一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法及读取装置

摘要

本发明公开了一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法及读取装置，所述方法包括如下步骤：步骤S1，当读取装置上电时，以第一步长在电子标签的工作频段区间改变其发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值；步骤S2，根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点；步骤S3，根据初步较优工作频点确定频点细步搜索区间，在该频点细步搜索区间以第二步长改变读取装置发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值；步骤S4，根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点。

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，特别是涉及一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法及读取装置。

背景技术

物联网(Internet of things)是目前信息网络化发展的重要趋势，被称为计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，无线射频识别技术RFID为物联网关键技术之一。RFID技术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，以其识别可无线读写、信号穿透能力强、距离远、使用寿命长、环境适应性好、可多标签同时识别、信息存储容易大和数据可改写等优点，近年来得到广泛应用。

传统的RFID标签读写时，通常都是先进行防碰撞偿试，然后每个读取装置占一个频点进行RFID标签的读写，标签反馈回来一个信号供读取装置解调识别，这种方式由于反馈回来的标签信号是静态信号，对于标签和天线的方向性有一事实上的要求，在某些特殊场合，对于这一静态信号，如果信号比较微弱时，读取装置很难接收，标签有可能无法识别。

为解决该问题，公开号为CN103902945A的中国专利申请提出了一种采用跳频扫描提高RFID标签识别率的方法，该方法具体步骤如下：(1)RFID标签读取装置通过固定频率向RFID标签发射读取信号，RFID标签反馈一个信号供RFID标签读取装置识别；(2)当步骤(1)中所述反馈信号较弱而不能被RFID标签读取装置识别时，RFID标签读取装置通过跳频连续扫描向RFID标签发射读取信号，RFID标签反馈连续信号供RFID标签读取装置识别，这些连续信号之间有明显的信号差异，RFID标签读取装置通过不断对比前后两次接收信号的变化值来捕捉细小的信号以读取标签数据，虽然通过该跳频扫描的方法可以提高RFID标签识别率，但对于陶瓷等材质的电子标签因为工作频段较窄，读取装置使用默认跳频操作读取效果也并不理想。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法及读取装置，以实现仅在读取装置上电时自动搜索电子标签最佳工作频点，从而提高电子标签识别率的目的。

为达上述及其它目的，本发明提出一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法，包括如下步骤：

步骤S1，当读取装置上电时，以第一步长在电子标签的工作频段区间改变其发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值；

步骤S2，根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点；

步骤S3，根据初步较优工作频点确定频点细步搜索区间，在该频点细步搜索区间以第二步长改变读取装置发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值；

步骤S4，根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点。

优选地，步骤S1进一步包括：

步骤S100，当读取装置上电时，根据所要盘点的电子标签的工作频段区间确定初始发射频率，并开启开启盘点使电子标签上电，接收并记录电子标签返回的RSSI值；

步骤S101，以第一步长改变读取装置的发射频率，持续接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值，得到多个发射频率下电子标签返回的RSSI值。

优选地，于步骤S2中，确定电子标签返回的RSSI绝对值最小时的发射频率作为该电子标签对应的初步较优工作频点。

优选地，步骤S3进一步包括：

步骤S300，以所述初步较优工作频点为中心，确定频点细步搜索区间；

步骤S301，对于每个标签，在其频点细步搜索区间选择一频点作为读取装置发射频率，开启开启盘点使电子标签上电，接收并记录电子标签返回的RSSI值；

步骤S302，以第二步长改变读取装置的发射频率，持续接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值。

