专利名称：有源rfid系统同步唤醒通信的方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信的同步方法，特别是涉及基于有源RFID电子标签和读写器的低功耗同步唤醒与跳频方法。
背景技术：
RFID是射频识别(Radio Frequency Identification)的简称，它是利用无线电技术在阅读器和电子标签之间建立通信，达到信息的查询、身份确认、条件检索等目的。根据实现的方式不同，RFID可分为两类有源RFID系统和无源RFID系统。无源RFID的电子标签上不带电池，其工作所需要的全部电源都依靠转换接收到的阅读器发送的电磁波而获得，所以其阅读器的发射功率一般较大。与之相反，有源RFID电子标签自身具 备电池，可提供全部器件工作的电源，因而相应阅读器的发射功率要求不高，而且有效阅读距离也较前者有所增加。因此，有源RFID对于特殊人群管理、车辆的电子牌照、追踪定位、移动支付等应用领域有着光明的前景。有源RFID由于采用电池供电，对功耗相当敏感，目前多采用常态休眠定时唤醒的工作方式来减低功耗，但当有源RFID的电子标签和读写器均工作于此模式时，就涉及到两者的同步问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种有源RFID电子标签和有源RFID读写器间同步唤醒与跳频的方法，确保该有源RFID系统的低功耗工作模式。本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现
实施一种有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，所述有源射频识别RFID系统包括电子标签和读卡器。所述电子标签包括标签微型控制器MCU，电连接该标签微型控制器MCU的标签射频模块和标签报警模块，以及为所述标签微型控制器MCU、标签射频模块和标签报警模块提供电能的标签电源模块；所述读卡器包括读卡微型控制器MCU，电连接该读卡微型控制器MCU读卡报警模块提供电能的读卡电源模块。尤其是所述方法包括如下步骤
A.上电后，所述电子标签向读卡器发送信息数据；
B.上电后，所述读卡器等待步骤A所述来自电子标签的信息数据；在收到所述信息数据，所述读卡器向所述电子标签发送回复信息数据；所述读卡器进入睡眠状态；
C.所述电子标签收到步骤B所述来自所述读卡器的回复信息数据；所述电子标签进入睡眠状态；
D.所述电子标签和读卡器循环完成同步唤醒通信过程，所述同步唤醒通信过程是指所述电子标签和读卡器被同时地唤醒，经过一轮数据通信后都各自进入睡眠状态。所述电子标签和读卡器采用定时同步通信方式，那么所述步骤A至步骤D包括如下分步骤，
Al.上电后，所述电子标签向读卡器发送包括睡眠定时时长T的信息数据；
BI.上电后，所述读卡器等待步骤Al所述来自电子标签的信息数据；在收到所述信息数据，所述读卡器记录所述定时时长T，随后所述电子标签发送回复信息数据；所述读卡器进入睡眠状态，同时开始计时；
Cl.所述电子标签收到步骤BI所述来自所述读卡器的回复信息数据；所述电子标签进入睡眠状态，同时开始计时；
Dl.当所述电子标签计时达到所述睡眠定时时长T时，该电子标签被唤醒，向所述读卡器发送通信信息数据；
D2.当所述读卡器计时达到所述睡眠定时时长T时，该读卡器在设定的读卡时间段内等待是否收到步骤Dl所述通信信息数据；在所述读卡时间段内，如果所述读卡器收到步骤 Dl所述通信信息数据，向所述电子标签发送回复通信信息数据，随后该读卡器进入睡眠状态，并开始计时，执行分步骤D4 ;在所述读卡时间段内，如果所述读卡器没有收到步骤Dl所述通信信息数据，该读卡器进入睡眠状态，执行分步骤D5 ；
