CN102129579B - 一种改进iso-18000-7国际标准标签读写方式的***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明针对以ISO-18000-7国际标准为代表的读写器对标签数据进行读写的费时耗电的问题，提出了一种利用无线数据通信中，无线数据信号本身所具有的区别于其它无线信号的射频特征，及其可以通过无线收发机本身进行快速识别的特点，将具有所需射频特征的信号定义为一种要求标签执行某个或某组预先确定的动作的指令信号，同时利用跳转标签工作频道的方法，从根本上解决了以有源电子标签为代表的，具有低功耗要求的无线通信设备电池寿命问题。结合固定时隙分配的方式，极大地提高了ISO 18000-7标准读写标签的速度和效率。尽管ISO 18000-7定义的是433兆频段的电子标签***，但本发明所提供的方法可适用于任何其它无线通信频段和无线通信***。

Description

一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***和方法

技术领域

本发明涉及有源电子标签的国际标准，特别是ISO-18000-7标准中对标签的整个信息读写过程。

背景技术

ISO-18000-7(以后简称标准)是一个公认成熟和具有广泛影响的433兆有源电子标签国际标准，并已在美军中开始使用。其中所采用的各种方法，特别是其中最重要的环节-对标签信息的读写方法无不受到人们的极大关注，工程师们也不断努力地对其加以改进，本发明便是这样一种努力。

在标准中，***对标签信息的读写过程是这样来进行的：为了省电的目的，标签平常处于一种使用内部时钟进行控制的周期性睡眠，苏醒后监听唤醒信号一瞬间的状态，由于内部时钟的误差及其它各种原因，标签在一个睡眠周期中苏醒的时间是随机的。读写器通过向标签连续发射2.45-4.8秒的唤醒信号，先将所有读写器信号覆盖范围内的标签唤醒，使其进入一种等待接收来自读写器指令信号的状态。标签在接收到指令信号后将继续保持这种接收状态至少30秒钟，然后回到睡眠状态，除非在等待期间接收到来自读写器的指令信号。所有标签被唤醒后，读写器将首先以广播的方式向所有标签发射采集标签信息的指令，在这个指令中，包含有传给标签的时间信息，初始时隙数量N(由于***并不知道被唤醒的标签的总的数量，这里的N也是一个经验值)的信息等，每个标签在收到这个指令信息后，都将产生一个≤N的属于自己的随机整数I，同时进行时间同步，并在读写器安排的N个通信时隙中的第I个时隙向读写器发射信息；由于I是随机产生的，其不可能与读写器提供的N个时隙一一对应，因而，在N个时隙中，可能出现多个标签在同一时隙中发射信息从而造成碰撞的情况，同时又有一些时隙轮空而没有标签发射信号的状况，读写器将根据每次窗口中发生碰撞和轮空的几率，调整时隙窗口的数量。每个标签每次在接收到读写器采集信息的指令后，只发射一次信号。在接收到读写器返回的发射成功的回执信息后，将根据读写器的指令(取决于标签本身的类型和应用需要)要么进入随眠状态，要么继续处于接收状态等待读写器新发射的点对点信息读写指令。

对于那些在该轮信息采集过程中因为信号碰撞的原因没有发射成功的标签，则需要等待读写器以广播方式发布的新一轮标签信息采集指令，并产生新的随机数，并在读写器新提供的M个时隙窗口中相应的时隙位置发射，如此反复进行直到完成对所有被唤醒的标签的信息读写为止。参见ISO-18000-7国际标准。

这里存在的问题是：以上整个标签信息读写过程，实际上是先将一个标签随机苏醒后的监听过程，变成为所有标签同时等待接收读写器指令的非随机过程，然后在每一轮读写器采集标签信息的过程中，再利用标签自身产生随机数的方法，将标签发射信号的过程再次变回到一个随机的过程，这样做将使整个读写过程变得非常漫长。其次，由于标签在整个读写器读写标签的多个重复过程中，都必须要处于随时等待接收读写器工作安排指令信号的接收状态，直到其完成与读写器的信息交流，这就使得标签长期处于高耗电的状态。其结果读写器对标签的每次读写过程不仅需要花费大量的时间，而且还会消耗标签大量的能量，从而降低电池的使用寿命。这种方法显然不能适用于对快速移动中标签的读写，也不能支持一般实时定位的功能。

