PKE系統的防沖突設計
3 標簽的備份和恢復
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/247463.htm一般每個標簽有256bit的EEPROM作為存儲系統ID使用。其中128bit由車廠使用,在出廠前由汽車制造商定義,該儲存空間燒寫完成后無法更改。另外128bit由用戶定義,該儲存空間可以反復燒寫。由這128bit區分為每個系統ID。車廠會根據每輛汽車的不同編號(例如汽車的發動機編號),記錄對應的每個PKE系統的ID號。如果車主在使用過程中鑰匙丟失或者損壞,想要重新配置一把新的鑰匙,可以通過汽車的唯一編號,重新將相應的程序及密鑰燒寫進新的鑰匙中,該鑰匙就可以成為這個PKE系統中可用的新鑰匙。
4 標簽的防沖突
PKE 系統通常將會與多個ID 設備通信(大于1),這些ID 設備會一次性地出現在特殊車輛入口各自的訪問區內。為了滿足這個需求,就要在PKE系統中執行防沖突協議。
由于RFID受到各種約束,傳統的信道爭用解決技術不能直接在RFID系統中應用。這些約束主要有:標簽的電源有限,不能用復雜度高的算法;標簽的數量可能是未知的;標簽間不能互相通訊;標簽的存儲容量有限;RFID系統帶寬有限。目前廣泛使用的防沖突算法主要有:基于樹的算法和基于Aloha的算法。具體實現方式為優先級算法,隨機二杈樹等。綜合考慮算法的復雜度和成本要求,本方案主要使用基于時隙的輪詢算法。輪詢方案可以使用標簽ID作的喚醒碼或使用全局喚醒碼(WAKE_ALL)來喚醒標簽。
采用標簽ID作為喚醒碼的方式:通常情況下拉一下車的門把手可觸發基站發送喚醒碼。當PKE系統的兩個遙控器都在激活區時,基站首先發送第一個標簽的ID碼,然后再發送認證請求碼,將第一個標簽喚醒;第一個標簽被喚醒并接收到請求碼后,回送認證信息,結束認證過程。而處于激活區內的第二個標簽不會被喚醒,維持在休眠狀態。和處于激活區內兩個遙控器必需同時喚醒且都要響應應答信號相比,可以采用這種認證時序的方案無疑可以節省大量功耗,延長電池的使用壽命;同時可以減小LF發射時間,減少基站功率消耗。如果不采用或無法采用標簽ID作為喚醒碼,基站必須發送WAKE_ALL信號以喚醒處于激活區內的所有標簽,然后再發送標簽1和標簽2的ID,之后再發送認證請求碼。處于激活區內的所有標簽必須按接收到的ID順序延時等待發射響應信息。這無疑加長了認證的時間并增加了標簽電池消耗。
以下分別討論使用ID作為喚醒碼和使用wake_all作為喚醒碼時,第一標簽在或者不在有效區的通訊情況。
● 如果使用標簽ID作為喚醒碼,當有標簽1在激活區的時候,PKE系統很快就進入雙向通訊,不必再去喚醒第二個或第三個標簽。這樣大大縮短了系統響應時間。
● 如果標簽1不在激活區,標簽2在激活區時,使用標簽ID作為喚醒碼時,系統就會等待一個通訊周期的時間(系統等待第一個標簽應答的最長時間)。然后再激活第二個標簽,進入和第二個標簽的雙向通訊。
● 如果使用wake_all作為喚醒碼,當標簽1在激活區時,先要等待系統將所有標簽都激活后,才能接收第一個標簽的應簽,再進入到雙向通訊期。
● 如果使用wake_all作為喚醒碼,當標簽1不在激活區時。系統要等待屬于第一個標簽的通訊時隙結束后,才能響應第二個標簽的響應,然后再進入到和第二個標簽的雙向通訊周期。
經上討論:采用ID碼作為喚醒碼時,基站發送第一個標簽ID碼后,基站在應該接收到標簽頭碼時間內,沒有接收到頭碼信息時,可以立即發送第二個標簽ID碼(不需要等待超過一幀完整UHF數據時間);在收到第二個標簽ID碼之前,第二個標簽一直處于休眠狀態。第二個標簽被喚醒且收到認證請求碼后,回送應答信號。認證結束后,根據“last used ID device is expected to be the next”的原則,第二個標簽自動升級為第一個標簽,之后在認證時,首先發送此標簽ID作為喚醒碼。
不采用或無法采用ID碼作為喚醒碼時,基站發送喚醒碼同時喚醒兩個標簽,等待標簽CPU初始化后再發送第一、第二個標簽序列碼和認證請求碼。為了避免高頻信號沖撞,第二個標簽必須等待足夠的時間(超過一幀完整UHF數據時間)才能發送UHF信號。在被喚醒后到發送UHF這段時間內CPU一直運行,浪費電池。認證結束后,下次再需要認證時將最近認證通過的標簽ID首先發送。
對比以上四種情況,使用標簽的ID碼作為換醒碼可以減小系統等待時間,加快系統反應速度。
評論