使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法
2023-06-09 13:52:21
專利名稱：使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法
技術領域：
本發明涉及無線數據通信領域，更具體地說，涉及一種使安裝在列車上的無線標 籤狀態切換方法。
背景技術：
現今中國鐵路上基於射頻識別(RFID)技術的自動抄車號工作方式只有一種工作 方式即只讀模式，列車無線標籤將存儲器中的120bit數據不間斷的循環發送。此種模式在 列車高速運行過程中，對列車車號識別有一定的優勢，但是在列車低速運行時，由於數據的 循環發送，閱讀器及數據採集設備將會採集到過多的重複數據，這不僅是數據的冗餘，也是 整個通信過程中的浪費。同時，如果列車低速運行，使用者除了希望接收列車卡號也可能會 希望取得列車上的其他數據或進行其他操作，例如取得列車車廂制動缸壓力數據或對列 車上的RFID無線標籤的參數進行設置等等。因此，一種能夠自適應列車高低速應用需求的 RFID解決方案，除了能夠在列車高速運行時準確接收列車卡號，在低速運行時準確接收列 車卡號，還能夠獲取用戶所希望的其他信息的無線標籤(RFID無線標籤)狀態切換方法就變 得很有必要。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述只能發送安裝在列車上的無 線標籤的卡號的缺陷，提供一種能夠在列車在高、低速運行時轉換狀態，從而使得在列車低 速運行時不僅能夠發送列車卡號，還能進行用戶希望的其他操作的使安裝在列車上的無線 標籤狀態切換方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種使安裝在列車上的無線標 籤狀態切換方法，包括如下步驟
A)無線標籤接收到喚醒信號，上電進入只讀狀態，以幀的方式連續發送第一指定數據， 共發送第一指定數量的幀；
B)無線標籤繼續以幀的形式發送所述第一指定數據，並判斷是否接收到第一狀態切換 指令；如是，執行下一步驟；否則，重複本步驟；
C)無線標籤進入讀寫狀態，接收指令，如接收到指令，執行下一步驟；否則，重複本步
驟；
D)無線標籤解析所接收到的指令，判斷其是否為第二狀態切換指令，如是，執行下一步 驟，否則，執行所述接收到的、非第二狀態切換指令指定操作；
E)返回只讀狀態並以幀的形式發送所述第二狀態切換指令要求的數據，所述第二狀態 切換指令要求的數據共發送第二指定數量次。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述第一指定數據 為包括所述無線標籤身份的無線標籤識別碼或/和事先設定的表明無線標籤屬性的數據。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，在所述步驟A)中，一個幀內包含一個第一指定數據；共發送第一指定數量個幀，所述第一數量為事先設定的 固定數。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述步驟B)中，所 述無線標籤通過其天線空閒時其所處空間的電磁場強度的變化次數來判斷是否接接收到 所述第一狀態轉換指令。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述步驟B)進一步 包括如下步驟
Bi)對所述無線標籤天線空閒時其所處空間的電磁場強度變化計數； B2)判斷所述計數值是否大於設定閥值，如是，判斷為收到第一狀態轉換指令；否則，返 回步驟Bi)。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述步驟C)進一步 包括如下步驟
Cl)無線標籤轉換為讀寫狀態，開始接收指令；
