基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID反碰撞算法_李兴鹤
基于二进制搜索法的RFID标签防碰撞算法研究的开题报告
基于二进制搜索法的RFID标签防碰撞算法研究的开题报告一、研究背景近年来，无线射频识别（RFID）技术的应用越来越广泛，特别是在物流、仓储、生产制造等领域。
RFID技术可以通过无需触及物体的方式自动识别被识别对象的位置、状态等信息。
但是在距离近的情况下，RFID标签之间会发生碰撞，从而导致标签信息无法被准确读取，降低系统的读取效率和准确性。
因此，如何解决RFID标签碰撞的问题成为了研究的热点之一。
目前，RFID标签防碰撞算法种类繁多，其中基于二进制搜索法的标签防碰撞算法被广泛应用于RFID标签防碰撞。
该算法通过二进制数的不断变化，实现了多个标签同时工作，而不会产生碰撞的问题。
因此，本次研究旨在深入研究基于二进制搜索法的RFID标签防碰撞算法，进一步提高标签读取效率和准确性。
二、研究内容本次研究将针对基于二进制搜索法的RFID标签防碰撞算法展开研究，具体内容如下：1. 对现有的RFID标签防碰撞算法进行综述分析，了解其研究进展和存在的问题。
2. 深入研究基于二进制搜索法的RFID标签防碰撞算法原理和实现方法，分析其优劣势。
3. 从算法优化角度入手，提出改进方案，提高算法的效率和准确性。
4. 系统地进行实验验证，对改进后的算法进行性能测试和比较分析，验证其优越性。
三、研究意义本次研究的意义主要有以下几点：1. 对RFID标签防碰撞算法进行深入研究，深刻理解其原理和实现方法。
2. 针对算法的不足提出改进方案，优化算法的性能和稳定性。
3. 在RFID标签碰撞问题上得到解决，提高系统的读取效率和准确性，促进RFID技术的发展和应用。
4. 积累研究经验，为RFID标签防碰撞算法及其他相关领域的未来研究工作提供指导。
四、研究方法本次研究主要采用文献调研法、数学模型分析法、实验验证法等科学研究方法，具体内容如下：1. 文献调研法：通过查阅多方面的文献资料，了解该领域的研究进展和存在的问题，为后续研究提供基础。
2. 数学模型分析法：对RFID标签防碰撞算法的原理进行深入分析，建立相应的数学模型，推导算法的数学关系，为后续性能测试与比较提供理论依据。
二进制树型算法和帧时隙ALOHA算法在RFID的反碰撞性能比较
二进制搜索树型算法和帧时隙ALOHA算法在RFID的反碰撞性能比较摘要二进制搜索树型算法和帧时隙ALOHA算法广泛地应用在RFID反碰撞当中。
本文将通过计算机仿真来比较这两个反碰撞算法的性能。
仿真结果显示帧时隙ALOHA比二制树型算法需要更少的数据读取时间，且帧时隙ALOHA算法里初始帧长度对数据上传吞吐量影响比较大。
关键词：anti-collision,RFID,binary search tree,framed ALOHA1．简介RFID系统的反碰撞算法主要有两类：树型算法和ALOHA算法。
树型算法包括二进制搜索树和查询树，其中二进制搜索树算法被广泛地应用于很多标准，如ISO/IEC 18000-6 Type B。
树型算法得到广泛的研究，并在理论上提升了它的反碰撞性能。
ALOHA算法包括纯ALOHA 算法、时隙ALOHA和帧ALOHA，其中帧ALOHA被广泛应用于一些标准，如：ISO 14443-3,ISO 18000-6 Type A, EPC-global UHF Class 1 Generation 2。
有几个技术可以提高帧ALOHA反碰撞算法的性能。
虽然二进制搜索树型算法和帧时隙ALOHA算法广泛地应用在RFID反碰撞当中，但关于这两个算法的不同性能还没有报告出来，因为我们的认识有限。
本文比较这两个算法的数据读取效率。
虽然这两个方法都不很多技术去改进它们的性能，但RFID标准里只采纳了这两个基本的算法模型。
因此，我们将比较RFID标准里定义的这两个算法模型的数据读取效率。
2．RFID反碰撞算法2．1二进制搜索树型协议ISO 18000-6 Type B采用了二进制搜索树型协议来解决反碰撞问题。
在这个协议中，每个标签都有一个一位的随机数字产生器和一个8位的计数器，计数器用来确定标签是否上传它的ID号。
读数据过程从阅读器发出一个组选择命令开始，我们这个命令长度为两个字节，一个字节用来放命令代码，一个字节用来存放组ID号，被选择的那个组里的标签把它的计数器的值设为0，并转移到ID状态，阅读器对在ID状态的标签发出识别命令，如FAIL、SUCCESS和EMPTY，来执行碰撞仲裁算法。
基于二进制搜索的RFID的防碰撞算法提升
基于二进制搜索的RFID的防碰撞算法提升摘要：针对RFID系统的碰撞问题，通过对基本的二进制搜索算法的研究，对二进制算法进行了提升改进，减少了RFID系统的数据冗余；提高了运算速度。
关键词：RFID 防碰撞二进制RFID是上世纪末兴起的一种非接触式的自动识别技术，系统一般由电子标签和阅读器组成。
在通常的工作环境下，有许多标签在阅读器的识别范围内，这些标签同时向阅读器发送信息时就产生信道争抢，信号会相互干扰也就是说产生了碰撞。
因此，研究防碰撞技术来识别多个目标，保证精度的条件来提高速度具有重大现实意义。
1、基本的二进制搜索算法二进制搜索算法实现的必要前提是能够准确的对阅读器中数据碰撞的比特位置。
因此，要采用合理的编码方法，目前一般采用Manchester编码，在这种编码中的某个位置的值是由在一个位窗内的电平升降表示的：逻辑数字“0”表示上升边；“1”表示下降边；无状态变化认为是错误被识别。
为了更好的说明现取两个标签：ID1:11001001,ID2:01011011,利用Manchester编码识别出的碰撞位示意图如图一所示。
两个标签是同时传输，利用Manchester编码阅读器解码为X10X10X1，检测出碰撞位为第一、第四、第七比特位。
图一现举例说明BS算法的过程：现工作区域内由四个标签：IDl：11001101；ID2：11011l11；ID3：11011l11；ID4：11010111。
读写器发送请求命令，对4个标签识别过程如下：（1）读写器发送Request(11111111)命令，工作区域内的四个标签都做出反应。
根据Manchester编码，序列号的第1、3、4比特位碰撞。
碰撞最高位为4，读写器将位4置0，高于位4的位不变，低于位4的位设置为l，则下一次发送的命令参数为110011l1。
（2）读写器发送Request(11001111)命令，ID1和ID3应答，第3位发生碰撞。
将位3位置0，低于位3的位置1，命令参数为1100011l。
动态帧时隙的二进制树rfid防碰撞算法研究
动态帧时隙的二进制树rfid防碰撞算法研究
RFID防碰撞算法是用于防止多个RFID标签之间发生碰撞的重要
技术，ocf-d差分动态帧时隙（ODF）二进制树算法是这种技术中非常
重要的方法之一。
研究表明， ODF二进制树算法具有较高的碰撞抑制
效率。
ODF二进制树算法的主要原理是通过将数据帧按信号强度分成两
个部分，以对一段时间内的数据帧进行逻辑运算。
当某个节点的信号
强度不满足传输门限要求时，将其从二叉树中排除，以降低碰撞概率。
此外， ODF二进制树算法还可以有效的实现节点之间的交互。
当接收另一个节点的帧时，该节点会发出联锁报文，确认帧的有效性。
同时，另一个节点也会向发送端回传报文，告知该节点发送帧成功。
总而言之，ODF二进制树算法具有简单高效、高碰撞抑制效率以
及有效的节点间交互功能等特点，因此在RFID防碰撞算法中有着重要
应用。
RFID系统中二进制搜索防碰撞改进算法
