专利名称：数据传输方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据传输方法及装置。
背景技术：
无源射频识别(Radio Frequency Identify,简称为RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID技术的基本工作原理如下标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在标签芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者，主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签)；阅读 器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行相应的数据处理。在无源射频识别技术中，标签工作所需的能量是从来自于阅读器的信号中提取的。因此，在阅读器到标签的信息传输过程中，需要采取一定的措施提高标签端获得的能量。相关技术中，通常采用的一种方法是，增加阅读器到标签的信号作用时间 ’另一种方法是，在由阅读器到标签的链路中，对数据进行编码时，尽量增加高电平的使用，减少低电平的使用。例如，在国际标准化组织(International Organization forStandardization，简称为 ISO) 18000-6 TYPE C (类型 C)中，采用了脉冲间隔编码(PulseInterval Encoding，简称为PIE)。这种方法采用了变长编码，数据“ I”的编码的高电平比数据“0”的高电平长，以增加阅读器到标签的传输能量。但是，在实际中，采用这种编码方式传输速率比较低。目前，曼彻斯特编码是一种应用广泛的自同步编码，该编码方法的优点是，在编码中带了丰富的定时和同步信息，又无直流漂移，且编码过程简单。它是对每个二进制代码分别利用两个具有两个不同相位的二进制新代码去取代旧代码，适用于射频识别中从阅读器到标签的信息传输。曼彻斯特编码的编码规则之一是0-01(零相位的一个周期方波)；1-10( Ti相位的一个周期方波)。曼彻斯特编码在具体实现时，是利用波形电平的变化来区分数据；电平由低变高时，表示二进制数据“0”；电平由高变低时，表示二进制数据“I”;且在一个符号周期的中间时刻发生跳变。但是，采用曼彻斯特编码向无源标签发送数据时，无源标签所获得的能量偏低。
发明内容
针对相关技术中采用曼彻斯特编码向无源标签发送数据时，无源标签所获得的能量偏低的问题，本发明提供了一种数据传输方法及装置，以解决上述问题至少之一。根据本发明的一个方面，提供了一种数据传输方法。根据本发明的数据传输方法包括对待传输的二进制数据进行分组，其中，待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组；对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据；对编码数据进行调制，生成无线信号并发送。上述对待传输的二进制数据进行分组包括将待传输的二进制数据中每N个相邻的二进制数据划分为一组，其中，N为大于I的整数；如果分组后，待传输的二进制数据中最后一组的二进制数据的个数少于N个，则在最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据，以使最后一组的二进制数据的个数等于N个。上述N等于2。
上述预设规则包括集合{00,01,11,10}中的元素与集合{0111，1011，1101，1110}中的元素——对应的对应关系。在上述最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据包括根据最后一组中的二进制数据的电平高低，确定需要补充的二进制数据的电平高低；将需要补充的二进制数据补入最后一组中的二进制数据之后，其中，补充后的最后一组二进制数据对应的编码数据为1011、1101、或者1110。在对上述编码数据进行调制，生成无线信号并发送之后，还包括接收来自于阅读器的无线信号，并执行解调处理；对解调后的数据进行分组处理；根据预设规则对分组后的数据进行解码处理。在对分组后的数据进行解码处理之后，还包括对解码后的数据进行命令解析操作，确定解码后的数据中最后的一个或多个二进制数据是否为补充的数据；如果是补充的数据，则丢弃补充的数据。