另外在现有的数据通信中，信息是以数据包的形式来传输的，而一个数据包又必须要包括同步信息，地址信息，数据信息和数据校正几个部分。因而，要从一个数据包中获取信息，就必须要接收完整个数据信号包才能对数据信号包进行解析，这已是一种不成文的规定。但在实际应用中的一些特殊场合，这样做的将会浪费接收机大量的时间和消耗掉接收机大量的能量。特别是对于那些包括有源电子标签在内的使用电池驱动无线通信设备而言。因为对无线信号而言，除了前述的数据信息特征以外，其频率特征，调制特征和编码特征也是无线数据信号包区别于其它无线信号的基本特征，而且这些特征是可以通过无线接收机本身就可以快速识别的，而不需要接收完整个数据信号包来识别。

发明内容

本发明针对以ISO-18000-7国际标准为代表的，读写器对标签数据进行读写的上述费时耗电的问题，提出了一种简单有效的，基于交互式智能电子标签I-RFID(以后简称标签)和固定时隙分配结合的海量标签信息快速读写***和方法。尽管ISO 18000-7所定义的是433兆无线频段上的有源电子标签***，但本发明所提供的***和方法可以适用于任何其它无线通信频段，和任何其它具有低功耗要求的双向无线通信***。因而本发明的标签定义也就包括了其它频段上具有低功耗节电要求的无线通信设备。

本发明***所使用的硬件除现有ISO-18000-7标准中涉及的所有硬件外，还包括一个与读写器结构相同的协调器。***中协调器与读写器分别工作在不同的频道上，读写器和协调器与管理计算机相连接，协调器也可独立工作。标签通过时分和快速跳转频道的方式，可分别工作在协调器和读写器所工作的两个不同频道上。参见说明书附图1。

本发明利用了无线数据通信中，无线数据信号本身所具有的区别于其它无线信号的射频特征，及其可以通过无线收发机本身进行快速识别的特点，只需在标签睡眠苏醒后的瞬间监听非常有限的时间(足以对所接收到的信号进行识别判断)，如果判断的结果是无关信号(无信号，或调制或编码方式不同的射频信号)，则立即停止接收并回到周期性睡眠监听的状态。而将那些具有相关特征的射频信号预先定义为需要标签执行某些简单动作的指令，这就极大地缩短了标签每次睡眠苏醒后的监听时间，大大延长了标签电池使用寿命，同时也给标签的工作方式带来更大的灵活性。参见说明书附图2

本发明中的标签平常处于周期性睡眠，苏醒后唤醒频道上监听唤醒信号一瞬间的低功耗状态。而协调器工作在唤醒频道上。当需要标签工作时，协调器将在唤醒频道上根据标签的睡眠苏醒周期的长短，在一段短的时间内以广播的方式，连续不间断的向标签发射唤醒指令信号，当标签接收到唤醒信号后将跳转到读写器的工作频道上与读写器进行通信，或执行唤醒指令所定义的其它动作；本发明将只需要通过标签自身的无线收发机硬件就可以识别的，区别于其它射频信号的一种特定射频信号，定义为一个专用的广播唤醒指令；这个指令定义了标签在接收到这个指令后需要执行的一个或一组动作；而这一个或一组需要标签执行的动作程序是预先储存在标签中的；凡能够识别这个特定射频信号的标签无一例外地在接收到该信号后都将执行这个指令所定义的动作；这里“识别”的定义是指该信号与标签睡眠苏醒后在监听信号时使用了相同的工作频道，或者使用了相同的频道和相同的调制方式，或者频道，调制方式和编码方式都完全相同。这里所述的特定射频信号可以是在唤醒频道上具有一定强度的任意射频信号；也可以是在唤醒频道上具有一定信号强度且与标签在唤醒频道上采用相同通信调制方式的任意射频信号；还可以是在唤醒频道上具有一定信号强度的，且与标签在唤醒频道上采用相同通信调制方式和编码方式的任意射频信号；这个特定射频信号可以只是一个标签可以识别的一般意义上的数据信号包任意一部分都具有的特征，例如强度特征和调制方式特征，这些特征不需要采用信号同步就可以识别，而编码特征则需要信号同步才可以识别。