RFID系统中二进制搜索防碰撞改进算法高金辉;郑晓彦【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(20)10【摘要】Multi-tag collision is a common problem in the radio frequency identification system. An effective anti - collision algorithm is the key to solve the problem. An improved binary search anti -collision algorithm is proposed in the paper. The algorithm adopts the method of setting a stack and a dormant counter in the tags, which can decrease the total times of command and the length of parameter of every command effectively. It can reduce the quantity of the data communication between tags and reader, shorten the reading time and improve the performance of the system.%在射频识别系统中,多标签碰撞是一种常见的问题,有效的标签防碰撞算法是解决此问题的关键；提出了一种改进的二进制搜索防碰撞算法,该算法通过设置堆栈和设置标签内部休眠计数器来有效地减少读写器向标签发送的请求次数和读写器每次发送命令的参数长度,从而减少了标签和读写器之间的通信量,缩短标签的识别时间,提高系统的性能.【总页数】3页(P2754-2756)【作者】高金辉;郑晓彦【作者单位】河南师范大学物理与信息工学院,河南新乡 453007;河南师范大学物理与信息工学院,河南新乡 453007【正文语种】中文【中图分类】TP301【相关文献】1.基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法 [J], 邓洁;程良伦2.基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法 [J], 王静;盛磊3.RFID系统中二进制搜索防冲撞算法研究 [J], 王民;郭江坤;杜军朝;刘树君;要趁红4.改进型的二进制搜索RFID系统反碰撞算法 [J], 王亚奇;顾亦然;蒋国平5.基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法 [J], 孙文胜;马建波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
动态帧时隙的二进制树rfid防碰撞算法研究
动态帧时隙的二进制树rfid防碰撞算法研究随着信息技术的发展，RFID（Radio Frequency Identification）技术越来越受到重视。
RFID技术是一项被广泛应用的无线射频识别技术，它可以实现远距离识别，无需直接接触即可识别，为物流管理、智能货运、智能安全等提供了技术支持，其中，防碰撞算法是RFID 系统中必不可少的部分。
一般来讲，RFID系统包括两个部分，分别是电子标签（tag）和读写器（reader），其中电子标签的功能类似于普通标签，可以嵌入到被识别的物体中，而读写器抽象的概念就是把标签和用户系统连接起来的桥梁，当特定的标签进入读写器的检测范围时，读写器就可以识别它，从而实现信息交互。
然而，在一个RFID系统里，也可能会出现多个标签被同时识别的情况，这样的碰撞破坏了RFID技术的实时性和准确性，从而影响RFID系统的正常工作。
此，研究有效的防碰撞算法是RFID系统的关键。
在这项研究中，提出了一种基于动态帧时隙的二进制树防碰撞算法，该算法可以有效抑制RFID系统中的碰撞。
先，提出了在读写器发送帧之前，根据标签的ID生成二叉树的框架，这样就可以分配给不同标签不同的帧时隙，从而减少或消除碰撞。
其次，算法在树结构中进行递归搜索，结合树结构确定帧时隙分配，最终实现标签的有效识别。
验结果表明，本文提出的算法可以有效抑制碰撞，在保证识别率的同时，大大提高了RFID系统的识别效率。
本文分析了动态帧时隙的二进制树RFID防碰撞算法的工作原理，实验表明，提出的算法可以有效的抑制碰撞，在保证识别率的同时，提高RFID系统的识别效率。
来可以更进一步完善和改进该算法，把它应用到实际生活中，为各种信息系统工作提供技术支持。
综上所述，本文提出了一种基于动态框时隙的二进制树防碰撞算法，可以有效抑制RFID系统的碰撞，大大提高了RFID系统的识别效率。
该算法在今后的应用中有着国重要的实用价值，希冀能够更多的研究者进行改进，为信息系统工作提供更好的技术支持。
基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法
基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法王静;盛磊【期刊名称】《自动化技术与应用》【年(卷),期】2012(031)009【摘要】有源RFID技术在远距离、高传输速度、穿透能力强和高可靠性等应用方面比无源RFID技术有着无可比拟的优势.有源RFID技术应用中的一个核心和关键技术就是标签的防碰撞问题.在对比现阶段主要有源RFID防碰撞算法的基础上,本文提出了一种后退式二进制搜索防碰撞算法,算法有效的解决了有源RFID系统中的多标签防碰撞问题.在2.45G有源RFID硬件平台上对该算法进行测试和验证.测试结果表明,该算法算法具有识别速度高、速度快和准确率高的特点.解决了有源RFID系统的多标签防碰撞问题.%Active RFID technology has incomparable advantages than the passive RFID technology in the long-range, high transmission speed, penetrating ability and high-reliability applications. A core and key in the active RFID technology is a tag anti-collision problem. Comparing the main active RFID anti-collision algorithm at this stage, the paper has a backward binary search anti-collision algorithm. The algorithm solves the multi-tag anti-collision problem in the active RFID system. The algorithms are tested on 2.45G active RFID hardware platform. The test results show that the algorithm has identify high-speed, high speed and high accuracy. It solves the problem of multi-tag anti-collision of active RFID system.【总页数】4页(P24-27)【作者】王静;盛磊【作者单位】四川工程职业技术学院,四川德阳618000;四川工程职业技术学院,四川德阳618000【正文语种】中文【中图分类】TP29【相关文献】1.基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法 [J], 邓洁;程良伦2.基于BIBD(4,2,1)的后退式二进制防碰撞搜索算法 [J], 冯军;潘郁3.基于后退式二进制搜索的RFID防碰撞算法的研究 [J], 樊文静;张姗姗;田智慧4.基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法 [J], 孙文胜;马建波5.基于后退式二进制的RFID防碰撞搜索算法 [J], 李秉璋;景征骏;罗烨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种改进的二叉树型RFID防碰撞算法
