专利名称：电子标签冲突检测及防止电子标签冲突的处理方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线射频识别技术，尤其涉及一种电子标签冲突检测及防止电子标签冲突的处理方法和装置。
背景技术：
无线射频识别(Radio Frequency Identif ication, RFID),或称射频识别技术，是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。利用射频信号自动识别目标对象， 并获取相关数据，识别过程无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。目前，RFID已被广泛应用于工业自动化，商业自动化，物流，交通运输控制管理，流水线生产自动化，门禁系统，金融交易、仓库管理，畜牧管理、产品防伪，定位跟踪，产品追溯等多种领域。RFID技术可识别高速运动标签也可以同时识别多个标签，操作快捷方便。与条形码识别技术相比，具有突破性的进步，表现为可以识别单个的具体的物体，而不是像条形码那样只能识别某一类物体；无线射频信号可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；可以同时对多个物体进行识别，而条形码只能对单个目标进行读取。此外， RIFD标签存储的信息量非常大。RFID系统主要由两大组成部分电子标签(Tag)和阅读器(Reader)。电子标签设备，也被称为射频卡，或者应答器，可以分为有源标签，无源标签和半主动式标签。其中，有源标签内有电池为其提供电源，故其通信距离远，可进行复杂计算，但寿命有限、体积大、成本高；无源标签内无电池，通过接收并反射阅读器设备发送来的电磁波以获取能量，并将能量转化为直流电源，供标签进行计算和通信，其寿命长且对工作环境要求不高；半主动式标签又被称为半被动标签，其内部包含电池，但仅为标签进行计算提供能量，标签仍然通过反射阅读器发送来的电磁波获取进行通信所需要的能量。阅读器，也被称为查询器、读写器或者读出装置。阅读器利用无线射频信号将读写命令传送给电子标签，再将标签数据读取到后台服务器。RFID由于采用电磁反向散射耦合技术，其识别距离一般较长，当有多个电子标签同时发送信号时，信号会相互重叠导致阅读器无法解码，造成标签冲突。由于在阅读器较大半径的辐射区域内发生多标签冲突的几率很大，因此选取合适的防冲突方法是提高RFID 系统工作性能的关键。由于大多数无源标签的结构简单且能量供应低，不适合做大量复杂的处理运算，因此防冲突的重点放到阅读器上。现有技术中采用的反冲突算法是通过设计精巧的协议使得电子标签在发送信号时尽量减少彼此之间的冲突，但是无法完全避免冲突的发生。为了解决标签冲突的问题，首先需要检测是否存在标签冲突。冲突检测算法就是反冲突算法中很重要的一项功能，它使得阅读器能够获知接收到的信号是否发生冲突。通过采用分时多路访问，将整个识别过程分为若干个时间片，扫描场内的每个标签根据某种策略选择一个时间片回复，阅读器按照某个规则逐次扫描每个时间片。如果时间片内没有标签回复，则该时间片被称为空闲时间片；如果有多个标签回复，则该时间片被称为冲突时间片；如果只有一个标签回复，则被称为单个时间片。只有单个时间片是可用的，因为在这种类型的时间片内标签才可以成功发送其标识。目前的阅读器是对电子标签所发送来的标识数据进行运算处理，利用传统的冲突检测机制，通过特殊的硬件，或者采用数据校验机制，例如采用循环校验码(CRC)，来判断是否有标签冲突发生。由于现有技术中电子标签无论在任何类型的时间片内，均直接将其标识数据发送给阅读器，阅读器对该标识数据进行运算处理后，再告知电子标签设备是否已成功被读取或者是否需要重新发送标识数据。因此现有技术中的冲突检测方法对电子标签和阅读器硬件的处理能力有一定的要求，同时存在检测效率受限等问题
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种电子标签冲突检测方法包括向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令；接收所述电子标签设备根据所述查询指令而返回的反馈数据，所述反馈数据由各所述电子标签设备所返回的前导数据叠加而成，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码；将所述反馈数据划分为相同长度的第三数据和第四数据，并对所述第三数据进行补码运算，获得第一结果；根据所述第一结果和所述第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理。本发明还提供了一种阅读器设备，包括第一模块，用于向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令；第二模块，用于接收所述电子标签设备根据所述查询指令而返回的反馈数据，所述反馈数据由各所述电子标签设备所返回的前导数据叠加而成，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码；第三模块，用于将所述反馈数据划分为相同长度的第三数据和第四数据，并对所述第三数据进行补码运算，获得第一结果；第四模块，用于根据所述第一结果和所述第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理。本发明还提供了一种防止电子标签冲突的处理方法，包括在接收到阅读器设备发送的查询指令后，生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码；向所述阅读器设备反馈所述前导数据。本发明还提供了一种电子标签设备，包括第一标签模块，用于在接收到阅读器设备发送的查询指令后，生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码；第二标签模块，用于向所述阅读器设备反馈所述前导数据。本发明还提供了一种识别系统，包括上述阅读器设备和至少一个上述电子标签设备。
