射頻識別系統(tǒng)防碰撞算法研究.pdf

1、射頻識別技術(Radio Frequency Identification(RFID))作為一項先進的自動識別和數(shù)據(jù)采集技術，被認為是21世紀十大重要技術之一，在生產(chǎn)制造、銷售流通、公共安全領域有著廣闊的應用前景。隨著技術可靠性和可用性的提高，它已經(jīng)逐漸成為提高物流與供應鏈管理水平、降低生產(chǎn)成本、提高公共安全管理信息化水平、增強國際競爭力的一項必不可少的技術手段和工具。但RFID作為一種新興的技術還存在著一些不足之處，如：識別準確率不高

2、，標準化進程緩慢等。其中由于標簽碰撞和讀寫器碰撞引起的標簽識別效率較低是RFID技術的瓶頸之一。研究快速，安全、準確、低功耗的碰撞問題解決方法已經(jīng)成為一個重要的課題，對RFID技術的發(fā)展起著至關重要的影響。
　　 本文首先介紹了RFID系統(tǒng)的基本結構、基本原理、特點、關鍵技術及相關的基礎理論知識等。然后特別針對無線數(shù)據(jù)傳輸中的標簽防碰撞問題和讀寫器防碰撞問題進行了介紹和深入的研究。在射頻識別系統(tǒng)的讀寫器范圍內(nèi)，要解決多個標簽在同

3、時向讀寫器通信而的發(fā)生碰撞問題，必需使用多路存取法。由于設計復雜性、成本、使用方式等的限制，空分多路法、頻分多路法、碼分多路法都不適合用于解決RFID系統(tǒng)的標簽碰撞問題。本文對于采用時分多路法的ALOHA算法和二進制算法及它們的改進算法進行了分析，指出了各自的優(yōu)點及不足之處。
　　 本文在結合了ALOHA系算法和二進制系算法的優(yōu)點的基礎上，提出了混合幀的概念，并發(fā)展出了新型混合幀算法和時隙控制混合幀算法。通過性能分析及仿真可以看

4、到相對于ALOHA系算法，兩種新型算法將吞吐率提高了一倍以上。混合幀算法有效利用了碰撞時隙和動態(tài)二進制算法的特點，使每幀中的時隙利用率、讀取標簽過程中的信道利用率提高了63％，減少了讀取時間，改善了識別效率。時隙控制混合幀算法則又是在混合幀算法基礎上對碰撞時隙進一步的研究調(diào)整，雖略微影響了算法的讀取效率，但相對于動態(tài)幀時隙ALOHA算法(DFSA)效率仍提高49％以上，并且減少了碰撞時隙的長度及在極惡劣情況下讀取標簽的難度，降低了算法的