PKE系統的防沖突設計

　　3 標簽的備份和恢復

　　一般每個(gè)標簽有256bit的EEPROM作為存儲系統ID使用。其中128bit由車(chē)廠(chǎng)使用，在出廠(chǎng)前由汽車(chē)制造商定義，該儲存空間燒寫(xiě)完成后無(wú)法更改。另外128bit由用戶(hù)定義，該儲存空間可以反復燒寫(xiě)。由這128bit區分為每個(gè)系統ID。車(chē)廠(chǎng)會(huì )根據每輛汽車(chē)的不同編號(例如汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機編號)，記錄對應的每個(gè)PKE系統的ID號。如果車(chē)主在使用過(guò)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(guò)汽車(chē)的唯一編號，重新將相應的程序及密鑰燒寫(xiě)進(jìn)新的鑰匙中，該鑰匙就可以成為這個(gè)PKE系統中可用的新鑰匙。

　　4 標簽的防沖突

　　PKE 系統通常將會(huì )與多個(gè)ID 設備通信(大于1)，這些ID 設備會(huì )一次性地出現在特殊車(chē)輛入口各自的訪(fǎng)問(wèn)區內。為了滿(mǎn)足這個(gè)需求，就要在PKE系統中執行防沖突協(xié)議。

　　由于RFID受到各種約束，傳統的信道爭用解決技術(shù)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(shù)的算法和基于A(yíng)loha的算法。具體實(shí)現方式為優(yōu)先級算法，隨機二杈樹(shù)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(shí)隙的輪詢(xún)算法。輪詢(xún)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(lái)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(chē)的門(mén)把手可觸發(fā)基站發(fā)送喚醒碼。當PKE系統的兩個(gè)遙控器都在激活區時(shí)，基站首先發(fā)送第一個(gè)標簽的ID碼，然后再發(fā)送認證請求碼，將第一個(gè)標簽喚醒;第一個(gè)標簽被喚醒并接收到請求碼后，回送認證信息，結束認證過(guò)程。而處于激活區內的第二個(gè)標簽不會(huì )被喚醒，維持在休眠狀態(tài)。和處于激活區內兩個(gè)遙控器必需同時(shí)喚醒且都要響應應答信號相比，可以采用這種認證時(shí)序的方案無(wú)疑可以節省大量功耗，延長(cháng)電池的使用壽命;同時(shí)可以減小LF發(fā)射時(shí)間，減少基站功率消耗。如果不采用或無(wú)法采用標簽ID作為喚醒碼，基站必須發(fā)送WAKE_ALL信號以喚醒處于激活區內的所有標簽，然后再發(fā)送標簽1和標簽2的ID，之后再發(fā)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(shí)等待發(fā)射響應信息。這無(wú)疑加長(cháng)了認證的時(shí)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(shí)，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(shí)候，PKE系統很快就進(jìn)入雙向通訊，不必再去喚醒第二個(gè)或第三個(gè)標簽。這樣大大縮短了系統響應時(shí)間。

　　● 如果標簽1不在激活區，標簽2在激活區時(shí)，使用標簽ID作為喚醒碼時(shí)，系統就會(huì )等待一個(gè)通訊周期的時(shí)間(系統等待第一個(gè)標簽應答的最長(cháng)時(shí)間)。然后再激活第二個(gè)標簽，進(jìn)入和第二個(gè)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(shí)，先要等待系統將所有標簽都激活后，才能接收第一個(gè)標簽的應簽，再進(jìn)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(shí)。系統要等待屬于第一個(gè)標簽的通訊時(shí)隙結束后，才能響應第二個(gè)標簽的響應，然后再進(jìn)入到和第二個(gè)標簽的雙向通訊周期。

　　經(jīng)上討論：采用ID碼作為喚醒碼時(shí)，基站發(fā)送第一個(gè)標簽ID碼后，基站在應該接收到標簽頭碼時(shí)間內，沒(méi)有接收到頭碼信息時(shí)，可以立即發(fā)送第二個(gè)標簽ID碼(不需要等待超過(guò)一幀完整UHF數據時(shí)間);在收到第二個(gè)標簽ID碼之前，第二個(gè)標簽一直處于休眠狀態(tài)。第二個(gè)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“l(fā)ast used ID device is expected to be the next”的原則，第二個(gè)標簽自動(dòng)升級為第一個(gè)標簽，之后在認證時(shí)，首先發(fā)送此標簽ID作為喚醒碼。

　　不采用或無(wú)法采用ID碼作為喚醒碼時(shí)，基站發(fā)送喚醒碼同時(shí)喚醒兩個(gè)標簽，等待標簽CPU初始化后再發(fā)送第一、第二個(gè)標簽序列碼和認證請求碼。為了避免高頻信號沖撞，第二個(gè)標簽必須等待足夠的時(shí)間(超過(guò)一幀完整UHF數據時(shí)間)才能發(fā)送UHF信號。在被喚醒后到發(fā)送UHF這段時(shí)間內CPU一直運行，浪費電池。認證結束后，下次再需要認證時(shí)將最近認證通過(guò)的標簽ID首先發(fā)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(shí)間，加快系統反應速度。