專利名稱：以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統的制作方法
技術領域：
本發明關于一種避免封包碰撞之無線射頻識別系統，特別是關于一種以多頻道傳
輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統。
背景技術：
無線射頻識別系統(RFID， Radio Frequency Identification)，主要是利用無線
電波傳輸數據，以達到自動辨識物體的一種先進技術，其主要包括兩個部份，無線射頻識別 標簽(RFID Tag)及無線射頻識別讀取裝置(RFID Reader)。 無線射頻識別標簽由一顆含唯一識別碼(UID)的芯片和天線單元，經特殊封裝技 術組裝而成。通常無線射頻識別依能量供應方式可區分為主動式和被動式兩種，其差異在 于主動式具有電池，被動式則無，因為被動式的標簽本身并無電源，其電能須透過讀取裝置 供應。而無線射頻識別讀取裝置則由天線、無線電收發模塊，以及數據處理模塊所構成。一 般而言，讀取裝置與標簽主要的互動關系包括 (1)由讀取裝置經由天線將電磁能量傳送出去，而標簽則利用本身的天線，接收從 讀取裝置所傳送的電磁能量，轉換為內部芯片工作所需的電能； (2)讀取裝置須接收由電子標簽將內部的識別碼經適當處理后所傳送出的數據， 進行辨識處理； (3)若電子標簽含有可寫入的內存，讀取裝置可將數據數據傳送至電子標簽，進行 數據輸入作業。 被動式標簽，因為不含電池，具有使用壽命長、體積小、價格便宜等優點。由于無線 射頻識別儲存的是數字數據，因此應用端可以利用加密或解密方式達到保密效果，且很適 合信息流通。在現今最主要的應用為航空旅客與行李管理系統、貨架及棧板管理、出貨管 理、物流管理等。 在某些情況下，無線射頻識別讀取裝置需要同時讀取多數無線射頻識別標簽，此 時讀取之標簽訊號可能會有碰撞問題，若是無線射頻識別標簽一個一個傳送訊號，讀取率
自然高，但是當多數無線射頻識別標簽同時經過無線射頻識別讀取裝置時，處理標簽訊號 碰撞的技術就很重要。 無線射頻識別系統的訊號碰撞(Signal Collision) —般可分為標簽訊號碰撞以 及讀取裝置訊號碰撞兩大類，前者是指同個讀取裝置同時收到多個標簽所返回的訊號，造 成無法準確判讀或誤判，后者則是同個標簽同時收到多個讀取裝置所發出的命令以致于造 成沖突。訊號碰撞會造成訊號傳遞失敗、流失，甚至訊號錯誤的解讀形成數據錯誤等等，形 成識別的阻礙。 目前在產業中解決無線射頻識別標簽傳輸發生訊號碰撞之方法多半采用分時多 任務傳輸處理(Time Division Multiple Access, TDMA)技術，控制各個無線射頻識別讀 取裝置在不同時間點進行訊號傳輸之發送，但是此種處理方式較適用于無線射頻識別讀取 裝置數目較少之無線射頻識別系統中， 一旦布建之無線射頻識別讀取裝置數目達到一 比例
發明內容
本發明所欲解決之技術問題 然而在習知技術中，以分時多任務傳輸處理之防止訊號碰撞技術有先天上之限 制，意即在布建的無線射頻識別讀取裝置達到一定數目時，易造成一個時間周期內的分時 頻率過高之問題，造成系統整體之可靠性降低。 緣此，本發明之一目的即是提供一種在無線射頻識別標簽回送標簽訊號時產生頻
移以避免封包碰撞之方法，確保無線射頻識別標簽在回送標簽信息至無線射頻識別讀取裝
置裝置不易發生訊號碰撞。 本發明解決問題之技術手段 本發明為解決習知技術之問題所采用之技術手段為一種以多頻道傳輸避免封包
碰撞之無線射頻識別系統，其包括有若干個無線射頻識別標簽群組及至少一無線射頻識別
讀取裝置。無線射頻識別標簽群組包括有至少一無線射頻識別標簽，同一個無線射頻識別
標簽群組中之無線射頻識別標簽以相同之傳輸頻段進行無線傳輸，而不同的無線射頻識別
標簽群組之無線射頻識別標簽以相異之傳輸頻段進行無線傳輸。各無線射頻識別標簽包括
有一微處理器，分別連接有一內存單元、一無線射頻收發模塊，用以收發預定之傳輸頻段之
無線信號。無線射頻識別讀取裝置包括有一微處理器，分別連接有一內存單元及一多頻道