根据本发明的另一方面，提供了一种数据传输装置。根据本发明的数据传输装置包括第一分组模块，用于对待传输的二进制数据进行分组，其中，待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组；编码模块，用于对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据；发送模块，用于对编码数据进行调制，生成无线信号并发送。上述第一分组模块包括划分单元，用于将待传输的二进制数据中每N个相邻的二进制数据划分为一组，其中，N为大于I的整数；补充单元，用于在分组后，当待传输的二进制数据中最后一组的二进制数据的个数少于N个时，在最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据，以使最后一组的二进制数据的个数等于N个。上述N等于2。上述预设规则包括集合{00，01，11，10}中的元素与集合{0111，1011，1101，1110}中的元素——对应的对应关系。上述补充单元包括确定子单元，用于根据最后一组中的二进制数据的电平高低，确定需要补充的二进制数据的电平高低；补充子单元，用于将需要补充的二进制数据补入最后一组中的二进制数据之后，其中，补充后的最后一组二进制数据对应的编码数据为1011、1101、或者 1110。上述装置还包括接收模块，用于接收来自于阅读器的无线信号，并执行解调处理；第二分组模块，用于对解调后的数据进行分组处理；解码模块，用于根据预设规则对分组后的数据进行解码处理。上述装置还包括命令解析模块，用于对解码后的数据进行命令解析操作，确定解码后的数据中最后的一个或多个二进制数据是否为补充的数据；处理模块，用于在确定是补充的数据时，丢弃补充的数据。通过本发明，阅读器对待传输的二进制数据进行分组，其中，待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组；阅读器对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据，解决了相关技术中采用曼彻斯特编码向无源标签发送数据时，无源标签所获得的能量偏低的问题，进而可以在信号占用带宽不变的前提下，给标签提供更大的能量。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图；图2是采用本发明优选实施例的预设规则的示意图；图3是根据本发明优选实施例的二进制数据编码的示意图。图4是根据本发明优选实施例的数据传输方法的流程图；图5是采用本发明实例的数据编码传输方法的流程图；图6是采用本发明实例的数据解码传输方法的流程图；图7是根据本发明实施例的数据传输装置的结构框图；图8是根据本发明优选实施例的数据传输装置的结构框图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图I是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图。如图I所示，该数据传输方法包括以下处理步骤S102 :对待传输的二进制数据进行分组，其中，待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组；步骤S104 :对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据；步骤S106 :对编码数据进行调制，生成无线信号并发送。相关技术中，由阅读器到标签的链路中，采用曼彻斯特编码向无源标签发送数据时，由于编码后的高电平与低电平的持续时间相同，因此无源标签所获得的能量偏低。采用图I所示的数据传输方法，在阅读器侧，首先对待传输的二进制数据进行分组，再对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，由于每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据，进而可以在信号占用带宽不变的前提下，给标签提供更大的能量。优选地，在步骤S102中，对待传输的二进制数据进行分组可以进一步包括以下处理(I)将待传输的二进制数据中每N个相邻的二进制数据划分为一组，其中，N为大于I的整数；(2)如果分组后，待传输的二进制数据中最后一 组的二进制数据的个数少于N个，则在最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据，以使最后一组的二进制数据的个数等于N个。上述处理中，对待传输的二进制数据均匀划分为多个分组，其中，每个分组都具有N个二进制数据。当然，在具体实施过程中，也可以采用非均匀划分方法，即分组后各个分组内的二进制数的个数可能不相同。但是，采用非均匀分组方法，在具体实现时比较复杂，不如均匀划分简单易实现。优选地，上述N可以为2。当然，N也可以为3或4等其他自然数。但是，采用N =2的方案时，划分更加灵活且易实现。例如，当N为3，在最后一组的数据只有一个时，需要补充两个二进制数据，在具体实施过程中，操作复杂，且给解码处理增加了难度。优选地，当N = 2时，上述预设规则可以包括集合{00，01，11，10}中的元素与集合{0111，1011，1101，1110}中的元素——对应的对应关系。例如，如图2所示，集合{00,01,11,10}中的元素00对应集合{0111，1011，1101，1110}中的元素 0111 ;集合{00,01,11,10}中的元素 01 对应集合{0111,1011,1101,1110}中的元素1011 ;集合{00,01,11,10}中的元素11对应集合{0111，1011，1101，1110}中的元素1101 ;集合{00,01,11,10}中的元素10对应集合{0111，1011，1101，1110}中的元素1110。当然，上述对应关系也可以存在多种替代方式例如，00对应1110 ；01对应1101 ；