优选地，所述第一步长大于第二步长。

优选地，于步骤S4中，确定在所述频点细步搜索区间电子标签返回的RSSI绝对值最小时的发射频率作为对应标签的最佳工作频点。

优选地，在步骤S1之前，还包括如下步骤：

S0，当读取装置上电时，设置其功率为最小，然后进入步骤S1。

优选地，于步骤S4之后，还包括如下步骤：

步骤S5，逐渐调大读取装置功率，并返回步骤S1再次在当前功率下自动搜索标签最佳工作频点，得到不同读取装置功率下的多个最佳工作频点。

步骤S6，选择读取装置功率较小时的最佳工作频点作为对应电子标签的最佳工作频点。

为达到上述目的，本发明还提供一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的读取装置，包括：

粗盘点模块，用于在读取装置上电时，以第一步长在电子标签的工作频段区间改变其发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI，并根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点；

精细盘点模块，用于根据初步较优工作频点确定频点细步搜索区间，在该频点细步搜索区间以第二步长改变读取装置发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值，并根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点。

优选地，所述读取装置还包括：

功率调整模块，用于在读取装置上电时，设置其功率为最小，然后启动所述粗盘点模块，并在所述精细盘点模块结束后多次逐渐调大读取装置功率，每次调整功率后重新启动所述粗盘点模块，在当前功率下再次自动搜索标签最佳工作频点，得到不同读取装置功率下的多个最佳工作频点，并选择读取装置功率较小时的最佳工作频点作为对应电子标签的最佳工作频点。

与现有技术相比，本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法及读取装置，通过在读取装置上电时，先以第一步长在电子标签的工作频段区间改变其发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI，根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点，然后根据初步较优工作频点确定频点细步搜索区间，在该频点细步搜索区间以第二步长改变读取装置发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值，并根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点，实现了在读取装置上电时自动搜索电子标签最佳工作频点，从而提高电子标签识别率的目的。

附图说明

图1为本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法的步骤流程图；

图2为本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的读取装置的系统架构图；

图3为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法，包括如下步骤：

步骤S1，当读取装置上电时，以第一步长在电子标签的工作频段区间改变其发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI(Received Signal StrengthIndication，接收信号强度指示)。

本发明基于的原理是：当读取装置，例如读写器，固定工作在某一频点盘点标签时，标签对不同频点返回的RSSI值不同，RSSI值(一般为负值如-95dBm)的绝对值越小表示信号越好，认为当前频点越合适。

具体地，步骤S1进一步包括：

步骤S100，当读取装置上电时，根据所要盘点的电子标签的工作频段区间确定初始发射频率，并开启开启盘点使电子标签上电，接收并记录电子标签返回的RSSI值。

在本发明具体实施例中，假设读取装置即读写器，盘点的电子标签的工作频段为840MHz-960MHz，则可选择该工作频段的下限作为读取装置的初始发射定频频率，例如840MHz，当然也可以选择初始发射定频频率为960MHz，本发明不以此为限。

当确定好读取装置的初始发射频率为840MHz后，读取装置开启开启盘点使电子标签上电，开启盘点流程并持续一定时间如500ms，接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)值。

步骤S101，以第一步长改变读取装置的发射频率，持续接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)值。

在本发明具体实施例中，假设第一步长为10MHz，则改变读取装置的发射频率为850MHz，继续盘点并持续一定时间如500ms，接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值，……，以此类推，此后每10MHz进行一次盘点，一直到电子标签频段的上限960MHz，并记录每次电子标签返回的RSSI值。

步骤S2，根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点。

一般来说，RSSI值的绝对值越小表示信号越好，认为当前频点越合适，因此，在本发明具体实施例中，则确定返回的电子标签RSSI值绝对值最小时的发射频率作为初步较优工作频点。例如，假设标签1在910MHz时RSSI绝对值最小，标签2在860MHz时的RSSI绝对值最小，标签3在940MHz时的RSSI绝对值最小，则标签1的初步较优工作频点为910MHz，标签2的初步较优工作频点为860MHz，标签3的初步较优工作频点为940MHz。

步骤S3，根据初步较优工作频点确定频点细步搜索区间，在该频点细步搜索区间以第二步长改变读取装置发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值。