１ ． 宁 夏大 学 数 学计 算机 学院 ， 银川 旭 日管 理学 院 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ５ １
１ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｈ ． ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｎｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｙｉ ｎ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ７ ５ ０ ０ ２ １ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ２ ． Ｇｌ ｏ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ Ｓ ｕ ｎ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｂｕｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， Ｄｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ５１ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ
文献 标 志码 ： Ａ 中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ １ １ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ７ ７ ８ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ － ８ ３ ３ １ ． １ １ ０ ９ — ０ ４ ８ ２
基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID反碰撞算法
搜索时 ，Ｉ ＵＤ即为标签 的 Ｅ Ｃ Ｐ。
以图 ２ 为例 ， 阅读器译码结果是 ０ Ｊ １ ｌｌ １ｘ ， ｌｘ ０ ０ １ ０ １阅读器检测到冲突后 ， ｏ ０ 将最高 冲突位置为 ０其后的 ，
所示 ， 当阅读器接收到碰撞信号后 ， 就可 以检测出 Ｄ 位及 Ｄ ２ １ １ 位出现碰撞 。
Ｄ ｌ Ｄ ｌ Ｄ ｌ Ｄ １ Ｄ ｌ Ｄ １ Ｄ９ ５ ４ ３ ２ １ ０ Ｄ８ Ｄ７ Ｄ６ Ｄ５ Ｄ４ Ｄ３ Ｄ２ Ｄ１ ＤＯ
标签 Ｔ １ 标签 Ｔ ２
阅读器所 读
的碰撞信 号
译 码结果
ｆ寸 ｌ ｌｌＩ ：
Ｘ ｌ
图 ２ 用 Ｍ ｎｈｓ ｒ ａｃｅｔ 编码 的碰撞状 况 ｅ
（） ３ 因为是在二进制算法基础上提 出的一种改进算法 ， 约定抗冲突命令的格式为 Ｓ Ｌ＋ Ｎ Ｂ ＋ ＵＤ 其 Ｅ Ｖ Ｉ，
中 Ｓ ＬＮ Ｂ的位数是 固定 的，Ｅ Ｅ 、Ｖ Ｓ Ｌ表示命令码， ｖ Ｎ Ｂ表示传输 的有效位数 ， Ｉ ＵＤ由一组 可变的二进制数组
维普资讯
５ ２
山 东
科
学
２０ ０６住
（） ２ 为了能辨认 出阅读器中数据碰撞 的比特位 的准确位置 ， 采用 Ｍ ｎｈｓｒ ａｃｅｔ 编码。 ｅ
假设有两个电子标签 ， Ｅ Ｃ 其 Ｐ 代码为 １ 位， ６ 利用 Ｍ ｎｈｓ ｒ ａｃｅ ｅ编码 能按位识 别出碰撞位的示 意图如图 ２ ｔ
并用反 证法证 明整个搜索过程符合满二叉排序树结构 ， 对 比二进 制及动态 二进制算法 ， 明本算法的优 然后 证 越性 ， 仿真结果表明本算法 比已有 的动态二进制反碰撞算法更具优势 ， 随着标签数 目与标签 ＥＣ位数的 而且 Ｐ
基于二进制防碰撞算法的RFID定位系统的设计
基于二进制防碰撞算法的RFID定位系统的设计李凯;杨臻【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2012(12)7【摘要】A RFID positioning system is designed which taking PIC16F877A as main control chip, and it takes 2.4 GHz CC2500 with low cost and low power consumption as RF transceiver chip. The basic design process of RFID positioning system is described from hardware circuit design and software design. On the basis of CC2500 hardware function, the anti-collision problem of multi-tag identification is effectively solved by binary search method. By receiving RSSI value of the label, the system uses LANDMARC positioning algorithm to achieve precise positioning.%设计了一种以PIC16F877A为主控芯片的RFID定位系统，以低成本、低功耗的2．4GHzCC2500作为射频收发芯片。
从硬件电路设计和软件设计实现方面阐述了RFID定位系统设计的基本流程，并在CC2500的硬件功能基础之上，采用二进制搜索法有效地解决了多标签识别防碰撞的问题。
通过接收标签的RSSI值，采用LANDMARC定位算法实现精确定位。
【总页数】4页(P5-8)【作者】李凯;杨臻【作者单位】上海海事大学信息工程学院,上海201306;上海海事大学信息工程学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TN925.92【相关文献】1.基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法 [J], 邓洁;程良伦2.基于动态二进制改进算法的RFID防碰撞算法 [J], 苏俊;王忠;陈和恒3.基于二进制树的RFID系统自适应多分支防碰撞算法 [J], 崔英花4.基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法 [J], 王静;盛磊5.基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法 [J], 孙文胜;马建波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于二进制的RFID改进防碰撞算法