D3.所述电子标签在设定的回复信息时间段内检测是否收到分步骤D2所述来自所述读卡器的回复通信信息数据；在所述回复信息时间段内，如果所述电子标签收到分步骤D2所述来自所述读卡器的回复通信信息数据；所述电子标签进入睡眠状态，同时开始计时，执行分步骤D4 ;在所述回复信息时间段内，如果所述电子标签没有收到分步骤D2所述来自所述读卡器的回复通信信息数据；所述电子标签进入睡眠状态，同时开始计时，执行分步骤D5 ；
D4.返回分步骤Dl;
D5.返回分步骤Dl。所述电子标签和读卡器都采用时钟校准过程，那么分步骤Dl至分步骤D2包括如下分步骤，
Dll.当所述电子标签计时达到所述睡眠定时时长T时，该电子标签被唤醒，向所述读卡器发送通信信息数据；该通信信息数据包括当前电子标签的实时时钟；
D21.当所述读卡器计时达到所述睡眠定时时长T时，该读卡器在设定的读卡时间段内等待是否收到步骤Dll所述通信信息数据；在所述读卡时间段内，如果所述读卡器收到步骤Dl所述通信信息数据，将分步骤Dll所述电子标签的实时时钟与所述读卡器的实时时钟比较，如果电子标签的实时时钟与读卡器的实时时钟的差值在设定的允许时差范围外，将所述电子标签的实时时钟设定为所述读卡器的实时时钟；同时，所述读卡器向所述电子标签发送回复通信信息数据，随后该读卡器进入睡眠状态，并开始计时，执行分步骤D4 ;在所述读卡时间段内，如果所述读卡器没有收到步骤Dll所述通信信息数据，该读卡器进入睡眠状态，执行分步骤D5。所述电子标签和读卡器工作于同步跳频模式，那么步骤A至步骤D包括如下分步骤，
A31.上电后，所述电子标签初始设置为工作在初始频道上，在该初始频道R)上向读卡器发送信息数据；所述信息数据包括下次通信的跳转频道Fe ；
B31.上电后，所述读卡器初始设置为工作在初始频道上，所述读卡器等待步骤A31所述来自电子标签的信息数据；在收到所述信息数据后，所述读卡器在所述初始频道上向所述电子标签发送回复信息数据；所述读卡器调整通信频道至所述跳转频道Fe，进入睡眠状态；
C31.所述电子标签在初始频道上收到步骤B31所述来自所述读卡器的回复信息数据；所述电子标签调整通信频道至所述跳转频道Fe，进入睡眠状态；
D31.所述电子标签被唤醒后，在跳转频道Fe发送通信信息数据；该通信信息数据包括下次通信的要使用的跳转频道Fe的更新数值；
D32.所述读卡器被唤醒后，在跳转频道Fe等待是否有来自所述电子标签的通信信息数据；如果所述读卡器收到所述电子标签的通信信息数据，该读卡器在当前跳转频道Fe发送回复通信信息数据，将通信频道的数值更新为电子标签发送的跳转频道Fe的更新数值，进入睡眠状态，执行步骤D34 ;如果所述读卡器没有收到所述电子标签的通信信息数据，该读卡器的通信频道恢复至初始频道F0，执行步骤B31 ；
D33.如果所述电子标签在当前的跳转频道Fe收到步骤D32所述来自所述读卡器的回复信息数据；所述电子标签将通信频道的数值更新至所述跳转频道Fe的更新值，进入睡眠状态，执行步骤D34 ;如果所述电子标签在当前的跳转频道Fe没有收到步骤D32所述来自所述读卡器的回复信息数据；所述电子标签将通信频道恢复至初始频道H)，进入睡眠状态，执行步骤A31 ；
D34.执行步骤D31。所述电子标签和读卡器还可以工作在报警模式下，那么步骤D5包括如下分步骤， D51.所述电子标签累积未与读卡器通信的标签延时时长，所述读卡器累积未与电子
标签通信的读卡延时时长；
D52.如果所述标签延时时长没有超过电子标签设定的标签延时阈值，同时，所述读卡延时时长没有超过读卡器设定的读卡延时阈值，返回分步骤Dl ；
