多标签与多读写器防碰撞

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。

一种多标签移动环境下的RFID防碰撞算法

Ｖ１７。５ｏ２．．Ｎ
Ｏｔ０ｃ２１．１
一
种多标签移动环境下的ＲＩＦＤ防碰撞算法
王朝艳，胡文
（哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院，哈尔滨１０２）５０８
摘
要：分析了智能超市结算１处安装ＲＩ自动支付系统中多标签移动场景对标签可靠识别的应：２ＦＤ
ｎｔｎｔｅ，ｉｗａｅｅｓｒｏｉｒｖｈｘｓｉｇａｔ－ｏｌｓｏｌｏｉｈ．Ｔｈｓａｇｒｔｍｉｉｉｏｍｔｓｎｃｓａｙｔｍｐｏｅｔｅｅｉｔｎｎｉｃｌｉｉｎａｇｒｔｍｉｌｏｉｈ
为了解决超市结算速度慢的问题，文设计了本
一
种门禁式ＲＩ能超市自助结算系统．客推ＦＤ智顾
着载有ＲＩ电子标签商品的购物车，过安置有ＦＤ经
ＲＩ写器的通道，ＦＤ读自动完成商品结算支付并打
Ｆ／票． Biblioteka 在此段经过时间中快速、确读取标ＩＪ但￣，精
时间线性减小）若信号本身是窄带的，么还可．那以进一步的近似等效为信号在经历固定时延的同时，号所有频率分量都进行了恒定数值的频率搬信移，频移因为是由相对运动导致的，被称为多该故普勒频移．多普勒频移是高速运动环境下通信信道
于读写器传输时间与标签传输时间之和．则＝ＣＬ＋／，当且仅当标签在读取区域内的逗留时间Ｔ＝／时，ｄｖ＞才有可能完成一次成功的读取．而当读写器和标签发生相对运动然时，这个条件可能无法满足，至当仅略大于甚

RFID多标签防碰撞技术研究

王莉莉
（苏州工业职业技术学院，江苏苏州２１５１０４）
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
套完整的ＲＦＩＤ系统，是由阅读器（Ｒｅａｄｅｒ）与电子
而且共享无线通信信道，它们返回的信号若在同一时刻发出，标签信号之间将发生混叠，造成多标签碰撞（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）。多标签碰撞将使得当前一次通信完全失败，需要重新开始新一轮的通信，因此标签防碰撞协议对ＲＦＩＤ系统识别能力至关重要，如果没有有效的防碰撞技术，读写器的读写效率会随着电子标签数量的增加迅速下降，从而无法达到快速准确识别多个电子标签的目的。多标签防碰撞（Ａｎｔｉ — ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ１技术可以分为空分多路（ＳＤＭＡ）、时分多路（ＴＤＭＡ）、码分多路（ＣＤＭＡ）频分多路
用确定的资源。应用到无线射频识别中，一般有两种方式：一种方法是使用多个读写器，将读写器和天线之间的作用距离按空间区域进行划分，把大量的读写器和天线安置在一个天线阵列中。当标签进入这个天线阵列的覆盖范围后与之距离最近的读写器对该标签进行识别。由于每个天线的覆盖范围较小相邻的读写器识别范围内的标签同样可以进行识别而不受到相邻的干扰如果多个标签根据在天线阵列中的空间位置的不同可以同时被识别。另外一种方法是读写器利用一个相控阵天线通过让天线的方向性图对准单独的标签这样标签根据其在读写器作用范围内的角度位置的不同而区别开来。空分多址法的读写器使用相控阵天线，使天线的波束依次对准作用范围内不同标签来实现多路存取。该方法中天线系统的结构设计十分复杂且实施成本很高，所以，这种方式不利于大规模普遍性使用，仅适用于某些特定场合。空分多

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。

使用防碰撞算法避免多标签读取冲突的攻略

使用防碰撞算法避免多标签读取冲突的攻略随着物联网技术的快速发展，RFID（Radio Frequency Identification）技术被广泛应用于物流、供应链管理、仓储管理、智能交通等领域。

