第八章 RFID防碰撞技术

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RFID技术中常见的防碰撞算法解析

RFID技术中常见的防碰撞算法解析

RFID技术中常见的防碰撞算法解析RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种利用无线电波进行非接触式自动识别的技术,广泛应用于物流、供应链管理、仓储管理等领域。

在RFID系统中,防碰撞算法是解决多个标签同时被读取时发生的碰撞问题的关键。

一、RFID技术的基本原理RFID系统由读写器和标签组成。

读写器通过无线电波向标签发送信号,标签接收到信号后进行解码,并将存储的信息发送回读写器。

RFID标签分为主动式标签和被动式标签两种。

主动式标签内置电池,可以主动发送信号;被动式标签则依靠读写器发送的信号供电。

二、RFID系统中的碰撞问题在RFID系统中,当多个标签同时进入读写器的工作范围内时,它们可能会同时响应读写器的信号,导致信号碰撞。

碰撞问题会导致读写器无法准确识别标签,从而降低系统的可靠性和效率。

三、防碰撞算法的分类为了解决RFID系统中的碰撞问题,研究人员提出了多种防碰撞算法。

根据不同的原理和实现方式,这些算法可以分为以下几类:1. 随机算法随机算法是最简单的防碰撞算法之一。

它通过在读写器发送的信号中添加随机延迟来避免碰撞。

每个标签在接收到读写器信号后,随机选择一个延迟时间后再发送响应信号。

这样可以降低多个标签同时发送信号的概率,减少碰撞的发生。

然而,随机算法的效率较低,可能会导致系统的响应时间延长。

2. 二进制分割算法二进制分割算法是一种基于二进制编码的防碰撞算法。

它将标签的ID按照二进制编码进行分割,每次只处理一位二进制数。

读写器发送的信号中包含一个查询指令,标签根据自身ID的某一位和查询指令进行比较,如果相同则发送响应信号,如果不同则保持沉默。

通过逐位比较,最终可以确定每个标签的ID。

二进制分割算法具有较高的效率和可靠性,但对标签ID的编码方式有一定要求。

3. 动态算法动态算法是一种基于动态时间分配的防碰撞算法。

它通过读写器和标签之间的协调来避免碰撞。

读写器会发送一个时间窗口,标签根据自身ID的某一位和时间窗口进行比较,如果相同则发送响应信号,如果不同则保持沉默。

RFID多标签防碰撞技术研究

RFID多标签防碰撞技术研究

RFID多标签防碰撞技术研究摘要:射频识别技术凭借体积小,信息量大、寿命长等优点,在很多领域得到了广泛的应用。

随之而来,就是多标签的碰撞问题,解决此问题有四类方法。

文章一一列举了这些方法,研究其工作情况,总结其优缺点及实际的应用场合。

关键词:射频识别;碰撞;解决方法;优缺点射频识别RFID(Radio Frequency Identification)技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

可工作于各种恶劣环境。

RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

目前RFID技术应用很广,如图书馆、门禁系统、食品安全溯源等。

1 射频识别工作原理一套完整的RFID系统,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部分所组成的。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置,是RFID系统信息控制和处理中心。

阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。

阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换,同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。

在实际应用中,可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

应答器是RFID系统的信息载体,应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。

以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成:感应耦合(Inductive Coupling)及后向散射耦合(BackscatterCoupling)两种。

一般低频的RFID大都采用第一种方式,而较高频大多采用第二种方式。

RFID的阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。

其工作原理为:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签),解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

