RFID读写器和电子标签的防冲突机制介绍

发布时间:2017-12-18 10:03:17

摘要:正常情况下读写器某一时刻只能对磁场中的一张射频IC卡进行读写操作。但是当多张IC卡片同时进入读写器的射频场时,读写器怎么办呢?读写器需要选出唯一的一张卡片进行读写操作,这就是防冲突。常见的非接触式智能卡中的防冲突机制主要有:面向比特的防冲突机制,面向时隙的防冲突机制,位和时隙相结合的防冲突机制。      

   常情况下读写器某一时刻只能对磁场中的一张射频IC卡进行读写操作。但是当多张IC卡片同时进入读写器的射频场时,读写器怎么办呢?读写器需要选出唯一的一张卡片进行读写操作,这就是防冲突。

RFID读写器和电子标签

 

    防冲突机制是非接触式智能IC卡特有的问题。在接触式智能IC卡的操作中是不存在冲突的,因为接触式智能卡的读写器有一个专门的卡座,而且一个卡座只能插一张卡片,不存在读写器同时面对两张以上卡片的问题。常见的非接触式智能卡中的防冲突机制主要有以下几种:

    1.面向比特的防冲突机制。

    ISO14443A中使用这种防冲突机制,其原理是基于卡片有一个全球唯一的序列号。比如Mifare1卡,每张卡片有一个全球唯一的32位二进制序列号。显而易见,卡号的每一位上不是“1”就是“0”,而且由于是全世界唯一,所以任何两张卡片的序列号总有一位的值是不一样的,也就说总存在某一位,一张卡片上是“0”,而另一张卡片上是“1”。

    当两张以上卡片同时进入射频场,读写器向射频场发出卡呼叫命令,问射频场中有没有卡片。这些卡片同时回答“有卡片”;

    然后读写器发送防冲突命令“把你们的卡号告诉我”,收到命令后所有卡片同时回送自己的卡号。

    可能这些卡片卡号的前几位都是一样的。比如前四位都是1010,第五位上有一张卡片是“0”而其他卡片是“1”,于是所有卡片在一起说自己的第五位卡号的时候,由于有卡片说“0”,有卡片说“1”,读写器听出来发生了冲突。

    读写器检测到冲突后,对射频场中的卡片说,让卡号前四位是“1010”,第五位是“1”的卡片继续说自己的卡号,其他的卡片不要发言了。

    结果第五位是“1”的卡片继续发言,可能第五位是“1”的卡片不止一张,于是在这些卡片回送卡号的过程中又发生了冲突,读写器仍然用上面的办法让冲突位是“1”的卡片继续发言,其他卡片禁止发言,最终经过多次的防冲突循环,当只剩下一张卡片的时候,就没有冲突了,最后胜出的卡片把自己完整的卡号回送给读写器,读写器发出卡选择命令,这张卡片就被选中了,而其他卡片只有等待下次卡呼叫时才能再次参与防冲突过程。

RFID读写器和电子标签


    上述防冲突过程中,当冲突发生时,读写器总是选择冲突位为“1”的卡片胜出,当然也可以指定冲突位为“0”的卡片胜出。

    上述过程有点拟人化了,实际情况下读写器是怎么知道发生冲突了呢?在前面的数据编码中我们已经提到,卡片向读写器发送命令使用副载波调制的曼侧斯特(Manchester)码,副载波调制码元的右半部分表示数据“0”,副载波调制码元的左半部分表示数据“1”,当发生冲突时,由于同时有卡片回送“0”和“1”,导致整个码元都有副载波调制,读写器收到这样的码元,就知道发生冲突了。

    这种方法可以保证任何情况下都能选出一张卡片,即使把全世界同类型的所有卡片都拿来防冲突,最多经过32个防冲突循环就能选出一张卡片。缺点是由于卡序列号全世界唯一,而卡号的长度是固定的,所以某一类型的卡片的生产数量也是一定的,比如常见的Mifare1卡,由于只有4个字节的卡序列号,所以其生产数量最多为2的32次方,即4294967296张。