然而，在大规模标签的应用场景中，由于标签数量众多，同时读取多个标签时容易出现读取冲突的问题。

为了解决这一问题，防碰撞算法应运而生。

一、什么是防碰撞算法？防碰撞算法是一种用于解决多标签读取冲突问题的技术。

在RFID系统中，当读写器同时与多个标签进行通信时，由于标签之间的通信干扰，可能导致标签的识别出现错误。

防碰撞算法通过合理的调度和协调标签的通信，使得读写器可以准确地读取到每个标签的信息，避免读取冲突。

二、常见的防碰撞算法1. ALOHA算法ALOHA算法是一种最简单的防碰撞算法。

它采用随机的方式将标签的通信时间进行分割，使得每个标签在不同的时间段内进行通信，从而避免了标签之间的冲突。

然而，由于随机性较大，ALOHA算法的效率较低，且容易出现重复发送的情况。

2. Slotted ALOHA算法Slotted ALOHA算法在ALOHA算法的基础上进行了改进。

它将时间分割为固定的时隙，每个标签只能在一个时隙内进行通信。

通过这种方式，可以有效地避免标签之间的冲突，提高了系统的效率。

3. Binary Tree算法Binary Tree算法采用二叉树的结构来管理标签之间的通信。

读写器首先向所有标签发送一个询问信号，标签根据自身的ID进行回应。

读写器根据回应的结果，将标签分为两组，分别进行下一轮的询问。

通过不断地划分，最终可以准确地识别出每个标签的信息。

三、如何选择适合的防碰撞算法？在选择防碰撞算法时，需要综合考虑以下几个因素：1. 标签数量：不同的防碰撞算法适用于不同数量的标签。

对于少量标签的应用场景，简单的算法如ALOHA或Slotted ALOHA即可满足需求；而对于大规模标签的应用场景，复杂的算法如Binary Tree更为适用。

多标签同时识别与系统防碰撞

多标签同时识别与系统防碰撞射频识别系统的一个优点就是多个目标识别.在多个阅读器和标签的射频识别系统中,存在着两种形式的冲突方式:1.同一标签同时收到不同阅读器发出的命令.2.一个阅读器同时收到多个不同标签返回的数据RFID读写器正常情况下一个时间点只能对磁场中的一张RFID卡进行读或写操作，但是实际应用中经常有当多张卡片同时进入读写器的射频场，读写器怎么处理呢?读写器需要选出特定的一张卡片进行读或写操作，这就是标签防碰撞。

防碰撞机制是RFID技术中特有的问题。

在接触式IC卡的操作中是不存在冲突的，因为接触式智能卡的读写器有一个专门的卡座，而且一个卡座只能插一张卡片，不存在读写器同时面对两张以上卡片的问题。

常见的非接触式RFID卡中的防冲突机制主要有以下几种：1、面向比特的防冲突机制高频的ISOA使用这种防冲突机制，其原理是基于卡片有一个全球唯一的序列号。

比如Mifare1卡，每张卡片有一个全球唯一的32位二进制序列号。

显而易见，卡号的每一位上不是“1”就是“0”，而且由于是全世界唯一，所以任何两张卡片的序列号总有一位的值是不一样的，也就说总存在某一位，一张卡片上是“0”，而另一张卡片上是“1”。

当两张以上卡片同时进入射频场，读写器向射频场发出卡呼叫命令，问射频场中有没有卡片。

这些卡片同时回答“有卡片”;然后读写器发送防冲突命令“把你们的卡号告诉我”，收到命令后所有卡片同时回送自己的卡号。

可能这些卡片卡号的前几位都是一样的。

比如前四位都是1010，第五位上有一张卡片是“0”而其他卡片是“1”，于是所有卡片在一起说自己的第五位卡号的时候，由于有卡片说“0”，有卡片说“1”，读写器听出来发生了冲突。

读写器检测到冲突后，对射频场中的卡片说，让卡号前四位是“1010”，第五位是“1”的卡片继续说自己的卡号，其他的卡片不要发言了。

结果第五位是“1”的卡片继续发言，可能第五位是“1”的卡片不止一张，于是在这些卡片回送卡号的过程中又发生了冲突，读写器仍然用上面的办法让冲突位是“1”的卡片继续发言，其他卡片禁止发言，最终经过多次的防冲突循环，当只剩下一张卡片的时候，就没有冲突了，最后胜出的卡片把自己完整的卡号回送给读写器，读写器发出卡选择命令，这张卡片就被选中了，而其他卡片只有等待下次卡呼叫时才能再次参与防冲突过程。