具体地，步骤S3进一步包括：

步骤S300，以初步较优工作频点为中心，确定频点细步搜索区间。

在本发明具体实施例中，在初步较优工作频点附近，例如以该初步较优工作频点为中心±5MHz的范围作为频点细步搜索区间，假设标签1的初步较优工作频点为910MHz，标签2的初步较优工作频点为860MHz，标签3的初步较优工作频点为940MHz，则确定标签1的频点细步搜索区间为905MHz-915 MHz，标签2的初步较优工作频点为855MHz-865 MHz，标签3的初步较优工作频点为935MHz-945 MHz。

步骤S301，对于每个标签，在其频点细步搜索区间选择一频点作为读取装置发射频率，开启盘点使电子标签上电，接收并记录电子标签返回的RSSI值。

在本发明具体实施例中，以标签1为例，其频点细步搜索区间为905MHz-915MHz，则选择频点细步搜索区间的下限频点905MHz作为读取装置当前的发射频率，读取装置开启盘点使标签1上电，接收并记录标签1返回的RSSI值。

步骤S302，以第二步长改变读取装置的发射频率，持续接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值。

在本发明具体实施例中，第二步长的值应小于第一步长，例如第二步长选取1MHz，则改变读取装置的发射频率为906MHz，继续盘点并持续一定时间如500ms，接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值，……，以此类推，此后读取装置每改变1MHz的发射频率进行一次盘点，一直到该频点细步搜索区间的上限915MHz，并记录每次标签1返回的RSSI值。

步骤S4，根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点。

根据前面描述的原理，RSSI值的绝对值越小表示信号越好，认为当前频点越合适，因此，确定在频点细步搜索区间电子标签返回的RSSI值绝对值最小时的发射频率作为对应标签的最佳工作频点，后续对该电子标签进行读写操作或读温度操作时读取装置均使用该最佳频点，以标签1为例，假设其在读取装置发射频率为907MHz时返回的RSSI绝对值最小，则确定907MHz为标签1对应的最佳工作频点，后续读取装置对标签1进行读写操作或读温度操作时均使用907MHz的发射频率。

在本发明中，利用上述步骤S1-步骤S4进行标签频点搜索时可能会因为读取装置功率较大等原因导致标签在多个频点RSSI值差别不明显，这会导致搜索到的频点不准确，因此，优选地，于步骤S1之前，本发明之一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法，还包括如下步骤：

S0，当读取装置上电时，设置其功率为最小，然后进入步骤S1。

相应地，于步骤S4之后，还包括如下步骤：

步骤S5，逐渐调大读取装置功率，并返回步骤S1再次在当前功率下自动搜索标签最佳工作频点，得到不同读取装置功率下的多个最佳工作频点。

步骤S6，选择读取装置功率较小时的最佳工作频点作为对应电子标签的最佳工作频点。

也就是说，在本发明中，读取装置上电时不使用最大功率自动搜索标签最佳工作频点，而是从小功率开始，搜索出结果后逐渐调大读取装置功率再进行一次自动搜索标签最佳工作频点，最终会在不同功率下得到不同结果，采用功率较小时的结果作为最终的最佳工作频点，比如在读取装置25dBm时获取到标签1最佳频点为911MHz，30dBm获取到标签1最佳频点为913MHz，33dBm获取到标签1最佳频点为905MHz，最后则确定功率较小时获得的结果最准确，即采用911MHz作为标签1对应的最佳工作频点，这样做的目的是因为预先并不知道标签总数量,也不知道标签与天线的距离，如果仅使用最小功率可能距离远信号弱的标签不会被读到，而一开始如果就使用最大功率自动搜索，则会导致标签在多个频点RSSI值差别不明显，从而导致搜索到的频点不准确，因此本发明通过先使得读取装置的功率最小，并逐渐加大功率，从而保证读全所有标签。

图2为本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的读取装置的系统架构图。如图2所示，本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的读取装置，包括：