由上述技术方案可知，本发明通过基于补码运算来检测是否有多个电子标签设备在一个时间片内发送信号，从而判断是否有标签冲突发生，不局限于特定的反冲突算法，适用于任何需要进行冲突检测的反冲突算法。由于补码运算较为简单，适合电子标签设备这种计算能力较弱的设备，无源标签、有源标签和半主动式标签均适用，且不需要阅读器设备在初始化之初识别已存储的特定的补码值或纠正码，任何数据计算都是实时动态进行的， 因此电子标签设备和阅读器设备均不需要采用其他特殊的硬件即可进行电子标签是否发生冲突的检测；此外，由于电子标签设备在冲突检测时所发送的数据是比其所携带的标识数据信息的数据长度更短的前导数据，因此有效地缩短了完成冲突检测的时间，提高了冲突检测的效率，增强了射频标签识别的性能。
图I为本发明实施例电子标签冲突检测方法的流程图2为本发明实施例阅读器设备的结构示意图；图3为本发明实施例防止电子标签冲突的处理方法；图4为本发明实施例电子标签设备的结构示意图；图5为本发明实施例识别系统的结构示意图。
具体实施例方式图I为本发明实施例电子标签冲突检测方法的流程图。如图I所示，本发明实施例提供的电子标签冲突检测方法的具体步骤包括步骤101、向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令；阅读器设备以电磁波的形式，在其辐射区域内发送查询指令，位于该辐射区域内的各电子标签设备均能够接收到该查询指令。步骤102、接收电子标签设备根据查询指令而返回的反馈数据；接收到查询指令的电子标签设备，在发送其具体标识(Identity，ID)之前，先根据该查询指令生成前导数据，并将该前导数据以电磁波的形式回复给阅读器。电子标签设备根据所接收到的查询指令生成的前导数据，包括数据长度相同的第一数据和第二数据，其中，第二数据为第一数据的补码。也就是说，前导数据由前半部分数据和前半部分数据的补码顺序组成。当阅读器设备的辐射区域内存在单个电子标签设备时，阅读器设备会接收到该电子标签设备所回复的电磁波形式的前导数据，作为反馈数据；当该辐射区域内有多个电子标签设备同时向阅读器设备回复各自的前导数据时，携带有各前导数据的电磁波将会在传播过程中进行自然叠加，阅读器设备接收到的是叠加后的电磁波，作为阅读器设备所接收到的反馈数据。步骤103、将反馈数据划分为相同长度的第三数据和第四数据，并对数据进行补码
运算，获得第一结果；阅读器设备在接收到反馈数据后，对该反馈数据进行处理。将其划分为数据长度相等的两部分，前半部分作为第三数据，后半部分作为第四数据，对其中的第三数据进行补码运算，所获得第三数据的补码作为第一结果。
步骤104、根据第一结果和第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理。进而根据该第一结果和第四数据判断在阅读器设备对电子标签进行读取的过程中是否存在标签冲突，并根据判断的结果进行相应的处理。为使得本发明实施例提供的方法更加清楚，以当前时间片内同时有三个电子标签设备向阅读器设备发送前导数据为例进行说明。
该三个电子标签设备的前导数据分别表示为!^ |f(ri)、r2| f(r2)和1*3| |f(r3)，其中A表示各电子标签设备的第一数据，f(r,)表示各第一数据相应的补码运算结果，I I为标识连接符。该三个前导数据经过在传播过程中自然叠加后形成最终的信号，即被阅读器设备所接收到的反馈数据。阅读器设备将接收到的反馈数据拆分成为相应的前后两部分， 前一部分数据看成是由各第一数据叠加而成，后一部分数据看成是由各第一数据的补码叠加而成，表示为f (A) V f(r2) Vf(r3);对前一部分数据进行补码运算，则前一部分的补码表示为Mr1 Vr2V r3)。根据前一部分数据的补码是否等于后一部分数据，来判断是否有标签冲突发生。可以证明，如果两者不相等，说明有标签冲突发生，如果两者相等，则没有标签冲突发生。本方法同样适用于两个电子标签设备或者多于三个电子标签设备向阅读器发送前导数据的情况。当仅有单个电子标签设备在当前时间片内向阅读器设备发送其前导数据时，阅读器设备所得到的反馈数据的前一部分数据的补码与后一部分数据相等；当有多于一个的电子标签设备在当前时间片内向阅读器设备发送其各自的前导数据时，由于携带各前导数据的电磁波在传播过程中进行叠加，从而导致阅读器设备所得到的反馈数据中前一部分数据的补码不再与后一部分数据相等。具体的，阅读器设备需要读取其辐射区域内的电子标签设备的数据信息时，向其辐射区域发送查询指令；位于该辐射区域内的一个或多个电子便签设备在接收到该查询指令后，各自生成第一数据，并相应地对第一数据进行补码运算得到的第二数据，将第一数据和第二数据顺序组合，组成前导数据，并将该前导数据返回给阅读器设备。