RFID 防冲突算法 (1)

无线射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是刺用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性，实现对特定物体的自动识别。

RFID技术可以追溯至第二次世界大战期间。

后来发展应用到铁路、军队的货物跟踪甚至宠物识别上。

在过去的半个多世纪里，RFID的发展经历了从技术探索、试验研究、商业应用和标准化建立等几个重要阶段。

从现有发展趋势看，RHD将构建虚拟世界与物理世界的桥梁。

可以预见在不久的将来，RFID技术不仅会在各行各业被广泛采用，最终RFID技术还将会与普适计算技术相融合，对人类社会产生深远影响。

RFID系统一般由电子标签和读写器两个部分组成，读写器具有同时读取多个电子标签的功能。

在多标签对一个读写器的RFID系统中，标签经常会同时向读写器传输数据，这就要求RFID系统建立一种仲裁机制来避免数据发生碰撞。

考虑到电子标签本身尺寸、能耗的限制，防碰撞机制在保障功能的同时还要求尽量简单易行，这正是RFID系统设计的挑战之一。

算法A基于随机避让、冲突检测的原理，使用1个8位寄存器和1个8位随机数产生器，最大可以仲裁标签的数量只有256个。

算法B基于二进制数的原理，使用1个8位寄存器和1个l位随机数产生器，理论上最大可以实现2256个标签的仲裁。

文献提出了对该算法的一个实现方案，文献对该算法做了很大改进。

算法C类似于算法A，使用1个16位寄存器和16个l位随机数产生器，最大可以仲裁标签的数量是65536个。

本文中，作者提出一种分群避让、群内冲突检测的算法和其改进算法，仅需要1个8位寄存器和1个1位随机数产生器就可以实现最大1048 576个标签的仲裁．而且碰撞次数相对干算法B要大大减少。

1 仲裁机制描述本方法的核心思想是：首先把电子标签随机分群，并将群随机排序以实现群问的随机避让，然后在群内进行冲突检测和标签的仲裁。

实现时标签仅需一个寄存器：利用其高位存储群号，低位存储冲突检测时退避的步数，实现极为简单。

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。

使用防碰撞算法提高RFID标签数据读取速度的技巧

使用防碰撞算法提高RFID标签数据读取速度的技巧近年来，RFID（Radio Frequency Identification）技术在物流、供应链管理、仓储等领域得到了广泛应用。

然而，随着标签数量的增加，标签之间的碰撞问题也日益突出，导致标签数据读取速度下降。

为了解决这一问题，研究人员提出了各种防碰撞算法，以提高RFID标签数据读取速度。

本文将介绍一些使用防碰撞算法提高RFID标签数据读取速度的技巧。

首先，我们来了解一下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与标签进行通信，并读取标签中的数据。

然而，当多个标签同时进入读写器的范围内时，由于无线电波的干扰，标签之间会发生碰撞，导致读写器无法准确读取标签数据。

为了解决这一问题，研究人员提出了防碰撞算法。

防碰撞算法可以分为两类：基于时隙的算法和基于查询的算法。

基于时隙的算法是最常见的防碰撞算法之一。

该算法将时间划分为若干个时隙，每个时隙只允许一个标签发送数据。

读写器会发送一个询问命令，标签在收到命令后，根据自身的ID进行判断，如果ID与命令中的ID匹配，则在下一个时隙中发送数据。

通过不断的询问和回应，读写器可以逐个读取标签的数据。

然而，基于时隙的算法在标签数量较多时，会导致较长的读取时间，降低了读取效率。

基于查询的算法是另一种常见的防碰撞算法。

该算法将标签分为两个组：活动组和静止组。

读写器首先发送一个查询命令，活动组中的标签会立即回应，而静止组中的标签不会回应。

然后，读写器会向活动组中的标签发送一个选择命令，每次只选择一个标签进行通信。

通过不断的查询和选择，读写器可以逐个读取标签的数据。

相比于基于时隙的算法，基于查询的算法可以提高读取效率，但在标签数量较多时，仍然存在一定的碰撞问题。

除了以上两种常见的防碰撞算法，还有一些其他的技巧可以提高RFID标签数据读取速度。

首先，合理布置读写器的位置和天线的方向。

读写器的位置和天线的方向会影响到读取范围和读取效率。

最常用的防碰撞算法

最常用的防碰撞算法有：
1. 时隙ALOHA算法：通过将时间划分为多段等长的时隙，规定RFID 电子标签只能在每个时隙的开始时向RFID读写器发送数据帧，这样可以提高RFID系统的吞吐率。

