非接触式射频识别设备的近距离通信方法

专利名称：非接触式射频识别设备的近距离通信方法
技术领域：
本发明涉及一种射频识别RFID的通信方法，特别是一种射频识别RFID的近距离
通信方法。
背景技术：
目前的手持式非接触式射频识别设备广泛应用于仓储管理、局部物流、畜牧安全 检测的应用中，大部分手持式非接触式射频识别设备都是单独的个体，单独完成其所具备 功能的任务；或者利用目前场地现有的802. llb/g、GPRS无线网络、Bluetooth与其他设备 相连接，协同完成某些特定的工作。当某些业务应用场地需要多台非接触式射频识别设备 短距离的协同完成工作，但该业务应用现场无802. llb/g网络，或者对GPRS网络的延时性 不能够接受，或某些设备端不具备Bluetooth功能的时候，现有技术的手持式非接触式射 频识别设备灵活应用性就受限。利用802. llb/g无线通信需要在业务应用场地安装802. llb/g的无线接入点，同 时要求网络中有一台主机设备完成对应用数据的处理，在应用中通信方式是基于面向连接 通信的时候，由于802. llb/g网络配置连接关系复杂，在一个主机设备对应多个识别设备 进行通讯的时候，无法灵活实时进行多个识别设备与主机通讯。利用GPRS网络进行通信的时候，由于GPRS网络具有不确定的延时性，某些业务的 应用无法容忍延时，同时通过GPRS网络进行数据传输的时候，会产生一定的流量费用，实 际应用起来并不便宜。利用Bluetooth技术实现短距离无线通信，只能一对一的面向链接方式通信，而 无法实现一对多的非面向链接方式通信。不管基于802. 1 lb/g技术，还是GPRS网络技术、Bluetooth技术，都需要处理复杂 的协议，实现较为困难，在只需要短距离通信的情况下，开发成本较高。因此，采用这些标准 协议的无线通信方式对要求短距离传输、传输信息量少的应用场合是不合适的。

发明内容
本发明的目的是提供一种非接触式射频识别设备的近距离通信方法，要解决的技 术问题是方便多套手持式非接触式射频识别设备互换使用，相互通信。本发明采用以下技术方案一种非接触式射频识别设备的近距离通信方法，包括 以下步骤一、手持非接触式射频识别设备A根据设置在其内的其他非接触式射频识别设 备通信ID索引表里列出的其他非接触式射频识别设备，选择索引表其中一个非接触式射 频识别设备B作一对一的面向连接通信，或手持非接触式射频识别设备A与所有的非接触 式射频识别设备进行通信，使用非面向连接通信模式，发送设备设置命令子集、标签读写命 令子集或设备状态查询命令子集；二、手持非接触式射频识别设备A设置手持非接触式射 频识别设备A进入一对一的面向连接通信模式，向某一个非接触式射频识别设备B发送连 接信息，某一个非接触式射频识别设备B进入一对一通信模式以后，定时发送响应帧到手持非接触式射频识别设备A，手持非接触式射频识别设备A也发送响应帧给某一个非接触 式射频识别设备B，设备A向某一个非接触式射频识别设备B发送响应帧的时间不超过10 毫秒，非接触式射频识别设备B向手持非接触式射频识别设备A相邻两次发送响应帧的间 隔时间为500毫秒；或手持非接触式射频识别设备A直接向所有搜索到的非接触式射频识 别设备发送信息；三、非接触式射频识别设备B执行完设备设置命令子集、标签读写命令 子集或设备状态查询命令子集的命令通信完毕，手持非接触式射频识别设备A进入监听状 态，等待其内部的应用模块的串口命令和其他非接触式射频识别设备发送过来的数据。本发明的手持非接触式射频识别设备A与非接触式射频识别设备B作一对一的面 向连接通信，手持非接触式射频识别设备A发送载波频率改变命令给某一个非接触式射频 识别设备B，协商单独通信的载波频率，协商成功之后，手持非接触式射频识别设备A和某 一个非接触式射频识别设备B都跳到新协商的载波频率进行通信，用协商后的载波频率通 信之后，某一特定非接触式射频识别设备B每隔500毫秒，向手持非接触式射频识别设备A 发送维护链接的响应帧数据，手持非接触式射频识别设备A和非接触式射频识别设备B超 过3000毫秒时间没有收到对方的响应帧数据，则手持非接触式射频识别设备A和非接触式 射频识别设备B退出一对一的通信模式。本发明的其他非接触式射频识别设备通信ID索引表的建立，采用以下步骤一、 手持非接触式射频识别设备A发出搜索信号，搜索信号的信息中携带本手持非接触式射频 识别设备设备A的ID号，检测非接触式射频识别设备A有效的通信范围内是否有其他非 接触式射频识别设备在工作，然后进入监听状态；其他非接触式射频识别设备接收到了该 搜索信号，将手持非接触式射频识别设备A的ID号作为目标地址，将自身的设备ID号发 送给手持非接触式射频识别设备A ；二、手持非接触式射频识别设备A根据收到的设备ID 号，将自身设备ID号作为身份识别的参数，搜索到的设备ID号作为目标地址分别放入通信 帧中，向其他非接触式射频识别设备发送查询设备名称、设备类型的信息，然后进入监听状 态；三、其他非接触式射频识别设备接收查询信息，将通信帧中携带的ID号和本身ID号进 行对比，相同，将自身的ID号信息、设备名称、设备类型信息发送给手持非接触式射频识别 设备A ；四、手持非接触式射频识别设备A接收到设备名称、设备类型信息，手持非接触式射 频识别设备A对有效区域内的其他非接触式射频识别设备进行选定和分类，建立其他非接 触式射频识别设备通信ID索引表，存储在手持非接触式射频识别设备A的主处理器的随机 存取存储器。