当该辐射区域内仅有单一的电子标签设备时，阅读器设备接收到的反馈数据即为该电子标签所发送的前导数据；当该辐射区域内存在多个电子标签设备时，携带有各电子标签设备所发送的前导数据的电磁波在传播过程中进行叠加，形成叠加后的电磁波，阅读器设备接收到的是该叠加后的电磁波。阅读器设备将接收到的电磁波解码为可以进行数据处理的反馈数据，将反馈数据划分成为数据长度相等的两部分，前半部分作为第三数据，后半部分作为第四数据；对该第三数据进行补码运算，得到第三数据的补码即第一结果。根据第一结果和第四数据，对是否有标签冲突发生进行判断，并进行相应的处理。本发明提供的电子标签冲突检测方法，基于补码运算来检测是否有多个电子标签设备在一个时间片内发送信号，从而判断是否有标签冲突发生，不局限于特定的反冲突算法，适用于任何需要进行冲突检测的反冲突算法。由于补码运算较为简单，适合电子标签设备这种计算能力较弱的设备，无源标签、有源标签和半主动式标签均适用，且不需要阅读器设备在初始化之初识别已存储的特定的补码值或纠正码，任何数据计算都是实时动态进行的，因此电子标签设备和阅读器设备均不需要采用其他特殊的硬件即可进行电子标签是否发生冲突的检测；此外，由于电子标签设备在冲突检测时所发送的数据是比其所携带的标识数据信息的数据长度更短的前导数据，因此有效地缩短了完成冲突检测的时间，提高了冲突检测的效率，增强了射频标签识别的性能。进一步地，在上述实施例的基础上，在根据第一结果和第四数据对是否存在标签冲突进行判断时，若第一结果与第四数据相等，则说明不存在电子标签间的冲突。当阅读器设备的辐射区域内仅有单个电子标签设备时，阅读器设备所接收到的反馈数据是该电子标签设备所发送的前导数据，并且前导数据是由第一数据和其补码所组成，因此，在这样的情况下，阅读器设备将所接收到的反馈数据划分为数据长度相等的第三数据和第四数据后，对第三数据进行补码运算，得到的第一结果与第四数据是相等的，即当前时间片为单个时间片。从而当阅读器设备经过计算，判断出第一结果与第四数据相等时， 也就可以判断出该时间片内不存在标签间的冲突。在判断出当前时间片内不存在标签冲突时，阅读器设备将向发送该前导数据的电子标签设备发送确认信息，指示电子标签设备可以进行标识数据的发送；电子标签设备接收到该确认信息后，根据该确认信息向阅读器设备返回其标识数据信息；阅读器设备接收该标识数据信息。具体的，阅读器设备在接收到反馈数据后，将反馈数据划分为数据长度相等的第三数据和第四数据，对第三数据进行补码运算，如果第三数据的补码与第四数据相等，则说明未发生标签冲突。在这样的情况下，可以进行阅读器设备与电子标签设备间的数据读取。 在检测结果为不存在标签冲突时，由阅读器设备向电子标签设备发送确认信息，电子标签设备接收到该确认信息后，向阅读器设备反馈其所存储的标识数据。阅读器设备接收并读取该标识数据。本发明提供的电子标签冲突检测方法，对阅读器设备所接收到的反馈数据进行划分，判断前半部分数据的补码是否与后半部分数据相等，仅在两者相等时，阅读器设备才会通知电子标签设备发送其标识数据信息。在保证不存在标签冲突的情况下，电子标签设备才会向阅读器设备发送标识数据信息，提高了阅读器设备接收电子标签设备的标识数据信息的准确性。进一步地，在上述各实施例的基础上，在根据第一结果和第四数据对是否发送标签冲突进行判断时，若第一结果与第四数据不相等，则说明存在电子标签间的冲突。当阅读器设备的辐射区域内有多个电子标签设备时，阅读器设备所接收到的反馈数据是各电子标签设备所发送的前导数据的叠加结果。各前导数据的数据组成均为各自的第一数据及其补码的形式，且各电子标签设备的第一数据不相同，相应地，各第一数据的补码也不相同，也就是，不同电子标签设备的前导数据各不相同。携带各前导数据的电磁波在传播过程中进行叠加后，阅读器设备从所接收到的电磁波中解码出反馈数据。在这样的情况下，对该反馈数据进行划分及补码运算后，得到的第一结果与第四数据不相等，即当前时间片为冲突时间片。从而当阅读器设备经过计算，判断出第一结果与第四数据不相等时，也就可以判断出该时间片内存在标签间的冲突。
在判断出当前时间片内存在标签冲突时，阅读器设备将终止当前操作，不发送对电子标签设备进行指示的命令，根据预先设置的时间间隔，待间隔该预定时间后，继续向辐射区域内的各电子标签设备发送查询指令，并相应地进行后续操作步骤。具体的，阅读器设备在接收到反馈数据后，将反馈数据划分为数据长度相等的第三数据和第四数据，对第三数据进行补码运算，如果第三数据的补码与第四数据不相等，则说明有标签冲突发生。在这样的情况下，如果继续进行阅读器设备与电子标签设备间的数据读取，会造成数据识别错误，因此，阅读器设备终止当前的操作。为了避免在有标签冲突时发送数据，在间隔一个预先设置的时间间隔后，重新向辐射区域内的各电子标签设备发送查询指令。本发明提供的电子标签冲突检测方法，通过对阅读器设备所接收到的反馈数据进行划分，判断前半部分数据的补码是否与后半部分数据相等，当两者不相等时，阅读器设备判断为存在标签冲突，在这样的情况下，阅读器设备不对电子标签设备进行指示，而是等待预定时间间隔后，重新向辐射区域内的各电子标签设备发送查询指令。在存在标签冲突的情况下，不进行对电子标签设备进行读取的相关操作，避免了由标签冲突造成的标识数据读取错误，提高了阅读器设备接收电子标签设备所发送的标识数据信息的准确性。进一步地，在上述各实施例的基础上，若阅读器设备在其辐射区域内发送查询指令后，没有接收到反馈数据，则说明该辐射区域内没有电子标签设备存在。当阅读器设备的辐射区域内没有电子标签设备存在时，相应地，阅读器设备不会接收到反馈数据。在这样的情况下，阅读器设备没有收到任何反馈数据，即当前时间片为空闲时间片。从而当阅读器设备没有接收到任何反馈数据时，也就可以判断出该时间片内没有可以进行读取的电子标签设备，则阅读器设备终止当前操作。