当这个特定射频信号是一个一般意义上的数据信号包任意一部分都具有的特征信号时，协调器可通过连续不间断地向标签发射完整数据信息包的方式，向标签传送更多的新的信息。而此时我们可将这个特定射频信号指令定义为要求标签在接收并识别出这个特定信号后，立即继续在协调器频道上接收信号，直到标签通过继续接收信号获取更多信息后，能够更加准确地识别该信号与标签本身的关系，对于无关信号立即停止接收并进入周期性睡眠苏醒后监听唤醒信号一瞬间的状态，对于相关信号，则继续接收直到能够做出判别，并根据判别结果采取相应动作为止。这样当标签采用周期性睡眠，苏醒后监听信号时，我们每次只需要化非常有限的时间来监听信号，而不需要每次苏醒后都要监听能够接收完整个信号包长的一段时间。采用这种方式时，只有当可能有标签需要接收的有效信号时，即探测到具有有效数据信号包特征的这个非常短的特定射频信号后，标签才将原定的监听时间延长，通过延长接收继续获取更多信息后再决定下一步的动作。参见说明书附图3

这个在唤醒频道上的特定射频信号所定义的标签需要执行的动作，不能与协调器在唤醒频道上发射唤醒信号相互干扰，其可以是标签在唤醒频道上继续接收信号的动作，也可以是在读写器频道上与读写器进行通信的动作，还可以是标签与它所连接的设备的互动动作。为了省电的目的，这里标签在睡眠苏醒后监听唤醒信号的时间，是保证标签每次监听都能清楚识别出这个特定射频信号所需的最短时间，一般为一百微秒左右。

由于标签在睡眠苏醒后的监听信号的瞬间是随机的，因而不可能预先确定标签开始监听的时间，正好位于唤醒信号的某个特定位置，因此，为了让标签在尽可能短的监听时间内接收到一个可供标签识别的完整的射频信号，唤醒信号应该是一种既没有固定起始点也没有固定终结点的短周期重复信号。例如形状完全相同的连续的若干个或若干组方波信号，每个或每组方波的形状变化的周期都非常短。因而，无论标签在睡眠中任何时候苏醒开始监听，标签都可以立即接收到这种短周期重复信号，并利用所接收到的1个或多个这种短周期重复信号，就可立即对所接收的信号进行识别和判断。参见说明书附图4

针对ISO-18000-7标准的情况，这个指令信号要求标签在接收到这个指令后，不需要做任何随机延时，立即跳转到读写器工作频道fn上(不同于协调器工作的唤醒频道)，向读写器发射包括自身ID的基本信息，(参考ISO-18000-7标准中，在信息采集阶段读写器以广播方式向标签所发射的命令)，并在发射后等待接收来自读写器的回执信息一段给定的时间。标签将根据回执信息中的要求，来决定是停止继续发射身份信息，回到周期性睡眠苏醒后在唤醒频道上监听指令信号的状态，还是执行回执信息中读取UDB信息等与读写器进行更多的双向信息交流的安排，包括密码认证，更多数据的读写，以及与传感器等的交互等。参见说明书附图5

这里需要说明的是，当读写器通过发射回执的方式告诉标签已经成功地接收到标签发来的基本身份信息后，如果读写器和部分标签之间还需要更长时间的信息交流，例如身份认证以及大数量的读写等，而且这部分标签的数量也较多时，为了减少信号碰撞，***可将对标签的信息读写分为两个阶段来进行。即标签基本身份信息采集阶段和更多双向信息交流阶段。前者只负责采集包括ID在内的标签的基本信息，标签发射这样信息所需的时间一般都较少，对于大部分应用来讲已经足够，例如只读标签。而后者则往往需要标签与读写器之间进行多次反复读写，并占用较多的通道时间。因而，在***完成对所有标签基本信息采集后，可把对这部分需要更多信息交流的标签，安排在基本信息采集阶段结束，进入更多信息交流阶段后，按照先来先到的原则分配在不同的时间段内进行。如果某个标签由于各种原因在预先安排的时间段内不能完成所需要的双向信息交流，读写器则会按时间顺序，将其安排在已经安排了的时间段后面。参见图说明书附图5