無線射頻收發模塊，多頻道無線射頻收發模塊亦可以是若干個若干個無線射頻收發模塊，
用以收發對應于各個無線射頻識別標簽群組之傳輸頻段之無線信號。各個無線射頻識別標
簽群組之無線射頻識別標簽在同時與無線射頻識別讀取裝置收發無線信號時，由于各個無
線射頻識別標簽群組工作于不同之工作頻率，使各無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別
標簽之間避免發生封包碰撞。 本發明對照先前技術之功效 經由本發明所采用之技術手段，可以使得在無線射頻識別系統中無線射頻識別標 簽之數目增加時，利用簡易之硬件設計手段，有效地避免訊號封包碰撞之情形，使其得以維 持系統可靠性及數據傳輸之完整性，減少因封包碰撞造成之誤判或是數據讀取的遺漏。同 時，亦可以減少因布建無線射頻識別系統中無線射頻識別讀取裝置數量所需之大量成本花 費，有效降低硬件布建之成本。 本發明所采用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
圖1顯示本發明第一實施例之示意圖； 圖2顯示本發明第一實施例之系統組成方塊圖； 圖3顯示本發明第一實施例之無線射頻識別標簽之無線信號傳送示意圖；
圖4顯示本發明第二實施例之系統組成方塊圖。
具體實施例方式
圖1顯示本發明第一實施例之示意圖。如圖所示，無線射頻識別系統100包括若干個無線射頻識別標簽群組G1、 G2、 G3，其中無線射頻識別標簽群組G1包括有無線射頻識
別標簽la、 lb、 lc，無線射頻識別標簽群組G2包括有無線射頻識別標簽2a、2b、2c，無線射頻
識別標簽群組G3包括有無線射頻識別標簽3a、3b、3c。其中同一個無線射頻識別標簽群組
中之無線射頻識別標簽以相同之傳輸頻段進行無線傳輸，而不同的無線射頻識別標簽群組
之無線射頻識別標簽以相異之傳輸頻段進行無線傳輸，由于無線傳輸時，可能因內部組件
老化或外部環境干擾的因素，而造成訊號在傳送時的頻率漂移故以某一頻率之正負區間作
為傳輸頻段，以免遺漏訊號之接收。因此，各無線射頻識別標簽群組G1、G2、G3可分別經由
一以相異傳輸頻段傳輸之無線信號S1、S2、S3傳輸至一無線射頻識別讀取裝置4，并可將數
據傳輸至與無線射頻識別讀取裝置4連接之一主控設備5。本實施例中雖以三個無線射頻
識別標簽群組為例，但熟習此技藝者當知應用之群組數目并不受此限制。 參閱圖2，其顯示本發明第一實施例之系統組成方塊圖。如圖所示，本圖分別以圖
1中各個無線射頻識別標簽群組Gl、 G2、 G3其中之一無線射頻識別標簽作說明。以無線射
頻識別標簽群組G1之無線射頻識別標簽la為例，其包括一微處理器lla，分別連接有一無
線射頻收發模塊12a、一內存單元13a、一電能供應單元14a。其中內存單元13a儲存有一標
簽信息131a，標簽信息131a包括有一標簽識別碼132a及一標簽識別數據133a。 相似地，無線射頻識別標簽群組G2之無線射頻識別標簽2a包括一微處理器21a，
分別連接有一無線射頻收發模塊22a、一內存單元23a、一電能供應單元24a。其中內存單元
23a儲存有一標簽信息231a，標簽信息23la包括有一標簽識別碼232a及一標簽識別數據
233a。 與上述兩者相似地，無線射頻識別標簽群組G3之無線射頻識別標簽3a包括一微 處理器31a，分別連接有一無線射頻收發模塊32a、一內存單元33a、一電能供應單元34a。其 中內存單元33a儲存有一標簽信息331a，標簽信息33la包括有一標簽識別碼332a及一標 簽識別數據333a。 各無線射頻識別標簽la、2a、3a之無線射頻收發模塊12a、12b、12c分別工作于一 預定之傳輸頻段，用以收發具有該以相異傳輸頻段傳輸之無線信號Sl、 S2、 S3，并可將各無 線射頻識別標簽la、2a、3a之標簽識別碼132a、232a、332a或標簽識別數據133a、233a、333a 分別經由無線信號Sl、 S2、 S3發射出。 