C2)判斷是接收到指令，如是，執行下一步驟，否則，重複本步驟。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述步驟C2)中進 一步包括無線標籤停止發送數據，轉為接收數據。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述步驟D)中通過 解析接收到的指令，得到所述指令內容，進而判斷所述接收到的指令是否第二狀態切換指 令。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述步驟D)中非第 二狀態切換指令指定的操作包括讀取無線標籤存儲單元內的數據、寫入數據到所述無線 標籤的存儲單元內和/或更改所述無線標籤的配置參數。在本發明所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法中，所述步驟E)中一幀 包含一個所述第二狀態切換指令要求的數據，共發送第二指定數量個幀；所述第二指定數 量為事先設定的固定值。實施本發明的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，具有以下有益效果由 於在發送一定數量的包括了第一指定數據(其中包括了安裝在列車車輛上的RFID無線標 籤卡號)之後，檢測是否出現第一狀態切換指令，如是，在檢測是否出現第二閱讀指令，從而 開始其他操作(包括讀取其他數據或寫其他數據)。實現無線標籤狀態的轉換進而實現列車 低速運行時不僅能夠發送列車卡號，還能進行用戶希望的其他操作。
圖1是本發明使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法實施例中無線無線標籤 的操作流程圖2是所述實施例中閱讀器操作流程圖； 圖3是所述實施例中列車車輛與無線標籤、閱讀器的位置示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明實施例作進一步說明。
5
如圖1所示，在本發明使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法實施例中，所述 安裝在列車車輛上的無線標籤(RFID無線標籤)的操作流程包括了如下步驟
步驟Sll上電，進入只讀狀態在本步驟中，上述安裝在列車車輛上的無線標籤由於 列車車輛進入到安裝在地面的閱讀器的作用範圍，感應到到上述閱讀器發出的電磁波，進 而由休眠狀態中被喚醒，上電開始工作。在上述無線標籤上電開始工作之時，該無線標籤總 是進入只讀狀態。在只讀狀態下，無線標籤只能發送事先設定的第一指定數據。第一指定 數據通常是安裝在列車車輛上RFID無線標籤的識別卡號。在本實施例中，上述第一指定數 據除了包括上述該無線標籤的識別卡號之外，還包括該無線標籤安裝在一個列車中的位置 編號，例如，第幾節車廂。當然，上述第一指定數據是事先編寫並存儲在上述無線標籤中的。 在本步驟中，無線標籤只是將其讀出並發送即可。步驟S12連續發送第一指定數量個幀的第一指定數據在本步驟中，該無線標籤 以幀的形式發送上述第一指定數據，具體來講，該無線標籤將上述第一指定數據放到一個 數據幀內，再將該數據幀發送出去。在本實施例中，上述一個數據幀中只放置一個第一指定 數據。在本步驟中，該無線標籤發送的這種包括第一指定數據的幀是有一定數量的，太少的 幀可能導致閱讀器不能接收；而太多的幀有可能造成時間上的耽誤。所以，在本本步驟中， 該無線標籤連續發送第一指定數量個包括了第一指定數據的數據幀。第一指定數量當然也 是事先設定的一個固定值，其取值可以在綜合考慮之後選取，例如，可以在5-10之間選取， 通常以N表示上述第一指定數量。無線標籤在完成發送N幀第一指定數據(列車卡號數據) 之前不能接收任何指令(包括狀態轉換指令)。步驟S13繼續發送第一指定數據在本步驟中，由於已經發送了上述第一指定數 量的數據幀，所以，可以繼續發送上述數據幀，同時，該無線標籤開始監測是否接收到第一 狀態轉換指令，在本實施例中，無線標籤是通過在發送間隙中，其天線空閒的時候，通過天 線感應所處空間的電磁場強度的變化是否達到指定的次數來判斷是否接受到第一狀態轉 換指令的。步驟S14判斷是否接收到第一狀態轉換指令？在本步驟中，判斷是否接收到第一 狀態轉換指令，也就是判斷在天線空閒的時候，其所處的空間的電磁場變化的次數是否達 到設定的次數，如達到，判斷接收到第一狀態指令，執行步驟S15 ；否則，判斷未接受上述第 一狀態轉換指令，跳轉到步驟S13。步驟S15轉換到讀寫狀態並接收指令在本步驟中，無線標籤因為接收到上述第 一狀態轉換指令，所以由只讀狀態轉換到讀寫狀態。也就是說，該無線標籤在讀寫狀態下， 停止發送上述的第一指定數據，並轉入接收狀態開始接收發送給該無線標籤的指令，通常， 這些指令是由安裝在地面上的閱讀器(或地面接收設備)發送出來的(關於閱讀器或地面接 收設備的工作流程稍後描述)。步驟S16接收指令是第二狀態轉換指令？