第一阶段基本信息采集所需的时间，可以根据实际情况凭经验确定，一般只需要几秒钟的时间，必要时第一阶段的信息采集还可采用两次唤醒两次采集的方式。如果采用两次唤醒两次采集的方式，经过第一次唤醒处理的标签，在收到回执后回到在唤醒频道上周期性睡眠苏醒后监听的状态前，还应该进入完全休眠而不监听任何信号的状态一小段时间，以免在第二次发射唤醒信号时被再次唤醒。

如果在这段给定的时间内标签不能接收到读写器的回执信息，标签将以预先定义的延时方式(具体延时方法可以参考本公司专利“基于交互式电子标签技术的防碰撞方法”，专利申请号：201010194562.6)重新发射自身的身份信息，直到接收到来自读写器的回执信息，或重复发射次数/时间超过预先设定的值，而回到周期性睡眠苏醒后在唤醒频道上监听指令信息的状态。参见说明书附图6。这里需要说明的是，标签在一开始接收到专用唤醒指令信号时，并不需要进行任何随机延时就立即进行发射，因为其本身已经处于一种随机苏醒随机发射的状态。只有在标签因为发生碰撞而不能接收到来自读写器的回执信号时，才采用随机延时的方式来进行发射。而且在采用随机延时发射时，并不受等待读写器新一轮时隙安排的限制。除此之外，随机延时的方式也可以不通过标签重新产生一个随机数的方法来实现，而可以利用标签自身ID号的唯一性，以及具有不同ID号标签的出现本身就具有随机性的这种特性来实现。参见说明书附图3及“基于交互式电子标签技术的防碰撞方法”防碰撞专利说明书。

***结构

本发明***所使用的硬件除现有ISO-18000-7标准中涉及的所有硬件外，还包括一个与读写器结构相同的协调器。***中协调器与读写器分别工作在不同的频道上，标签通过时分和快速跳转频道的方式，可分别工作在协调器和读写器所工作的两个不同频道上。参见说明书附图1。在同一个区域中，可以有多个协调器和读写器存在，此时，不同的协调器和读写器可以工作在不同的频道上。需要说明的是：

1，这里协调器只在需要标签工作时，在唤醒工作频道上，通过在一段短的时间内，(这段时间的长度一般应大于标签睡眠苏醒周期，以保证所有需要唤醒的标签，都能收到这个唤醒信号而被唤醒)以广播的方式，连续背靠背无间隙地向标签发射的相同指令信号。协调器只在唤醒频道上单一发射信号而不接收来自标签的信号；而读写器则可以在读写器工作频道上与标签进行双向通信。

2，在ISO-18000-7标准中协调器所执行的任务比较单一，仅只在需要的时间和地点发射一定时间的单一指令信号。因而可以不与计算机连接而独立工作。

3，标签中预先储存有对应于唤醒指令的工作模式程序。

4，标签，协调器和读写器都是由高度集成的微功率单芯片无线收发机和单片机制成，单芯片收发机可以工作在多个不同的频道上，并可以在不同频道之间实现快速跳转。每个单芯片收发机都有一个全世界独一无二的厂家编号(烧录在芯片中)，为了降低功耗，增强***抗干扰的能力和***工作的可靠性，稳定性和安全性，建议***所使用的单芯片微功率无线收发机，采用直序频通信技术。为了使用方便，建议***使用国际通用的ISM免费频段。