D53.如果所述标签延时时长超过电子标签设定的标签延时阈值，激活所述标签报警模块；如果所述读卡延时时长超过读卡器设定的读卡延时阈值，激活所述读卡报警模块。具体地，在所述步骤D53之后还包括如下步骤，
D54.所述电子标签向读卡器发送通信信息数据；
D55.如果所述电子标签收到了来自所述读卡器的回复通信信息数据，所述电子标签发出指示，提示所述读卡器在通信距离内。同现有技术相比较，本发明“有源RFID系统同步唤醒通信的方法”的技术效果在于
1.本发明通过RFID电子标签和RFID读卡器第一次通信成功作为时间同步信号，后续通信按照既定时间唤醒，实现了两者在睡眠状态下被同步唤醒，更加低功耗；
2.本发明将时钟信号作为通信的一部分，利用双方时钟来实现同步校准；
3.本发明同步跳频机制，避免固定干扰。
图I是本发明“有源RFID系统同步唤醒通信的方法”的有源RFID系统优选实施例的电原理示意框图；图2是本发明优选实施例电子标签I的工作流程示意 图3是本发明优选实施例读卡器2的工作流程示意图； 图4是本发明优选实施例所述电子标签I和读卡器2在跳频模式的工作流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图所示实施例作进一步详述。本发明基于有源RFID系统，如图I所示，该有源RFID系统包括RFID读卡器2和RFID电子标签I。RFID电子标签I由用户携带，RFID读卡器2用来跟踪物品。所述电子标签I包括标签微型控制器MCUl I，电连接该标签微型控制器MCU 11的标签射频模块12和标签报警模块13，以及为所述标签微型控制器MCU11、标签射频模块12和标签报警模块13提供电能的标签电源模块。所述读卡器2包括读卡微型控制器MCU21，电连接该读卡微型控制器MCU21的标签射频模块22和读卡报警模块23，以及为所述读卡微型控制器MCU 21、读卡射频模块22和读卡报警模块23提供电能的读卡电源模块。所述电子标签I还包括电连接所述标签微型控制器MCU 11的指示模块14和距离选择按键15。RFID电子标签I中储存了唯一的ID号或其他数据信息。两微型控制器MCU 11、21各自完成系统控制功能，各模块均分别与相应的MCU相连。两射频模块12、22完成数据的收发功能。两报警模块13、23在读卡器2与电子标签I间的距离超过预定距离一定时间后发出报警。RFID电子标签I的距离选择按键15用来选择跟踪距离，本优选实施例有3米和20米两档，复位时默认为3米，用户可根据不同的应用场合选择适用的距离范围，切换距离时相应的LED灯闪烁3s左右以提示操作成功。所述指示模块14可用来定位物品及相应的操作指示。为了确保低功耗，所述RFID电子标签I和RFID读卡器2常态下为睡眠状态，按照同步唤醒方法被定时唤醒，完成两者的通信。所述标签电源模块和读卡电源模块在本优选实施例中都采用锂电池供电。所述同步唤醒包括初始同步方法系统上电后，有源RFID读卡器工作于接收状态，有源RFID电子标签向所述读卡器发送信息，读卡器收到信息后，向所述电子标签发送回复信号，双方以此时为时间始点，开始进入同步。由上述方案本发明提出一种有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，包括如下步骤
A.上电后，所述电子标签I向读卡器2发送信息数据；
B.上电后，所述读卡器2等待步骤A所述来自电子标签I的信息数据；在收到所述信息数据，所述读卡器2向所述电子标签发送回复信息数据；所述读卡器2进入睡眠状态；
C.所述电子标签I收到步骤B所述来自所述读卡器2的回复信息数据；所述电子标签I进入睡眠状态；