2. 二分查找算法：当标签数量确定时，使用二分查找算法能够快速定位到某一特定标签，避免碰撞。

3. 动态帧时隙ALOHA算法：在固定帧时隙ALOHA算法的基础上，根据标签的实际情况动态调整时隙长度，以满足不同场景下的防碰撞需求。

4. 碰撞位检测算法：通过碰撞位检测技术，能够快速检测到发生碰撞的位，然后采取相应的策略进行碰撞避免或碰撞解决。

5. 树形搜索算法：通过逐层向下搜索的方式，在每一层进行标签的识别，避免在同一层发生碰撞，提高识别的成功率。

6. 虚拟环形防碰撞算法：通过建立虚拟环形空间，将所有标签按照一定的规则排列，然后在环形空间内进行顺序识别，避免了碰撞的发生。

7. 时隙二进制搜索算法：在搜索过程中，通过不断调整时隙长度和二进制的位数，逐渐逼近目标标签，最终实现碰撞避免和标签识别。

8. 动态帧时隙二进制搜索算法：结合了动态帧时隙ALOHA算法和时隙二进制搜索算法的特点，根据实际情况动态调整时隙长度和二进制位数，提高识别效率和准确性。

9. 随机退避策略算法：当发生碰撞时，标签会随机选择一个退避时间进行等待，然后重新发起识别请求。

通过不断随机退避和重试，最终实现标签的识别。

10. 优先级调度算法：根据标签的优先级进行识别，优先级高的标签可以优先获取资源进行识别，避免了碰撞的发生。

这些算法各有特点，适用于不同的应用场景。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的防碰撞算法来提高RFID系统的性能和可靠性。

RFID防碰撞算法摘要

RFID防碰撞算法摘要RFID防碰撞算法学习RFID中的碰撞问题主要分为两类：⼀是阅读器碰撞问题，它产⽣于同⼀个物理区域内存在多个不同的阅读器，它们以同⼀频率同时与区域内的标签通信⽽引起的冲突。

另⼀类是标签碰撞问题，如过标签同事处于阅读器的有效⼯作区内时，可能会发⽣多个标签同时发送信号的情况，这时要求阅读器能在很短的时间内识别多个标签，由于阅读器和标签通信共享⽆线信道，阅读器或标签的信号可能发⽣信道争⽤，信号互相⼲扰等问题，使阅读器不能正确识别标签。