11对应 1011 ；10 对应 0111。需要注意的是，上述每两个二进制数据对应的编码数据中，采用一个单位低电平和三个单位高电平进行编码，因此该编码能够为标签提供更多的能量，而且提供的能量稳定。以下结合图3描述采用图2所示的预设规则进行编码的示例。图3是根据本发明优选实施例的二进制数据编码的示意图。如图3所示，待传输的二进制数据为0110011100，将每两个二进制数据划分为一组，得到01，10，01，11，00。之后对各组数据根据预定规则进行编码。例如，根据图2的预定规则，01对应1011，10对应1110，11对应1101，00对应0111。因此，上述待传输的二进制数据对应的编码数据为10111110101111010111。优选地，在最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据可以进一步包括以下处理根据最后一组中的二进制数据的电平高低，确定需要补充的二进制数据的电平高低；将需要补充的二进制数据补入最后一组中的二进制数据之后，其中，补充后的最后一组二进制数据对应的编码数据为1011、1101、或者1110。例如，将待传输的二进制数据中每2个相邻的二进制数据划分为一组，采用图2所示的预定规则进行编码，如果分组后，最后一组只有一个数据，则需要在该数据后补充一个数据。优选地，可以在该数据后补充1，补充数据I是因为01编码和11编码在处理过程中更有利，不会出现编码后两个低电平连续的情况。如果编码规则有修改，则补充的数据也做相应调整，原则上在补充数据后不出现图2所示的预定规则中第一种情况(即出现00，将其编码为0111)，如果编码后低电平在第一个位置，编码数据可能会出现连续两个低电平的情况，在具体实施过程中，由于出现了连续的两个低电平，无电时间比较长，因此该编码无法为标签提供较为稳定的能量。优选地，在对编码数据进行调制，生成无线信号并发送之后，在标签侧，可以执行以下处理(I)接收来自于阅读器的无线信号，并执行解调处理；(2)对解调后的数据进行分组处理；例如，如果采用如图2所示的预定规则进行编码，则需要按照每4个采用数据一组 的方式进行分组。(3)根据预设规则对分组后的数据进行解码处理。优选地，在解码后，对解码后的数据进行命令解析操作，确定解码后的数据中最后的一个或多个二进制数据是否为补充的数据；如果是补充的数据，则标签丢弃补充的数据。例如，如果采用如图2所示的预定规则进行编码，在解析的过程中，如果最后一位数据为0，则该数据为有效数据，如果是1，则根据命令长度确定最有一位数据是否为补充数据，如是，则丢弃该数据，否则该数据为有效数据。以下结合图4描述上述优选实施方式。图4是根据本发明优选实施例的数据传输方法的流程图。如图4所示，该数据传输方法主要包括以下处理步骤S402 :阅读器对待发送的二进制数据进行编码；步骤S404 :阅读器对已编码的数据进行调制；步骤S406 :阅读器对已调制信号进行无线发送；步骤S408 :标签接收来自阅读器的无线信号；步骤S410 :标签对接收到的无线信号进行解调；步骤S412 :标签对已解调的信号进行解码，得到二进制数据。在步骤S402中，本实施例对待发送的原始二进制数据(以下简称二进制数据)进行编码所采用的编码规则如下A :对二进制数据I和0两位合并后进行编码，生成的编码数据的长度相同；B :每两个二进制数据编码中，采用一个单位低电平和三个单位高电平进行编码；此外，为了提高编译码的可靠性，还可以增加以下内容C :相邻两种编码对应的误码只有一位，不会出现两位误差。按照上面的规则，具体的编码方式考虑如下D :二进制数据和编码后的高低电平对应关系如下00:011101 1011
11 1101
10:1110
如果出现误码，一般会发生在相邻的两种波形上，这样造成的二进制数据误码只会出现一位，不会出现两位二进制数据都错的情况。以下结合图5和图6的实例进一步对编码和解码的流程进行描述。图5是采用本发明实例的数据编码传输方法的流程图。如图5所示，该数据编码传输方法主要包括以下处理步骤S502 :在编码开始的时候，编码模块从逻辑部分得到待传输的数据；步骤S504 :首先对待编码的数据进行分组，按照两个数据一组进行分组，如果最后出现只有一位数据的情况，则在该数据后补充一位数据1，补充数据I是因为01编码和11编码在处理过程中更有利，不会出现编码后两个低电平连续的情况。如果编码规则有修改，则补充的数据也做相应调整，原则上补充数据后不出现上述编码规则 中第一种情况，即低电平在第一个位置的情况；步骤S506 :对分组后的数据按照预定规则进行编码；步骤S508 :生成链路时钟，链路时钟是频率为基带波形两倍的方波，这样就可以保证编码后的数据与编码前的数据同步；步骤S510 :得到编码后的数据后，根据链路时钟生成无线信号并发送。图6是采用本发明实例的数据解码传输方法的流程图。