5，协调器和读写器的工作频道应该尽可能分开以减少可能的信号干扰。

6，在特殊情况下，读写器也可以通过时分的方式来承担协调器和读写器两项工作。

***工作原理

标签采用平常处于周期性睡眠，苏醒后监听信号一瞬间的工作方式来达到省电的目的。标签睡眠时只有RC内部时钟在工作，整个标签的耗电非常低，一般只有1uA左右。标签苏醒后首先要开启晶振和频综，晶振和频综需要1ms左右的稳定时间，稳定后标签即可进入监听状态，等待协调器的发来的指令信号。一般标签在接收状态时的耗电在20mA左右。尽管标签真正工作的机会非常有限，但一当需要标签工作时，又需要标签在尽可能短的时间内进行反应，因而，标签的睡眠苏醒周期又不能太长，一般在1秒左右。这样标签的平常的待机功耗就分为2个部分，一是休眠RC时钟耗电，另外就是每秒一次启动的监听过程耗电。如果每次监听时间为10ms，则标签因为每秒监听一次，产生的平均耗电为0.01x 20mA＝200uA左右。

假如实际应用每天需要对标签读写十次，每次5k的数据读写量，如果数据读写速率为100k/s，则总共工作时间不超过1秒。因而，标签真正为工作消耗的电流平均为：20mA/(60x 60x24)＝0.2uA.显然，标签真正耗电是在周期性睡眠苏醒后监听瞬间的耗电。因为每秒监听一次每天则需要监听86400次。因而如何降低标签每次睡眠苏醒后的监听时间，就成为延长标签电池使用寿命的关键。

如果我们将标签每次苏醒后的监听时间缩短十倍，如果不考虑其它因素的影响，则电池的寿命就可以将近延长十倍。通过使用前面所述的专用唤醒指令信号来代替标准的指令数据信号包的方法，当然也就大大缩短了标签每次苏醒后监听信号的时间，降低标签的功耗。假如我们监听指令的时间为100uS＝0.0001s，则标签的理论上的平均耗电为20mA x 0.0001x 1000＝2uA。考虑所有其它因素的影响，整个标签的平均耗电将不会超过10uA。这就意味着一个1000mAh的电池寿命可以达到10年以上(1000mAh/10uA＞10年)。

本发明通过采用协调器在唤醒频道上发射广播指令信号，而标签在唤醒频道上监听到指令信号后，立即跳转到工作频道上发射信号的简单方法，一方面保证了标签最短的工作时间，另一方面，保证了标签原有的随机苏醒和随机发射过程，从而大大缩短了对海量标签进行读写的整个过程。参见说明书附图2。

本发明利用标签被唤醒后的瞬间发射信息后，立即等待来自读写器的回执信号，读写器在利用与标签建立通信联系后发射回执信号的机会，再向标签发送点对点的指令信息，并完成两者之间的双向信息交流。使得在整个对标签的读写过程中，标签始终处于高效率的工作状态。参见说明书附图5。

另外，通过使用不同的编码指令信号，可以将不同的标签工作***从一开始就区别开来，这就大大增加了***的保密性和适用性。

初步测试结果表明，对具有随机ID编号数据包长度为20个字节的200个标签进行完全成功的身份信息采集(包括带ID的发射成功的回执信息)，所需时间不超过4秒钟。

本发明采用的技术方案

一，确定具体的专用唤醒指令信号

二，确定专用唤醒指令信号所定义的动作或动作组

三，确定标签在发射信号后，在给定等待时间内没能接收到回执信号时，所采取的延时发射方法，以及重复发射的次数和时间限制。

四，根据实际应用的需要，确定标签的睡眠苏醒监听周期T

五，将上述第一，第二，第三和第四条中所确定的内容及相应的程序写入标签之中。

六，将专用唤醒指令信号以连续不间断发射的方式置入协调器发射程序中，并根据标签睡眠苏醒周期T来确定每次连续发射信号的时间。

七，在需要标签工作的时间和地点启动协调器，使其在唤醒频道上，在大于T的时间内连续不间断地向标签发射专用唤醒指令信号，将标签从低功耗的监听状态唤醒并进入到在工作频道上与读写器进行信息交流的状态。