RFID防碰撞协议原理分析

RFID防碰撞协议原理分析

RFID防碰撞协议原理分析RFID(Radio Frequency Identification)是一种通过无线电波进行自动识别的技术。

它采用无线通信方式,将数据从标签传输到读写器,实现物品的快速识别和跟踪。

在实际应用中,由于多个标签同时进入读写器的通信范围,会产生碰撞问题。

为了解决这一问题,人们发展了RFID防碰撞协议。

本文就要对RFID防碰撞协议的原理进行详细分析。

RFID防碰撞协议主要是为了解决RFID系统中的碰撞问题。

碰撞是指在同一时间点有多个标签同时向读写器发送数据,导致数据的干扰和丢失。

尽管RFID技术的快速识别和追踪功能已经得到了广泛应用,但是在实际场景中,由于标签数量众多,存在碰撞问题是不可避免的。

为了解决碰撞问题,RFID防碰撞协议采用了不同的策略。

主要有以下几种常见的协议:1. ALOHA协议ALOHA协议是最早应用于无线通信的一种简单协议。

在RFID系统中,ALOHA协议通过不间断传输数据的方式实现碰撞检测和恢复。

当标签准备好发送数据时,会以一定概率进行传输。

如果发生碰撞,读写器能够检测到冲突并通过反馈机制通知标签重新发送。

虽然ALOHA协议简单易用,但是由于数据冲突率较高,效率较低。

2. Slotted ALOHA协议为了提高RFID系统的效率,Slotted ALOHA协议在ALOHA的基础上进行了改进。

该协议将时间划分为时隙,标签只能在特定时隙传输数据。

这样做可以减少碰撞率,提高系统吞吐量。

但是,在高标签密度的情况下,仍然存在较高的碰撞概率,效果有限。

3. 查询控制协议查询控制协议是目前应用最广泛的RFID防碰撞协议之一。

该协议主要分为两种:二进制查询算法(Binary Tree Algorithm)和动态查询算法(Dynamic Framed Slotted ALOHA,DFSA)。

二进制查询算法将标签标识号码划分为不同的区间,通过逐级查询检测和区分标签。

首先,读写器发送一个询问帧,包含当前查询的区间信息。

《RFID标签防碰撞算法研究》范文

《RFID标签防碰撞算法研究》范文

《RFID标签防碰撞算法研究》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展,射频识别(RFID)技术作为一种自动识别技术,已广泛应用于物流、医疗、零售等各个领域。

