射頻識別系統(tǒng)防碰撞算法研究.pdf

1、射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification(RFID))作為一項先進(jìn)的自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，被認(rèn)為是21世紀(jì)十大重要技術(shù)之一，在生產(chǎn)制造、銷售流通、公共安全領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)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(yīng)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(shù)手段和工具。但RFID作為一種新興的技術(shù)還存在著一些不足之處，如：識別準(zhǔn)確率不高

2、，標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程緩慢等。其中由于標(biāo)簽碰撞和讀寫器碰撞引起的標(biāo)簽識別效率較低是RFID技術(shù)的瓶頸之一。研究快速，安全、準(zhǔn)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(shù)的發(fā)展起著至關(guān)重要的影響。
　　 本文首先介紹了RFID系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、基本原理、特點、關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識等。然后特別針對無線數(shù)據(jù)傳輸中的標(biāo)簽防碰撞問題和讀寫器防碰撞問題進(jìn)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(biāo)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(shè)計復(fù)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(biāo)簽碰撞問題。本文對于采用時分多路法的ALOHA算法和二進(jìn)制算法及它們的改進(jìn)算法進(jìn)行了分析，指出了各自的優(yōu)點及不足之處。
　　 本文在結(jié)合了ALOHA系算法和二進(jìn)制系算法的優(yōu)點的基礎(chǔ)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?；旌蠋惴ㄓ行Ю昧伺鲎矔r隙和動態(tài)二進(jìn)制算法的特點，使每幀中的時隙利用率、讀取標(biāo)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(chǔ)上對碰撞時隙進(jìn)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(biāo)簽的難度，降低了算法的