本实用新型属于电子信息通信技术领域,具体涉及遵循国标GB/T 29768-2013协议的一种基于国标RFID的避免多读写器互相干扰的系统。
背景技术:
随着我国物联网技术的应用和发展,基于超高频RFID技术的物联网系统已广泛应用于智能物流、智能交通、智能家居、食品药品防伪溯源、国防军事等各领域。一直以来,国内超高频RFID领域一直处于跟从国外发展的状态,在标准方面,主要遵循国际标准化组织ISO制定的ISO 18000-6C标准、以美国为首制定的EPC global标准,在产品方面,标签芯片和读写器芯片的设计和制造方面仍有很多技术未能掌握,对国家的信息安全造成严重威胁。
随着我国越来越重视RFID标准的制定,GB/T 29768-2013《信息技术射频识别 800/900MHz空中接口协议》于2013年发布,并在2014年5月正式实施。该标准解决了以往技术产品接口无法统一的难题,使得我国RFID产业在国际竞争中拥有了核心话语权。空中接口协议是射频识别系统最核心的技术,GB/T 29768-2013标准的发布为推进我国自主创新射频识别产业化的进程和加快物联网产业的发展发挥了重要作用。该标准的实施和推广,对于我国射频识别产业突破国外企业的专利壁垒,提升系统的自主可控性和安全性,提高企业竞争力都具有十分重要的意义。
但是在国标GB/T 29768-2013协议系统中,RFID读写器由于密集读写器场合会产生读写器之间的干扰而发生通信冲突的现象,从而导致读写器对标签的识别率降低或者根本无法读取标签数据,影响RFID读写器的正常使用。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本实用新型提出一种基于国标RFID的避免多读写器互相干扰的系统,其特征在于,所述系统包括分组规划服务器和多个RFID读写器;
所述RFID读写器用于实现正常的标签读取功能,在与其周围的标签进行通讯之前,所述RFID读写器必须先确定它所使用的信道处于空闲状态,确保信道为空闲状态之后,所述RFID读写器才能发起对标签的查询,否则,会发送信道拥堵信号给所述分组规划服务器;
所述分组规划服务器用于实现多个RFID读写器的分组和信道资源的合理分配;
所述多个RFID读写器的分组和信道资源的合理分配包括以下步骤:
1)分组规划服务器会依次与所有RFID读写器进行通信,确定各个RFID读写器的当前位置;
2)依据RFID读写器之间的距离是否小于它们的读写半径之和,将所有RFID读写器划分为多个小组;
3)对于小组间的信道资源进行划分;
4)在各个小组的信道资源确定后,开始分配小组内各个RFID读写器占用的信道资源。
进一步地,当所述分组规划服务器接收的信道拥堵信号超过当前所有RFID读写器数量的20%时,所述分组规划服务器开始进行多个RFID读写器的分组和信道的合理分配。
进一步地,所述对于小组间的信道资源进行划分具体包括若所述小组的数量小于等于当前拥有的信道个数,为每个小组分配一个独占的信道,若小组数量大于当前拥有的信道个数,分析各个小组内发生拥堵的RFID读写器所占的比例,按照该比例划分信道资源。
进一步地,所述分配小组内各个RFID读写器占用的信道资源具体包括依据各个RFID读写器出现信道拥堵的次数进行排序,按照排序产生的序列合理分配各个RFID读写器所占用的信道时间段。
进一步地,所述RFID读写器的信号发射部分包括传输控制模块、发射检测模块和发射模块。
进一步地,所述传输控制模块为单刀双掷射频开关,所述发射检测模块包括CPU处理器和射频收发芯片CC1101,所述发射模块为天线,单刀双掷射频开关分别与射频收发芯片CC1101和天线相连接,CPU处理器与射频收发芯片CC1101相连接。
进一步地,所述RFID读写器的信号发射具体包括在发射信号之前,将开关掷到射频收发芯片CC1101的一端,CPU处理器利用射频收发芯片CC1101的CCA载波监听功能监听当前信道是否有信号,若当前信道有信号,信号就停止发送并且切换到其它信道发送,同时发送信道拥堵信号给所述分组规划服务器。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例的系统结构图;
图2是RFID读写器的信号发射部分结构图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,基于国标RFID的避免多读写器互相干扰的系统包括分组规划服务器和多个RFID读写器。
RFID读写器用于实现正常的标签读取功能。在试图与它周围的标签进行通讯之前,读写器必须先确定它所使用的信道处于空闲状态,确保信号为空闲状态之后,读写器才能发起对标签的查询,否则,会发送信道拥堵信号给分组规划服务器。
分组规划服务器用于实现RFID读写器的分组和信道的合理划分。当服务器接收的信道拥堵信号超过一定阈值,例如当前所有RFID读写器的20%,服务器会将所有RFID读写器划分为多个小组,将信道资源在小组间以及小组内进行合理分配。
上述划分小组,分配信道资源的具体步骤为:
1)分组规划服务器会依次与所有RFID读写器进行通信,确定各个RFID读写器的当前位置;
2)考虑到若RFID读写器之间的距离小于它们的读写半径之和,就有可能产生标签读取的干扰,影响RFID读写器的正常工作,因此,依据RFID读写器之间的距离是否小于它们的读写半径之和,将所有RFID读写器划分为多个小组;
3)对于小组间的信道划分,若小组数量小于等于当前拥有的信道个数,为每个小组分配一个独占的信道,若小组数量大于当前拥有的信道个数,分析各个小组内发生拥堵的RFID读写器所占的比例,比例越高,说明通讯越频繁,给比例高于一定阈值(例如60%)的小组分配独占的信道,剩余的小组分享剩余的信道资源;
4)在各个小组的信道资源确定后,开始分配小组内各个RFID读写器占用的信道资源,依据各个RFID读写器出现信道拥堵的次数进行排序,信道拥堵的次数越多,说明通信业务越繁忙,需要占用较多的信道时间段,因此,按照排序产生的序列合理分配各个RFID读写器所占用的信道时间段。
如图2所示,RFID读写器的信号发射部分包括传输控制模块、发射检测模块和发射模块。
传输控制模块用于控制信号的传输路径,采用单刀双掷射频开关作为传输控制模块。
发射检测模块用于检测当前的传输信道是否空闲,包括CPU处理器和射频收发芯片CC1101,CC1101包含CCA载波监听功能。
发射模块为天线。
在发射信号之前,将开关掷到CC1101的一端,CPU处理器利用CC1101芯片的CCA载波监听功能监听当前信道是否有信号,若当前信道如果有信号,信号就停止发送并且切换到其它信道发送,同时发送信道拥堵信号给分组规划服务器。
本系统将“先侦听再通信”技术和通信拥堵后的信道资源重新分配相结合,来避免多读写器互相干扰的问题,使读写器在多读写器环境中的识别性能大大提升,提高了超高频RFID读写器的读写效率,具有广阔的应用前景。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。