D.所述电子标签I和读卡器2循环完成同步唤醒通信过程，所述同步唤醒通信过程是指所述电子标签I和读卡器2被同时地唤醒，经过一轮数据通信后都各自进入睡眠状态。为了达到准确同步唤醒，本发明采用定时同步唤醒方法设置参考时间T，当有源RFID读卡器或有源RFID电子标签进入睡眠状态后，定时器立即启动，计时达到T时，设备被唤醒。有源RFID电子标签被唤醒后，发送信息给有源RFID读卡器，发送完并接收到读卡器的回复信号后立即进入睡眠状态直到下次被唤醒。有源RFID读卡器被唤醒后则等待接收标签的信息，收到信息后，读卡器发出回复信号，然后进入睡眠状态等待下次唤醒。
因此，所述电子标签I和读卡器2采用定时同步通信方式，那么所述步骤A至步骤D包括如下分步骤，
Al.上电后，所述电子标签I向读卡器2发送包括睡眠定时时长T的信息数据；
BI.上电后，所述读卡器2等待步骤Al所述来自电子标签I的信息数据；在收到所述信息数据，所述读卡器2记录所述定时时长T，随后所述电子标签发送回复信息数据；所述读卡器2进入睡眠状态，同时开始计时；
Cl.所述电子标签I收到步骤BI所述来自所述读卡器2的回复信息数据；所述电子标签I进入睡眠状态，同时开始计时；
Dl.当所述电子标签I计时达到所述睡眠定时时长T时，该电子标签I被唤醒，向所述读卡器2发送通信信息数据； D2.当所述读卡器2计时达到所述睡眠定时时长T时，该读卡器2在设定的读卡时间段内等待是否收到步骤Dl所述通信信息数据；
在所述读卡时间段内，如果所述读卡器2收到步骤Dl所述通信信息数据，向所述电子标签I发送回复通信信息数据，随后该读卡器(2)进入睡眠状态，并开始计时，执行分步骤D4 ；
在所述读卡时间段内，如果所述读卡器2没有收到步骤Dl所述通信信息数据，该读卡器2进入睡眠状态，执行分步骤D5 ；
D3.所述电子标签I在设定的回复信息时间段内检测是否收到分步骤D2所述来自所述读卡器2的回复通信信息数据；
在所述回复信息时间段内，如果所述电子标签I收到分步骤D2所述来自所述读卡器2的回复通信信息数据；所述电子标签I进入睡眠状态，同时开始计时，执行分步骤D4 ；在所述回复信息时间段内，如果所述电子标签I没有收到分步骤D2所述来自所述读卡器2的回复通信信息数据；所述电子标签I进入睡眠状态，同时开始计时，执行分步骤D5 ；D4.返回分步骤Dl;
D5.返回分步骤Dl。上述方案通过RFID标签I和RFID读卡器2第一次通信成功作为时间同步信号，后续通信按照既定时间唤醒，实现了两者在睡眠状态下被同步唤醒，更加低功耗。为了确保同步准确性，在同步过程中还加入同步校准有源RFID电子标签向有源RFID读卡器发送的信息包含有标签当前的实时时钟，读卡器收到信息后，回复标签，并将标签的实时时钟与自身实时时钟对比，如果两者的误差在可接受的范围内，则不进行操作，直接进入睡眠状态，若两者的误差超过设定的范围，读卡器校准自身时钟与标签同步，然后进入睡眠状态。所述电子标签I和读卡器2都采用时钟校准过程，那么分步骤Dl至分步骤D2包括如下分步骤，
Dll.当所述电子标签I计时达到所述睡眠定时时长T时，该电子标签I被唤醒，向所述读卡器2发送通信信息数据；该通信信息数据包括当前电子标签I的实时时钟；
D21.当所述读卡器2计时达到所述睡眠定时时长T时，该读卡器2在设定的读卡时间段内等待是否收到步骤Dll所述通信信息数据；
在所述读卡时间段内，如果所述读卡器2收到步骤Dl所述通信信息数据，将分步骤Dll所述电子标签的实时时钟与所述读卡器的实时时钟比较，如果电子标签的实时时钟与读卡器的实时时钟的差值在设定的允许时差范围外，将所述电子标签的实时时钟设定为所述读卡器的实时时钟；同时，所述读卡器2向所述电子标签I发送回复通信信息数据，随后该读卡器2进入睡眠状态，并开始计时，执行分步骤D4 ；