本发明的非接触式射频识别设备A经过10秒后，没有接收到有效响应，不进行无 线连接操作。本发明的其他非接触式射频识别设备接收查询信息，将通信帧中携带的ID号和 本身ID号进行对比，不相同，则丢弃该通讯帧，不予响应。本发明的其他非接触式射频识别设备接收查询信息，将通信帧中携带的ID号和 本身ID号进行对比，相同，其他非接触式射频识别设备对手持非接触式射频识别设备A的 查询信息中，丢弃某些查询信息指令或者数据通信设置指令。本发明的检测和通信前，其他非接触式射频识别设备在同一个信道发送数据，手 持非接触式射频识别设备A检测到信道被占用，延迟5毫秒到100毫秒，重新检测信息是否 被占用。
本发明的设备设置命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式 射频识别设备的通信模式、通信参数的设置，具体为设置当前日期时间、设置其他非接触 式射频识别设备将读取到的电子标签实时上传或者存储、设置双方通讯载波的频率、设置 双方是否工作于面向连接通讯模式。本发明的标签读写命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式 射频识别设备的电子标签类型选择、电子标签信息域的读写控制的设置，具体为用于设置 其他非接触式射频识别设备读UHF频段6C电子标签信息域中的EPC码、TID码或者用户数 据区、杀死UHF频段6C电子标签。本发明的状态查询命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式 射频识别设备的设备本身状态和功能查询，具体为设备出厂ID号、基带处理器使用的软 件版本号、已读标签信息、已读标签数量、查询其他非接触式射频识别设备的电池电压、设 备类型。本发明与现有技术相比，在手持非接触式射频识别设备中设置一个无线通信电路 模块，设备内部的基带处理器可以通过串口连接无线通信电路模块，控制无线通信电路模 块进行数据传输，与另外一个具有同样无线通信电路模块的设备进行点对点的数据交换， 与多个具有同样无线通信电路模块的设备进行数据广播，效率高、安全，拓展了非接触式射 频识别设备在近距离进行通信的应用灵活性。


图1是本发明的方法流程图。图2-1是本发明的从设备端状态判断流程图回接收状至判断命令类型。图2-2是本发明的从设备端状态判断流程图设备设置命令子集图。图2-3是本发明的从设备端状态判断流程图标签读写命令子集图。图2-4是本发明的从设备端状态判断流程图设备状态查询命令子集图。图3是本发明的不同非接触式射频识别设备面向连接通信流程图。图4是本发明的不同非接触式射频识别设备非面向连接通信流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的作进一步详细说明。如图1所示，本发明的非 接触式射频识别设备的近距离通信方法，非接触式射频识别设备A作为主设备，其他非接 触式射频识别设备作为从设备，主设备和从设备的通信，包括以下步骤—、检测，手持非接触式射频识别设备设置一个无线通信电路模块，设备内部的基 带处理器通过串口连接无线通信电路模块的接口，手持非接触式射频识别设备A上电激活 运行，进入搜索其他非接触式射频识别设备的模式，与其他非接触式射频识别设备进行无 线连接操作，发出搜索信号，搜索信号的信息中携带本手持非接触式射频识别设备A的序 列ID号(身份标识号码Identity)，检测手持非接触式射频识别设备A有效的通信范围内 是否有其他手持非接触式射频识别设备在工作，然后进入监听状态；如果有其他非接触式射频识别设备在同一个信道进行发送数据，手持非接触式射 频识别设备A检测到信道被占用，延迟5毫秒到100毫秒之间的一个随机时间后，重新检测信息是否被占用，直到信息空闲；其他非接触式射频识别设备接收到了该搜索信号，本身处 于没有与另外的非接触式射频识别设备的链接状态，将手持非接触式射频识别设备A的ID 号作为目标地址，将自身的设备ID号发送给手持非接触式射频识别设备A ；经过5秒至15秒，优选为10秒后，手持非接触式射频识别设备A没有接收到有效 响应，即没有接收到其他设备发送的ID号，认为没有其他非接触式射频识别设备存在，手 持非接触射频识别设A不进行无线连接操作。