在本步驟中，該無線標籤判斷是否接收 到指令以及接收到的資料是否第二狀態轉換指令，如果沒有接收到指令，則重複本步驟；也 就是說，如果該無線標籤沒有接收到指令，會一直停留在上述的接收狀態，不再發送數據， 直到離開上述閱讀器的作用範圍；如接收到指令，則通過解析該接收到的指令，得到指令內 容來判斷接收到的指令是否第二狀態轉換指令，如果是，執行步驟步驟S17 ；否則，執行步 驟S19。在本實施例中，該第二狀態轉換指令與其他指令一樣具有唯一的操作碼，但其操作數可以變化，所以，接收到的指令一旦被解析，就可以判斷是否第二狀態轉換指令。步驟S17轉換到只讀狀態在本步驟中，因為無線標籤接收到了第二狀態轉換指 令，因此，該無線標籤對上述第二狀態轉換指令進行處理，取出第二狀態轉換指令中攜帶 的、其要求發送的數據的信息並轉換到只讀狀態。具體來講，在本步驟中，實際上是開始執 行第二狀態轉換指令的操作碼所表示的動作(一定是相同的)，並取出第二狀態轉換指令的 操作數(可以是不同的)。一種特定的情況是，上述第二轉換指令具有事先約定的操作碼，發 現接收到的指令是該操作碼時，就表示接收的指令是第二狀態轉換指令。步驟S18發送第二指定數量個幀的第二狀態指定數據在本步驟中，無線標籤取 出上述第二狀態轉換指令要求的數據(即上述操作數)，並以幀的形式將其發送出去。具體 來講，該無線標籤將上述第二轉換指令要求的數據放到一個數據幀內，再將該數據幀發送 出去。在本實施例中，上述一個數據幀中只放置一個第二轉換指令要求的數據數據。在本 步驟中，該無線標籤發送的這種包括第二轉換指令要求的數據的幀是有一定數量的，太少 數量的幀可能導致閱讀器不能接收；而太多數量的幀有可能造成時間上的耽誤。所以，在 本本步驟中，該無線標籤連續發送第二指定數量個包括了第二轉換指令要求的數據的數據 幀。第二指定數量當然也是事先設定的一個固定值，其取值可以在綜合考慮之後選取，例 如，可以在5-10之間選取。值得一提的是，在本步驟中，上述第一指定數量和第二指定數量 的值可以相同，也可以不同。無線標籤在執行完本步驟之後，返回步驟S13。步驟S19執行非第二狀態轉換指令所要求的操作在本步驟中，由於通過解析接 收到的指令得知該無線標籤接收到的指令並不是上述第二轉換指令，而是其他的指令，例 如，通過寫數據對上述無線標籤進行配置或設置或參數的改動的指令，所以，該無線標籤執 行其接收到的指令要求的操作，例如，將其攜帶的數據寫到該無線標籤指定位置等等。在執 行完本步驟之後，返回步驟S13。圖2示出了本實施例中安裝在地面的閱讀器的工作流程，其與圖1中所示的無線 標籤的工作流程配合，共同實現安裝在列車上的無線標籤狀態切換。如圖2所示，其步驟如 下
步驟S21接收標籤發送的第一指定數據在本步驟中，閱讀器接收進入其作用範圍的 無線標籤發送來的第一指定數據，當然，如前所述，這些第一指定數據是包括在數據幀中發 送到上述閱讀器的。步驟S22第一數據接收完成在本步驟中，該閱讀器接收到第一指定數據，完成 第一指定數據的接收。步驟S23發送第一狀態轉換指令在本步驟中，該閱讀器發送第一狀態轉換指 令，該指令被上述進入該閱讀器作用範圍的無線標籤感應到後，該無線標籤將轉換其狀態， 也就是不再發送數據，因此，如果在上述第一狀態轉換指令發送後，閱讀器不再收到數據， 表明該無線標籤接收到上述第一狀態轉換指令；如果在上述第一狀態轉換指令發送後，閱 讀器仍收到數據，則認為該無線標籤並未接收到上述第一狀態轉換指令，通常是列車為高 速運行，該無線標籤已經運行出了閱讀器的作用範圍。步驟S24接收到數據？在本步驟中，上述閱讀器判斷其是否仍然接收到數據？如 果是，執行步驟S25 ；如果不是，跳轉到步驟S^執行。步驟S25繼續接收數據在本步驟中，上述閱讀器繼續接收數據，不再發送第二
7狀態轉換指令。執行本步驟後，跳轉到步驟S22。步驟S26發送第二狀態轉換指令在本步驟中，上述閱讀器判斷上述無線標籤接 收到第一狀態轉換指令，也就是列車是在低速運行的。因此，該閱讀器發送第二狀態轉換指 令給上述無線標籤接收。步驟S27指定時間內有數據返回？在本步驟中，所述閱讀器在發送上述第二狀態 轉換指令後，在設定時間內，轉為接收狀態以接收該無線標籤發送的數據；如果在指定時間 內，有數據返回到閱讀器，則跳轉到步驟S25 ；如果沒有數據返回，則返回步驟S26。對於無線標籤而言，若無線標籤沒有接收到閱讀器發送的第一狀態轉換指令(步 驟S13)，無線標籤將在只讀模式下繼續循環返回第一指定數據並在天線調製為『0』(反射 波通信中用『1』表示對天線進行調製，用『0』表示不對天線進行調製)的間隙檢測天線所 處空間射頻場(電磁場)幅度的變化；若無線標籤處於只讀模式的同時，閱讀器發送第一狀 態轉換指令，無線標籤會在調製為『0』的間隙檢測到電磁場強的變化，當一定時間(事先設 定的)內無線標籤檢測到上述場強變化的次數達到設定的閾值時，無線標籤將進入讀寫模 式(如步驟S15)，在讀寫模式下無線標籤可以根據閱讀器發送的指令進行讀、寫等一系列操 作。