在所述读卡时间段内，如果所述读卡器2没有收到步骤Dll所述通信信息数据，该读卡器2进入睡眠状态，执行分步骤D5。上述方案将时钟信号作为通信的一部分，利用双方时钟来实现同步校准。所述电子标签I和读卡器2还可以工作在报警模式下，即在电子标签I与读卡器2无法通信的情况下，那么所述步骤D5包括如下分步骤，
D51.所述电子标签I累积未与读卡器2通信的标签延时时长，所述读卡器2累积未与电子标签I通信的读卡延时时长； D52.如果所述标签延时时长没有超过电子标签I设定的标签延时阈值，同时，所述读卡延时时长没有超过读卡器2设定的读卡延时阈值，返回分步骤Dl ；
D53.如果所述标签延时时长超过电子标签I设定的标签延时阈值，激活所述标签报警模块13 ;如果所述读卡延时时长超过读卡器2设定的读卡延时阈值，激活所述读卡报警模块23。具体地,在所述步骤D53之后还包括如下步骤，
D54.所述电子标签I向读卡器2发送通信信息数据；
D55.如果所述电子标签I收到了来自所述读卡器2的回复通信信息数据，所述电子标签I发出指示，提示所述读卡器2在通信距离内。所述发出指示可以通过所述指示模块14实现。如图2所示，RFID电子标签I在常态下为睡眠状态。被定时唤醒后，发送信息给读卡器2，发送完并接收到读卡器2的回复信号后又立即回到睡眠状态直到下次唤醒。如果电子标签I在给定时间内没有收到读卡器2的回复信号，判断其是否跟踪超时，若没有超时，立即回到睡眠状态，否则，发出报警，同时继续发送信息，若可以收到回复信号，则说明标签与读卡器正在接近，发出指示信号，对应的指示灯闪烁。图3中，RFID读卡器2复位后工作在接收模式，当收到电子标签I发来的信息，并回复电子标签I后，读写器2与电子标签I完成同步。读写器2在常态下为睡眠模式，在与电子标签I同步唤醒后，接收电子标签I发来的信息，并向电子标签I发出回复信号，读卡器2根据电子标签I信息得到电子标签I实时时钟，并与自身实时时钟比较，若两者误差超过设定的范围，读卡器2根据标签实时时钟校准自身时钟，若没有超过，则不作操作，然后立即回到睡眠状态直到下次唤醒。若在给定时间内没有收到电子标签I发来的信息，则判断是否跟踪超时，若没有超时，则回到睡眠状态，否则，立即报警，用以给出定位信息。为避免同频干扰，在所述同步唤醒过程中还可以采用同步跳频方式有源RFID电子标签I和有源RFID读卡器2可以工作于跳频模式。上电后，有源RFID电子标签I和有源RFID读卡器2均工作于默认频道H)，有源RFID电子标签I向有源RFID读卡器2发送的信息还包含有下次通信时的通信频道Fe，读卡器2收到后，在当前频道上回复电子标签1，并将通信频道调整为Fe，然后进入睡眠状态；电子标签I收到读卡器2的回复信号后，也将通信频道调整为Fe，然后进入睡眠状态。若读卡器2等待标签信息超时，读卡器2回到默认频道H)，并进入睡眠状态；若电子标签I没有收到读卡器2的回复信号，也回到默认频道FO,并进入睡眠状态等待下次唤醒。如图4所示，有源RFID电子标签I和有源RFID读卡器2复位后均工作于默认频道H)，有源RFID电子标签I向有源RFID读卡器2发送的信息还包含有下次通信时的通信频道Fe，读卡器2收到后，在当前频道上回复电子标签1，并将通信频道调整为Fe，然后进入睡眠状态；电子标签I收到读卡器2的回复信号后，也将通信频道调整为Fe，然后进入睡眠状态。若读卡器2等待标签信息超时，读卡器2回到默认频道H)，并进入睡眠状态；若电子标签I没有收到读卡器2的回复信号，也回到默认频道F0，并进入睡眠状态等待下次唤醒。由此所述电子标签I和读卡器2工作于同步跳频模式，那么步骤A至步骤D包括如下分步骤，