二、查询，手持非接触式射频识别设备A根据收到的设备ID号，进行查询操作，手 持非接触式射频识别设备A将自身设备ID号作为身份识别的参数，搜索到的设备ID号作 为目标地址分别放入通信帧中，向其他非接触式射频识别设备发送查询信息，查询信息包 括其他非接触式射频识别设备的设备名称、设备类型，然后进入监听状态；通信帧为广播帧和非广播帧，广播帧用于手持非接触式射频识别设备A搜索周边 其他非接触式射频识别设备，非广播帧用于手持非接触式射频识别设备A和周边其他非接 触式射频识别设备相互之间的通信。三、其他非接触式射频识别设备接收查询信息，将通信帧中携带的ID号和本身ID 号进行对比，如果相同，则将自身的ID号信息、设备名称、设备类型信息发送给手持非接触 式射频识别设备A，其自身ID号作为手持非接触式射频识别设备A判断此消息来源的依据， 同时记住手持非接触式射频识别设备A的身份识别ID号，作为以后唯一通信目标地址；如 果不相同，则丢弃该通讯帧，不予响应；其他非接触式射频识别设备可以对手持非接触式射 频识别设备A的查询信息中，丢弃某些查询信息指令或者数据通信设置指令，以达到信息 保S ο四、选择，手持非接触式射频识别设备A接收到设备名称、设备类型信息，通过自 己的显示界面显示出来，手持非接触式射频识别设备A对有效区域内的其他非接触式射频 识别设备进行选定和分类，选定设备作为下一次无线通信的目标设备，允许每一次无线通 信前都重新选择一个新的目标设备；手持非接触式射频识别设备A的操作人员根据显示的设备名称、设备类型信息， 选择其想要建立无线连接的非接触式射频识别设备，手持非接触式射频识别设备A记录下 被选择设备的ID号，作为和其通信的身份识别ID号，建立设备通信ID索引表，存储在手持 非接触式射频识别设备A的主处理器的随机存取存储器RAM内，供通信时身份认证使用；手 持非接触式射频识别设备A不主动更新设备通信ID索引表，只在手持非接触式射频识别设 备A的操作人员人工操作下才更新。五、侦测，在检测和通信前，如果有其他非接触式射频识别设备在同一个信道进行 发送数据，手持非接触式射频识别设备A检测到信道被占用，延迟5毫秒到100毫秒之间的 一个随机时间后，重新检测信息是否被占用，直到信息空闲，以保证同一个时刻同一个信道 只有一个非接触式射频识别设备在发送数据；手持非接触式射频识别设备A和其他非接触 式射频识别设备在发送数据时才处于发送状态，不发送数据时处于侦测监听状态。六、操作，手持非接触式射频识别设备A与其他非接触式射频识别设备通信，手持 非接触式射频识别设备A选择一个非接触式射频识别设备，向其发送设备设置命令子集、 标签读写命令子集或设备状态查询命令子集里的命令；设备设置命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式射频识别
7设备的通信模式、通信参数的设置，具体为设置当前日期时间、设置其他非接触式射频识 别设备将读取到的电子标签实时上传或者存储、设置双方通讯载波的频率、设置双方是否 工作于面向连接通讯模式；标签读写命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式射频识别 设备的电子标签类型选择、电子标签信息域的读写控制的设置，具体为用于设置其他非接 触式射频识别设备读取符合国际标准ISO-IEC-⑶18000-6C的UHF频段6C电子标签信息 域中的EPC码(产品电子代码标识符)、TID码(标签标识符)或者用户数据区、杀死UHF 频段6C电子标签；设备状态查询命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式射频 识别设备的设备本身状态和功能查询，具体为设备出厂ID号、基带处理器使用的软件版 本号、已读标签信息、已读标签数量、查询其他非接触式射频识别设备的电池电压、设备类 型；如图3所示，手持非接触式射频识别设备A的操作人员想与某一个被搜索到的非 接触式射频识别设备B作一对一的面向连接通信，选择该设备，手持非接触式射频识别设 备A发送载波频率改变命令给某一个非接触式射频识别设备B，协商单独通信的载波频率， 某一个非接触式射频识别设备B同意返回信息协商成功之后，手持非接触式射频识别设备 A和某一个非接触式射频识别设备B都跳到新协商的载波频率进行通信，用协商后的载波 频率通信之后，进入一对一通信模式，非接触式射频识别设备B定时发送维护链接的响应 帧到手持非接触式射频识别设备A，同时手持非接触式射频识别设备A也发送响应帧给某 一个非接触式射频识别设备B维护链接，以此保持无线链路不断，具体为手持非接触式射频识别设备A选择面向连接的方式与从设备通信，手持非接触式 射频识别设备A操作人员选定了一个从设备，如果该从设备在同一个信道发送数据，手持 非接触式射频识别设备A检测到信道被占用，延迟取值范围为5毫秒到100毫秒的随机时 间，重新检测信道是否被占用，直到信道空闲；手持非接触式射频识别设备A向目标从设备 