標簽識別數據133a、233a、333a —般包括有各種相關之信息，例如可包括有一標 簽剩余電力信息(用以估算剩余電力)、一標簽模式信息(用以決定睡眠模式或工作模 式)、一韌體版本信息(可更新韌體之版本)、一軟件版本信息(可更新軟件之版本)、一傳 輸頻寬信息(以決定頻率)、一傳輸功率信息(以決定傳輸功率)、一合法信息(用以過濾 其它偽標簽)、一標簽所屬廠商信息(顯示所屬廠商)及一標簽所屬群組信息(顯示所屬部 門)。 無線射頻識別讀取裝置4包括有一微處理器41，分別連接有一多頻道無線射頻收 發模塊42、一內存單元43以及一連接界面44。多頻道無線射頻收發模塊42用以收發對應 于各個無線射頻識別標簽群組G1、G2、G3之預定相異傳輸頻段之無線信號S1、S2、S3。而連 接界面44用以連接主控設備5，以將接收之數據傳輸至主控設備5儲存或進行數據處理。
參閱圖3，其顯示本發明第一實施例之無線射頻識別標簽之無線信號傳送示意圖。 如圖所示，由于各個無線射頻識別標簽群組G1、G2、G3以相異之傳輸頻段進行無線傳輸，故分別在頻率軸F上分別以頻率點fl、 f2、 f3表示。本實施例中，各無線射頻識別標簽群組 Gl、 G2、 G3之無線射頻識別標簽la、lb、lc、2a、2b、2c、3a、3b、3c為主動式無線射頻識別標 簽，利用其電能供應單元以供應所需電能，以主動地發射出無線信號Sl、 S2、 S3。當無線射 頻識別讀取裝置4接收自各無線射頻識別標簽群組G1、 G2、 G3發出之無線信號Sl、 S2、 S3 時，由于使用以相異之傳輸頻段，且各傳輸頻段間定義有預定之頻率安全間距，可使各無線 射頻識別標簽群組Gl、 G2、 G3之間避免因工作于相同頻率而發生封包碰撞之情形。本實施 例僅以主動式無線射頻識別標簽為例，但在該領域熟習此項技術者當知被動式無線射頻識 別標簽亦為可實施之方式之一，在此不再贅述。 參閱圖4，其顯示本發明第二實施例之系統組成方塊圖。如圖所示，本實施例與第
一實施例之系統組成大多相同，故相同之組件以相同圖號標示，不再贅述。相似地，本實施
例無線射頻識別系統100'之無線射頻識別讀取裝置4a包括有微處理器41，分別連接有若
干個無線射頻收發模塊42a、42b、42c、內存單元43以及一連接界面44。 其中各組件之功能與第一實施例相同，主要差異之處在于本實施例之無線射頻識
別讀取裝置4a以各個無線射頻收發模塊42a、42b、42分別對應于各無線射頻識別標簽群組
Gl、 G2、 G3之傳輸頻段，并用以收發各個無線射頻識別標簽群組Gl、 G2、 G3之無線射頻識別
標簽la、2a、3a之標簽信息131a、231a、331a。而其各個各無線射頻識別標簽群組G1、G2、G3
之間避免封包碰撞之方法及原理與第一實施例相同，故不在此贅述以求簡潔。 由以上之實施例可知，本發明所提供之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識
別系統確具產業上之利用價值，故本發明業已符合于專利之要件。惟以上之敘述僅為本發
明之較佳實施例說明，凡精于此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這
些改變仍屬于本發明之發明精神及以下所界定之專利范圍中。
權利要求
一種以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是，包括若干個無線射頻識別標簽群組，該無線射頻識別標簽群組包括有至少一具有標簽信息之無線射頻識別標簽，同一個無線射頻識別標簽群組中之無線射頻識別標簽以一相同之傳輸頻段進行無線傳輸，而不同的無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別標簽以相異之傳輸頻段進行無線傳輸；至少一無線射頻識別讀取裝置，包括有一多頻道無線射頻收發模塊，用以收發該各個無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別標簽之標簽信息。
2. 如權利要求1所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該無線射頻識別標簽包括有一微處理器，該微處理器連接有一內存單元及一無線射頻收發 模塊。