然而,在RFID系统中,多个标签同时与阅读器通信时会产生标签碰撞问题,这严重影响了系统的性能和效率。

因此,研究RFID标签防碰撞算法具有重要的现实意义和应用价值。

本文旨在探讨RFID标签防碰撞算法的研究现状、方法及未来发展趋势。

二、RFID系统概述RFID系统主要由阅读器、标签和后端处理系统三部分组成。

其中,标签是附着在物品上的无线通信设备,用于存储物品信息;阅读器负责与标签进行无线通信,读取或写入标签信息;后端处理系统则负责处理阅读器传输的数据。

在多个标签同时与阅读器通信时,若不同标签发送的数据产生冲突,则会出现标签碰撞问题。

三、RFID标签防碰撞算法研究现状为了解决RFID标签碰撞问题,研究人员提出了多种防碰撞算法。

这些算法主要分为两类:基于ALOHA的算法和基于树形结构的算法。

1. 基于ALOHA的算法:ALOHA算法是一种随机访问协议,通过随机化标签的发送时间来避免碰撞。

其中,最基本的ALOHA算法包括纯ALOHA和时隙ALOHA两种。

此外,还有改进型ALOHA算法,如帧时隙ALOHA、多帧时隙ALOHA等。

这些算法简单易实现,但当标签数量较多时,系统性能会受到较大影响。

2. 基于树形结构的算法:树形结构算法将标签按照某种规则组织成树形结构,通过逐层识别的方式降低碰撞概率。

其中,较为典型的算法包括二进制树形算法(BTA)和二进制搜索算法(BSA)。

这类算法具有较高的系统性能和识别效率,适用于标签数量较大的场景。

四、RFID标签防碰撞算法研究方法为了进一步提高RFID系统的性能和效率,研究人员不断探索新的防碰撞算法。

目前,主要的研究方法包括:1. 优化现有算法:针对现有算法的不足,通过改进算法参数、引入新思想等方法优化算法性能。

例如,可以通过调整ALOHA 算法的参数来提高系统吞吐量;或者通过优化树形结构来降低标签识别时间。

第八章-RFID防碰撞技术

第八章-RFID防碰撞技术
整帧长度, 由于读写器作用范围内的标签数量是未知的,而且在识别
的过程中 未被识别的标签数目是改变的,因此,如何估算标签数量
以及合理 地调整帧长度成为动态帧时隙ALOHA算法的关键。由理
论推导可知, 在标签数目和帧长度接近的情况下,系统的识别效率最高,
也就是 说标签的值就是帧长度的最佳选择。 在实际应用中,动态帧时隙算法是在每帧结束后,根据
条电路传输多路信号的。电精品路资料 上每一短暂时刻只有一路信号存
8.1 RFID系统(xìtǒng)中的碰撞与 防碰撞
2.RFID中防碰撞算法(suàn fǎ)分类
精品资料
8.1 RFID系统(xìtǒng)中的碰撞与 防碰撞
标签防碰撞算法 RFID系统的标签防碰撞算法大多采用时分多
路法,该方法可分 为非确定性算法和确定性算法。 非确定性算法也称标签控制法,在该方法中,
到3个读写器的信号,标签无法正确解析读写器发来的查询 信号。
精品资料
8.1 RFID系统(xìtǒng)中的碰撞与 防碰撞
2.多标签碰撞 多标签碰撞是指读写器同时收到多个标签信号而导致无法 正确
读取标签信息的问题。如图读写器发出识别命令后,在标签 应答过
程中可能会两个或者(huòzhě)多个标签同一时刻应答,或一 个标签还没有完

S GeG
当G=1时,吞吐(tūntǔ)量S为最大值1/e,约为0.368,是 纯ALOHA算法的
两倍。
因为标签仅仅在确定的时隙中传输数据,所以该算法的冲 撞发
生频率仅仅是纯ALOHA算法的一半,但其系统的数据吞吐 (tūntǔ)性能却会增
加一倍。
精品资料
8.2 ALOHA算法(suàn fǎ)
接在RFID系统中 应用。这些限制可以归纳为: (1)无源标签没有内置电源,标签的能量来自于

rfid多标签防碰撞原理与解决方法

rfid多标签防碰撞原理与解决方法

rfid多标签防碰撞原理与解决方法RFID技术在许多应用领域被广泛使用,例如库存管理、物流管理、智能交通等。

然而,在实际应用中,当多个标签同时处于RFID 读写器的范围内时,就会发生标签之间的碰撞,导致无法正确读取标签信息。

因此,RFID多标签防碰撞技术成为研究的热点之一。

RFID多标签防碰撞原理RFID多标签防碰撞技术是通过一种特殊的协议来解决标签之间的碰撞问题。

该协议被称为“ALOHA协议”,采用了一种随机接入的方式,使得每个标签都有机会发送数据,从而避免了碰撞的发生。

具体来说,当读写器将信号发送到附近的标签时,标签会接收到该信号并发送响应信号。

由于多个标签同时接收到读写器的信号,因此会同时发送响应信号,导致标签之间发生碰撞。

为避免这种情况,ALOHA协议将标签分为两类:有冲突的标签和无冲突的标签。

在接收到读写器的信号后,所有标签都会等待一个随机的时间,如果等待的时间相同,则会发生碰撞。

此时,所有有冲突的标签都会停止发送信号,并等待下一次发送机会。

而无冲突的标签则会继续发送信号,直到数据传输完成。

RFID多标签防碰撞解决方法除了ALOHA协议外,还有其他几种RFID多标签防碰撞技术:1.二进制反馈协议二进制反馈协议是一种比ALOHA协议更高效的多标签防碰撞技术。