根据预先设置的时间间隔，待间隔该预定时间后，继续向辐射区域内的各电子标签设备发送查询指令，并相应地进行后续操作步骤。具体的，如果阅读器设备未接收到任何反馈数据，则说明该辐射区域内不存在电子标签设备，在这样的情况下，没有电子标签设备可以进行读取，因此，阅读器设备终止当前的操作，在间隔一个预先设置的时间间隔后，重新向辐射区域内的各电子标签设备发送查询指令。本发明提供的电子标签冲突检测方法，在阅读器设备没有接收到任何反馈数据的情况下，终止当前操作，等待一预设时间后重新向辐射区域内发送查询指令，使得阅读器设备能够周期性地搜索其辐射区域内的电子标签设备，该间隔时间可预先设置，根据不同的情况采用不同的搜索策略，节约系统资源的同时也能够提高系统的工作效率。进一步地，在上述各实施例的基础上，阅读器设备向其辐射区域内的电子标签设备发送查询指令，该查询指令中携带有设置电子标签设备前导数据的数据长度的指示信肩、O由于电子标签设备所发送的前导数据是各电子标签设备所独有的，在射频识别中区别于其它电子标签设备的识别信息，如果多个电子标签设备的前导数据相同，将会导致冲突检测失败，因此各电子标签设备的前导数据需要互不相同。但是在具体实施过程中，由于前导数据长度的有限，因此不能完全保证不同电子标签设备的前导数据一定不相同，在这样的情况下，前导数据的数据长度就决定了其不被重复的强度。当强度设置较大时，对应的前导数据的数据长度较长，一方面，各电子标签设备的前导数据出现重复的可能性较低， 相应地，冲突检测失败的概率较低，例如，假设前导数据为二进制数据，当其数据长度大于 32位时，出现不同电子标签设备前导数据相同的概率几乎为零；但是，另一方面，阅读器设备和电子标签设备进行读取操作时，所设置的每个时间片的长度需要相应地延长，会造成数据操作时间延迟，导致阅读器设备对电子标签设备所发送前导数据的识别效率降低。因此，选择适当长度的前导数 据需要兼顾对强度和效率的影响。另外，本方法中各电子标签设备所发送的前导数据的数据长度需要相同，可以在电子标签设备上预先进行设置；也可以利用阅读器设备，根据实际情况动态地决定各电子标签设备中前导数据的数据长度，在阅读器设备所发送的查询指令中，指示各电子标签设备对其各自的前导数据的数据长度进行统一设置。具体的，当阅读器设备所辐射区域内存在多个电子标签设备时，为了保证各电子标签设备所发送的前导数据的数据长度一致，在阅读器设备向电子标签设备发送的查询指令中，携带对各电子标签进行设置的指令，对各电子标签的前导数据的数据长度进行统一设置。本发明提供的电子标签冲突检测方法，在阅读器设备所发送的查询指令中，携带有对各电子标签的前导数据的数据长度进行设置的指令，使得接收到该查询指令的各电子标签设备所发送的各前导数据的数据长度相同，保证了冲突检测中检测结果的准确性。进一步地，在上述各实施例的基础上，各电子标签设备所发送的前导数据中的第一数据为随机数。相应地，各电子标签设备的前导数据由预设长度的随机数以及该随机数的补码顺序组成。具体的，各电子标签设备在接收到查询指令后，如果该查询指令中不包括对前导数据的数据长度进行设置的指令，则采用电子标签设备预设的数据长度，生成该预设长度的随机数；如果该查询指令中包括对前导数据的数据长度进行设置的指令，则根据该指令对前导数据的数据长度进行设置，生成所设置数据长度的随机数。所生成的随机数，即为第一数据，并相应地进行后续操作。本发明提供的电子标签冲突检测方法，通过采用随机数和随机数的补码组成电子标签设备的前导数据，对于运算能力较低的电子标签设备而言，生成随机数的运算比较简便，能够提高系统处理的效率；另一方面，采用一定数据长度的随机数生成前导数据，有利于降低多个电子标签设备的前导数据相同的概率，能够提高冲突检测的成功率。图2为本发明实施例阅读器设备的结构示意图。如图2所示，本发明实施例提供的阅读器设备包括第一模块21、第二模块22、第三模块23和第四模块24。第一模块21用于向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令；第二模块22用于接收电子标签设备根据查询指令而返回的反馈数据，反馈数据由各电子标签设备所返回的前导数据叠加而成， 前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中第二数据为第一数据的补码；第三模块23用于将反馈数据划分为相同长度的第三数据和第四数据，并对第三数据进行补码运算，获得第一结果；第四模块24用于根据第一结果和第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理。本发明提供的阅读器设备，基于补码运算来检测是否有多个电子标签设备在一个时间片内发送信号，从而判断是否有标签冲突发生，不局限于特定的反冲突算法，适用于任何需要进行冲突检测的反冲突算法。由于补码运算较为简单，适合电子标签设备这种计算能力较弱的设备，无源标签、有源标签和半主动式标签均适用，且不需要阅读器设备在初始化之初识别已存储的特定的补码值或纠正码，任何数据计算都是实时动态进行的，因此电子标签设备和阅读器设备均不需要采用其他特殊的硬件即可进行电子标签是否发生冲突的检测；此外，由于电子标签设备在冲突检测时所发送的数据是比其所携带的标识数据信息的数据长度更短的前导数据，因此有效地缩短了完成冲突检测的时间，提高了冲突检测的效率，增强了射频标签识别的性能。进一步地，在上述各实施例的基础上，第四模块24包括第一子模块241和第二子模块242。第一子模块241用于根据第一结果与第四数据相等判断出不存在电子标签冲突后，向发送前导数据的电子标签设备发送确认信息；第二子模块242用于接收电子标签设备根据确认信息而返回的标识数据信息。