八，***利用标签与读写器建立起通信联系的机会，通过回执信息的方式，向标签下达各种应用所需的工作指令。

九，标签在完成要求的工作后，将回到在唤醒频道上周期性监听协调器唤醒指令的低功耗状态。

本发明的有益效果是，它不仅极大地提高ISO-18000-7标准对标签的读写速度和效率，而且还大大延长标签电池的使用寿命，从而扩展了标准的应用范围。本发明所采用的方法具有普遍推广应用的意义。特别重要的是，利用本发明所提供的方法，可以在任何需要节电的无线通信设备之间，维持一种低成本，低功耗和在任何需要的时刻可以快速建立双向通信联系的状态。因而本发明的标签定义也就包括了其它频段上具有低功耗节电要求的无线通信设备。

图示说明

图一***基本结构示意图

图二***基本工作原理图

图三标签监听到相关特征的射频信号后延时继续接收

图四短周期重复的专用唤醒信号

图五针对ISO 18000-7标准改进后的标签读写方式

图六标签利用读写器回执信息来确定下一步的动作

具体实施方式

下面结合旅游景区人员管理应用的例子，来进一步说明本发明所采用的技术方案：

首先我们在景区不同的位置，安装若干个通过有线或无线网络与控制中心计算机相连接的读写器和配套的协调器。每个读写器和协调器的信号覆盖范围根据实际需要而有所差异，读写器和协调器的个数以其信号能够覆盖整个景区为准。

每个游客都带有一个无线标签，与该游客的姓名和所属的旅游团队相对应；而每个导游和不同的景区管理人员也都有自己的无线身份标签。不同身份人员携带的标签的性质有所不同。例如游客与景区管理人员或导游携带的标签除了ID号有所区别外，后者的标签可能还需要与其工作所需的设备相联接，例如呼叫设备，对讲设备或其它手持设备等，在需要时它们往往需要与管理中心进行更多的信息交流。

我们通过每个读写器定时采集其信号覆盖范围内的标签ID信息，来了解景区游客分布情况，流动情况以及管理人员和导游所在的位置。并在需要时通过与导游和管理人员标签的双向信息交流，来实现景区的智能化管理。

协调器每隔5分钟(可根据需要调整)在唤醒频道上向标签连续发射2秒钟的唤醒指令信号，标签每隔2秒钟苏醒并在唤醒频道监听唤醒信号100微秒，其中游客标签在接收到唤醒信号后立即跳转到读写器工作频道发射自己的ID信息，并监听3ms的来自读写器的回执信息，并在收到回执后立即进入睡眠苏醒监听信号一瞬间的低功耗状态，如果在3ms的等待时间内没能收到回执信息，标签将随机延时后再发射，如此反复若干次直到收到读写器回执信息，或者重复发射次数超过5次后停止发射并回到周期性睡眠苏醒后监听的状态。对于管理人员标签，与游客标签相同，在接收到唤醒信号同样将发射自己身份信号，但管理计算机通过读写器接收到管理人员或导游的身份信息后，将根据管理的需要，对其中部分管理人员或导游，通过点对点回执信号的方式，通知其在随后的时间内段内分别于读写器进行双向交流。包括需要时要求他们发回对他们进行精确定位所需的定位信号包。

另外对那些掉队的游客，也同样可以通过精确定位的方式确定其所在的具***置。

这样，我们就可以以一种经济有效的方式，大大提高了旅游景区的管理水平。

Claims (12)