在该协议中,读写器会向所有标签发送一个二进制编码,标签会根据收到的编码来判断是否发送响应信号。

如果标签收到的编码与自身ID码相匹配,则会发送响应信号,否则不发送。

如果发生碰撞,则读写器会向所有标签发送一个反馈信号,标签会根据反馈信号来判断是否重新发送响应信号。

2.时隙划分协议时隙划分协议是一种将时间划分为多个时隙,每个时隙只允许一个标签发送数据的技术。

在该协议中,读写器会将时间分为若干个时隙,并将时隙分配给标签。

标签只有在自己分配的时隙内才能发送数据,避免了碰撞的发生。

该协议的缺点是需要在系统中预留足够的时隙,否则会导致效率低下。

3.波束成形技术波束成形技术是一种通过调整天线方向来选择性地接收特定标签信号的技术。

RFID防碰撞算法

RFID防碰撞算法

RFID防碰撞算法综述【摘要】射频识别技术RFID是目前正快速发展的一项新技术,它通过射频信号进行非接触式的双向数据通信,从而达到自动识别的目的。

随着RFID技术的发展,如何实现同时与多个目标之间的正确的数据交换,即解决RFID系统中多个读写器和应答器之间的数据碰撞,成为了限制RFID技术发展的难题,采用合理的算法来有效的解决该问题,称为RFID系统的防碰撞算法。

采用时分多路存取技术,相关的算法有ALOHA法、时隙ALOHA法、二进制搜索法、动态二进制搜索法等。

在各种算法当中,二进制树算法因为它识别应答器的确定性,成为了应用最广泛的一种,多个国际标准均对其进行了规定,这推动了防碰撞算法的发展,全文针对RFID系统二进制树防碰撞算法,进行了理论与实践方面的探讨。

【关键词】:射频识别;防碰撞算法;读写器;应答器;Abstract: RFID is a newly developed technology which communicates through the non-contact RF signal,so as to achieve objective automatic identification.Along with the development of RFID technology,how to realize Data Exchange accurately among Multiple Targets at the same time becomes the key problem of RFID technology.RFID anti-collision algorithm is the solution to the above mentioned problems.In TDMA, there are several anti-collision algorithms, such as ALOHA, Slotted ALOHA, Binary Search, Dynamic Binary Search and so on.Key Words:RFID;Anti-collision;Read/Write Devices;Transponders1、RFID技术简介自动设备识别技术是目前国际上发展很快的一项新技术,英文名称为Automatic Equipment Identification,简称AEI,它通过一些先进的技术手段,实现人们对各种设备在不同状态下的自动识别和管理。

RFID标签防碰撞算法及详细研究

RFID标签防碰撞算法及详细研究

常见RFID防碰撞算法有哪几种?比较各自的优缺点,详细论述其中一种算法的工作原理。

1.RFID简介射频识别技术(Radio Frequency Id,RFID)是一种非接触式自动识别技术,与传统的识别方式相比,RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理,具有操作方便快捷、存储数据量大、保密性好、反应时间短、对环境适应性强等优点,现在已广泛应用于工业自动化,商业自动化和交通运输管理等领域,成为当前IT业研究的热点技术之一。

典型的RFID系统主要包括三个部分:电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据处理o电子标签放置在被识别的对象上,是RFID系统真正的数据载体。

通常电子标签处于休眠状态,一旦进入阅读器作用范围之内就会被激活,并与阅读器进行无线射频方式的非接触式双向数据通信,以达到识别并交换数据的目的。

此外,许多阅读器还都有附加的通信接口,以便将所获得的数据传进给数据处理子系统进行进一步的数据处理。

2.系统防碰撞RFID系统工作的时候,当有2个或2个以上的电子标签同时在同—个阅读器的作用范围内向阅读器发送数据的时候就会出现信号韵干扰,这个干扰被称为碰撞(collision),其结果将会导致该次数据传输的失败,因此必须采用适当的技术防止碰撞的产生。