基于二进制的RFID改进防碰撞算法林日明;赵平【期刊名称】《计算机与数字工程》【年(卷),期】2013(041)002【摘要】Anti collision algorithm is the key technology of RFID. Based on the analysis of the existing algorithms, an improved anti-collision algorithm based on binary tree searching algorithm is put forward in the paper. Combining the adaptive power technology and binary search algorithm, first, automatically adjusts the power to control the reader communication range by a parameter. Restricted the number of tags access to the reader identification range, then identification the tag, thus reduces the possibility of conflict and improve the efficiency of tag identification. Through the simulation results of recognition process show that; the improved algorithm improves the anti-collision performance and improve the RFID system efficiency of label recognition.%防碰撞算法是构成RFID系统的关键技术.在对现有算法分析基础上,论文提出一种改进的基于二进制搜索防碰撞算法,将功率自适应技术和二进制搜索算法相结合,先通过按一定的参数自动调节功率来控制阅读器通信范围,限制进入阅读器识别范围响应标签的数量,再对标签进行识别,从而降低了冲突发生的可能性,提高了标签的识别效率.通过对识别过程进行仿真结果表明,改进的算法改善了防碰撞性能,提高了RFID系统的标签识别效率.【总页数】3页(P173-175)【作者】林日明;赵平【作者单位】西北工业大学电子信息学院西安710129;西北工业大学电子信息学院西安710129【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于二进制的RFID防碰撞算法改进 [J], 吕敬祥;过继红2.基于动态二进制改进算法的RFID防碰撞算法 [J], 苏俊;王忠;陈和恒3.基于二进制的RFID防碰撞算法研究与改进 [J], 蒋霞;白铁成;郑洪江4.基于二进制的RFID防碰撞算法改进 [J], 吕敬祥;过继红5.基于RFID的二进制防碰撞算法的改进 [J], 王道强;李志鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
RFID中基于动态二进制的改进树型搜索算法及其实现
RFID中基于动态二进制的改进树型搜索算法及其实现【摘要】RFID技术作为物联网应用的核心关键技术，已经普及到生产和生活的各个领域，而如何提高RFID系统防冲突能力，减少总识别时间已成为当前急需解决的关键。
本文提出的基于动态二进制的改进树型搜索算法通过简化阅读器发送的指令和冲突检测过程，并利用栈来保存已经被阅读器接收到的标签EPC数据，能最大化的降低阅读器与标签之间的通信量，有效的提高标签的识别速度。
仿真结果表明，相比于常规的确定性标签防冲突算法，该算法显著提高了性能，尤其在待识别标签数量较大的情况下，具有良好的应用前景。
【关键词】RFID；物联网；防冲突；树型搜索；EPC引言随着由物联网引领的第三次全球信息化产业浪潮的不断推进，RFID（射频识别）技术已成为制造全球化、贸易全球化和物流全球化的核心推动力。
无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）是一种利用无线射频方式在阅读器和标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换目的的技术[1]。
由于其具有非接触识别、可识别高速运动物体、抗恶劣环境、保密性强、可同时识别多个识别对象等优点，射频识别技术已成为当今自动识别数据收集行业发展最快的一种技术，目前其在交通管理、仓储管理和生产线自动化管理等诸多领域得到了越来越广泛的应用。
在RFID系统中，当有多个电子标签进入一个或多个阅读器感应区域的时候，阅读器与多个电子标签的同时通信会使得无线通信信号互相干扰，以致阅读器无法接收到正确的信息，这种情况一般称之为“冲突”或“碰撞”等。
为了避免冲突的影响，RFID系统定义了一系列当冲突发生时的操作，而基于这些操作的方法就是防冲突算法[2]。
一、典型防冲突算法对于要求低复杂度、低功耗以及低成本的RFID系统，最为通用的防冲突机制是时分多址复用（TDMA）。
目前流行的两类标签防冲突算法，主要包括随机性算法中的纯ALOHA、时隙ALOHA、动态帧时隙ALOHA算法等，确定性算法中的二进制树型搜索算法、BBT算法、QT算法等[3]。
RFID中基于二分叠加的二进制防碰撞算法
RFID中基于二分叠加的二进制防碰撞算法何晓桃;郑文丰【摘要】提出了基于二分叠加的二进制搜索树防碰撞算法.对标签生成随机数的过程进行优化,标签每次生成随机数(O,1)的概率都相同,经过二次叠加后分布的概率就不完全相同,可从源头上降低碰撞概率,提高信道利用率.仿真结果表明,基于二分叠加的一进制搜索树防碰撞算法能减少碰撞次数,提高信道利用率.%In order to improve the existing problems of large collision numbers and weak collision performance of the traditional binary collision algorithm, a binary anti - collision algorithm based on sum of twice is proposed. The random generation process of the new algorithm is optimized, which has different distribution probability through the sum of twice, although every random number (0,1) is the same. The new algorithm can obtain less collision times and higher channel utilization.【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】5页(P61-65)【关键词】射频识别;防碰撞;二进制搜索树算法;二分叠加【作者】何晓桃;郑文丰【作者单位】广东工业大学计算机学院,广东广州510006;广东省科普信息中心,广东广州510040【正文语种】中文【中图分类】TP301.6在射频识别过程中，经常会出现多标签被同时识读的现象，使得标签碰撞成为不可避免的问题．碰撞不但影响标签的读写速度，而且还影响标签的识读率，是射频识别技术发展的一项关键技术．目前在RFID系统中，有2种典型的防碰撞算法:一种是基于ALOHA的算法，包括ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法、动态帧时隙ALOHA算法[1]等;另一种是基于树的算法，其基本思想是将待识别的标签不断分裂，每次分裂成2个子集直到每个子集都只有一个标签．