1.一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，涉及到ISO-18000-7国际标准中包括标签，读写器，计算机在内的所有的硬件，另外还包括协调器；标签，读写器和协调器都是由同一种单芯片无线收发机制成，彼此之间可以进行无线通信；这里的标签平常处于周期性睡眠，苏醒后在唤醒频道上监听唤醒指令信号一瞬间的低功耗状态；这里的协调器工作在唤醒频道上；而读写器则工作在读写频道上，而标签则通过频道跳转的方式，分别工作在协调器工作的唤醒频道上和读写器工作的读写频道上；将标签自身的无线收发机硬件就可以识别的一种特定射频信号，定义为一个专用的广播唤醒指令；这里“识别”的定义是指该信号与标签睡眠苏醒后在监听信号时工作在相同的频道上，或者使用了相同的频道和相同的调制方式，或者频道，调制方式和编码方式都完全相同；这个指令定义了标签在接收到这个指令后需要执行的一个或一组动作；而这一个或一组需要标签执行的动作程序是预先储存在标签中的，其可以是标签在唤醒频道上继续接收信号的动作，也可以是跳转到读写器频道上与读写器进行通信的动作，还可以是标签与它所连接的设备的互动动作，但其中至少包括标签在接收到这个指令信号后，立即跳转到读写器工作频道上发射包括自身ID在内的身份信息，并在发射完后等待接收来自读写器的回执信息，并借此与读写器建立起双向通信联系的动作；当需要标签工作时，协调器将在唤醒频道上根据标签的睡眠苏醒周期的长短，在一段短的时间内以广播方式，连续不间断的向标签发射唤醒指令信号，标签接收到唤醒指令信号后将立即执行唤醒指令所定义的动作；这里标签每次睡眠苏醒后监听唤醒信号的时间长短，是保证标签每次监听都能识别出这个特定射频信号所需的最短时间。

2.根据权利要求1所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：这里所述的特定射频信号，是指一组具有短周期重复特征的，既没有定义起始位置也没有定义终结位置的唤醒信号中的1个或多个这种短周期重复信号，无论标签在睡眠中任何时候苏醒开始监听，标签都可以立即接收到这种短周期重复信号，并能利用所接收到的这1个或多个短周期重复信号对其进行识别并做出判断。

3.根据权利要求1所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：这里所述的特定射频信号可以是在唤醒频道上具有一定强度的任意射频信号；也可以是在唤醒频道上具有一定信号强度且与标签在唤醒频道上采用相同通信调制方式的任意射频信号；还可以是在唤醒频道上具有一定信号强度的，且与标签在唤醒频道上采用相同通信调制方式和编码方式的任意射频信号。

4.根据权利要求1，2或3所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：这里特定射频信号所定义的动作，是标签在接收到这个特定信号后，立即跳转到读写器的工作频道上，向读写器发射自身的身份信息，并在发射后等待接收来自读写器的回执信息一段给定的时间，并利用这个机会与读写器建立起通信联系；如果在这段给定的时间内标签不能接收到读写器的回执信息，标签将以预先定义的延时方式重新发射自身的身份信息，直到接收到来自读写器的回执信息，或重复发射次数/时间超过预先设定的值后回到周期性睡眠，苏醒后在唤醒频道上监听指令信息一瞬间的状态。

5.根据权利要求4所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：这里特定射频信号所定义的动作，是标签在接收到这个特定信号后，立即跳转到读写器的工作频道上，向读写器发射自身的身份信息，并在发射后等待接收来自读写器的回执信息一段给定的时间，如果在该等待时间内标签能够接收到读写器已成功接收到标签发射的身份信息的回执，标签将立即停止继续发射身份信息，并立即或延时一定时间后再回到周期性睡眠苏醒后在唤醒频道上监听指令信号一瞬间的状态。

6.根据权利要求4所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：这里特定射频信号所定义的动作，是标签在接收到这个特定信号后，立即跳转到读写器的工作频道上，向读写器发射自身的身份信息，并在发射后等待接收来自读写器的回执信息一段给定的时间，如果在该等待时间内标签能够接收到读写器已成功接收到标签发射的身份信息的回执，标签将根据回执信息中的要求，立即执行回执信息中与读写器进行更多的双向信息交流，包括密码认证，更多数据的读写，以及与传感器互动等动作指令，并在完成动作指令后回到周期性睡眠苏醒后在唤醒频道上监听指令信号的状态。

7.根据权利要求4所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：这里特定射频信号所定义的动作，是标签在接收到这个特定信号后，立即跳转到读写器的工作频道上，向读写器发射自身的身份信息，并在发射后等待接收来自读写器的回执信息一段给定的时间，如果在该等待时间内标签能够接收到读写器已成功接收到标签发射的身份信息的回执，标签将根据回执信息所提供的时间信息和时间安排，在新的时间段内执行回执信息中与读写器进行更多的双向信息交流，包括密码认证，更多数据的读写，以及与传感器互动等动作指令，并在完成动作指令后回到周期性睡眠苏醒后在唤醒频道上监听指令信号的状态；而且标签与读写器在新的时间段内进行更多双向信息交流的先后次序，是根据先来先到的原则分时段来安排的。