若處於讀寫模式的無線標籤接收到閱讀器發送的指令(如步驟S16)，則需要判斷是否第 二狀態轉換指令，若不是第二狀態轉換指令，無線標籤將根據該指令要求進行讀、寫或其他 操作；若是第二狀態轉換指令，無線標籤將再次進入只讀模式並循環返回M幀(以M表示第 二指定數量)數據，該數據為列車卡號數據及第二狀態轉換指令中所指定的用戶數據。第二 狀態轉換指令中可指定無線標籤進入只讀模式後循環返回數據的各種方式，該方式為列車 卡號數據及部分或全部用戶數據的組合。無線標籤在只讀模式並循環返回M幀數據後，無 線標籤將在只讀模式下繼續循環返回第二狀態轉換指令所指定的數據並且接收第一狀態 轉換指令。對於上述安裝在地面的閱讀器而言，當無線標籤通過地面閱讀設備的射頻場區 時，地面閱讀設備(閱讀器)開始接收無線標籤返回的第一指定數據。當地面閱讀設備成功 接收到存儲在無線標籤中的第一指定數據後，地面閱讀設備發送第一狀態轉換指令。當第 一狀態轉換指令發送完畢後，若有數據返回，則接收數據，直到地面閱讀設備成功接收到數 據；若無數據返回，則地面閱讀設備發送第二狀態轉換指令，在事先設定的時間T內，若無 數據返回，則繼續發送第二狀態轉換指令；若有數據返回，則接收數據，直到地面閱讀設備 成功接收到數據。圖3是實施例中列車車輛與無線標籤、閱讀器的位置示意圖。其工作過程如下每 個列車車輛上設置一個無線標籤，列車車輛相互連接，當列車通過地面閱讀設備的射頻場 時，裝載在列車車輛上的無線標籤將順序進入地面閱讀設備的射頻場區。在圖3中，當TagA (裝在一個列車車輛上的無線標籤)進入地面閱讀設備的射頻場區時，地面閱讀設備開始接 收TagA返回的存儲在TagA中的第一指定數據(列車卡號數據)；當地面閱讀設備成功接收 到TagA返回的存儲在TagA中的第一指定數據後，地面閱讀設備發送第一狀態轉換指令。 當第一狀態轉換指令發送完畢後，若有數據返回，存在兩種情況，第一種情況是hgB (裝在 另一個列車車輛上的無線標籤)還沒有進入地面閱讀射頻的射頻場區，TagA未能夠進行狀 態轉換，仍在持續返回數據，地面閱讀接收到的數據任然是TagA返回的存儲在TagA中的第 一指定數據；第二種情況是由於列車運行速度很快，TagA已經通過了地面閱讀設備的射頻場區，TagB進入地面閱讀設備的射頻場區後開始其第一指定數據的返回，此時接收數據可 以接收到TagB中存儲的第一指定數據，保證了列車卡號數據的正確接收。若無數據返回， 存在兩種情況，第一種情況是TagA從只讀模式切換到讀寫模式，不再循環返回第一指定數 據；第二種情況是TagA已經離開地面閱讀設備的射頻場區，保證了 TagA的列車卡號數據被 地面閱讀設備正確識別；之後，地面閱讀設備發送第二狀態轉換指令，指令發送完畢後閱讀 器判斷在設定時間T內是否有數據返回，若無數據返回，存在兩種情況，第一種情況是TagA 未能接收到第二狀態轉換指令，此時需要重新發送第二狀態轉換指令，讓TagA能夠正確接 收到第二狀態轉換指令；第二種情況是TagA已經離開地面閱讀設備的射頻場區，而TagB還 沒有進入地面閱讀設備的射頻場區，此時重新發送第二狀態轉換指令，將不會影響數據的 接收；若有數據返回，又存在兩種情況，第一種情況是hgA根據第二狀態轉換指令的要求 返回列車卡號數據及用戶數據，此時接收數據可以接收到TagA的列車卡號數據及用戶數 據，使得在列車低速運行時能夠不浪費通信信道，除了接收到列車卡號數據還能夠接收到 更多的用戶數據；第二種情況是TagA已經離開地面閱讀射頻的射頻場區，並且TagB進入了 地面閱讀設備的射頻場區，TagB開始返回TagB中存儲的第一指定數據，此時接收數據可以 接收到TagB中存儲的列車卡號數據，保證了第一指定數據的正確接收。如上所述，在本實施例中的技術方案解決了在無線標籤高速通過地面閱讀設備射 頻場區時，地面閱讀設備能夠接收到列車卡號數據，並且在無線標籤低速通過時，除了接收 到列車卡號數據(第一指定數據)的同時還能夠接收到更多的用戶數據，實現了無線標籤隨 列車速度高低自動調整其狀態的需求。