发送设备设置命令子集中的通信模式设置命令，与目标从设备协商采用面向连接的通信方 式；该从设备接收到通信模式设置命令后，将自身ID号和新的信道载波频率作为参 数，形成一个响应帧发送给手持非接触式射频识别设备A之后，跳到新的信道上，并且进入 监听状态；手持非接触式射频识别设备A接收到该从设备发送过来的响应帧以后，解析新的 载波频率参数，根据新的载波频率参数跳到新的信道上，发送设备设置命令子集中的通信 链接建立命令给该从设备后，进入监听状态；该从设备接收到通信链接建立命令以后，启动定时发送维护链接状态功能，定时 向手持非接触式射频识别设备A发送维护链接状态响应帧，发送完以后，进入监听状态；手持非接触式射频识别设备A接收到该从设备反馈的维护链接状态响应帧以后， 确认无线链路已经建立，同时也发送响应维护链接状态帧信息给该从设备，之后进入监听 状态，等待手持非接触式射频识别设备A内部其他应用模块的指令；手持非接触式射频识别设备A向某一个非接触式射频识别设备B连续发送响应帧 时间不超过10毫秒，非接触式射频识别设备B向手持非接触式射频识别设备A相邻两次发送响应帧的间隔时间为500毫秒；手持非接触式射频识别设备A和某一个非接触式射频识 别设备B超过3000毫秒时间没有收到对方的响应帧数据，则手持非接触式射频识别设备A 和非接触式射频识别设备B退出一对一的通信模式；手持非接触式射频识别设备A和某一个非接触式射频识别设备B改变通信载波频 率，进入点对点的数据通信模式，免受其他设备干扰，同时不再对其他设备的无线连接请求 进行应答，否则有可能形成干扰，导致本次通信失败；如图4所式，或手持非接触式射频识别设备A的操作人员想与所有搜索到的非接 触式射频识别设备进行通信，使用非面向连接通信模式，非接触式射频识别设备A与其他 非接触式射频识别设备不需要发送维护链路响应帧，直接向所有搜索到的非接触式射频识 别设备发信，具体为手持非接触式射频识别设备A选择非面向连接的方式与从设备进行通信手持 非接触式射频识别设备A操作人员选定了一个从设备，如果该从设备在同一个信道发送数 据，手持非接触式射频识别设备A检测到信道被占用，延迟取值范围为5毫秒到100毫秒的 随机时间，重新检测信道是否被占用，直到信道空闲；手持非接触式射频识别设备A向该从 设备发送操作命令，命令控制包括设备设置命令子集、标签读写命令子集和状态查询命令 子集，发送完毕以后，进入监听状态；该从设备接收到操作命令之后，响应操作命令，发送操作命令响应帧给手持非接 触式射频识别设备A之后，进入监听状态；或手持非接触式射频识别设备A进入监听状态，等其内部的应用模块的串口命令 和其他非接触式射频识别设备发送过来的数据。七、通信完毕，手持非接触式射频识别设备A进入监听状态，等其内部的应用模块 的串口命令和其他非接触式射频识别设备发送过来的数据。本发明的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，采用的无线通信模块由一个 以上无线发射电路、接收电路和天线构成，设置在非接触式射频识别设备内，基带处理器控 制无线发射电路发出信息，接收电路接收到的信息由基带处理器进行识别，写入基带处理 器的无线通信协议中的身份识别单元，作为通讯、应用数据交换的唯一身份标识。本发明的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，从设备和主设备的通信，包 括以下步骤1、手持非接触式射频识别设备A上电激活运行，进入搜索其他非接触式射频识别 设备的模式，与其他非接触式射频识别设备进行无线连接操作，发出搜索信号，搜索信号的 信息中携带本手持非接触式射频识别设备设备A的ID号，检测非接触式射频识别设备A有 效的通信范围内是否有其他非接触式射频识别设备在工作，然后进入监听状态；2、侦听，其他非接触式射频识别设备接收到了该搜索信号，本身处于没有与另外 的非接触式射频识别设备的链接状态，将手持非接触式射频识别设备A的ID号作为目标地 址，将自身的设备ID号发送给手持非接触式射频识别设备A ；如果从设备信道不空闲(有其他设备占据了该通信信道)，延迟取值范围为5毫秒 到100毫秒的随机时间，重新检测信道是否被占用，直到信道空闲时候，发送通信帧，将自 身的ID号发送给手持非接触式射频识别设备A，发送完以后，进入监听状态；手持非接触式射频识别设备A在5秒至15秒，优选为10秒内接收到其他非接触式射频识别设备的ID号，建立ID号索引表；将其他的非接触式射频识别设备ID号作为后 续通信的通信目标地址；手持非接触式射频识别设备A按照通信协议规定将自身ID号、查 询机器名称、机器类型信息封装成通信协议帧，按照ID号索引表顺序依次发送给从设备， 发送完信息之后，再次进入监听状态。