基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID防碰撞技術(shù)研究.pdf

1、在大力提倡節(jié)能減排延緩全球氣候變暖的形勢(shì)下，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)時(shí)勢(shì)需求實(shí)現(xiàn)“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”，從而掀起了新一個(gè)信息革命的浪潮。RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的關(guān)鍵技術(shù)之一，需實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界信息的高效、快速、低耗能地感知。
　　RFID系統(tǒng)中具有閱讀器和標(biāo)簽兩部分，在一個(gè)應(yīng)用區(qū)域內(nèi)通常具有多個(gè)閱讀器和多個(gè)標(biāo)簽，為了實(shí)現(xiàn)閱讀器與目標(biāo)標(biāo)簽之間、標(biāo)簽與目標(biāo)閱讀器之間進(jìn)行準(zhǔn)確地信息交互，需解決區(qū)域內(nèi)多閱讀器的干擾和多標(biāo)簽的干擾，即閱讀器的碰撞和

2、標(biāo)簽的碰撞。在RFID系統(tǒng)中，解決系統(tǒng)中存在的碰撞是實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界信息高效、快速、低耗能感知的關(guān)鍵。而在標(biāo)簽防碰撞中，標(biāo)簽的檢測(cè)時(shí)延以及標(biāo)簽向閱讀器傳送數(shù)據(jù)量是影響閱讀器高效、快速、低耗能獲取信息的重要影響因子。本文分別介紹了RFID系統(tǒng)中針對(duì)于閱讀器碰撞和標(biāo)簽碰撞的防碰撞協(xié)議，重點(diǎn)對(duì)標(biāo)簽的防碰撞技術(shù)進(jìn)行了研究和分析。
　　本文研究了基于TDMA協(xié)議的兩種RFID標(biāo)簽防碰撞技術(shù)：基于Aloha的防碰撞技術(shù)和基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的防碰撞技術(shù)

3、。通過(guò)對(duì)基于Aloha的PA、SA、BFSA、DFSA、EDFSA五種算法在系統(tǒng)效率上進(jìn)行仿真分析，基于BFSA的算法具有較高的系統(tǒng)效率，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)所有標(biāo)簽的檢測(cè)；對(duì)基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的BTS、ABTS、EBTS、QueryTree、QT-shortcutting、QT-reservation、Binary Search、EBSA算法在標(biāo)簽檢測(cè)時(shí)延、碰撞時(shí)隙數(shù)、空閑時(shí)隙數(shù)、標(biāo)簽向閱讀器傳送的數(shù)據(jù)量四個(gè)方面分別進(jìn)行了仿真分析和比較。EB

4、TS和EBSA算法能夠?qū)崿F(xiàn)近50％的檢測(cè)效率，但EBTS算法標(biāo)簽需要額外的存儲(chǔ)空間，EBSA算法標(biāo)簽傳送數(shù)據(jù)量較大。
　　通過(guò)對(duì)EBSA和FSA算法結(jié)合，提出了一種新的標(biāo)簽防碰撞算法：Grouped_EBSA混合型算法。閱讀器向閱讀區(qū)域內(nèi)標(biāo)簽發(fā)送請(qǐng)求讀取ID命令，該命令中包含幀的大小N，標(biāo)簽隨機(jī)選擇介于1～N的時(shí)隙傳輸ID，即將標(biāo)簽分為N組。對(duì)于處于同一組的標(biāo)簽采用EBSA算法，但閱讀器在接收到第二個(gè)碰撞位之后就向該組標(biāo)簽發(fā)送停止