基于树的防碰撞算法主要有2种实现方案:一种是使用标签ID(即EPC代码)来分割子集的方法，典型代表有二叉搜索树算法(BS)[2]、动态二叉搜索树算法(DBS)[3]、查询树算法(QT)[4]等；另一种是ISO/IEC 18000-6B标准中采用的使用随机二进制数(0，1)来分割子集的方法[5]，该方法由于其实现简单且发送的数据量小，在实际应用中得以广泛应用．关于第2种实现方案,文献[6]提出了自适应二进制分裂算法(ABS)，该算法分别在标签中设置2个计数器，进度时隙计数器PSC和分配时隙计数器ASC，只有当PSC值和ASC值相等时，标签才能向读写器发送自己的EPC,如果冲突，将冲突标签的ASC值加上一个随机的二进制数(0或1)，依靠随机数来分割碰撞的节点，以达到防碰撞的目的．文献[7]提出的PRB(pair resolution blocking)算法是对ABS 算法的改进．文献[8]对随机二进制数分割子集的方法进行了研究，提出了将时隙ALOHA算法与二进制树算法相结合的多分支树算法，基本思想是首先按照时隙ALOHA的思想给标签分配时隙数，然后在当某个时隙发生碰撞时再采用随机二进制数的方法来解决碰撞问题．理论和仿真证明多叉树算法比传统的二叉树算法具有更好的系统识别率．本文提出的基于二分叠加的二进制树防碰撞算法(BABA算法)，是基于第2种方案的．相比文献[8]提出的多叉树分支算法，该算法仍然是基于二进制树算法的思想，采用二次叠加的方法，每次生成随机数(0，1)的概率相同，叠加后分布的概率就不完全相同，可从源头上降低碰撞概率，提高信道利用率；同时，该算法实现起来简单，对标签和读写器原有实现上不需要做大的改动，就可达到降低碰撞概率，提高信道利用率的目标．二进制搜索树算法的思想是通过标签生成随机数的方法把标签分为2个子集，理论上每次生成随机数可以减少一半发送请求的标签，可以快速地识别到标签．1.1 算法基本思想本算法的基本思想取自于文献[5],采用生成随机数的方法，即标签进入读写器的电磁场覆盖范围获得能量后通过读写器发GROUP_SELECT命令转换到ID状态，并将自身的计数器置0．出现碰撞时读写器发FAIL命令，使计数器不等于0的标签加1,计数器等于0的标签会生成一个随机数0或1．标签第1次收到FAIL命令时计数器都为0，因此每个标签都会生成1个随机数．生成的随机数为0的标签由于计数器仍然为0，所以继续发送其ID，如有碰撞则读写器再发FAIL命令，直到读写器识别出唯一的标签为止．计数器大于0的标签不发送并等待读写器的命令．读写器读写完一个标签后就发SUCCESS命令使所有标签的计数器减1，以及计数器为0的标签发送其ID，如有碰撞则重复上述发FAIL命令的过程．如果标签的计数器均为大于0,则没有标签会发送自身的ID，读写器收不到信号就会发SUCCESS命令使所有标签的计数器减少，直到有标签的计数器为0．不断循环，直到所有标签读写完．1.2 算法的理论分析当只有2个标签进入读写器电磁场覆盖范围时，标签的组合有4种：00、01、10、11,其中01和10两种情况是已经识别到唯一标签的，发生的概率是1/2,碰撞次数为0．而其他2种组合00和11,发生概率也是1/2,此时读写器无法识别标签，即有碰撞发生的情况，需要标签继续生成随机数．第2次生成随机数时读写器能识别标签的概率是在第1次不能识别的情况下生成01和10两种情况，概率为*,碰撞次数为**1，依此类推．故2个标签的理论平均碰撞次数为：标签数目为m (m>2)的情况下，标签生成随机数时会把标签分成2个子集．当把标签分成1个和m-1个时，相当于读写器识别出1个标签，剩下的m-1个标签发生碰撞，这时m-1个标签的碰撞次数，加上本次生成随机数产生的1次标签碰撞，就是这种情况下的碰撞次数，其概率是其中2m是标签生成随机数时可能的组合是2m中产生1个标签生成随机数0及m-1个标签生成随机数1的情况的个数．当标签分成2个和m-2个时，相当于2组标签的碰撞次数之和，再加上2组标签由于分组时产生的碰撞各1次，而概率是按照这种思路，把所有组合形式的碰撞次数相加就是总的碰撞次数．无论m为多大，总存在2种情况是没有把标签分为2个子集的，即全部标签都生成随机数0或1．这种情况下，全部标签必须再次生成随机数，这样又重复上述过程．2.1 算法思想BABA算法同样采用生成随机数的方法，算法思想及实现过程与普通的二进制搜索树算法基本相似．相对于普通的二进制搜索树算法，其改进之处主要体现在：在BABA算法中，每个标签一次生成2个随机数，把全部随机数相加存储在计数器中，即将标签分成3个非等概率的子集．0子集的标签发送ID，如发生碰撞，则除了0子集以外的子集的标签的计数器加上2，0子集的标签生成2个随机数然后与计数器中的值相加，即把0子集分成3个新的子集．由于标签每次生成随机数的概率相等，因此在叠加后分成的3个子集概率各不相同，分别为1/4,1/2,1/4．即n个标签同时进入0子集的概率为(1/4)n，相比普通的二进制搜索防碰撞算法进入0子集的概率(1/2)n要小得多(尤其在大标签数目的场合)，因此该算法可以从源头上降低碰撞概率，提高信道利用率．2.2 性能分析2.2.1 碰撞次数的分析下面对基于二分叠加的二进制搜索防碰撞BABA算法进行性能分析与仿真．当进入读写器作用范围只有2个标签时，采用二分叠加的方法，2个标签的组合有9种：00、01、02、10、11、12、20、21、22,其中01、02、10、12、20和21等6种情况是已经识别到唯一的标签，这种情况下碰撞次数为*0．而其他3种组合00、11和22,读写器无法识别标签，即存在碰撞的情况，此时碰撞次数为*1，需要标签继续二次叠加生成随机数．2个标签的理论碰撞次数为:利用等比数列求和公式，可求得2个标签时的碰撞次数为9/25．标签数目为m (m>2)的情况下，标签生成随机数时都会把标签分成3个子集．当把标签分成1个和m-1个时，相当于读写器识别出一个标签，剩下的m-1个标签再生成随机数，这时m-1个标签的碰撞次数可以代入之前算好的结果，再加上本轮生成随机数产生的1次标签碰撞，就是这种情况下的碰撞次数．当标签分成2个和m-2个时，相当于2组标签的碰撞次数之和，再加上2组标签由于分组时产生的碰撞各1次．按照这种思路，依次叠加．无论m多大，总有3种情况是生成随机数时没有把标签分为3个子集的，也就是全部标签都同时进入0子集、1子集或2子集．这种情况下，全部标签都必须再次生成随机数进行二次叠加，再次重复上述过程．m个标签的理论碰撞次数为:2.2.2 信道利用率的分析在RFID系统中基于二进制搜索树的防碰撞算法中，传送的有用数据就是正确识别的标签的ID码(即EPC码)，传送的总数据包括正确识别的标签的ID码、碰撞发生时混合传送的标签ID码，读写器在检测到碰撞时发送的FAIL指令、读写器正确接收到标签和读写器收不到信号时发送的SUCCESS指令．读写器发送指令(FAIL指令和SUCCESS指令)的次数称为读写器的寻呼次数XC，信道利用率用CU表示．则假设标签的ID为k位(此处取为80 bit，包括64 bit和16 bit的CRC循环冗余校验，不考虑帧头)[5]，m表示标签个数，Bm为读写器收不到信号的次数(即没有标签落入此随机数，轮空的次数)，Sm为碰撞次数, FSL为FAIL指令和SUCCESS指令长度，它们相同均为24 bit(8 bit的命令和16 bit的CRC循环冗余校验，不考虑帧头和分隔符)[5]．当标签个数m不变的情况下，信道利用率取决于碰撞次数和轮空次数(读写器收不到信号的次数)．仿真实验采用MATLAB7.0平台，首先研究基于二分叠加的二进制搜索树防碰撞算法(BABA算法)中标签数目的大小对碰撞次数的影响．记录标签数从0～280变化时碰撞次数的变化曲线，并与理论分析的结果相比较．从图1看出，理论分析与算法仿真的碰撞次数的结果基本完全一致，误差小，进一步从理论上验证了算法的正确性、优越性和可靠性．接下来，研究2种不同算法的碰撞次数和信道利用率以及读写器的寻呼次数．二进制搜索树算法与BABA算法在标签从0～300变化时的碰撞次数对比的仿真结果如图2所示．