基于ALOHA的RFID防碰撞算法的研究.pdf

1、無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)是一種應用廣泛的非接觸自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號通過空間電磁耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目標的目的。同其它的自動識別技術（條形碼技術、光學識別、生物識別等）相比，RFID技術具有精度高、適應環(huán)境能力強、非視覺范圍讀寫、壽命長等特優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)自動化、交通運輸管理、動物和車輛識別、門禁系統(tǒng)、圖

2、書管理等領域。隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，RFID技術作為物聯(lián)網(wǎng)的四大核心技術之一，未來有著十分廣闊的應用前景。
　　隨著RFID技術大規(guī)模的應用，閱讀器需要在短時間內(nèi)準確地識別大量的標簽。在RFID系統(tǒng)中，當多個標簽同時與閱讀器進行通信時，會發(fā)生標簽碰撞，標簽防碰撞算法就是為了解決這個問題。在控制標簽成本和算法復雜度的情況下，怎樣減少標簽的識別時間、提高系統(tǒng)的吞吐率成為了標簽防碰撞算法需要重點研究的課題。本文中研究了RFID防碰撞AL

3、OHA算法，并進行了改進。
　　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，其次著重分析了基于ALOHA系列的標簽防碰撞算法，對典型的ALOHA算法進行了詳細的性能分析和比較，由此得出影響ALOHA系列算法性能最關鍵的兩個問題:第一，標簽數(shù)量估計準確度;第二，幀長的調(diào)整。最后在深入分析了動態(tài)幀時隙ALOHA算法的基礎上，分別對標簽估計算法和幀長的調(diào)整進行了優(yōu)化:在標簽估計中，采取了遞歸的思想

4、，用一個乘法因子與標簽個數(shù)相乘，通過碰撞成功時隙數(shù)、碰撞時隙數(shù)和幀長，求得碰撞時隙標簽個數(shù)期望值和乘法因子的關系，以求降低錯誤率;針對DFSA算法中當幀長和標簽的個數(shù)近似相等時幀長調(diào)整頻繁和碰撞時隙數(shù)過多的問題，提出了一種線性回歸的動態(tài)幀時隙ALOHA算法，在保持系統(tǒng)吞吐率35％以上的情況下，通過線性擬合求得幀長與未識別標簽個數(shù)的關系，描述了改進型算法基本原理，對改進算法進行了仿真，分析了系統(tǒng)的吞吐性能。仿真結果表明:優(yōu)化后的標簽估計算