    2.面向时隙的防冲突机制

    ISO14443B中使用这种防冲突机制。这里的时隙(timeslot)其实就是个序号。这个序号的取值范围由读写器指定,可能的范围有1-1、1-2、1-4、1-8、1-16。当两张以上卡片同时进入射频场,读写器向射频场发出卡呼叫命令,命令中指定了时隙的范围,让卡片在这个指定的范围内随机选择一个数作为自己的临时识别号。然后读写器从1开始叫号,如果叫到某个号恰好只有一张卡片选择了这个号,则这张卡片被选中胜出。如果叫到的号没有卡片应答或者有多于一张卡片应答,则继续向下叫号。如果取值范围内的所有号都叫了一遍还没有选出一张卡片,则重新让卡片随机选择临时识别号,直到叫出一张卡片为止。

    这种办法不要求卡片有一个全球唯一序列号,所以卡片的生产数量没有限制,但是理论上存在一种可能,就是永远也选不出一张卡片来。

    Felica采用的也是这种机制。

    3.位和时隙相结合的防冲突机制

    ISO15693中使用这种机制。一方面每张卡片有一个8字节的全球唯一序列号,另一方面读写器在防冲突的过程中也使用时隙叫号的方式,不过这里的号不是卡片随机选择的,而是卡片唯一序列号的一部分。

RFID读写器和电子标签


    叫号的数值范围分为0-1和0-15两种。其大体过程是,当有多张卡片进入射频场,读写器发出清点请求命令,假如指定卡片的叫号范围是0-15,则卡片序列号最低4位为0000的卡片回送自己的7字节序列号。如果没有冲突,卡片的序列号就被登记在PCD中。然后读写器发送一个帧结束标志,表示让卡片序列号最低4位为0001的卡片作出应答;之后读写器每发送一个帧结束标志,表示序列号的最低4位加1,直到最低4位为1111的卡片被要求应答。如果此过程中某一个卡片回送序列号时没有发生冲突,读写器就可选择此张卡片;如果巡检过程中没有卡片反应,表示射频场中没有卡片;如果有卡片反应的时隙发生了冲突,比如最低4位是1010的卡片回送卡号时发生了冲突,则读写器在下一次防冲突循环中指定只有最低4位是1010的卡片参与防冲突,然后用卡片的5-8位作为时隙,重复前面的巡检。如果被叫卡片的5-8位时隙也相同,之后再用卡片的9-12位作为时隙,重复前面的巡检,依次类推。读写器可以从低位起指定任意位数的序列号,让卡号低位和指定的低位序列号相同的卡片参与防冲突循环,卡片用指定号前面的一位或4位作为时隙对读写器的叫号作出应答。由于卡片的序列号全球唯一,所以任何两张卡片总有某个连续的4位二进制数不一样,因而总能选出一张卡片。需要指出的是,当选定的时隙数为1时,这种防冲突机制等同于面向比特的防冲突机制。

    另外需要说明的是,TTF(Tag Talk First)的卡片一般是无法防冲突的。这种卡片一进入射频场就主动发送自己的识别号,当有多张卡片同时进入射频场时就会发生不读卡的现象。这时只有靠卡片的持有者自己去避免冲突了。

RFID读写器和电子标签


 