本发明提供的阅读器设备，对阅读器设备所接收到的反馈数据进行划分，判断前半部分数据的补码是否与后半部分数据相等，仅在两者相等时，阅读器设备才会通知电子标签设备发送其标识数据信息。在保证不存在标签冲突的情况下，电子标签设备才会向阅读器设备发送标识数据信息，提高了阅读器设备接收电子标签设备的标识数据信息的准确性。进一步地，在上述各实施例的基础上，第四模块24还包括第三子模块243。第三子模块243用于根据第一结果与第四数据不相等判断出存在电子标签冲突后，终止当前操作，间隔一预定时间后，指示第一模块21继续向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令。本发明提供的阅读器设备，通过对阅读器设备所接收到的反馈数据进行划分，判断前半部分数据的补码是否与后半部分数据相等，当两者不相等时，阅读器设备判断为存在标签冲突，在这样的情况下，阅读器设备不对电子标签设备进行指示，而是等待预定时间间隔后，重新向辐射区域内的各电子标签设备发送查询指令。在存在标签冲突的情况下，不进行对电子标签设备进行读取的相关操作，避免了由标签冲突造成的标识数据读取错误， 提高了阅读器设备接收电子标签设备所发送的标识数据信息的准确性。进一步地，在上述各实施例的基础上，阅读器设备还包括第五模块25。第五模块 25用于若发送查询指令后，没有接收到反馈数据，则终止当前操作，间隔一预定时间后，指示第一模块21继续向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令。本发明提供的阅读器设备，在阅读器设备没有接收到任何反馈数据的情况下，终止当前操作，等待一预设时间后重新向辐射区域内发送查询指令，使得阅读器设备能够周期性地搜索其辐射区域内的电子标签设备，该间隔时间可预先设置，根据不同的情况采用不同的搜索策略，节约系统资源的同时也能够提高系统的工作效率。进一步地，在上述各实施例的基础上，查询指令携带有设置前导数据长度的指示信息。本发明提供的阅读器设备，在阅读器设备所发送的查询指令中，携带有对各电子标签的前导数据的数据长度进行设置的指令，使得接收到该查询指令的各电子标签设备所发送的各前导数据的数据长度相同，保证了冲突检测中检测结果的准确性。进一步地，在上述各实施例的基础上，第一数据为随机数。本发明提供的阅读器设备，通过采用随机数和随机数的补码组成电子标签设备的前导数据，对于运算能力较低的电子标签设备而言，生成随机数的运算比较简便，能够提高系统处理的效率；另一方面，采用一定数据长度的随机数生成前导数据，有利于降低多个电子标签设备的前导数据相同的概率，能够提高冲突检测的成功率。具体的，本发明实施例提供的阅读器设备进行电子标签冲突检测的方法可以参见上述方法实施例中描述的处理步骤，此处不再赘述。 图3为本发明实施例防止电子标签冲突的处理方法。如图3所示，本发明实施例提供的防止电子标签冲突的处理方法的具体步骤包括步骤301、在接收到阅读器设备发送的查询指令后，生成用于供阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据；电子标签设备在接收到阅读器设备所发送的查询指令后，生成前导数据。该前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中第二数据是第一数据的补码，用于供阅读器设备检测是否有电子标签冲突发生。步骤302、向阅读器设备反馈前导数据。电子标签设备生成前导数据后，将该前导数据反馈给阅读器设备。具体的，当电子标签设备位于阅读器设备的辐射区域内时，会接收到该阅读器设备所发送的查询指令，电子标签设备在接收到该查询指令后，并不将其自身的标识数据信息反馈给阅读器设备，而是生成第一数据和该第一数据的补码，顺序组成前导数据，其中第一数据和其补码的长度相同。生成该前导数据后，电子标签将该前导数据发送给阅读器设备，用于供阅读器设备进行电子标签是否存在冲突的检测。本发明提供的防止电子标签冲突的处理方法，通过在电子标签设备接收到阅读器设备所发送的查询指令后，向阅读器设备反馈前导数据，而不是其标识数据信息，由于前导数据的数据长度比标识数据信息短，因此提高了电子标签设备进行信息反馈的效率。进一步地，在上述实施例的基础上，电子标签设备在接收到阅读器设备所发送的确认信息后，将其标识数据信息发送给阅读器设备。标识数据信息为电子标签设备所存储的主要数据信息，当电子标签设备接收到阅读器设备发送来的确认信息时，说明当前时间片内不存在标签冲突，在这样的情况下，电子标签设备才将其标识数据信息发送给阅读器设备，供其读取。具体的，当电子标签设备接收到的信息为查询指令时，将前导数据回复给阅读器设备，用于供阅读器设备进行冲突检测；当电子标签设备接收到的信息为确认信息时，将其标识数据信息回复给阅读器设备，用于供阅读器设备读取该电子标签设备的实质有效信肩、O本发明提供的防止电子标签冲突的处理方法，通过在电子标签设备接收到阅读器设备所发送的确认信息后，将其标识数据信息反馈给阅读器设备，保证了电子标签设备在没有标签冲突的情况下，才向阅读器设备发送其标识数据信息，提高了标识数据信息能够被读取的正确率。进一步地，在上述各实施例的基础上，电子标签设备所接收到的查询指令中，携带有对前导数据的长度进行设置的指示信息；相应地，电子标签设备在生成前导数据时，根据该指示信息，生成对应长度的前导数据，供阅读器设备进行冲突检测。具体的，电子标签设备接收到查询指令后，根据查询指令生成前导数据，发送给阅读器设备供其进行冲突检测。当该查询指令中不包括对前导数据的长度进行设置的指示信息时，根据电子标签设备预设的长度，生成前导数据；当该查询指令中包括有对前导数据的长度进行设置的指示信息时，电子标签设备需要根据该指示信息，生成所要求长度的前导数据。
