号G06K7/10GK101782961SQ200910005568
公开日2010年7月21日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者张琼宏 申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司;晨星半导体股份有限公司