3、其他非接触式射频识别设备接收到查询信息帧，将通信帧中携带的ID号和本 身ID号进行对比，如果不符合，则丢弃该信息帧，重新进入监听状态；如果通信协议帧带的ID号与自身ID号相同，则将自身的机器名称和机器类型信 息、本身的ID号，按照通信协议封装成通信协议帧，发送给手持非接触式射频识别设备A。4、手持非接触式射频识别设备A接收到从设备的非接触式射频识别设备的信息 反馈，将机器名称、机器类型信息通过显示屏显示出来，按照ID号索引表顺序，查询下一个 从设备的非接触式射频识别设备的机器名称和机器类型信息，直到ID号索引表中的所有 设备都查询完毕，重新进入监听状态。5、如图2所示，其他非接触式射频识别设备(从设备)侦听到无线信号、检测键盘 命令，根据无线信号和键盘命令的数据命令判断帧目标ID，若与自身ID相同，再判断源地 ID，若不同进一步判断为广播帧后，建立ID索引表，若不是广播帧则返回初始；若源地ID与 存储的ID索引表相符，进一步判断命令类型是设备设置命令子集、标签读写命令子集或设 备状态查询命令子集，若是设备设置命令子集，判断命令的内容是时间设置命令，按照命令中携带的日 期时间参数设置非接触式射频识别设备内置的基带处理器上实时钟寄存器，以此时间参数 为校正基准时间参数，设置完毕以后，发送确认的信息给手持非接触式射频识别设备A，然 后返回接收状态；或判断命令的内容是设置实时上传和存储命令，设置非接触式射频识别 设备内置的状态存储器对应标志位，设置完毕以后，发送确认的信息给手持非接触式射频 识别设备A，然后返回接收状；或判断命令的内容是面向连接模式设定命令，发送新通信载 波频率给手持非接触式射频识别设备A，启动维护链接定时器，定时发送维护信息，将自己 的通信频率调整到新的通信频率上，与手持非接触式射频识别设备A通信，然后返回接收 状；若是标签读写命令子集，判断命令的内容是读6C电子标签EPC码、读6C电子标签 TID码、读6C电子标签用户数据区或杀死6C电子标签，执行读6C电子标签EPC码、读6C电 子标签TID码或读6C电子标签用户数据区，执行完毕以后查询内置的状态存储器对应标志 位中信息是否本地存储的标识，根据标识位设置状态，实施本地存储，并发送信息给手持非 接触式射频识别设备A后返回接收状态，或者不实施本地存储但发送信息给手持非接触式 射频识别设备A后返回接收状态；执行杀死6C电子标签操作后，将执行结果状态发送给手 持非接触式射频设备A，返回接收状态；若是设备状态查询命令子集，判断命令的内容是搜索设备ID、查询基带处理器使 用的软件版本号、已读标签信息、已读标签数量、查询其他非接触式射频识别设备的电池电 压或设备类型，根据设备状态查询命令子集的内容或发送软件版本号、已读标签信息、已读 标签数量、电池电压或设备类型给手持非接触式射频识别设备A后返回接收状。实施例，无线通信模块由1个无线发射电路、1个接收电路和1个天线构成，发射频 率范围为2. 400GHz至2. 4835GHz，调制解调芯片采用挪威Nordic公司的nRF24L01，射频发
10射功率为OdBm，基带处理器为意法半导体公司STM的STM32F101RBT6。基带处理器控制程 序采用ANSIC C语言编程实现，基带程序运行在STM32F101RBT6内部，控制nRF24L01芯片 完成射频信号的发射和接收的动作。手持非接触式射频识别设备采用深圳远望谷信息技术 股份有限公司的XC2901、XC2902非接触式射频识别设备。无线通信模块上电时候，射频电路工作的载波中心频点设定为2. 404GHz，通信过 程中占用IMHz的带宽。此频道用于无线通信模块的相互搜索、非面向连接通信；当无线 通信模块的协商采用面向连接方式通信，无线通信模块的射频电路工作的载波中心频率 点默认调整到2. 474GHz,依旧占用IMHz带宽，检测到2. 474GHz被其他通信设备占用，则 通过双方通信帧协商。无线通信模块上的基带处理器的一个串口对外引出，作为和其他 电路的通信接口 ；此无线通信模块应用在深圳远望谷信息技术股份有限公司的XC2901、 XC2902非接触式射频识别设备内，XC2901产品作为本实施例的手持非接触式射频识别设 备A，其内部的主处理器PXA270与闪存存储芯片JS28F256P30B、同步动态随机存储器SDRAM MT48LC32M16B2T构成最小系统，XC2901产品内置的无线通信模块的基带处理器对外引出 的串口与XC2901内部最小系统中的主处理器PXA270的串口相连，作为和应用程序交换数 据的接口 ；XC2902产品作为本方法中所描述的从设备非接触式射频识别设备，内置的无线 通信模块上，基带处理器对外引出的串口空闲不用，基带处理器完成读卡控制。非接触式射频识别设备设备A搜索周边其他非接触式射频识别设备，ID号为 32323639的非接触式射频识别设备设备A发出搜索其他非接触式射频识别设备的命令55