在实际使⽤中，多标签碰撞是造成⼲扰的主要原因。

基本多地址接⼊⽅法频分多址FDMA（ Frequency Division Multiple Access）是通过使⽤不同的频段，实现信号的同时传输。

对于RFID系统来说，可以使⽤频率可调的电⼦标签。

这样完全可以防⽌碰撞，但是这需要阅读器为每个接收通路配备单独的接收通道，对阅读器的性能要求过⾼，成本过⾼，只适合在特殊场合使⽤。

空分多址SDMA（Space Division Multiple Access）是利⽤空间范围的分割实现通信的同时进⾏。

这是⼀种很古⽼的多址⽅法。

要达到SDMA的效果，要求单个阅读器作⽤范围很⼩，为此，可以把⼤量阅读器和天线覆盖⾯积并排安置在⼀个阵列中，使得单个阅读器的通信容量在相邻的区域内可重复使⽤。

当电⼦标签经过这个阵列时，与之最近的阅读器便可与之通信，由于每个阅读器的影响范围很⼩，使得相邻阅读器⼯作范围内的其他电⼦标签可以正常⼯作不受影响。

空分多址SDMA技术，由于需要安装有⾃适应定向天线的读写器，其复杂度很⾼，成本也过⾼，⽽且识别速度较慢，故此技术仅被应⽤于某些特殊的领域。

码分多址CDMA （Code Division Multiple Access）是最新发展起来的⼀种多址⽅式，它的应⽤范围很⼴，但是却不适合RFID系统。

CDMA技术基于扩频通信，即需要把要传送的信号先扩频，再编码调制，发送的是宽带信号。

RFID 防碰撞技术中的算法分析

RFID 防碰撞技术中的算法分析作者：何惠甜来源：《电脑知识与技术》2013年第15期摘要：通过对RFID中的碰撞问题和防碰撞算法进行分析，结合动态帧时隙ALOHA算法和动态二进制搜索算法的优点，提出一种基于标签估计和标签识别的混合算法。

关键词：无线射频辐射；防碰撞算法；ALOHA算法；二进制搜索中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）15-3514-02在RFID系统中，常用的标签防碰撞算法有基于时分多路法（TDMA）的ALOHA系列的算法和二进制防碰撞系列算法，而两种算法需根据标签的数量才能发挥其优点。

但当标签数量无法估计的情况，单纯运用一种算法效率会较低。

如能同时运用该两种算法，结合动态帧时隙ALOHA算法和动态二进制搜索算法的优点，能根据非固定标签数量，较快速解决碰撞问题。

1 RFID防碰撞算法概述无线射频辐射技术（Radio Frequency Identification，RFID），是20世纪90年代兴起的一项非接触式的自动识别技术。

它是通过射频方式进行非接触式双向通信，以达到对目标对象自动识别的目的。

目前已广泛应用于身份识别、工厂制造、物流管理等领域，也是正在发展的物联网的核心技术。

在RFID系统中，防碰撞技术是信号识别的关键技术之一。

当只有一个标签位于一个阅读器的可读范围内，则可直接进行阅读。

但实际情况，通常会有多个标签同时位于一个阅读器的可读范围。

在信道共用、频率相同的情况下，多个标签同时将信号送入一个阅读器的读通道会产生信道争用，各信号之间互相干扰，产生数据碰撞，从而造成阅读器和标签之间的通信失败。

在解决碰撞问题中已研究出许多解决方法，目前防碰撞技术的解决方法为通信技术常用的多路存取法，基本上有四种。

空分多路法（SDMA）、频分多路法（FDMA）、码分多路法（CDMA）和时分多路法（TDMA）。

前三者基于硬件的技术，通过改善硬件的条件来解决碰撞问题，但因利用率低、实现成本比较高，所以较少实用。

RFID多标签防碰撞算法研究

RFID多标签防碰撞算法研究摘要:把RFID电子标签附着在目标物体上,利用RFID阅读器读取电子标签的信息可以实现物体位置的确定。

但是多个标签同时向阅读器发送信号时,就会发生碰撞,因此,在RFID系统中加入标签防碰撞算法,使阅读器正确、高效地读取标签信息尤为重要。

本文介绍了ALOHA算法及其改进算法,并找出了改进算法中的一些待解决问题。

关键词:防碰撞时隙动态ALOHA算法RFID技术是一种非接触自动识别技术,它利用无线射频信号在阅读器和电子标签之间进行双向数据传输。

同一时刻可能有多个标签向阅读器发送数据造成信号干扰,这称为标签碰撞。

因此,需要一种防碰撞技术来解决信号干扰问题,解决碰撞的算法称为防碰撞算法。

传统的解决碰撞问题的方法有四种:空分多址(SDMA)法、频分多址(FDMA)法、码分多址(CDMA)法和时分多址(TDMA)法[1]。

目前,时分多址(TDMA)法是射频识别系统解决碰撞问题的常用方法[2]。

本文主要研究基于TDMA的不确定性碰撞算法ALOHA算法及其改进算法。

1 ALOHA算法1.1 纯ALOHA算法纯ALOHA算法是最简单的随机防碰撞算法。

纯ALOHA算法中标签随机的选择一个时间点发送数据。

如果该标签不被识别,即有碰撞发生,那么该标签就会随机退避一段时间,独立地再次选择一时间点重新发送数据,直至成功。

如图1是纯ALOHA算法的模型。

纯ALOHA算法存在的问题是:如果退避区间太大,识别标签所需要的时间会很长；如果退避区间很小,会导致碰撞的次数增加,需要退避的次数就多,这样不但识别效率很低,而且识别时间也没有改善。