A31.上电后，所述电子标签I初始设置为工作在初始频道上，在该初始频道上向读卡器2发送信息数据；所述信息数据包括下次通信的跳转频道Fe ； B31.上电后，所述读卡器2初始设置为工作在初始频道上，所述读卡器2等待步骤A31所述来自电子标签I的信息数据；在收到所述信息数据后，所述读卡器2在所述初始频道上向所述电子标签I发送回复信息数据；所述读卡器2调整通信频道至所述跳转频道Fe，进入睡眠状态；
C31.所述电子标签I在初始频道上收到步骤B31所述来自所述读卡器2的回复信息数据；所述电子标签I调整通信频道至所述跳转频道Fe，进入睡眠状态；
D31.所述电子标签I被唤醒后，在跳转频道Fe发送通信信息数据；该通信信息数据包括下次通信的要使用的跳转频道Fe的更新数值；
D32.所述读卡器2被唤醒后，在跳转频道Fe等待是否有来自所述电子标签的通信信息数据；
如果所述读卡器2收到所述电子标签I的通信信息数据，该读卡器2在当前跳转频道Fe发送回复通信信息数据，将通信频道的数值更新为电子标签I发送的跳转频道Fe的更新数值，进入睡眠状态，执行步骤D34 ；
如果所述读卡器2没有收到所述电子标签I的通信信息数据，该读卡器2的通信频道恢复至初始频道H)，执行步骤B31 ；
D33.如果所述电子标签I在当前的跳转频道Fe收到步骤D32所述来自所述读卡器2的回复信息数据；所述电子标签I将通信频道的数值更新至所述跳转频道Fe的更新值，进入睡眠状态，执行步骤D34 ；
如果所述电子标签I在当前的跳转频道Fe没有收到步骤D32所述来自所述读卡器2的回复信息数据；所述电子标签I将通信频道恢复至初始频道H)，进入睡眠状态，执行步骤A31 ；
D34.执行步骤D31。上述方案的同步跳频机制，避免固定干扰。本领域普通技术人员可以很容易将上述方案融合，从而在定时同步唤醒基础上实现同步校准或同步跳频，进而同时实现同步校准和同步跳频。
权利要求
1.一种有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，所述有源射频识别RFID系统包括电子标签(I)和读卡器(2 );所述电子标签(I)包括标签微型控制器MCU (11)，电连接该标签微型控制器MCU (11)的标签射频模块(12)和标签报警模块(13)，以及为所述标签微型控制器MCU (11)、标签射频模块(12)和标签报警模块(13)提供电能的标签电源模块；所述读卡器(2)包括读卡微型控制器MCU (21)，电连接该读卡微型控制器MCU (21)的标签射频模块(22)和读卡报警模块(23)，以及为所述读卡微型控制器MCU (21)、读卡射频模块(22)和读卡报警模块(23)提供电能的读卡电源模块；其特征在于所述方法包括如下步骤 A.上电后，所述电子标签(I)向读卡器(2)发送信息数据； B.上电后，所述读卡器(2)等待步骤A所述来自电子标签(I)的信息数据；在收到所述信息数据，所述读卡器(2)向所述电子标签发送回复信息数据；所述读卡器(2)进入睡眠状态； C.所述电子标签(I)收到步骤B所述来自所述读卡器(2)的回复信息数据；所述电子标签(I)进入睡眠状态； D.所述电子标签(I)和读卡器(2)循环完成同步唤醒通信过程，所述同步唤醒通信过程是指所述电子标签(I)和读卡器(2)被同时地唤醒，经过一轮数据通信后都各自进入睡眠状态。