本发明提供的防止电子标签冲突的处理方法，通过在电子标签设备所接收到查询指令中，携带对前导数据的长度进行设置的指示信息，使得接收到该查询指令的各电子标签设备，能够根据该指示信息，生成所要求长度的前导数据，保证了各电子标签设备所发送的前导数据的长度均相同，能够更有效地配合阅读器设备进行冲突检测。进一步地，在上述各实施例的基础上，电子标签设备需要生成用于供阅读器设备进行冲突检测的前导数据时，首先获取第一数据，对该第一数据进行补码运算，得到第一数据对应的补码；然后将第一数据的补码作为第二数据；再将第一数据与第二数据顺序结合，组成该电子标签设备的前导数据；最后将该前导数据发送给阅读器设备。具体的，电子标签设备在接收到查询指令后，先根据该查询指令获取第一数据，对第一数据进行补码运算，得到第二数据，第一数据与第二数据相结合即构成该电子标签设备的前导数据。电子标签将该前导数据发送给阅读器设备，用于进行冲突检测。本发明所提供的防止电子标签冲突的处理方法，通过电子标签设备在接收到查询指令后，获取第一数据，将第一数据与其补码结合，组成前导数据，发送给阅读器设备，使得电子标签设备发送给阅读器设备的用于进行冲突检测的前导数据，仅采用补码运算即可获取到，减小了电子标签设备的运算量，提高了电子标签设备的运算效率和工作效率。进一步地，在上述各实施例的基础上，电子标签设备在接收到查询指令后，获取的第一数据为随机数，相应地，第二数据为该随机数的补码。具体的，电子标签设备的前导数据由随机数和随机数的补码组成，该随机数与其补码的长度相同。本发明提供的防止电子标签冲突的处理方法，通过采用随机数作为第一数据，减小了电子标签设备的运算量，提高了运算效率，并且采用预设长度的随机数，能够降低不同电子标签设备出现相同前导数据的概率。图4为本发明实施例电子标签设备的结构示意图。如图4所示，本发明实施例提供的电子标签设备包括第一标签模块41和第二标签模块42。第一标签模块41用于在接收到阅读器设备发送的查询指令后，生成用于供阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据，前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中第二数据为第一数据的补码;第二标签模块42用于向阅读器设备反馈前导数据。本发明提供的电子标签设备，通过在电子标签设备接收到阅读器设备所发送的查询指令后，向阅读器设备反馈前导数据，而不是其标识数据信息，由于前导数据的数据长度比标识数据信息短，因此提高了电子标签设备进行信息反馈的效率。进一步地，在上述各实施例的基础上，电子标签设备还包括第三标签模块43。第三标签模块43用于在接收到阅读器设备发送的确认信息后，向阅读器设备发送标识数据信肩、O本发明提供的电子标签设备，通过在电子标签设备接收到阅读器设备所发送的确认信息后，将其标识数据信息反馈给阅读器设备，保证了电子标签设备在没有标签冲突的情况下，才向阅读器设备发送其标识数据信息，提高了标识数据信息能够被读取的正确率。进一步地，在上述各实施例的基础上，查询指令携带有设置前导数据长度的指示信息；对应地，第一标签模块41还用于根据指示信息，生成用于供阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据。
本发明提供的电子标签设备，通过在电子标签设备所接收到查询指令中，携带对前导数据的长度进行设置的指示信息，使得接收到该查询指令的各电子标签设备，能够根据该指示信息，生成所要求长度的前导数据，保证了各电子标签设备所发送的前导数据的长度均相同，能够更有效地配合阅读器设备进行冲突检测。进一步地,在上述各实施例的基础上,第一标签模块41包括第一标签子模块411 和第二标签子模块412。第一标签子模块411用于获取第一数据，并对第一数据进行补码运算，获取第一数据对应的补码；第二标签子模块412用于将补码作为第二数据并结合第一数据，生成前导数据。本发明所提供的电子标签设备，通过电子标签设备在接收到查询指令后，获取第一数据，将第一数据与其补码结合，组成前导数据，发送给阅读器设备，使得电子标签设备发送给阅读器设备的用于进行冲突检测的前导数据，仅采用补码运算即可获取到，减小了电子标签设备的运算量，提高了电子标签设备的运算效率和工作效率。进一步地，在上述各实施例的基础上，第一数据为随机数。本发明提供的电子标签设备，通过采用随机数作为第一数据，减小了电子标签设备的运算量，提高了运算效率，并且采用预设长度的随机数，能够降低不同电子标签设备出现相同前导数据的概率。 具体的，本发明实施例提供的电子标签设备进行防止电子标签冲突的处理方法可以参见上述方法实施例中的处理步骤，此处不再赘述。