0009 00 00 00 00 06 32 32 36 39 3E DA。设备ID号为32 30 35 31的非接触式射频识别设备接收到搜索命令，并且进行响 应，将自身的设备ID号发送给手持非接触式射频识别设备A的响应命令是55 00 09 32 32 36 39 06 32 30 35 31 BF FE0手持非接触式射频识别设备A与其他非接触式射频识别设备进行非面向连接的 通信模式下，状态查询命令子集相关命令使用过程，ID号为32 32 36 39的手持非接触式 射频识别设备A进行设备ID号为32 30 35 31的非接触式射频识别设备查询操作的命令1)查询电池电压命令55 00 09 32 30 35 31 36 32 32 36 39 DE 53。2)查询软件版本命令55 00 09 32 30 35 31 34 32 32 36 39 5E AO。3)查询已经存储标签数量55 00 09 32 30 35 31 3D 32 32 36 39 5D 18。4)向前查询 1 个已读标签信息55 00 OE 32 30 35 31 4A 32 32 36 39 00 00
000106 D9。5)向后查询 1 个已读标签信息55 00 OE 32 30 35 31 4B 32 32 36 39 00 00 0001 80 BA。6)查询设备类型命令55 00 09 32 30 35 31 33 32 32 36 39 DF CB。设备ID号为32 30 35 31非接触式射频识别设备接收查询信息，反馈命令如下1)查询电池电压反馈(电池电压为04. 10V)55 00 OD 32 32 36 39 36 32 30 35 31 00 04 01 00 28 79。2)查询软件版本反馈(软件版本号为01. 01)55 00 OD 32 32 36 39 34 32 30 35 31 00 01 00 01 29 F6。3)查询已经存储标签数量反馈(已经存储00401张已读标签信息)
55 00 OE 32 32 36 39 3D 32 30 35 31 00 00 04 00 01 OA 2D。4)向前查询1个已读标签信息(已读信息内容为303132333435363738393A3B3C 3D3E3F404142434445464748494A4B4C4D4E4F)55 00 27 32 32 36 39 4B 32 30 35 31 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B3C 3D 3E 3F 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F FF 0002。5)向后查询1个已读标签信息(已读信息内容为303132333435363738393A3B3C 3D3E3F404142434445464748494A4B4C4D4E4F)55 00 27 32 32 36 39 4B 32 30 35 31 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B3C 3D 3E 3F 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 7E 69。6)查询设备类型命令55 00 OA 32 32 36 39 33 32 30 35 31 01 OF 78。手持非接触式射频识别设备A与其他非接触式射频识别设备进行非面向连接的 通信模式下和面向连接通信模式下，设备设置命令子集相关命令使用过程，ID号为32 32 36 39的手持非接触式射频识别设备A进行设备ID号为32 30 35 31的非接触式射频识别 设备设置操作的命令1)电子标签实时上传或者存储模式设置命令55 00 OA 32 30 35 31 30 32 32 36 39 OA FE 3D。2)设置双方面向连接通信方式设置命令55 00 OA 32 30 35 31 07 32 32 36 39 OA F6 94。3)设置面向连接通信方式载波频率响应命令(协商新载波中心频点为 2. 474GHz)55 00 OD 32 32 36 39 08 32 30 35 31 02 04 07 04 18 22。4)设定当前日期时间命令(当前日期为2010年08月19日09点45分43秒)55 00 15 32 30 35 31 3C 32 32 36 39 01 00 00 08 01 09 00 09 04 05 04 03 5EE6。5)手持非接触式射频识别设备A和某一个非接触式射频识别设备B进入一对一通 信模式以后，定时发送维护链接的响应帧命令为设备A 到设备 B 55 00 OA 32 30 35 31 Fl 32 32 36 39 00 06 CE。设备B 到设备 A:55 00 OA 32 32 36 39 Fl 32 30 35 31 00 2A B8。手持非接触式射频识别设备A与其他非接触式射频识别设备进行非面向连接的 通信模式下和面向连接方式下，设备设置命令子集相关命令使用过程，ID号为32 32 36 39的手持非接触式射频识别设备A进行设备ID号为32 30 35 31的非接触式射频识别设 备设置操作的命令1)读取6C电子标签的EPC码命令55 00 09 32 30 35 31 81 32 32 36 39 4B 87。2)读取6C电子标签的TID码命令55 00 09 32 30 35 31 82 32 32 36 39 EB 33。3)读取6C电子标签的用户数据码命令