2.根据权利要求I所述的有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，其特征在于 所述电子标签(I)和读卡器(2)采用定时同步通信方式，那么所述步骤A至步骤D包括如下分步骤， Al.上电后，所述电子标签(I)向读卡器(2)发送包括睡眠定时时长T的信息数据；BI.上电后，所述读卡器(2)等待步骤Al所述来自电子标签(I)的信息数据；在收到所述信息数据，所述读卡器(2)记录所述定时时长T，随后所述电子标签发送回复信息数据；所述读卡器(2)进入睡眠状态，同时开始计时； Cl.所述电子标签(I)收到步骤BI所述来自所述读卡器(2)的回复信息数据；所述电子标签(I)进入睡眠状态，同时开始计时； Dl.当所述电子标签(I)计时达到所述睡眠定时时长T时，该电子标签(I)被唤醒，向所述读卡器(2)发送通信信息数据； D2.当所述读卡器(2)计时达到所述睡眠定时时长T时，该读卡器(2)在设定的读卡时间段内等待是否收到步骤Dl所述通信信息数据； 在所述读卡时间段内，如果所述读卡器(2)收到步骤Dl所述通信信息数据，向所述电子标签(I)发送回复通信信息数据，随后该读卡器(2)进入睡眠状态，并开始计时，执行分步骤D4 ； 在所述读卡时间段内，如果所述读卡器(2)没有收到步骤Dl所述通信信息数据，该读卡器(2)进入睡眠状态，执行分步骤D5 ； D3.所述电子标签(I)在设定的回复信息时间段内检测是否收到分步骤D2所述来自所述读卡器(2)的回复通信信息数据；在所述回复信息时间段内，如果所述电子标签(I)收到分步骤D2所述来自所述读卡器(2)的回复通信信息数据；所述电子标签(I)进入睡眠状态，同时开始计时，执行分步骤D4 ；在所述回复信息时间段内，如果所述电子标签(I)没有收到分步骤D2所述来自所述读卡器(2)的回复通信信息数据；所述电子标签(I)进入睡眠状态，同时开始计时，执行分步骤D5 ； D4.返回分步骤Dl; D5.返回分步骤Dl。
3.根据权利要求2所述的有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，其特征在于 所述电子标签(I)和读卡器(2)都采用时钟校准过程，那么分步骤Dl至分步骤D2包括如下分步骤， Dll.当所述电子标签(I)计时达到所述睡眠定时时长T时，该电子标签(I)被唤醒，向所述读卡器(2)发送通信信息数据；该通信信息数据包括当前电子标签(I)的实时时钟；D21.当所述读卡器(2)计时达到所述睡眠定时时长T时，该读卡器(2)在设定的读卡时间段内等待是否收到步骤Dll所述通信信息数据； 在所述读卡时间段内，如果所述读卡器(2)收到步骤Dl所述通信信息数据，将分步骤Dll所述电子标签的实时时钟与所述读卡器的实时时钟比较，如果电子标签的实时时钟与读卡器的实时时钟的差值在设定的允许时差范围外，将所述电子标签的实时时钟设定为所述读卡器的实时时钟；同时，所述读卡器(2)向所述电子标签(I)发送回复通信信息数据，随后该读卡器(2)进入睡眠状态，并开始计时，执行分步骤D4 ； 在所述读卡时间段内，如果所述读卡器(2)没有收到步骤Dll所述通信信息数据，该读卡器(2)进入睡眠状态，执行分步骤D5。
4.根据权利要求I所述的有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，其特征在于 所述电子标签(I)和读卡器(2)工作于同步跳频模式，那么步骤A至步骤D包括如下分步骤， A31.上电后，所述电子标签(I)初始设置为工作在初始频道H)上，在该初始频道H)上向读卡器(2)发送信息数据；所述信息数据包括下次通信的跳转频道Fe ； B31.