如图6所示，该数据解码传输方法主要包括以下处理步骤S602 :首先在前端电路中提取同步时钟，得到链路时钟后，对接收到的链路波形进行多点采样取平均，得到待解码的数据；步骤S604 :将解码数据送到解码模块中进行解码处理；步骤S606 :解码模块对待解码数据进行分组处理，按照每4个采样数据一组的方式进行分组；步骤S608 :对分组后的数据按照编码规则进行解码；步骤S610 :将解码后的数据送到MAC层逻辑电路进行命令解析。按照图2中示出的预定规则，在解析的过程中，如果最后一位数据为0，则该数据为有效数据，如果是1，则根据命令长度确定最有一位数据是否为补充数据，如是则丢弃该数据，否则该数据为有效数据。图I是根据本发明实施例的数据传输装置的结构框图。如图I所示，该数据传输装置包括第一分组模块70，用于对待传输的二进制数据进行分组，其中，上述待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组；编码模块72，用于对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据；发送模块74，用于对编码数据进行调制，生成无线信号并发送。在图7所示的数据传输装置中，第一分组模块70对待传输的二进制数据进行分组，编码模块72对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，由于每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据，进而可以在信号占用带宽不变的前提下，给标签提供更大的能量。需要注意的是，在具体实施过程中，上述第一分组模块70、编码模块72和发送模块74可以设置于阅读器中，当然，也可以设置在其他装置中。优选地，如图8所示，上述第一分组模块70可以进一步包括划分单元700，用于将待传输的二进制数据中每N个相邻的二进制数据划分为一组，其中，N为大于I的整数；补充单元702，用于在分组后，当待传输的二进制数据中最后一组的二进制数据的个数少于N个时，在最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据，以使最后一组的二进制数据的个数等于N个。优选地，上述N可以为2。当然，N也可以为3或4等其他自然数。但是，采用N =2的方案时，划分更加灵活且易实现。例如，当N为3，在最后一组的数据只有一个时，需要补充两个二进制数据，在具体实施过程中，操作复杂，且给解码处理增加了难度。优选地，当N = 2时，上述预设规则可以包括集合{00，01，11，10}中的元素与集合{0111，1011，1101，1110}中的元素——对应的对应关系。具体可以参见图2。优选地，如图8所示，补充单元702可以进一步包括确定子单元7020(图8中未示出)，用于根据最后一组中的二进制数据的电平高低，确定需要补充的二进制数据的电平高低；补充子单元7022(图8中未示出)，用于将需要补充的二进制数据补入最后一组中的二进制数据之后，其中，补充后的最后一组二进制数据对应的编码数据为1011、1101、或者 1110。优选地，如图8所示，上述装置还可以包括接收模块76，用于接收来自于阅读器的无线信号，并执行解调处理；第二分组模块78，用于对解调后的数据进行分组处理；解码模块80，用于根据预设规则对分组后的数据进行解码处理。优选地，如图8所示，上述装置还可以包括命令解析模块82，用于对解码后的数据进行命令解析操作，确定解码后的数据中最后的一个或多个二进制数据是否为补充的数据；处理模块84，用于在确定是补充的数据时，丢弃补充的数据。需要注意的是，在具体实施过程中，上述接收模块76、第二分组模块78和解码模块80、命令解析模块82以及处理模块84可以设置于标签中，当然，也可以设置在其他装置中。下面结合图2所示的预定规则，将本发明的优选编码方案与现有的PIE编码和曼彻斯特编码方案进行对比分析。二进制数据被编码后‘I’的个数越多，高电平持续时间越长，为标签端提供的能量就越多。对二进制数据采用曼彻斯特编码时，高电平和低电平的持续时间相同，各占一半。而PIE编码中，由于数据I和数据0编码长度不同，数据0中，高低电平持续时间各占一半，数据I中，高电平最大占75%，按照数据0和数据I等概率出现，那么平均高电平持续时间是66. 7%。在本发明的优选实施过程中，将待传输的二进制数据中每2个相邻的二进制数据划分为一组，采用图2所示的预定规则进行编码，四种情况编码后的数据中高电平占75%，低电平占25%，因此该编码能够为标签提供更多的能量，而且提供的能量稳定。综上所述，借助本发明提供的上述实施例，在RFID系统的阅读器到标签的链路中使用本发明的编码方法，可以在信号占用带宽不变的前提下，给标签提供较大的能量，而且提供的能量稳定。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种数据传输方法，其特征在于，包括 对待传输的二进制数据进行分组，其中，所述待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组； 对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据； 对所述编码数据进行调制，生成无线信号并发送。