从多个电子标签到—个阅读器的通信称为多路存取。

多路存取中有四种方法可以将不同的标签信号分开:空分多路法(SDMA)、频分多路法(FDMA)、对分多路法(TDMA)和码分多路法(CDMA)。

针对RFID系统低成本、较少硬件资源和数据传输速度以及数据可靠性的要求,TDMA构成了RFID系统防碰撞算法最为广泛使用的一族。

TDMA是把整个可供使用的通路容量按时间分配给多个用户的技术,可分为电子标签控制法和阅读器控制法。

电子标签控制法主要有ALOHA法,阅读器控制法有轮询法和二进制搜索法。

2.1 空分多路法(SDMA)空分多路法(Space Division Multiple Access,SDMA)是在分离的空间范围内实现多个目标识别。

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多读写器碰撞
当相邻的读写器作用范围有重叠时,多个读写器同 时读取同一个标签时可能会引起多读写器与标签之间 的干扰。如图标签同时收到3个读写器的信号,标签无 法正确解析读写器发来的查询信号。 读写器自身有能量供应,能进行较高复杂度的计 算,所以读写器能检测到碰撞产生,并通过与其他读 写器之间的交流互通来解决读写器的碰撞问题,如读 写器调度算法和功率控制算法。
当输入负载G=0.5时,系统的吞吐率达到最大值0.184。 由于纯ALOHA算法中存在碰撞概率较大,在实际中,该算法 仅适于只读型的标签,即阅读器只负责接收标签发射的信 号,标签只负责向阅读器发射信号的情况。

时隙ALOHA算法
在ALOHA算法的基础上把时间分成多个离散时隙(slot), 并且每个时隙长度要大于标签回复的数据长度,标签只能在 每个时隙内发送数据。每个时隙存在: a 空闲时隙:此时隙内没有标签发送 b 成功识别时隙:仅一个标签发送且被正确识别 c 碰撞时隙:多个标签发送,产生碰撞
存在的问题???
性能分析 •吞吐率S---代表有效传输的实际总数据率,即在观察时 间T0内标签成功通信的平均次数 •输入负载G---发送的总数据率,即观察时间T0内标签的 平均到达次数 •S=G*Pe 其中Pe是到达的标签能成功完成通信的概率 由概率论知识:Pe=e-2G 所以:纯ALOHA算法的吞吐率为:S=G*e-2G
Ta g
2、减少单个读写 器的作用范围
3、缺点是天线系统复杂, 会大幅度提高成本。
(2)频分多址FDMA法
1、RFID系统把 不同载波频率 的传输通道分 别提供给电子 标签用户 2、缺点是导致 读写器和标签 成本要求较高。 因此在RFID应 用中,频分多 路法很少使用。
阅读器广播命令 f1
读 写 器
8.2 ALOHA算法
ALOHA算法是一种随机接入方法,其基本思想是采取标 签先发言的方式,当标签进入读写器的识别区域内时就自 动向读写器发送其自身的ID号,在标签发送数据的过程中, 若有其他标签也在发送数据,将会发生信号重叠,从而导 致冲突。读写器检测接收到的信号有无冲突,一旦发生冲 突,读写器就发送命令让标签停止发送,随机等待一段时 间后再重新发送以减少冲突。 各种ALOHA算法:纯ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时 隙ALOHA算法、动态帧时隙ALOHA算法。
Tag1
f2
f3
Tag2 Tag3
Tag5
f4
Tag4
f5
阅读器读写区域
(3)码分多址(CDMA)
不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同 或时隙不同来区分,而是用各自不同的编码序列来 区分,或者说,靠信号的不同波形来区分。如果从 频域或时域来观察,多个CDMA信号是互相重叠的。 CDMA是利用不同的码序列分割成不同信道的多址技 术 。 CDMA的频带利用率低,信道容量较小,地址码 选择较难、接收时地址码捕获时间较长,其通信频 带和技术复杂性在RFID系统中难以应用。
SELECT(SNR)——选择 (序列号)
READ-DATA——读出数据
UNSELECT——退出选择
范例
R:11111111 A:10100111 B:10110101 C:10101111
8.1 RFID系统中的碰撞与防碰撞
1 什么是碰撞
在RFID系统应用中,因为多个读写器或多个标
签,造成的读写器之间或标签之间的相互干扰, 统称为碰撞。
2
碰撞的类型
1、多标签碰撞 2、多读写器碰撞
(1)多读写器碰撞
电子标签1 电子标签2 电子标签3
电子标签4
电子标签5
8.1 RFID系统中的碰撞与防碰撞
(4)时间分割TDMA
Tag
1
a’ a
Reader
a’ b’ c’ a b c b’ b
Tag 2
TDMA是把整个可供使用的信 道容量按时间分配给多个同户 的技术。
c’ c
Tag 3
8.1 RFID系统中的碰撞与防碰撞