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並 不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保 護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，包括如下步驟A)無線標籤接收到喚醒信號，上電進入只讀狀態，以幀的方式連續發送第一指定 數據，共發送第一指定數量的幀；B)無線標籤繼續以幀的形式發送所述第一指定數據，並判斷是否接收到第一狀態 切換指令；如是，執行下一步驟；否則，重複本步驟；C)無線標籤進入讀寫狀態，接收指令，如接收到指令，執行下一步驟；否則，重複本步驟；D)無線標籤解析所接收到的指令，判斷其是否為第二狀態切換指令，如是，執行下 一步驟，否則，執行所述接收到的、非第二狀態切換指令指定操作；E)返回只讀狀態並以幀的形式發送所述第二狀態切換指令要求的數據，所述第二 狀態切換指令要求的數據共發送第二指定數量次。
2.根據權利要求1所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，所 述第一指定數據為包括所述無線標籤身份的無線標籤識別碼或/和事先設定的表明無線 標籤屬性的數據。
3.根據權利要求2所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，在 所述步驟A)中，一個幀內包含一個第一指定數據；共發送第一指定數量個幀，所述第一數 量為事先設定的固定數。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特 徵在於，所述步驟B)中，所述無線標籤通過其天線空閒時其所處空間的電磁場強度的變化 次數來判斷是否接接收到所述第一狀態轉換指令。
5.根據權利要求4所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，所 述步驟B)進一步包括如下步驟Bi)對所述無線標籤天線空閒時其所處空間的電磁場強度變化計數；B2)判斷所述計數值是否大於設定閥值，如是，判斷為收到第一狀態轉換指令；否 則，返回步驟Bi)。
6.根據權利要求5所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，所 述步驟C)進一步包括如下步驟Cl)無線標籤轉換為讀寫狀態，開始接收指令；C2)判斷是接收到指令，如是，執行下一步驟，否則，重複本步驟。
7.根據權利要求6所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，所 述步驟C2)中進一步包括無線標籤停止發送數據，轉為接收數據。
8.根據權利要求7所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，所 述步驟D)中通過解析接收到的指令，得到所述指令內容，進而判斷所述接收到的指令是否 第二狀態切換指令。
9.根據權利要求8所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，所 述步驟D)中非第二狀態切換指令指定的操作包括讀取無線標籤存儲單元內的數據、寫入 數據到所述無線標籤的存儲單元內和/或更改所述無線標籤的配置參數。
10.根據權利要求9所述的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，其特徵在於，所 述步驟E)中一幀包含一個所述第二狀態切換指令要求的數據，共發送第二指定數量個幀；所述第二指定數量為事先設定的固定值。
全文摘要
本發明涉及一種使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，包括如下步驟無線標籤接收到喚醒信號，上電進入只讀狀態，以幀的方式連續發送第一指定數據，共發送第一指定數量的幀；判斷是否接收到第一狀態切換指令；如是，執行下一步驟；否則，重複本步驟；無線標籤進入讀寫狀態；無線標籤判斷所述接收到的指令是否第二狀態切換指令；返回只讀狀態並以幀的形式發送所述第二狀態切換指令要求的數據，所述第二狀態切換指令要求的數據共發送第二指定數量次。實施本發明的使安裝在列車上的無線標籤狀態切換方法，具有以下有益效果實現無線標籤狀態的轉換進而實現列車低速運行時不僅能夠發送列車卡號，還能進行用戶希望的其他操作。
文檔編號G06K17/00GK102147871SQ20111005462
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者成世毅, 武嶽山, 遊昊傑, 熊立志, 王振華 申請人:深圳市遠望谷信息技術股份有限公司