密集型RFID系統(tǒng)閱讀器防碰撞算法研究.pdf

1、射頻識(shí)別技術(shù)（RFID，Radio Frequency Identification）是一種物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。在大型的RFID應(yīng)用系統(tǒng)中往往存在著大量標(biāo)簽和閱讀器，為防止標(biāo)簽漏讀，閱讀器需要被緊密部署，這樣閱讀器的閱讀范圍會(huì)出現(xiàn)很多重疊，造成閱讀器碰撞。隨著 RFID技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)閱讀器防碰撞的研究變得越來越重要。同時(shí)隨著閱讀器的數(shù)據(jù)處理能力和通信能力越來越大，閱讀器實(shí)現(xiàn)防碰撞算法的實(shí)現(xiàn)也變得越來越容易。<

2、br>　　本文首先闡述了RFID系統(tǒng)的工作原理，然后分析了現(xiàn)有閱讀器防碰撞算法。其中重點(diǎn)分析了集中調(diào)度式算法NFRA，NFRA算法是集中調(diào)度式算法中效率較高、可行性較大的算法，但它的吞吐率和公平性仍可以進(jìn)一步提高。GDRA算法是基于NFRA的改進(jìn)算法，它通過使用動(dòng)態(tài)概率分布函數(shù)提高了NFRA算法的吞吐率。但GDRA算法任然存在公平性差的缺點(diǎn)。
　　接下來本文提出了EGDRA(Enhanced GDRA)算法，它是GDRA的改進(jìn)算法

3、，提高了系統(tǒng)的公平性。EGDRA算法包括兩個(gè)改進(jìn)機(jī)制：分級(jí)機(jī)制和 Beacon碰撞改進(jìn)機(jī)制。分級(jí)機(jī)制提高了算法的公平性，但也降低了算法的吞吐率（單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)中工作的閱讀器個(gè)數(shù)）；Beacon碰撞改進(jìn)機(jī)制彌補(bǔ)了這一不足。分級(jí)機(jī)制將閱讀器分為不同的優(yōu)先級(jí)，級(jí)別越高的閱讀器獲得較小OC序號(hào)值的概率較大，競(jìng)爭(zhēng)到信道的概率也就越大。該機(jī)制通過提高上輪競(jìng)爭(zhēng)失敗的閱讀器的級(jí)別的方法提高了EGDRA算法的公平性。Beacon碰撞改進(jìn)機(jī)制包含兩個(gè)方法，

4、方法一：閱讀器在每輪開始時(shí)給自己生成一個(gè)序號(hào)，序號(hào)為偶數(shù)的閱讀器的在Beacon碰撞后再進(jìn)行一次補(bǔ)充競(jìng)爭(zhēng)。在這個(gè)補(bǔ)充的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)節(jié)中閱讀器接入信道的概率提高了一倍，從而提高了系統(tǒng)的吞吐率。方法二：服務(wù)器發(fā)送完K個(gè)OC信號(hào)后再補(bǔ)發(fā)第K+1個(gè)OC，系統(tǒng)中沒有競(jìng)爭(zhēng)到信道且沒有收到OF信號(hào)的閱讀器在這一OC周期檢測(cè)信道是否繁忙，若不忙則接入信道。
　　最后，本文將EGDRA與GDRA、NFRA算法進(jìn)行了仿真對(duì)比。仿真結(jié)果表明：GDRA算法比N