RFID系统中防碰撞算法分类
电子标签的低功耗、低存储能力和有限的计算能力等限制,导 致许多成熟的防碰撞算法(如空分多路法)不能直接在RFID系统中 应用。这些限制可以归纳为: (1)无源标签没有内臵电源,标签的能量来自于读写器,因此算 法在执行的过程中,标签功耗要求尽量低; (2)RFID系统的通信带宽有限,因此防碰撞算法应尽量减少读写 器和标签之间传输信息的比特数目; (3)标签不具备检测冲突的功能而且标签间不能相互通信,因此 冲突判决需要读写器来实现; (4)标签的存储和计算能力有限,这就要求防碰撞协议尽可能简 单,标签端的设计不能太复杂。
8.1 RFID系统中的碰撞与防碰撞
2.RFID中防碰撞算法分类
8.1 RFID系统中的碰撞与防碰撞

标签防碰撞算法
RFID系统的标签防碰撞算法大多采用时分多路法,该方法可分 为非确定性算法和确定性算法。 非确定性算法也称标签控制法,在该方法中,读写器没有对数 据传输进行控制,标签的工作是非同步的,标签获得处理的时间不 确定,因此标签存在“饥饿”问题。ALOHA算法是一种典型的非确定 性 算法,实现简单,广泛用于解决标签的碰撞问题。 确定性算法也称读写器控制法,由读写器观察控制所有标签。 按照规定算法,在读写器作用范围内,首先选中一个标签,在同一 时间内读写器与一个标签建立通信关系。二进制树型搜索算法是典 型确定性算法,该类算法比较复杂,识别时间较长,但无标签饥饿 问题。
(2)多标签碰撞
电子标签1 电子标签2 电子标签3 电子标签4 电子标签5
8.1 RFID系统中的碰撞与防碰撞
多标签碰撞
多标签碰撞是指读写器同时收到多个标签信号而导 致无法正确读取标签信息的问题。如图读写器发出识 别命令后,在标签应答过程中可能会两个或者多个标 签同一时刻应答,或一个标签还没有完成应答时其他 标签就做出应答。它会使得标签之间的信号互相干扰, 从而造成标签无法被正常读取。 本章后续讨论的防碰撞都是针对多标签防碰撞。
时隙ALOHA算法示意图
时隙ALOHA算法的吞吐率为:S=G*e-G 当输入负载G=1时,系统的吞吐量达到最大值0.368,避免了纯 ALOHA算法中的部分碰撞,提高了信道的利用率。 需要一个同步时钟以使阅读器阅读区域内的所有标签的时隙同 步。