3. 如權利要求2所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該無線射頻識別標簽之微處理器更連接有一電能供應單元，用以提供該無線射頻識別標簽 所需之電能。
4. 如權利要求1所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該標簽信息包括有一標簽識別碼及一標簽識別數據，該標簽識別數據包括有一標簽剩余電 力信息、一標簽模式信息、一韌體版本信息、一軟件版本信息、一傳輸頻寬信息、一傳輸功率 信息、一合法信息、一標簽所屬廠商信息及一標簽所屬群組信息之一或其組合。
5. 如權利要求1所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該無線射頻識別讀取裝置更包括一連接界面，用以連接一主控設備。
6. —種以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是，包括 若干個無線射頻識別標簽群組，該無線射頻識別標簽群組包括有至少一具有標簽信息之無線射頻識別標簽，同一個無線射頻識別標簽群組中之無線射頻識別標簽以一相同之傳 輸頻段進行無線傳輸，而不同的無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別標簽以相異之傳輸 頻段進行無線傳輸；至少一無線射頻識別讀取裝置，包括有若干個無線射頻收發模塊，分別對應于該無線 射頻識別標簽群組之傳輸頻段，用以收發該各個無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別標 簽之標簽信息。
7. 如權利要求6所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該無線射頻識別標簽包括有一微處理器，該微處理器連接有一內存單元及一無線射頻收發 模塊。
8. 如權利要求7所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該無線射頻識別標簽之微處理器更連接有一 電能供應單元，用以提供該無線射頻識別標簽 所需之電能。
9. 如權利要求6所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該標簽信息包括有一標簽識別碼及一標簽識別數據，該標簽識別數據包括有一標簽剩余電 力信息、一標簽模式信息、一韌體版本信息、一軟件版本信息、一傳輸頻寬信息、一傳輸功率 信息、一合法信息、一標簽所屬廠商信息及一標簽所屬群組信息之一或其組合。
10. 如權利要求6所述之以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其特征是， 該無線射頻識別讀取裝置更包括一連接界面，用以連接一主控設備。
全文摘要
一種以多頻道傳輸避免封包碰撞之無線射頻識別系統，其包括若干個無線射頻識別標簽群組及至少一無線射頻識別讀取裝置。無線射頻識別標簽群組包括有至少一無線射頻識別標簽，同一個無線射頻識別標簽群組中之無線射頻識別標簽以相同之傳輸頻段傳輸，而不同的無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別標簽以相異之傳輸頻段傳輸。當無線射頻識別讀取裝置同時接收自各個無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別標簽所發出之無線信號時，由于以相異之傳輸頻段傳輸，使各無線射頻識別標簽群組之無線射頻識別標簽之間避免發生封包碰撞。
文檔編號G06K7/00GK101727565SQ20081021877
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者彭信堯, 李大永, 謝元寧 申請人:佛山市順德區漢達精密電子科技有限公司