上电后，所述读卡器(2)初始设置为工作在初始频道H)上，所述读卡器(2)等待步骤A31所述来自电子标签(I)的信息数据；在收到所述信息数据后，所述读卡器(2 )在所述初始频道H)上向所述电子标签(I)发送回复信息数据；所述读卡器(2)调整通信频道至所述跳转频道Fe，进入睡眠状态； C31.所述电子标签(I)在初始频道H)上收到步骤B31所述来自所述读卡器(2 )的回复信息数据；所述电子标签(I)调整通信频道至所述跳转频道Fe，进入睡眠状态； D31.所述电子标签(I)被唤醒后，在跳转频道Fe发送通信信息数据；该通信信息数据包括下次通信的要使用的跳转频道Fe的更新数值； D32.所述读卡器(2)被唤醒后，在跳转频道Fe等待是否有来自所述电子标签的通信信息数据； 如果所述读卡器(2 )收到所述电子标签(I)的通信信息数据，该读卡器(2 )在当前跳转频道Fe发送回复通信信息数据，将通信频道的数值更新为电子标签(I)发送的跳转频道Fe的更新数值，进入睡眠状态，执行步骤D34 ； 如果所述读卡器(2 )没有收到所述电子标签(I)的通信信息数据，该读卡器(2 )的通信频道恢复至初始频道H)，执行步骤B31 ； D33.如果所述电子标签(I)在当前的跳转频道Fe收到步骤D32所述来自所述读卡器(2)的回复信息数据；所述电子标签(I)将通信频道的数值更新至所述跳转频道Fe的更新值，进入睡眠状态，执行步骤D34 ； 如果所述电子标签(I)在当前的跳转频道Fe没有收到步骤D32所述来自所述读卡器(2)的回复信息数据；所述电子标签(I)将通信频道恢复至初始频道H)，进入睡眠状态，执行步骤A31 ； D34.执行步骤D31。
5.根据权利要求2所述的有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，其特征在于 所述电子标签(I)和读卡器(2 )还可以工作在报警模式下，那么步骤D5包括如下分步骤， D51.所述电子标签(I)累积未与读卡器(2)通信的标签延时时长，所述读卡器(2)累积未与电子标签(I)通信的读卡延时时长； D52.如果所述标签延时时长没有超过电子标签(I)设定的标签延时阈值，同时，所述读卡延时时长没有超过读卡器(2)设定的读卡延时阈值，返回分步骤Dl ； D53.如果所述标签延时时长超过电子标签(I)设定的标签延时阈值，激活所述标签报警模块(13);如果所述读卡延时时长超过读卡器(2)设定的读卡延时阈值，激活所述读卡报警模块(23)。
6.根据权利要求5所述的有源射频识别RFID系统的同步唤醒通信方法，其特征在于 在所述步骤D53之后还包括如下步骤， D54.所述电子标签(I)向读卡器(2)发送通信信息数据； D55.如果所述电子标签(I)收到了来自所述读卡器(2)的回复通信信息数据，所述电子标签(I)发出指示，提示所述读卡器(2 )在通信距离内。
全文摘要
本发明有源RFID系统同步唤醒通信的方法，系统上电后，有源RFID读卡器工作于接收状态，有源RFID电子标签向所述读卡器发送信息，读卡器收到信息后，向所述电子标签发送回复信号，双方以此时为时间始点，开始进入同步。在同步唤醒过程中还可以加入定时同步唤醒方法、同步校准过程和同步跳频过程。本发明通过RFID电子标签和RFID读卡器第一次通信成功作为时间同步信号，后续通信按照既定时间唤醒，实现了两者在睡眠状态下被同步唤醒，更加低功耗；另外，本发明将时钟信号作为通信的一部分，利用双方时钟来实现同步校准；而且本发明用同步跳频机制，避免固定干扰。
文档编号G06K7/00GK102799839SQ20111013383
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者连厚伟, 杨田荣 申请人:成都阿艾夫通信有限公司