帧时隙ALOHA算法
固定帧时隙Aloha运用于RFID系统示意图
2)曼彻斯特编码
某位之值是在一个位窗(tBIT)内由电平的改变(上升/下降沿) 表示。逻辑“0”编码为上升沿,逻辑“1”编码为下降沿。如果两 个或 多个电子标签同时发送的数位有不同值,则接收的上升沿和下降沿 互相抵消,“没有变化”的状态是不允许的,将作为错误被识别。 用
8.3 二进制树型搜索算法
采用NRZ编码和曼彻斯特编码的冲突状况(曼彻斯特编码能够按 位识别出冲突)示意图。因此,选用曼彻斯特编码可实现“二进制 树 型搜索”算法。
如何解决碰撞 的问题呢?
8.1 RFID系统中的碰撞与防碰撞
无线通信技术中,通信碰撞的四种解决防碰撞方法: 空分多址(SDMA) 频分多址(FDMA) 码分多址(CDMA) 时分多址(TDMA)
(1)空分多址自适应SDMA,电子控 制定向天线,天线的方向 直接对准某个标签
8.3 二进制树型搜索算法
二进制树型搜索算法由读写器控制,基本思想是不断的将导致 碰撞的电子标签进行划分,缩小下一步搜索的标签数量,直到只有 一个电子标签进行回应。
1.冲突位检测
实现该算法系统的必要前提是能够辨认出在读写器中数据冲突 位的准确位臵。为此,必须有合适的位编码法。如图对NRZ编码和曼 彻斯特编码的冲突状况作一比较。

动态帧时隙ALOHA算法(DFSA)
帧长随待识别标签数的改变而动态改变 帧长选择依据最优帧长选择理论
帧长N等于待识别标签数n时,系统识别率最高
动态帧时隙Aloha运用于RFID系统示意图
当系统待识别标签数较多时,动态增加帧长,可以降低时隙碰撞率,提高系统性 能; 当系统待识别标签数较少时,动态减少帧长,可以降低空闲时隙比率,提高时隙 利用率,提高系统性能;
ALOHA算法的模型图

纯ALOHA算法
思想:只要用户有数据要发送,就尽管让他们发送 纯ALOHA算法的标签读取过程: (1)各个标签随机的在某时间点上发送信息。 (2)阅读器检测收到的信息,判断是成功接收或者碰撞。 (3)若判断发生碰撞,则标签随机等待一段时间再重新发送 信息。
纯ALOHA存在的问题: (1)错误判决。即对同一个标签,如果连续多次发生碰撞,则将 导致阅读器出现错误判断,认为标签不在阅读器作用范围内。 (2)数据帧的发送过程中发生碰撞的概率很大。过多的碰撞导 致吞吐量下降系统性能降低。 解决方向: 减小碰撞发生次数 缩短重发延时
8.3 二进制树型搜索算法
1)NRZ编码
某位之值是在一个位窗(tBIT)内由传输通路的静态电平表 示,这种逻辑“1” 为 “高”电平,逻辑“0” 为 “低”电平。如 果两个 电子标签之一发送了副载波信号,那么,这个信号由读写器译码为 “高”电平,就被认定为逻辑“1”。但读写器不能确定读入的某位 究竟 是若干个电子标签发送的数据相互重叠的结果,还是某个电子标签 单独发送的信号,见下页中图(a)。
8.3 二进制树型搜索算法
为了实现这种算法需要一组命令。这组命令可由电子标签进 行处理(见下表),每个电子标签拥有一个唯一的序列号(SNR)。
REQUEST(SNR)——请求 (序列号) 此命令发送一序列号作为参数给电子标签。电子标签把自己 的序列号与接收的序列号进行比较,如果小于或相等,则此电子 标签回送其序列号给读写器。这样就可以缩小预选的电子标签的 范围 用某个(事先确定的)序列号作为参数发送给电子标签,具 有相同序列号的电子标签将以此作为执行其他命令(如读出和写 入数据)的切入开关,即选择这个电子标签,具有其他序列号的 电子标签只对REQUEST命令应答 选中的电子标签将存储的数据发送给读写器(在实际的系统中, 还有鉴别或写入等命令等) 取消一个事先选中的电子标签,电子标签进入“无声”状态。 在这种状态下,电子标签完全是非激活的,对收到的REQUEST 命令不作应答。为了重新激活电子标签,必须暂时离开读写器的 作用范围(等于没有供应电压),以执行复位
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