55 00 09 32 30 35 31 83 32 32 36 39 6B 48。4)杀死6C电子标签的命令55 00 09 32 30 35 31 84 32 32 36 39 EA 23。如表1所示，通讯帧的结构为帧头通讯帧的起始标志，1字节长，标志着一个通信帧的起始位置，该数据为特 殊约定字符，其他帧结构参数中不允许出现。帧长度通信帧数据的长度，包括4字节的“帧目标地址”、1字节的“指令类型”、1
字节的“数据参数”三个帧参数的字节数。帧目标地址通信帧的目标地址，4字节，为手持非接触射频识别器A的ID号或者 作为从设备的非接触射频识别器的ID号，帧目标地址为一个设备特有的地址，作为帧通信 地址。指令类型通信帧数据参数的类型，指明是本帧的指令参数是设备设置命令子集、 是标签读写命令子集或状态查询命令子集。数据参数通信帧中操作指令的附加信息，长度是随着指令类型不同而不同，不超 过1000个字节，通信过程中，发送通信帧的设备将自身ID号也作为数据参数放入通信帧。环冗余校验码CRC校验数据通信帧中帧长度、帧目标地址、指令类型、数据参数 所有字节的CRC计算结果，用于核对接收数据是否出错。现有的ISM频段(工业、科学和医用频段)的无线通信技术日益成熟，本发明在手 持非接触式射频识别设备产品中设置一个无线通信电路模块，设备内部的应用模块可以通 过串口通信接口，控制无线通信电路模块进行数据传输，与另外一个具有同样无线通信电 路模块的设备进行点对点的数据交换，与多个具有同样无线通信电路模块的设备进行数据 广播。在相应的产品系列中，遵循同样的通信协议标准，就可以做到设备彼此之间相互通 信，这给产品应用带来很多方便。表1非接触式射频识别设备之间通信的通信帧结构
帧头帧长度帧目标地址指令类型数据/参数CRC校验数据1字节2字节2字节1字节N字节2字节
权利要求
一种非接触式射频识别设备的近距离通信方法，包括以下步骤一、手持非接触式射频识别设备A根据设置在其内的其他非接触式射频识别设备通信ID索引表里列出的其他非接触式射频识别设备，选择索引表其中一个非接触式射频识别设备B作一对一的面向连接通信，或手持非接触式射频识别设备A与所有的非接触式射频识别设备进行通信，使用非面向连接通信模式，发送设备设置命令子集、标签读写命令子集或设备状态查询命令子集；二、手持非接触式射频识别设备A设置手持非接触式射频识别设备A进入一对一的面向连接通信模式，向某一个非接触式射频识别设备B发送连接信息，某一个非接触式射频识别设备B进入一对一通信模式以后，定时发送响应帧到手持非接触式射频识别设备A，手持非接触式射频识别设备A也发送响应帧给某一个非接触式射频识别设备B，设备A向某一个非接触式射频识别设备B发送响应帧的时间不超过10毫秒，非接触式射频识别设备B向手持非接触式射频识别设备A相邻两次发送响应帧的间隔时间为500毫秒；或手持非接触式射频识别设备A直接向所有搜索到的非接触式射频识别设备发送信息；三、非接触式射频识别设备B执行完设备设置命令子集、标签读写命令子集或设备状态查询命令子集的命令通信完毕，手持非接触式射频识别设备A进入监听状态，等待其内部的应用模块的串口命令和其他非接触式射频识别设备发送过来的数据。
2.根据权利要求1所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于，所 述手持非接触式射频识别设备A与非接触式射频识别设备B作一对一的面向连接通信，手 持非接触式射频识别设备A发送载波频率改变命令给某一个非接触式射频识别设备B，协 商单独通信的载波频率，协商成功之后，手持非接触式射频识别设备A和某一个非接触式 射频识别设备B都跳到新协商的载波频率进行通信，用协商后的载波频率通信之后，某一 特定非接触式射频识别设备B每隔500毫秒，向手持非接触式射频识别设备A发送维护链 接的响应帧数据，手持非接触式射频识别设备A和非接触式射频识别设备B超过3000毫秒 时间没有收到对方的响应帧数据，则手持非接触式射频识别设备A和非接触式射频识别设 备B退出一对一的通信模式。
