一种基于低成本柔性印刷标签的通信协议

技术领域

本发明涉及通信电子领域，尤其涉及一种基于低成本柔性印刷标签的通信协议。

背景技术

目前通用的电子标签芯片主要采用以下通信协议：ISO 14443A/B、ISO 18092ISO15693；以上通信协议较为复杂，直接移植到柔性印刷标签中，对柔性电路的要求较高，使成本居高不下，导致无法大规模应用。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于低成本柔性印刷标签的通信协议，包括：

对数据报文进行打包，按照数据帧格式进行传输的表示层；

接收所述表示层传送的数据报文，传送表示层的数据报文建立物理链路的物理层；

所述物理层位于所述表示层之下。

进一步地，所述物理层的频率为13.56MHz±7kHz；所述物理层的数据速率为自适应数据波特率，范围为：9600bps-38400bps；所述物理层采用负载调制的方式进行通信，所述负载调制满足国际标准ISO/IEC 10373-6的要求；所述物理层的位编码采用NRZ-L。

进一步地，所述表示层和所述物理层包括：

产生基准工作频率fc的震荡器；

保存标签身份信息，采用开关陈列标签的身份信息，对开关陈列进行设置，保证身份编码的唯一性的信息存储器；

对所述震荡器传送的基准工作频率进行分频，产生5组分频信号的分频器；

对所述分频器传送的5组分频信号及所述信息存储器传送的标签的身份信息的编码器；

对所述编码器传送的自开关陈列的信号加载到天线上的天线调制器。

进一步地，所述表示层的数字帧格式的字段包括：同步字、身份信息、校验字和结束字。

进一步地，所述校验字计算方法如下：

其中：CS表示校验字，取低8位数据；n表示UID的位数。

一种基于低成本柔性印刷标签，包括上述任一项所述的通信协议。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种基于低成本柔性印刷标签的通信协议，使用该通信协议的柔性印刷标签成本低廉，使大规模应用成为可能，采用此精简通信协议的柔性印刷标签简化了电路，对生产设备精度要求也大幅降低，规模化生产后成本约标准协议标签的20％，可完全替代目前市场上的各类射频电子标签，广泛应用于各行各业，特别适合于成本敏感的快消品行业应用，例如饮料包装，快递包装等；可实现低成本的物体识别，为万物互联奠定坚实基础；可实现一物一码，UID可达到40BIT，编码可达万亿以上，通信稳定可靠，通信稳定可靠；协议具有自适应及校验功能，可用于复杂环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的标签与阅读器的框图；

图2为本发明的标签与阅读器通讯示意图；

图3为同步信号波形图；

图4为标签端的模块原理图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

一种基于低成本柔性印刷标签的通信协议，包括：

对数据报文进行打包，按照数据帧格式进行传输的表示层；

接收所述表示层传送的数据报文，传送表示层的数据报文建立物理链路的物理层；

所述物理层位于所述表示层之下。

本通信协议用于标签阅读器正确接收来自柔性印刷标签发出的身份信息。

另外该通信协议规范了阅读器与柔性印刷标签之间的能量及信息交互过程及要求。

图1为本发明的标签与阅读器的框图；各通信参与者主要完成以下功能：

柔性印刷标签：接收来自阅读器的能量→激活标签电路→读出标签的身份信息→将身份信息调制到天线发射给阅读器；

标签阅读器：发射能量给标签→接收解调标签发出的信号→解析信号；

图2为本发明的标签与阅读器通讯示意图；

进一步地，所述物理层具有如下特征：

所述物理层能量传送：阅读器应产生给予能量的RF场；

所述物理层的频率：RF工作场频率(fc)应为13.56MHz±7kHz；

所述物理层的数据速率：自适应数据波特率，范围应为[9600bps,38400bps]；

阅读器根据接收到的同步字自动计算波特率；

所述物理层采用负载调制，标签应能经由电感耦合区域与阅读器通信，负载调制应满足国际标准ISO/IEC 10373-6的要求。

所述物理层的位的表示和编码：位编码采用NRZ-L；

所述物理层的自适应数据波特率的实现方法如下：

在通讯数据帧首先发送的是同步字0XAA，同步字波形如图3所示，阅读器在检测到这个同步信号后，提取同步信号的时间长度T,则可以计算数据波特率＝1/(T/4)。

自适应数据波特率的优势：

可以降低对印刷标签的基准震荡频率精度的要求，提升产品的合格率，降低成本。

进一步地，所述表示层具有如下特性：

所述表示层的数据帧格式说明如下表

所述表示层的数据报文的举例如下：

所述表示层的校验字计算方法如下：

其中：CS表示校验字，取低8位数据；n表示UID的位数。

进一步地，图4为标签端的模块原理图，所述表示层和所述物理层包括：震荡器、信息存储器、分频器、编码器和天线调制器；

所述震荡器用于产生基准工作频率fc；

所述信息存储器用于保存标签身份信息，采用开关陈列标签的身份信息，对开关陈列进行设置，保证身份编码的唯一性；

所述分频器对所述震荡器传送的基准工作频率进行分频，产生5组分频信号f2，f4，f8，f16，f32(f后的数字表示分频数)；

所述编码器对所述分频器传送的5组分频信号及所述信息存储器传送的标签的身份信息通过开关陈列；

所述天线调制器将所述编码器传送的自开关陈列的信号加载到天线上的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。