基于功率控制的ALOHA標(biāo)簽防碰撞算法.pdf

1、無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號空間耦合的傳輸特性，實現(xiàn)對物體所帶信息的自動化讀取和識別。與目前采用的條形碼技術(shù)相比，RFID技術(shù)具有讀取距離遠、穿透能力強、效率高、信息量大等優(yōu)勢，并且在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，因此射頻識別技術(shù)的研究已經(jīng)成為廣大研究者關(guān)注的焦點。雖然射頻識別技術(shù)具有很多優(yōu)點，并在很多領(lǐng)域都有良好的應(yīng)用前景，但是R

2、FID技術(shù)仍然有很多問題需要解決，本文研究的標(biāo)簽碰撞問題就是其中之一。
　　本文首先介紹了RFID系統(tǒng)組成和工作原理，之后重點介紹了射頻識別系統(tǒng)中的防碰撞算法，并對典型的防碰撞算法進行了詳細的性能分析和比較。在基于ALOHA的防碰撞算法上提出創(chuàng)新:一、提出基于功率控制的標(biāo)簽防碰撞算法模型。二、引入哈希映射和碰撞預(yù)檢測雙重機制，有效地避免了碰撞標(biāo)簽的通信過程。定步長功率控制ALOHA防碰撞算法(SPCA)是將閱讀器的識別區(qū)域劃分成幾

3、個固定的子區(qū)域，每個子區(qū)域的識別半徑是按固定步長增長的，從而實現(xiàn)了對標(biāo)簽進行分組的效果。自適應(yīng)功率控制ALOHA防碰撞算法(APCA)是將識別區(qū)域按照優(yōu)化的分組方案，動態(tài)的調(diào)整子區(qū)域的大小，無論標(biāo)簽是均勻分布還是非均勻分布，APCA算法都能通過調(diào)整子區(qū)域的半徑來控制子識別區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽數(shù)量，從而使APCA算法的性能始終保持在較高的水平。在基于碰撞預(yù)檢測的功率可控防碰撞算法中，通過對標(biāo)簽序列號（UUID）進行哈希編碼，將標(biāo)簽映射到相應(yīng)的幀時

4、隙，提高了時隙利用率。然后，利用碰撞檢測機制，每次只允許無碰撞的標(biāo)簽與閱讀器進行通信，從而大大減少了無效通信的過程。最后，采用功率控制機制將標(biāo)簽按區(qū)域進行識別，明顯地減少了標(biāo)簽碰撞并且節(jié)約了通信耗能。
　　利用MATLAB仿真本文所提出的各種算法，分析并比較新算法與已有算法的優(yōu)劣，仿真結(jié)果表明新算法在識別過程中需要的時隙數(shù)更少、消耗的時間更少、總耗能的優(yōu)勢也很明顯，基本滿足了RFID系統(tǒng)對標(biāo)簽防碰撞算法的要求，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。