捕獲效應(yīng)下RFID防碰撞算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一的射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)，其應(yīng)用市場正隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及而拓寬。閱讀器和標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)的重要組成部分，閱讀器負責(zé)發(fā)出查詢命令，標(biāo)簽負責(zé)響應(yīng)命令。當(dāng)多個標(biāo)簽同時向同一個閱讀器發(fā)送響應(yīng)命令時會發(fā)生標(biāo)簽碰撞問題;在動態(tài)環(huán)境下由于有標(biāo)簽新到達環(huán)境，還會造成有些標(biāo)簽沒有被識別，即標(biāo)簽漏讀問題。國內(nèi)外現(xiàn)有的研究主要集中在解決靜態(tài)環(huán)境下的標(biāo)簽碰撞問題，所謂靜態(tài)環(huán)境

2、是指在閱讀器感知范圍內(nèi)標(biāo)簽數(shù)量固定的環(huán)境，而在非靜態(tài)環(huán)境下，現(xiàn)有的標(biāo)簽防碰撞算法因為難以自適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，從而導(dǎo)致較嚴重的標(biāo)簽漏讀問題。除此之外，現(xiàn)有的標(biāo)簽防碰撞算法很少考慮捕獲效應(yīng)帶來的影響，所以由它們得出的識別性能不能客觀的評估原型系統(tǒng)的識別效率。本論文從捕獲效應(yīng)和標(biāo)簽數(shù)估計兩個方面，提出捕獲效應(yīng)下的基于動態(tài)環(huán)境的幀外預(yù)約機制的防碰撞算法。由此本論文進行了一系列研究工作，相應(yīng)的研究結(jié)論如下:
　　(1)針對現(xiàn)有的RFID捕

3、獲效應(yīng)模型考慮的影響因子過于簡單的問題，對天線方向性、室內(nèi)無線信道、無源標(biāo)簽反向散射及空間分布等因素進行建模，仿真得出不同的因子對捕獲效應(yīng)的影響程度，為后文提出的防碰撞算法的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)針對動態(tài)環(huán)境中新到達標(biāo)簽群所引起的標(biāo)簽漏讀問題，構(gòu)建了動態(tài)環(huán)境下標(biāo)簽到達模型，該模型采用泊松過程累加原則和尋優(yōu)算法來確定幀長，實現(xiàn)了提高識別率的目標(biāo)。此外，隨機過程的理論知識證明了算法平穩(wěn)運行下的標(biāo)簽到達率上限是0.386，為系統(tǒng)平