粗盘点模块20，用于在读取装置上电时，以第一步长在电子标签的工作频段区间改变其发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI(Received SignalStrength Indication，接收信号强度指示)，并根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点。

本发明基于的原理是：当读取装置固定工作在某一频点盘点标签时，标签对不同频点返回的RSSI值不同，RSSI值(一般为负值如-95dBm)的绝对值越小表示信号越好，认为当前频点越合适。

具体地，粗盘点模块20具体用于：

当读取装置上电时，根据所要盘点的电子标签的工作频段区间确定初始发射频率，并开启开启盘点使电子标签上电，接收并记录电子标签返回的RSSI值。

在本发明具体实施例中，假设该读取装置盘点的电子标签的工作频段为840MHz-960MHz，则可选择该工作频段的下限作为读取装置的初始发射定频频率，例如840MHz，当然也可以选择初始发射定频频率为960MHz，本发明不以此为限。

当确定好读取装置的初始发射频率为840MHz后，读取装置开启开启盘点使电子标签上电，开启盘点流程并持续一定时间如500ms，接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)值。

然后，以第一步长改变读取装置的发射频率，持续接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)值。

在本发明具体实施例中，假设第一步长为10MHz，则改变读取装置的发射频率为850MHz，继续盘点并持续一定时间如500ms，接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值，……，以此类推，此后每10MHz进行一次盘点，一直到电子标签频段的上限960MHz，并记录每次电子标签返回的RSSI值。

最后，根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点。

一般来说，RSSI值的绝对值越小表示信号越好，认为当前频点越合适，因此，则确定返回的电子标签RSSI值绝对值最小时的发射频率作为初步较优工作频点。例如，假设标签1在910MHz时RSSI绝对值最小，标签2在860MHz时的RSSI绝对值最小，标签3在940MHz时的RSSI绝对值最小，则标签1的初步较优工作频点为910MHz，标签2的初步较优工作频点为860MHz，标签3的初步较优工作频点为940MHz。

精细盘点模块21，用于根据初步较优工作频点确定频点细步搜索区间，在该频点细步搜索区间以第二步长改变读取装置发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值，并根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点。

具体地，精细盘点模块21具体用于：

以初步较优工作频点为中心，确定频点细步搜索区间。

在本发明具体实施例中，在初步较优工作频点附近，例如以该初步较优工作频点为中心±5MHz的范围作为频点细步搜索区间，假设标签1的初步较优工作频点为910MHz，标签2的初步较优工作频点为860MHz，标签3的初步较优工作频点为940MHz，则确定标签1的频点细步搜索区间为905MHz-915 MHz，标签2的初步较优工作频点为855MHz-865 MHz，标签3的初步较优工作频点为935MHz-945 MHz。

然后，对于每个标签，在其频点细步搜索区间选择一频点作为读取装置发射频率，开启盘点使电子标签上电，接收并记录电子标签返回的RSSI值。

在本发明具体实施例中，以标签1为例，其频点细步搜索区间为905MHz-915MHz，则选择频点细步搜索区间的下限频点905MHz作为读取装置当前的发射频率，读取装置开启开启盘点使标签1上电，接收并记录标签1返回的RSSI值。

以第二步长改变读取装置的发射频率，持续接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值。

在本发明具体实施例中，第二步长的值应小于第一步长，例如第二步长选取1MHz，则改变读取装置的发射频率为906MHz，继续盘点并持续一定时间如500ms，接收并记录盘点读到的电子标签的RSSI值，……，以此类推，此后读取装置每改变1MHz的发射频率进行一次盘点，一直到该频点细步搜索区间的上限915MHz，并记录每次标签1返回的RSSI值。