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，对待传输的二进制数据进行分组包括 将所述待传输的二进制数据中每N个相邻的二进制数据划分为一组，其中，N为大于I的整数； 如果分组后，所述待传输的二进制数据中最后一组的二进制数据的个数少于N个，则在所述最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据，以使所述最后一组的二进制数据的个数等于N个。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述N等于2。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括 集合{00，01，11，10}中的元素与集合{0111，1011，1101，1110}中的元素——对应的对应关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据包括 根据所述最后一组中的二进制数据的电平高低，确定需要补充的二进制数据的电平高低； 将所述需要补充的二进制数据补入所述最后一组中的二进制数据之后，其中，所述补充后的最后一组二进制数据对应的编码数据为1011、1101、或者1110。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的方法，其特征在于，在对所述编码数据进行调制，生成无线信号并发送之后，还包括 接收来自于所述阅读器的所述无线信号，并执行解调处理； 对所述解调后的数据进行分组处理； 根据所述预设规则对分组后的数据进行解码处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在对分组后的数据进行解码处理之后，还包括 对所述解码后的数据进行命令解析操作，确定所述解码后的数据中最后的一个或多个二进制数据是否为补充的数据； 如果是补充的数据，则丢弃所述补充的数据。
8.一种数据传输装置，其特征在于，包括 第一分组模块，用于对待传输的二进制数据进行分组，其中，所述待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组； 编码模块，用于对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据； 发送模块，用于对所述编码数据进行调制，生成无线信号并发送。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一分组模块包括划分单元，用于将所述待传输的二进制数据中每N个相邻的二进制数据划分为一组，其中，N为大于I的整数； 补充单元，用于在分组后，当所述待传输的二进制数据中最后一组的二进制数据的个数少于N个时，在所述最后一组中的二进制数据后补充高电平或低电平数据，以使所述最后一组的二进制数据的个数等于N个。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述N等于2。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述预设规则包括 集合{00，01，11，10}中的元素与集合{0111，1011，1101，1110}中的元素——对应的对应关系。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述补充单元包括 确定子单元，用于根据所述最后一组中的二进制数据的电平高低，确定需要补充的二进制数据的电平高低； 补充子单元，用于将所述需要补充的二进制数据补入所述最后一组中的二进制数据之后，其中，所述补充后的最后一组二进制数据对应的编码数据为1011、1101、或者1110。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，还包括 接收模块，用于接收来自于所述阅读器的所述无线信号，并执行解调处理； 第二分组模块，用于对所述解调后的数据进行分组处理； 解码模块，用于根据所述预设规则对分组后的数据进行解码处理。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括 命令解析模块，用于对所述解码后的数据进行命令解析操作，确定所述解码后的数据中最后的一个或多个二进制数据是否为补充的数据； 处理模块，用于在确定是补充的数据时，丢弃所述补充的数据。
全文摘要
本发明提供了一种数据传输方法及装置，在上述方法中，对待传输的二进制数据进行分组，其中，待传输的二进制数据中相邻的多个二进制数据合并为一组；对分组后的各组二进制数据按照预设规则进行编码，其中，每组二进制数据对应的编码数据中，高电平数据多于低电平数据；对编码数据进行调制，生成无线信号并发送。根据本发明提供的技术方案，可以在信号占用带宽不变的前提下，给标签提供更大的能量。
文档编号G06K7/00GK102799840SQ201110135159
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
发明者王立 申请人:中兴通讯股份有限公司