图5为本发明实施例识别系统的结构示意图。如图5所示，该系统包括阅读器设备51和至少一个电子标签设备52。阅读器设备51以电磁波的形式，在其辐射区域内发送查询指令，位于该辐射区域内的各电子标签设备52均能够接收到该查询指令。电子标签设备52在接收到阅读器设备 51所发送的查询指令后，在发送其具体标识数据信息之前，先根据查询指令生成前导数据。 该前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中第二数据是第一数据的补码，用于供阅读器设备51检测是否有电子标签冲突发生。电子标签设备52生成前导数据后，将该前导数据反馈给阅读器设备51。阅读器设备51在接收到反馈数据后，对该反馈数据进行处理。将其划分为数据长度相等的两部分，前半部分作为第三数据，后半部分作为第四数据， 对其中的第三数据进行补码运算，所获得第三数据的补码作为第一结果。进而根据该第一结果和第四数据判断在阅读器设备对电子标签进行读取的过程中是否存在标签冲突，并根据判断的结果进行相应的处理。若第一结果与第四数据相等，则说明不存在电子标签间的冲突。阅读器设备51将向发送该前导数据的电子标签设备52发送确认信息，指示电子标签设备52可以进行标识数据的发送；电子标签设备52接收到该确认信息后，根据该确认信息向阅读器设备51返回其标识数据信息；阅读器设备51接收该标识数据信息。若第一结果与第四数据不相等，则说明存在电子标签间的冲突。若阅读器设备51在其辐射区域内发送查询指令后，没有接收到反馈数据，则说明该辐射区域内没有电子标签设备52存在。当检测结果为存在电子便签冲突时或辐射区域内没有电子标签设备52存在时，阅读器设备51将终止当前操作，不发送对电子标签设备52进行指示的命令，根据预先设置的时间间隔，待间隔该预定时间后，继续向辐射区域内的各电子标签设备52发送查询指令，并相应地进行后续操作步骤。
具体的，本发明实施例提供的识别系统的工作方法，采用上述电子标签冲突检测的方法和防止电子标签冲突的处理方法，具体步骤可以参见上述各方法实施例中的处理步骤，此处不再赘述。 本发明提供的识别系统，通过在电子标签设备中生成基于补码运算得到的前导数据，在向阅读器设备发送其标识数据信息前，先发送该前导数据供阅读器设备进行冲突检测，降低了电子标签设备向阅读器设备发送标识数据信息时发生标签冲突的概率；另一方面，阅读器设备基于补码运算，对接收到的反馈数据进行运算和判断，检测当前时间片内是否有标签冲突发生，在检测出没有标签冲突发生时，指示电子标签设备发送其标识数据信息，由于前导数据的数据长度比标识数据信息的数据长度短，因此，提高了冲突检测的效率；同时，由于补码运算对于电子标签设备和阅读器设备而言，运算量较小，相应降低了对设备硬件条件的要求，便于实施。本领域普通技术人员可以理解实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种电子标签冲突检测方法，其特征在于，包括 向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令； 接收所述电子标签设备根据所述查询指令而返回的反馈数据，所述反馈数据由各所述电子标签设备所返回的前导数据叠加而成，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码； 将所述反馈数据划分为相同长度的第三数据和第四数据，并对所述第三数据进行补码运算，获得第一结果； 根据所述第一结果和所述第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理。
2.根据权利要求I所述的电子标签冲突检测方法，其特征在于，所述根据所述第一结果和所述第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理包括 若所述第一结果与所述第四数据相等，则判断不存在电子标签冲突； 向发送所述前导数据的电子标签设备发送确认信息； 接收所述电子标签设备根据所述确认信息而返回的标识数据信息。
3.根据权利要求I所述的电子标签冲突检测方法，其特征在于，所述根据所述第一结果和所述第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理还包括 若所述第一结果与所述第四数据不相等，则判断存在电子标签冲突； 终止当前操作，间隔一预定时间后，继续向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令。
4.根据权利要求I所述的电子标签冲突检测方法，其特征在于，所述方法还包括 若发送所述查询指令后，没有接收到所述反馈数据，则终止当前操作，间隔一预定时间后，继续向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令。
5.根据权利要求I所述的电子标签冲突检测方法，其特征在于，所述查询指令携带有设置所述前导数据长度的指示信息。
6.根据权利要求1-5任一所述的电子标签冲突检测方法，其特征在于，所述第一数据为随机数。
