RFID反碰撞算法的研究.pdf

1、無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)，或稱射頻識(shí)別技術(shù)，是從二十世紀(jì)90年代興起的一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在無(wú)線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用和發(fā)展。RFID技術(shù)具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、操作快捷、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽數(shù)據(jù)可加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大等許多優(yōu)點(diǎn)。隨著RFID技術(shù)的不斷成熟，對(duì)供應(yīng)鏈管理、物流、自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理和零售等領(lǐng)域產(chǎn)生越來(lái)越重要的影響，并將成為

2、未來(lái)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的主流，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。 RFID數(shù)據(jù)的完整性問(wèn)題是制約RFID發(fā)展的重要因素之一，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能優(yōu)劣程度。碰撞問(wèn)題是影響數(shù)據(jù)完整性的一個(gè)重要方面，有閱讀器碰撞和標(biāo)簽碰撞之分，解決碰撞的方法就稱為反碰撞算法。相對(duì)于標(biāo)簽而言，閱讀器的功能更強(qiáng)大，資源更豐富，且閱讀器之間還可以互相通信，閱讀器產(chǎn)生的碰撞相對(duì)容易解決。因此標(biāo)簽的反碰撞問(wèn)題成了解決RFID系統(tǒng)碰撞問(wèn)題的重點(diǎn)和難點(diǎn)。標(biāo)簽的碰撞是指閱讀器的

3、作用范圍內(nèi)一個(gè)以上的標(biāo)簽，同時(shí)向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致的信號(hào)干擾，使標(biāo)簽無(wú)法正確識(shí)別，也即是多目標(biāo)識(shí)別問(wèn)題。作為目前唯一可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別的RFID技術(shù)，多目標(biāo)的同時(shí)識(shí)別，既是RFID技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，又是RFID技術(shù)的挑戰(zhàn)性技術(shù)難題。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的搜索、整理、分析和綜合的基礎(chǔ)上，對(duì)標(biāo)簽的反碰撞問(wèn)題作了深入的研究，主要作了如下的工作： 1.深入研究標(biāo)簽碰撞的概率性解決算法，以動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙ALHOA算法為基礎(chǔ)，提出了一種結(jié)合

4、倍乘因子和分組思想的改進(jìn)算法。算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，通過(guò)判斷系統(tǒng)效率的大小以及比較空閑時(shí)隙數(shù)量和碰撞時(shí)隙數(shù)量多少的方法，決定是否采用倍乘因子動(dòng)態(tài)調(diào)整幀長(zhǎng)度；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量超過(guò)一定量時(shí)，采用分組識(shí)別的方法。同時(shí)，本文結(jié)合Matlab引擎，編寫(xiě)仿真程序，模擬標(biāo)簽的識(shí)別過(guò)程。仿真結(jié)果表明，在標(biāo)簽數(shù)量急劇增加的情況下，采用改進(jìn)的算法，RFID系統(tǒng)的效率也能穩(wěn)定的保持在35％以上；而且，改進(jìn)的算法有效地減少了使用的時(shí)隙數(shù)量和閱讀周期。 2.在研究分析

5、跳躍式動(dòng)態(tài)樹(shù)形反碰撞算法和ID預(yù)測(cè)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的標(biāo)簽碰撞確定性解決算法--分組動(dòng)態(tài)ID預(yù)測(cè)算法。該算法的最大特點(diǎn)就是：閱讀器向標(biāo)簽發(fā)出一次問(wèn)詢命令，在碰撞的情況下，有可能同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽。算法采用標(biāo)簽分組識(shí)別，閱讀器與標(biāo)簽數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)傳輸?shù)姆椒▉?lái)實(shí)現(xiàn)。在分析算法原理，總結(jié)算法步驟的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)仿真程序，從閱讀器問(wèn)詢量、標(biāo)簽應(yīng)答量、系統(tǒng)有效服務(wù)率和系統(tǒng)通信量等方面，對(duì)算法的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和性能分析。仿真結(jié)果表明，分組動(dòng)態(tài)ID預(yù)測(cè)算法