RFID系統(tǒng)多標(biāo)簽自適應(yīng)識(shí)別防碰撞算法研究與性能分析.pdf

1、無線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)是以空間電磁波為傳輸媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸并且可以采用非接觸式方式進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)，具有高效、存儲(chǔ)量大、可靠等優(yōu)點(diǎn)。RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，正隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展被廣泛的應(yīng)用于門禁、交通、食品安全以及物流等各個(gè)領(lǐng)域。在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，主要會(huì)產(chǎn)生閱讀器碰撞現(xiàn)象和標(biāo)簽碰撞現(xiàn)象，而由于閱讀器發(fā)生碰撞概率相對(duì)較小，而且閱讀器本身又有較強(qiáng)的信息處

2、理能力，所以當(dāng)今研究主要集中在標(biāo)簽碰撞。那么能夠設(shè)計(jì)出性能良好的防碰撞算法可以很大程度上減少和避免碰撞問題，對(duì)提高射頻識(shí)別系統(tǒng)性能具有很重要意義。目前，研究者們已提出的RFID標(biāo)簽防碰撞算法一般包括隨機(jī)性ALOHA算法和確定性二進(jìn)制樹算法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在分析動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙ALOHA(Dynamic Frame Slotted ALOHA, DFSA)算法和二進(jìn)制搜索樹(Binary Search Tree, BST)算

3、法基礎(chǔ)上，提出一種動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙的二進(jìn)制樹RFID防碰撞算法(Dynamic Framed Binary Tree, DFBT)。采用Vogt算法預(yù)先估算出系統(tǒng)中標(biāo)簽總數(shù)，利用DFSA算法對(duì)待識(shí)別標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)時(shí)隙號(hào)的選擇而達(dá)到識(shí)別出一部分標(biāo)簽的目的，閱讀器再把未識(shí)別標(biāo)簽提取出來檢測(cè)最高碰撞位上信息情況，根據(jù)最高碰撞位上信息情況結(jié)合BST算法進(jìn)行碰撞標(biāo)簽分裂。仿真結(jié)果表明，DFBT算法提高了識(shí)別效率和穩(wěn)定性，減少了總時(shí)隙數(shù),當(dāng)標(biāo)簽數(shù)目達(dá)到10

4、00左右，算法識(shí)別效率可以達(dá)到64%左右。⑵結(jié)合多叉樹算法的思想并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種優(yōu)化前綴的自適應(yīng)混合樹防碰撞(Optimization Prefixed Adaptive Hybrid Tree, OPAHT)算法。首先閱讀器通過曼徹斯特編碼檢測(cè)標(biāo)簽是否發(fā)生碰撞，若有碰撞則讀取碰撞位詳細(xì)信息，然后自動(dòng)地調(diào)整新的查詢前綴來動(dòng)態(tài)選擇搜索樹的叉樹。當(dāng)出現(xiàn)單個(gè)碰撞位或者最高碰撞位的后兩位不連續(xù)，利用二叉樹算法進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)出現(xiàn)最高碰撞位