7.一种阅读器设备，其特征在于，包括 第一模块，用于向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令； 第二模块，用于接收所述电子标签设备根据所述查询指令而返回的反馈数据，所述反馈数据由各所述电子标签设备所返回的前导数据叠加而成，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码； 第三模块，用于将所述反馈数据划分为相同长度的第三数据和第四数据，并对所述第三数据进行补码运算，获得第一结果； 第四模块，用于根据所述第一结果和所述第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理。
8.根据权利要求7所述的阅读器设备，其特征在于，所述第四模块包括 第一子模块，用于根据所述第一结果与所述第四数据相等判断出不存在电子标签冲突后，向发送所述前导数据的电子标签设备发送确认信息； 第二子模块，用于接收所述电子标签设备根据所述确认信息而返回的标识数据信息。
9.根据权利要求8所述的阅读器设备，其特征在于，所述第四模块还包括第三子模块，用于根据所述第一结果与所述第四数据不相等判断出存在电子标签冲突后，终止当前操作，间隔一预定时间后，指示所述第一模块继续向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令。
10.根据权利要求7所述的阅读器设备，其特征在于，所述阅读器设备还包括 第五模块，用于若发送所述查询指令后，没有接收到所述反馈数据，则终止当前操作，间隔一预定时间后，指示所述第一模块继续向辐射区域内的多个电子标签设备发送查询指令。
11.根据权利要求7所述的阅读器设备，其特征在于，所述查询指令携带有设置所述前导数据长度的指示信息。
12.根据权利要求7-11任一所述的阅读器设备，其特征在于，所述第一数据为随机数。
13.一种防止电子标签冲突的处理方法，其特征在于，包括 在接收到阅读器设备发送的查询指令后，生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码； 向所述阅读器设备反馈所述前导数据。
14.根据权利要求13所述的防止电子标签冲突的处理方法，其特征在于，所述方法还包括 在接收到所述阅读器设备发送的确认信息后，向所述阅读器设备发送标识数据信息。
15.根据权利要求13所述的防止电子标签冲突的处理方法，其特征在于，所述查询指令携带有设置所述前导数据长度的指示信息；对应地， 所述生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据包括 根据所述指示信息，生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据。
16.根据权利要求13或15所述的防止电子标签冲突的处理方法，其特征在于，所述生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据包括 获取所述第一数据，并对所述第一数据进行补码运算，获取所述第一数据对应的补码； 将所述补码作为第二数据并结合所述第一数据，生成所述前导数据； 向所述阅读器设备发送所述前导数据。
17.根据权利要求13所述的防止电子标签冲突的处理方法，其特征在于，所述第一数据为随机数。
18.—种电子标签设备,其特征在于,包括 第一标签模块，用于在接收到阅读器设备发送的查询指令后，生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据，所述前导数据包括相同长度的第一数据和第二数据，其中所述第二数据为所述第一数据的补码； 第二标签模块，用于向所述阅读器设备反馈所述前导数据。
19.根据权利要求18所述的电子标签设备，其特征在于，所述电子标签设备还包括 第三标签模块，用于在接收到所述阅读器设备发送的确认信息后，向所述阅读器设备发送标识数据信息。
20.根据权利要求18所述的电子标签设备，其特征在于，所述查询指令携带有设置所述前导数据长度的指示信息；对应地，所述第一标签模块还用于 根据所述指示信息，生成用于供所述阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据。
21.根据权利要求18或20所述的电子标签设备，其特征在于，所述第一标签模块包括 第一标签子模块，用于获取所述第一数据，并对所述第一数据进行补码运算，获取所述第一数据对应的补码； 第二标签子模块，用于将所述补码作为第二数据并结合所述第一数据，生成所述前导数据。
22.根据权利要求18所述的电子标签设备，其特征在于，所述第一数据为随机数。
23.一种识别系统，其特征在于，包括如权利要求7-12所述的阅读器设备，以及至少一个的如权利要求18-22所述的电子标签设备。
全文摘要
本发明公开了一种电子标签冲突检测及防止电子标签冲突的处理方法和装置。阅读器设备向辐射区域内的电子标签设备发送查询指令；接收电子标签设备返回的反馈数据；将反馈数据划分为相同长度的第三数据和第四数据，对第三数据进行补码运算，获得第一结果；根据第一结果和第四数据，判断是否发生标签冲突并进行相应的处理。电子标签设备在接收到阅读器设备发送的查询指令后，生成用于供阅读器设备检测电子标签是否冲突用的前导数据，并反馈给阅读器设备。对应的阅读器设备和电子标签设备包括分别用于实现上述各步骤的模块。本发明中的设备不需要采用其他特殊的硬件即可进行电子标签是否发生冲突的检测，提高了冲突检测的效率。
文档编号G06K7/00GK102622565SQ20121005626
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者杨磊 申请人:无锡儒安科技有限公司