8.根据权利要求3所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：当这个特定射频信号是标签可以接收到的数据信号包任意一部分都具有的特征时，协调器可通过连续不间断地向标签发射完整数据信息包的方式，向标签传送更多的新的信息；而此时这个特定射频信号指令预先所定义的动作则是要求标签在接收并识别出这个特定射频信号特征后，立即继续在协调器频道上接收信号，直到标签通过继续接收信号获取更多信息后，能够更加准确地识别该信号与标签本身的关系，对于无关信号立即停止接收并进入周期性睡眠苏醒后监听唤醒信号一瞬间的状态，对于相关信号，则继续接收直到能够做出判别，并根据判别结果采取相应动作为止。

9.根据权利要求1所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的***，其特征在于：为了尽可能减少标签工作时间以延长标签电池寿命，除了低功耗的睡眠状态外，标签仅只处于一种短暂的执行确定工作任务的状态，而不会处于被唤醒后不定期等待接收读写器信号的状态。

10.一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的方法，其特征在于：提供了一种在两个或多个需要省电的无线通信设备之间，在需要通信时可以迅速建立起通信联系的方法；这个方法通过将被叫方标签设置为一种周期性睡眠苏醒后在唤醒频道上监听唤醒信号一瞬间的低功耗状态，而主叫方读写器则可完全处于关机状态；而当双方需要建立通信联系时，主叫方首先使自己进入在工作频道上等待接收被叫方信号的状态，同时通过协调器在唤醒频道上连续在一段短的时间不间断地向被叫方发射唤醒信号；当被叫方接收到唤醒信号后将跳转到主叫方的工作频道上，通过向主叫方发射自身身份信号同时监听回执信号的方式，与主叫方建立起通信联系，并在工作完成后回到周期性睡眠苏醒后监听唤醒信号一瞬间的低功耗状态；将只需要通过被叫方自身的无线收发机硬件就可以识别的一种特定射频信号，定义为一个专用的唤醒信号指令；这里“识别”的定义是指该信号与被叫方睡眠苏醒后在监听信号时使用了相同的工作频道，或者使用了相同的频道和相同的调制方式，或者频道，调制方式和编码方式都完全相同；这个指令定义了被叫方在接收到这个信号指令后需要执行的一个或一组动作，其可以是被叫方在唤醒频道上继续接收信号的动作，也可以是在主叫方工作频道上与主叫方进行通信的动作，还可以是被叫方与它所连接的设备的互动动作；而这一个或一组需要被叫方执行的动作程序是预先储存在被叫方设备中的；这里被叫方睡眠苏醒后监听唤醒信号的时间长短，是保证被叫方每次监听都能识别这个特定射频信号所需的最短时间；这里的主叫方和被叫方是可以互换的，而且协调器和主叫方分别承担的两项工作可以通过时分的方式由同一个读写器来承担。

11.根据权利要求10所述的一种改进ISO-18000-7国际标准标签读写方式的方法，其特征在于：这里所述的特定射频信号，是指一组具有短周期重复特征的，既没有定义起始位置也没有定义终结位置的唤醒信号中的1个或多个这种短周朝重复信号，无论被叫方在睡眠中任何时候苏醒开始监听，被叫方都可以立即接收到这种短周期重复信号，并能利用所接收到的这1个或多个短周期重复信号对其进行识别并做出判断。

12.根据权利要求10所述的一种改进IS0-18000-7国际标准标签读写方式的方法，其特征在于：这里所述的特定射频信号可以是在唤醒频道上具有一定强度的任意射频信号；也可以是在唤醒频道上具有一定信号强度且与被叫方在唤醒频道上采用相同通信调制方式的任意射频信号；还可以是在唤醒频道上具有一定信号强度的，且与被叫方在唤醒频道上采用相同通信调制方式和编码方式的任意射频信号。

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