由于生成随机数的随机性，仿真结果取1 000次的平均．BABA 算法的碰撞次数要小于普通二进制搜索树算法，特别是标签数越多的场合优势越明显．由图3看出，在相同标签数目下，2种算法的读写器寻呼次数基本相等，即BABA 算法相较于普通二进制搜索防碰撞算法碰撞次数有明显降低，同时也增加了轮空的次数(即没有标签进入某个随机数的次数)．但是由于BABA算法中碰撞次数明显降低，在寻呼次数基本相等的情况下，信道利用率就取决于碰撞次数的大小，因此BABA算法的信道利用率要高于普通的二进制搜索树算法(图4)．BABA的信道利用率要明显优越于普通二进制搜索防碰撞算法，随着标签数目的增加，BABA的信道利用率趋近于35%，而普通二进制搜索防碰撞算法大约为30%．本文对RFID系统中ISO/IEC 18000-6B标准中采用的二进制搜索树防碰撞算法进行了分析，针对其碰撞次数相对较大、信道利用率较低的缺点，提出了二分叠加的概念，对标签生成随机数的过程进行优化．通过对基于二分叠加的二进制搜索树防碰撞算法进行性能分析和仿真，结果表明，基于二分叠加的二进制搜索树防碰撞BABA算法在碰撞次数、信道利用率上都明显优于普通二进制搜索树防碰撞算法，而2种算法的读写器寻呼次数基本相当．Key words： RFID; anti-collision; binary tree algorithm; sum of twice【相关文献】[1] CHA J R, KIM J H.Dynamic framed slotted ALOHA algorithms using fast tag estimation method for RFID system[C]//Prceedings of the 3rd IEEE Consumer Communications and Networking Conference Piscataway,NJ,USA, 2006：768-772.[2] FINKENZELLER K. RFID handbook: Fundamentals and applications in contactless smart cards and identification[M]. 2nd.New York: John Wiley & Sons Ltd, 2003.[3] YU S S, ZHAN Y J, WANG Z P, et al. Anti-collision algorithm based on jumping and dynamic searching and its analysis[J]. Computer Engineering, 2005, 31:19-20.[4] LAW C, LEE K, SIU K Y. Efficient memoryless protocol for tag identification[C]// Proceedings of the 4th International Workshop on Discrete Algorithms and Methods for Mobile Computing and Communications. Boston, Massachusetts, 2000:75-84.[5] ISO/IEC 18000-6, Information technology automatic identification and data capture techniques-radio frequency identification for item management airinterface-Part 6: parameters for air interface communications at 860-960MHz[S].[6] MYUNG J,LEE W,SRIVASTAVA J.Adaptive binary splitting for efficient RFID tag anti-collision[J]. IEEE Commun Lett, 2006,10(3): 144-146.[7] LAI Y C, LIN Chih-Chung. A pair-resolution blocking algorithm on adaptive binary splitting for RFID tag identification[J]. IEEE Commun Lett, 2008,12(6): 432-434.[8] CUI Yinghua, ZHAO Yuping. Performance evaluation of a Multi-Branch tree algorithm in RFID[J]. IEEE Transactions on Communications, 2010,58(5):1356-1364.。
一种改进的二进制查询树RFID标签防碰撞算法
一种改进的二进制查询树RFID标签防碰撞算法肖菲;杨恒新;刘蕾蕾【摘要】In the RFID systems,tags anti-collision technology which can solve the tags collision problem resulting from the data transac-tion between the reader and multiple tags at the same time,is one of the key technologies to improve efficiency of tags identification. An improved query tree tags anti-collision algorithm is put forward on the basis of analyzing the traditional binary query tree algorithm-dy-namic binary query tree algorithm. Manchester code is used in the process for tags responding to detect collision effectively,so that the new algorithm can dynamically change the query prefix,which makes the reader greatly reduces both query frequency and data iteration, and also improves the identification efficiency. The simulation results show that in the case of very large number of tags the improved al-gorithm is more effective and steady than traditional binary query tree algorithm.%在射频识别( RFID)系统中,存在阅读器与多个标签同时通信的碰撞问题,标签防碰撞技术是解决标签碰撞问题、提高标签识别效率的关键技术。
改进的RFID动态二进制搜索防碰撞算法
改进的RFID动态二进制搜索防碰撞算法
蔡斌;黄明和
【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》
【年(卷),期】2011(000)002
【摘要】RFID系统中,解决标签冲突就是设计合理高效的防碰撞算法读取所有标签的EPC码.本文我们提出的改进动态二进制搜索防碰撞算法读取N个标签的搜索次数为2N-1,平均每个标签的搜索次数为2,与初始的动态二进制搜索防碰撞算法的N★(Log2N+1)相比有了质的提高.