3.根据权利要求1或2所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于， 所述其他非接触式射频识别设备通信ID索引表的建立，采用以下步骤一、手持非接触式 射频识别设备A发出搜索信号，搜索信号的信息中携带本手持非接触式射频识别设备设备 A的ID号，检测非接触式射频识别设备A有效的通信范围内是否有其他非接触式射频识别 设备在工作，然后进入监听状态；其他非接触式射频识别设备接收到了该搜索信号，将手持 非接触式射频识别设备A的ID号作为目标地址，将自身的设备ID号发送给手持非接触式 射频识别设备A ；二、手持非接触式射频识别设备A根据收到的设备ID号，将自身设备ID号 作为身份识别的参数，搜索到的设备ID号作为目标地址分别放入通信帧中，向其他非接触 式射频识别设备发送查询设备名称、设备类型的信息，然后进入监听状态；三、其他非接触 式射频识别设备接收查询信息，将通信帧中携带的ID号和本身ID号进行对比，相同，将自 身的ID号信息、设备名称、设备类型信息发送给手持非接触式射频识别设备A ；四、手持非 接触式射频识别设备A接收到设备名称、设备类型信息，手持非接触式射频识别设备A对有 效区域内的其他非接触式射频识别设备进行选定和分类，建立其他非接触式射频识别设备 通信ID索引表，存储在手持非接触式射频识别设备A的主处理器的随机存取存储器。
4.根据权利要求3所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于，所述非接触式射频识别设备A经过10秒后，没有接收到有效响应，不进行无线连接操作。
5.根据权利要求4所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于，所 述其他非接触式射频识别设备接收查询信息，将通信帧中携带的ID号和本身ID号进行对 比，不相同，则丢弃该通讯帧，不予响应。
6.根据权利要求4所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于，所 述其他非接触式射频识别设备接收查询信息，将通信帧中携带的ID号和本身ID号进行对 比，相同，其他非接触式射频识别设备对手持非接触式射频识别设备A的查询信息中，丢弃 某些查询信息指令或者数据通信设置指令。
7.根据权利要求4所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于，所 述检测和通信前，其他非接触式射频识别设备在同一个信道发送数据，手持非接触式射频 识别设备A检测到信道被占用，延迟5毫秒到100毫秒，重新检测信息是否被占用。
8.根据权利要求1或2所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于， 所述设备设置命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式射频识别设备 的通信模式、通信参数的设置，具体为设置当前日期时间、设置其他非接触式射频识别设 备将读取到的电子标签实时上传或者存储、设置双方通讯载波的频率、设置双方是否工作 于面向连接通讯模式。
9.根据权利要求1或2所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在于， 所述标签读写命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式射频识别设备 的电子标签类型选择、电子标签信息域的读写控制的设置，具体为用于设置其他非接触式 射频识别设备读UHF频段6C电子标签信息域中的EPC码、TID码或者用户数据区、杀死UHF 频段6C电子标签。
10.根据权利要求1或2所述的非接触式射频识别设备的近距离通信方法，其特征在 于，所述状态查询命令子集用于手持非接触式射频识别设备A对其他非接触式射频识别设 备的设备本身状态和功能查询，具体为设备出厂ID号、基带处理器使用的软件版本号、已 读标签信息、已读标签数量、查询其他非接触式射频识别设备的电池电压、设备类型。
全文摘要
本发明公开一种非接触式射频识别设备的近距离通信方法，要解决的技术问题是方便多套手持式非接触式射频识别设备通信。本发明的方法手持非接触式射频识别设备A根据其他非接触式射频识别设备通信ID索引表，作一对一的面向连接通信，或使用非面向连接通信模式，发送设备设置命令子集、标签读写命令子集或设备状态查询命令子集，通信完毕，手持非接触式射频识别设备A等待其串口命令和其他非接触式射频识别设备发送过来的数据。本发明与现有技术相比，在手持非接触式射频识别设备与另外一个同样设备进行点对点的数据交换，与多个设备进行数据广播，效率高、安全，拓展了非接触式射频识别设备在近距离进行通信的应用灵活性。
文档编号G06K17/00GK101964672SQ20101027578
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者罗雄剑, 陈勇智 申请人:深圳市远望谷信息技术股份有限公司