高频读写器厂家


请继续浏览相关产品与解决方案,或点击右边下载: RFID读写器产品以及应用方案介绍  
R2000芯片,工业读写头,智能工具柜,RFID技术
超高频UHF远距离射频标签读写器UR6258
RFID超高频UHF远距离射频标签读写器UR6258,基于IMPINJ R2000芯片深度开发,支持EPC global UHF 1 Gen 2/ISO 18000-6C ISO 18000-6B射频识别技术协议,4个外部TNC天线接口,支持独立设置天线功率,支持天线自动微调和天线故障检测,主要应用于智能仓储管理、图书管理、智能制造、工业识别、档案定位、印鉴卡、卷宗、证照盘点、智能工具柜、工具
详情>>
射频天线,智能工具柜,医疗耗材,档案管理
超高频(UHF)射频识别圆极化天线UA2626
RFID超高频(UHF)射频识别圆极化天线UA2626,采用工业化设计,聚碳酸酯(PC)外壳材质,工业等级可达IP65,支持最大功率达到100W。已广泛应用于智能制造、工业识别、仓储进出库管理、智能书柜、工具车、工具库房、会展人员签到、定位、车辆管理、智能称重、门禁考勤、动物管理系统等无线射频识别(RFID)系统。
详情>>
图书管理,档案管理,标签inlay
高频(HF)机要档案不干胶电子标签HT6507
RFID高频(HF)机要档案不干胶电子标签HT6507,采用NXP I CODE II芯片,结合针对图书档案管理开发的铝蚀刻天线,保障了识别过程中的优秀性能,标签由离型底纸,胶层,标签inlay,面纸组成,广泛用于图书管理、档案管理、机要文件、人事档案、医疗耗材管理、啡麻醉特殊药品管理、档案定位、印鉴卡、卷宗、证照管理、设备巡检等射频识别领域。
详情>>
超高频抗金属,射频标签,智能工具柜
超高频UHF射频识别抗金属电子标签UT9135
RFID超高频UHF射频识别抗金属电子标签UT9135,采用工业ABS塑料/金属屏蔽材料/环氧树脂罐封以及超声波焊接而成,高强度封装可应用于各类恶劣的工作环境,特殊的天线设计使得标签具有远距离读取能力。适用于露天电力设备巡检、仓储托盘管理、隧道巡查、智能工具柜、资产管理、工业识别、建材管理、车辆管理、仓储管理、户外资产、电力设备及汽车部
详情>>
智能书架,医疗耗材,档案管理,RFID技术
高频13.56MHz射频识别技术读写器HR7748
高频HF射频识别技术读写器HR7748,是一款高性能的ISO/IEC15693 RFID技术协议电子标签阅读器,射频输出功率0.5-5W可软件调节,12路天线SMA接口,主要应用于智能书架、新零售无人值守柜、档案定位、印鉴卡、卷宗、证照、密集识别盘点、机要档案管理、耗材管理等领域。
详情>>
机要文件,档案管理,试管试剂管理,RFID技术
高频HF射频识别技术阅读器HR7738
RFID高频HF射频识别技术阅读器HR7738,是高性能ISO/IEC 15693 RFID技术协议电子标签阅读器,射频功率0.5-5W可调节,有效距离达至100cm以上,8路天线SMA接口,处理速度超过120张/秒,主要应用于智能书架、机要文件、人事档案、档案定位、印鉴卡、卷宗、证照管理、 智能文件柜 、 试管试剂管理 、 机要档案盘点 、耗材管理等领域。
详情>>
智能书柜,档案管理,医疗耗材,射频天线
高频13.56MHz天线调谐模块HA1026
RFID高频13.56MHz天线调谐模块HA1026,可针对不同的应用环境和客户要求尺寸调制13.56MHz标准频率天线,产品已大规模应用于图书馆智能书柜、智能档案定位、新零售无人售货柜、智能制造、工业识别、食堂、快餐、自选餐厅智盘快速结算、档案定位、印鉴卡、卷宗、证照盘点、药品寄售柜、商品定位、行业机要档案管理、流利架、珠宝管理、自助洗衣服务
详情>>
超高频不干胶标签,档案管理,医疗耗材
超高频UHF射频识别不干胶电子标签UT6757
RFID超高频UHF射频识别不干胶电子标签UT6757具有独特的标签天线设计,能够远距离多标签读取的优异性能,被广泛用于商品物流、图书标签、文件管理、档案管理、医疗耗材、印鉴卡、卷宗、证照盘点、医疗耗材、仓库货物标签、产品标志、物品防伪等射频识别场合。