【总页数】2页(P32,39)
【作者】蔡斌;黄明和
【作者单位】江西师范大学计算机信息工程学院,南昌,330022;江西师范大学软件学院,南昌,330022
【正文语种】中文
【中图分类】F241.4
【相关文献】
1.一种改进的后退式二进制搜索RFID多标签防碰撞算法 [J], 张文欣;昂志敏;尹夕振
2.双时隙动态二进制搜索RFID防碰撞算法 [J], 莫磊;陈伟;任菊
3.基于广度优先动态二进制的RFID抗碰撞的搜索算法 [J], 崔沂峰;许作萍
4.改进的RFID二进制搜索防碰撞算法 [J], 黄润琴
5.基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID反碰撞算法 [J], 李兴鹤;胡咏梅;王华莲;付延安;郭春花
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期:2005-10-26基金项目:山东省自然科学基金(Y2004G05)作者简介:李兴鹤(1981-),男,硕士研究生,主要研究领域:自动识别技术,嵌入系统,物流系统。
文章编号:1002-4026(2006)02-0051-05基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID 反碰撞算法李兴鹤1,胡咏梅1,王华莲2,付延安1,郭春花1(1.山东大学控制科学与工程学院,济南250061;2.山东劳动职业技术学院,山东济南250022)摘要:针对RFID 系统中最常见的反碰撞问题,提出一种基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID 反碰撞算法,并用反证法证明整个搜索过程符合满二叉排序树结构,然后对比二进制及动态二进制算法,证明本算法的优越性,仿真结果表明本算法比已有的动态二进制反碰撞算法更具优势,而且随着标签数目与标签EPC 位数的增多,优势更明显。
关键词:RFID 反碰撞;二进制搜索;二叉树中图分类号:TP301.6 文献标识码:A射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是从20世纪90年代兴起并逐渐走向成熟的一项自动识别技术。
它利用射频(Radio)方式进行非接触双向通信,以达到目标识别和数据交换目的。
因为其自身优点,正被广泛应用于物流、跟踪、定位等领域。
1 RFID 系统的工作原理RFID 系统的基本模型如图1所示。
应答器又称标签,其中存储了需要识别、交互的数据;阅读器又称读头等。
应答器与阅读器之间通过耦合实现射频信号的空间(无接触)耦合;在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递和数据的交换。
2 RFID 系统反碰撞问题在RFID 系统工作时,可能会有一个以上的标签处于阅读器的作用范围内,当它们同时向阅读器返回信息时,可能出现互相干扰,称为碰撞。
解决碰撞的算法称为反碰撞算法。
目前对于此问题有空分多址(SD MA)法、频分多址(FDMA)法、码分多址(C DMA)法、时分多址(TD MA)法,其中以TD MA 时分多址法最为常用,较成熟的ALOHA 、时隙ALOHA 法、动态时隙ALOHA 法、二进制搜索算法、动态二进制搜索算法等[1]都属于TDMA 时分多路法。
3 二叉树搜索结构算法图1 RFID 系统的基本模型3.1 算法约定(1)阅读器对区域内所有标签处于未知状态,并且需要与所有标签进行通讯,阅读器作用范围内标签能在同一时刻开始传送其电子产品代码,以便准确地监测碰撞位的发生;第19卷 第2期2006年4月山东科学S HANDONG SCIENCEVol 119 No 12Apr 12006(2)为了能辨认出阅读器中数据碰撞的比特位的准确位置,采用Manchester 编码。
假设有两个电子标签,其EPC 代码为16位,利用Manchester 编码能按位识别出碰撞位的示意图如图2所示,当阅读器接收到碰撞信号后,就可以检测出D1位及D12位出现碰撞。
图2 用Manchester 编码的碰撞状况(3)因为是在二进制算法基础上提出的一种改进算法,约定抗冲突命令的格式为SE L +NVB +UID,其中SEL 、NVB 的位数是固定的,SEL 表示命令码,NVB 表示传输的有效位数,UID 由一组可变的二进制数组成,通常是UI D 即为标签的EPC,但这样表示将使得反碰撞算法的效率受到影响[2],故在本算法将整个识别过程分为前向搜索阶段和后退搜索阶段,前向搜索时,UID 表示一个判断条件,即检测到的碰撞最高位,后退搜索时,UID 即为标签的EPC 。
以图2为例,阅读器译码结果是011X1001011010X1,阅读器检测到冲突后,将最高冲突位置为0,其后的所有位都置1,即将UID 设成011011111111,当阅读器再次发出选择命令时,标签将自己的EPC 与UI D 比较,如小于或等于,则继续回送EPC 给阅读器,显然对于EPC 为16位的系统,UID 也是16位二进制数;而在本文的算法中,前向搜索仅用UID 表示发生碰撞的最高位,这里是D12,因此UI D 为1100,则标签收到这个UI D,检测此UID 指定的自己EPC 对应得位,若为0,则回送此位后的EPC 位。
图3将两种不同意义UID 表示法,以流程图形式作一比较。
图3 采用两种不同意义的UID 的流程图对比(4)为了便于描述算法,引入下面4种命令[1]:¹Request(UID))))请求命令:发送包括UI D 参数的命令给区域内标签。
标签检测自己的EPC 是否与接收的UID 相匹配,若匹配,则此标签回送其EPC 给阅读器,反之,则进入屏蔽状态,直到本轮前向搜索完毕52山 东 科 学 2006年才解除屏蔽;ºSelect(UID))))选择命令:把某个事先确定的UID 作为参数发送给标签。
具有相同UID 的标签将以此作为执行其他命令(例如读出和写入数据)的切入开关,即选择这个标签;»Read -Data )))读出数据:选中的标签将存储的数据发送给阅读器;¼Unselect )))去选择:取消一个事先选中的标签,标签进入/无声0状态。
在这种状态下标签完全是非激活的,对Request 命令不作应答。
3.2 算法原理假设EPC(电子产品代码)为16位,阅读器作用范围内有5个标签,其EPC 见表1。
具体看看用该算法阅读器识别标签的过程。
(1)按约定阅读器对区域内所有标签处于未知状态,故阅读器第一次的Request 命令的UID 参数是1111,阅读器译码结果是011X10X1X11XX0X1,碰撞的最高位是D12位,故接下来Request 的UI D 参数是1100,然后经过2次这样的请求操作后,最终选取Tag3。
具体操作见图4:图4 第一轮前向搜索过程(2)在首轮前向搜索中,共发出4个请求命令,可确定EPC=011X10X1011010X1。
于是从最后一个c X c 位进行后退搜索,但因其它所有标签已经解除屏蔽,所以此阶段用UID 直接表示标签的EPC 值,将最后一位X 及其后所有位置c 1c ,其前的所有X 置c 0c ,即UID=01101001011,此时无碰撞发生,便可确定Tag1,再后退搜索,令UID=0110101111111111,有碰撞产生,译码结果为:01101011X11100X1。
