RFID防碰撞算法研究

1、 RFID: RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION，即射频识别技术是一种非接触的自动识别技术。 RFID的优点：的优点：非接触 ，唯一性，携带信息量大，安全性高，无 需光学可见， 寿命长，可识别高速移动物品，多目标 识别。 典型典型应用：应用：动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管 制、生产线自动化、物料管理等。 当前当前问题问题: 标准问题 ，价格问题，读写速度和准确度， 隐私和安全问题，涉及人员失业RFIDRFID系统系统硬件硬件软件软件阅读器阅读器电子标签电子标签中间中间件件应用系统软件应用系统软件标签的碰撞标签的碰撞阅阅读读器器的的碰碰撞撞SDMAFDMA

2、当前应用较多的算法：当前应用较多的算法：基于TDMA思想 基于概率 ALOHAALOHA算法：算法： 适用于标签数较少的情况，标签数增加时，算法性能急剧下降。改进算法：时隙ALOHA算法，帧时隙ALOHA，动态帧时隙ALOHA基于TDMA思想 确定性 二进制搜索算法：二进制搜索算法：传输时延较大，适用于标签数较多的情况。改进算法：动态搜索算法，后退搜索算法，动态后退搜索算法吞吐率吞吐率 S S表示有效传输的实际总数据率，即某段时间T0内标签成 功完成通信的平均次数。输入输入负载负载 G G表示发送的总数据量，即T0时间内标签的平均到达次数。传输传输成功率成功率 P P到达的标签能够成功完成通信

3、的概率。0246810121416182000.050.10.150.20.250.30.350.4通信中的四个命令：REQUEST： 发送一序列号作为参数给区域内标签。标签把自己的序列号与接收的相比较。SELECT： 用某个序列号作为参数发送给标签。具有相同序列号的标签将以此作为执行其 他命令（读出和写入）的切入开关，即选择了标签。READDATA： 选中的标签将存储的数据发送给阅读器。UNSELECT： 取消一个事先选中的标签，标签进入无声状态，即对REQUEST命令不做应答。曼彻斯特码曼彻斯特码新增硬件：新增硬件：标签中指针寄存器新新的的命命令令：REQUEST(POSI,0/1) LO

4、CK（num）新增标签状态新增标签状态：SNAP状态01002003004005006007008009001000010002000300040005000600070008000900010000标 签 数 K寻呼次数阅 读 器 寻 呼 次 数 分 析BS/DBSBBS/BDBS/NEW新算法寻呼次数仿真新算法寻呼次数仿真一次REQUEST命令发送数据量：标签一次应答发送数据量：x(2) 无无冲突节点从底层开始，在本层达到所允许的最大值后，才向冲突节点从底层开始，在本层达到所允许的最大值后，才向其其 高层高层分布分布。（1） 标签数每增加一个，就有一个无冲突节点变成冲突节点标签数每增加一个

5、，就有一个无冲突节点变成冲突节点。（2） 变成冲突节点的标签总是除第变成冲突节点的标签总是除第0层以外的最低层层以外的最低层。（3） 整个树的次高层必有一饱和的分支。整个树的次高层必有一饱和的分支。s=ceil(log2(k);t=k-2(s-1)-1;a=zeros(1:s);a(s)=1;for x=1:1:t m=1;while m=s&a(m+1)*2=a(m) m=m+1; end a(m)=a(m)+2; endt ：所求部分冲突节点个数a i :存储第i-1层的节点个数0100200300400500600700800900100002004006008001000120

6、01400160018002000标 签 数传输时延/msNew时 延 分 析New bestNew worst01002003004005006007008009001000010002000300040005000600070008000900010000标 签 数传输时延/msNew时 延 分 析New bestNew worstDBSBDBS010020030040050060070080090010000200400600800100012001400160018002000标 签 数传输时延/msNew时 延 分 析New bestNew worstBDBS 谢谢观谢谢观看看当前应

7、用较多的算法：当前应用较多的算法：基于TDMA思想 基于概率 ALOHAALOHA算法：算法： 适用于标签数较少的情况，标签数增加时，算法性能急剧下降。改进算法：时隙ALOHA算法，帧时隙ALOHA，动态帧时隙ALOHA基于TDMA思想 确定性 二进制搜索算法：二进制搜索算法：传输时延较大，适用于标签数较多的情况。改进算法：动态搜索算法，后退搜索算法，动态后退搜索算法（1） 标签数每增加一个，就有一个无冲突节点变成冲突节点标签数每增加一个，就有一个无冲突节点变成冲突节点。（2） 变成冲突节点的标签总是除第变成冲突节点的标签总是除第0层以外的最低层层以外的最低层。（3） 整个树的次高层必有一饱和的分支。整个树的次高层必有一饱和的分支。s=ceil(log2(k);t=k-2(s-1)-1;a=zeros(1:s);a(s)=1;for x=1:1:t m=1;while m=s&a(m+1)*2=a(m) m=m+1; end a(m)=a(m)+2; endt ：所求部分冲突节点个数a i :存储第i-1层的节点个数010020030040050060070080090