最后，根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点。

根据前面描述的原理，RSSI值的绝对值越小表示信号越好，认为当前频点越合适，因此，确定在频点细步搜索区间电子标签返回的RSSI值绝对值最小时的发射频率作为对应标签的最佳工作频点，后续对该电子标签进行读写操作或读温度操作时读取装置均使用该最佳频点，以标签1为例，假设其在读取装置发射频率为907MHz时返回的RSSI值最小，则确定907MHz为标签1对应的最佳工作频点，后续读取装置对标签1进行读写操作或读温度操作时均使用907MHz的发射频率。

优选地，本发明之一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的读取装置，还包括：

功率调整模块，用于在读取装置上电时，设置其功率为最小，然后启动粗盘点模块20，并在精细盘点模块21结束后多次逐渐调大读取装置功率，每次调整功率后重新启动粗盘点模块20，在当前功率下再次自动搜索标签最佳工作频点，得到不同读取装置功率下的多个最佳工作频点，并选择读取装置功率较小时的最佳工作频点作为对应电子标签的最佳工作频点。

也就是说，在本发明中，读取装置上电时不使用最大功率自动搜索标签最佳工作频点，而是从小功率开始，搜索出结果后逐渐调大读取装置功率再进行一次自动搜索标签最佳工作频点，最终会在不同功率下得到不同结果，采用功率较小时的结果作为最终的最佳工作频点，比如在读取装置25dBm时获取到标签1最佳频点为911MHz，30dBm获取到标签1最佳频点为913MHz，33dBm获取到标签1最佳频点为905MHz，最后则确定功率较小时获得的结果最准确，即采用911MHz作为标签1对应的最佳工作频点。

在本实施例中，如图3所示，本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法，步骤如下：

第一步，进行粗略盘点：打开读写器，设置读写器发射定频频率，并按粗步长Step1进行增加，启动盘点流程，记录每个定频频率时所读取到的标签的RSSI。

起始定频频率为为840MHz，开启盘点使RFID标签上电，开启盘点流程并持续一定时间如500ms(时间可根据实际需要调整)，记录盘点读到的标签的RSSI(Received SignalStrength Indication，接收信号强度指示)，继而设置读写器定频频率为850MHz，开启盘点流程并持续一定时间如500ms(时间根据实际需要调整)，记录盘点读到的标签的RSSI，……，此后每10MHz进行一次盘点，一直到960MHz，并记录每次返回标签的RSSI。

第二步，进行精细盘点：在粗略盘点的基础上，确定较优工作频点，在该较优频点附近(如±5MHz范围)以细步长Step2进行搜索，依次进行盘点流程，记录各频点的RSSI值。

经过840MHz-960MHz频段间隔为10MHz的粗略盘点后可得到标签大致在哪个频点性能较好，后续可进行间隔为1MHz的盘点。例如经过粗略盘点后得到标签1在910MHz时RSSI绝对值最小，标签2在860MHz时的RSSI绝对值最小，标签3在940MHz时的RSSI绝对值最小，可以在间隔1MHz盘点时分别使用905MHz-915 MHz、855MHz-865 MHz、935MHz-945 MHz进行间隔为1MHz的盘点并记录每个标签在每个频点的RSSI值。

第三步，经过间隔为1MHz盘点后可以通过再次比较标签在不同频点的RSSI值，得到对应标签的最佳工作频点，后续对该标签进行读写操作或读温度操作时均可使用该最佳工作频点。

综上所述，本发明一种可自动搜索电子标签最佳工作频点的方法及读取装置，通过在读取装置上电时，先以第一步长在电子标签的工作频段区间改变其发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI，根据记录的RSSI值确定电子标签的初步较优工作频点，然后根据初步较优工作频点确定频点细步搜索区间，在该频点细步搜索区间以第二步长改变读取装置发射频率并开启盘点，接收并记录每次电子标签返回的RSSI值，并根据记录的RSSI值确定对应电子标签的最佳工作频点，实现了在读取装置上电时自动搜索电子标签最佳工作频点，从而提高电子标签识别率的目的。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。