开始第二轮正向搜索,因为此时不合条件的标签被屏蔽,UID 只表示碰撞最高位,即UID=0111,于是搜索到Tag5,然后开始第二轮后退搜索,以此类推,直到后退至UID=1111111111111111,表明搜索结束。
图5表述整个搜索过程,其中相同的标号即为一次操作。
53第2期李兴鹤,等:基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID 反碰撞算法图5 基于动态二进制的二叉树搜索示意图图6 假设的非二进制结构3.3 搜索结构证明及算法验证用反证法可证明整个过程为一个满二叉排序树结构,其中碰撞结果视为分支节点,探测到的标签为叶子节点。
由于标签的EPC 是二进制表示,则这个结构的分支不会大于2,故搜索过程必定是二叉树结构。
证明:假设此搜索过程不是完全二进制结构,则只能是非完全二叉树。
不妨令其结构为图6。
由于节点2是分支节点,则节点2处有碰撞发生,其后必定两个或两个以上标签;因为,节点2只有一个左节点,与推导矛盾。
故假设不成立,命题得证。
因为阅读器发出请求搜索标签的过程就决定了,搜索过程是满二叉树排序结构,而且左节点是前向搜索结果,右节点是后退搜索结果。
所以,前向搜索请求次数等于后退搜索请求次数。
对于复杂度的证明也可以分成前向搜索与后退搜索两个部分分别计算。
假设有m 个标签,且其EPC 长度都为N ,冲突位置是随机的。
(1)前向搜索的过程二进制搜索算法每次发出的UI D 即为标签的EPC,故其长度L 1为N;对于动态二进制搜索算法每次发出的UI D 长度L 2为(1+N )P 2[3];而本算法中,UID 长度L 3只与N 有关,即为log 2N 。
表2中列出了这三种算法对应不同的N 是的UID 长度。
(2)后退搜索过程此过程,UID 直接表示标签的EPC,故L 3-=N 。
表2 不同算法下的UID 长度N L 1L 2L 388 4.5316168.54323216.55646432.5612812864.57表3 不同算法的请求命令中UID 长度总和(N=96)m S _L 1S _L 2S _L 31052802670102620201601019020523044640225503078407872039770410350122400618405129对于整个搜索过程,搜索的次数是2m 次[2],而对于二进制搜索算法及动态二进制算法都需要循环的遍历搜索,其搜索的次数都是m +(m -1)+,+1=(m +1)m2则对于3种算法完成所有标签搜索的请求命令中UID 长度总和分别为:二进制搜索算法:S -L 2=m (m +1)2@N 动态二进制搜索算法:S -L 2=m (m +1)2@N +1254山 东 科 学 2006年本文算法:S -L 3=(m @log 2N )+(m @N )=m (log 2N +N )当N 固定,三种算法的复杂度比较,见表3。
图7给出在不同m 、N 情况下,动态二进制算法与本文算法复杂度仿真对比图,由图可见随着m 、N 的增多,本算法的优越性越明显。
4 结束语本文针对RFID 系统中必须要解决的碰撞问题,提出的基于动态二进制的二叉树搜索算法有以下特点:¹整个标签搜索过程为一个满二叉排序树结构;º二叉树结构中的左节点是图7 动态二进制算法复杂度对比图前向搜索结果,右节点是后退搜索结果,标签碰撞为分支节点,探测到的标签为叶子节点;»其优越性会随着识别范围内标签数目和E PC 长度的增多越发明显。
因此对于如物联网等有着大批量物品需要识别的系统的发展无疑会起到十分重要的作用。
另外,对于搜索算法主要是在阅读器里实现,其整个搜索过程符合满二叉排序结构,所以可用递归算法实现二叉数遍历搜索。
参考文献:[1]Klaus Finkenzeller.射频识别(RFID)技术[M ].北京:电子工业出版社,2001.[2]余松森.基于后退式索引的二进制树形搜索反碰撞算法及其实现[J].计算机工程与应用,2004,16:26-28.[3]鞠伟成,俞承芳.一种基于动态二进制的RFID 抗冲突算法[J].复旦学报(自然科学版),2005,44:46-50.[4]李锦涛,等.射频识别(RFID)技术及其应用[J].信息技术快报,2004,19(11):1-10.[5]Waldrop James,Engels Daniel W,Sarma Sanjay E.ColorWave:an ant-i collision algori thm for the reader collisi on problem[J].IEEE Inter -national Conference,2003:1206-1210.[6]Zhou F,Jing D,Huang C,Min H.Optimizing the Power Consu mp tion of Passive Electronic T ags for Ant-i collisi on Schemes[A].Proceed -ings of the 5th ASICON[C].Beijing,2003:1213-1217.An anti -collision RFID algorithm based on binary -treesearch of the dynamic binaryLI Xing -he 1,HU Yong -mei 1,W ANG Hua -Lian 2,FU Yan .an 1,GUO Chun -hua1(1.School o f Control Science and Engineering ,Shandong University ,Jinan 250061,China ;2.Shandong Labor Vocation Technology college ,Jinan 250022,China )Abstract :A new algorithm based on binary -tree searc h of Dynamic binary is presented for solving the common problem of ant-i collision in RFID,it is proved by using reduction that the process of search is in accord with full binary sort tree of structure,the advantage of the algorithm is proved by compared with binary algorithm and dyna mic binary algorithm.Finally,the results of simulation also show that the ne w algorithm has better performance in comparison with the existing dyna mic binary algorithm,and with the increase of the tags and the length of E PC,the advantages is more obvious.Key words :RFID;ant-i collision;binary search;binary -tree55第2期李兴鹤,等:基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID 反碰撞算法。