详情>>
智能书架
智能书柜在共享图书,漂流柜,微型图书馆应用介绍
RFID智能书架采用射频自动识别技术,通过安装在书架上的HA9428高频层架天线,可以实时阅读贴有图书标签的书。提供图书定位、自助借还图书、实时盘点、在线监控、自动上架等功能。智能书架与智能文档管理系统一起,实现了对图书、文档、汽车合格证、银行票据、抵押证件、印鉴卡、医疗高值耗材等的实时监控管理,使您能够快速识别借还的标的物、快
详情>>
档案管理
射频识别技术在档案管理中的应用方案
RFID档案管理是指在现有档案管理技术种引入射频识别等技术,在每个档案盒/每页/每份份档案上粘贴RFID电子标签,通过RFID读写器或手持终端,在档案录入、入库、盘点、借阅、归还、实时定位、档案注销等流通过程的全程自动快速识别管理,实现档案身份登记、定位管理、档案自动盘点、智能分析等功能,最大限度优化档案管理流程,降低接收、盘点和查
详情>>
档案管理,智能工具柜,医疗耗材
超高频UHF智能柜安卓ANDRIOD控制器UKA02
RFID超高频UHF智能柜安卓ANDRIOD控制器UKA02,内置基于R2000高性能芯片开发的把端口超高频读写器、安卓系统、录像模块、4G全网通/WIFI/以太网通信模块以及大尺寸的高分辨率彩色宽屏接口,具有电插锁/磁力锁接口、RS232、RS485、USB等扩展接口。主要应用于智能工具车、智能工具柜、档案管理、智能书架、智能零售柜、智能钥匙柜、智能药品柜、医疗
详情>>
服装门店
服装门店中的试衣魔镜,智能收银,快速盘点,智慧试衣间,顾客行为收集应用RFID技术介绍
服装卖场作为服装企业销售一线阵地,能否发挥最大效用决定企业的成败。随着射频识别技术引入服装卖场的管理,卖场最重要的两个因素——顾客和服装可以更智能地管理,服装卖场原本的会员管理、服装库存盘点、收发货、商品查找、配货、防盗等可以更有效地管理。而且,结合物联网大数据技术,对RFID在服装卖场收集的顾客行为数据进行深入分析,可以
详情>>
血液管理
射频识别技术在血液血袋冷链管理中的应用介绍
血液作为特殊的医疗重要材料,可以解决医疗,特别是外科的很多问题,但血液的流通又是多种疾病的传播途径,为了保障血液的安全,必须低温保存。如何保证各袋血液的安全准确管理,特别是各袋血液的流动过程全程追溯,是血液血袋管理的首要任务。RFID具有射频多标签识别功能,具有世界唯一ID号,高频HR7748读取器使用13.56MHz频率,不受液体干扰,
详情>>
血样采集卡
射频识别技术在生物血样卡/DNA信息卡管理应用解决方案
生物采血卡是公安政法系统的重要物证,包含了采血卡所代表人的所有DNA信息,是打击犯罪、人员管理、病理调查等重要信息资料。血液样卡管理因其数量多、体积小、保存时间长而成为管理的大难题。基于RFID标签的公安生物采血卡管理系统拥有唯一的“身份证”,可以在采血卡中放入射频识别芯片,让采血卡从头开始使用。从血液收集卡的血液收集卡中提
详情>>
药品耗材
自动识别技术在医疗药品耗材管理应用解决方案
RFID医疗耗材管理利用射频识别技术建立完善的高附加值医疗耗材跟踪和回溯系统,是解决从医疗耗材购买项目和数量确定到耗材自动存储、出库、患者手术中自动使用精准等高附加值耗材管理现状的最佳解决方案。各医疗消耗品可以追溯到供应商、制造商、使用者,同时可以随时动态查询高附加值消耗品的实时库存、会计和支付状态,为今后的统计分析提供详
详情>>
试剂生物样本柜
智慧医疗试剂和生物样本管理解决方案
智能试剂和样品柜采用RFID射频识别技术,在试剂柜中间板上安装HA1026天线,自动识别试剂和样品信息,检测存储状态,并在云平台上实时共享数据。与系统管理软件一起盘点、定位、控制试剂和样品信息流通的整个过程。极大地解决目前的试剂和样品管理中管理不协调、清点时间消耗、数据出错的可能性等问题,提高数据准确性,减少医疗事故。
详情>>
上一篇:高频ISO14443A标准Mifare系列IC卡简介
下一篇:高价耗材中RFID技术防伪管理应用方案