纯ALOHA算法简单易行,但只能获得18.4%的吞吐率[1]。

1.2 时隙ALOHA算法在纯ALOHA算法的基础上,人们引入时隙ALOHA算法。

时隙ALOHA算法是把时间看成一个个连续片段,每一个片段称为一个时隙。

一般一个时隙长度等于或稍大于电子标签和阅读器的数据交换时间。

对CDMA技术的新型防碰撞的技术分析(全文)

对CDM技术的新型防碰撞的技术分析0引言无线射频识别技术(rdio frequency identifiction,RFID)是一种非接触的自动识别技术, 它通过射频信号自动识别目标对象并猎取相关数据。

在RFID系统工作时,数据碰撞将导致读写器的接收机不能正确而及时地读出数据,从而降低RFID系统的工作性能及其效率。

标签防碰撞算法可以实现多个标签与读写器之间的正确通信,其性能决定了标签的识别速度和效率。

因此, 标签防碰撞算法是RFID系统中的关键技术之一,其优劣性在很大程度上决定了射频识别过程的时间性能以及识别成功率。

传统的标签防碰撞算法可分为LOH算法[2-3]和树形算法[4-5]2类。

LOH算法是1种完全随机接入的多址接入协议算法,比如:PLOH算法(随机推迟算法)、时隙LOH算法(S算法)、帧时隙LOH算法(FS算法)、动态帧时隙LOH算法(DFS算法)和分组LOH算法等。

该类算法在标签试图发送数据时,并不考虑信道当前的忙闲状态,一旦产生数据,就立刻决定将其发送至信道,这种发送操纵策略有严峻的盲目性。

随着用户数量或发送信息量的增加,这种完全随机接入的算法将使信道重叠现象加剧,碰撞概率增大,传输性能下降。

近几年,有学者提出了采纳CDM技术进行防碰撞的方法,其性能有明显改善。

文献提出在标签识别过程中,使用码分多址技术,实现一个时隙可以同时传输多个标签。

文献提出了一种基于码分多址思想的时隙LOH算法,来解决射频识别中的防碰撞问题,此算法的系统稳定范围要大于时隙LOH系统,并且当选用的扩频码组阶数为N时,此算法的最大吞吐量可达原时隙LOH的N倍。

上述2个文献所提到的算法,当标签数量很多时,数据碰撞的概率明显增加,使系统的吞吐量急剧下降,影响了系统的整体性能。

基于以上原因,本论文提出了1种改进的基于CDM技术的防碰撞算法,能够适应大量标签的识别应用,减少了识别碰撞的发生,使系统吞吐量得到明显改善。

1基于CDM技术的新型防碰撞算法n×1-1Nn-1(2)由于传统的基于LOH的防碰撞算法中一个时隙最多只能正确识别一个标签的信息,所以当标签数目过大时,系统的吞吐率,即正确识别标签数目所占的百分比将会大幅度的降低,所以对于过量的标签,本算法将会采取对所有标签进行分组识别,当标签需要分成2组时(系统识别帧最大时隙数N为256):nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 (3)用上述公式可知n=354,所以当标签数量大于354时,系统将会对标签分组识别。

通信链路安全技术

通信链路安全技术网络中两个结点之间的物理通道称为通信链路。

1) 物理隔离方法：所谓"物理隔离"是指内部网不直接或间接地连接公共网。

物理安全的目的是保护路由器、工作站、网络服务器等硬件实体和通信链路免受自然灾害、人为破坏和搭线窃听攻击。

只有使内部网和公共网物理隔离，才能真正保证党政机关的内部信息网络不受来自互联网的黑客攻击。

此外，物理隔离也为政府内部网划定了明确的安全边界，使得网络的可控性增强，便于内部管理。

物理破坏RFID芯片阻止RFID应答器接收功率去除标签天线利用廉价的被动RFID设备实时模拟标签信号使用强电磁脉冲发送与RFID无线信号相关的伪装信号2) 破坏窃听者的侦听天线3) 使用存储芯片来确认指令的合法性4) RFID加密算法：lightweight加密算法，目的是为资源受限系统开发快速而有效地安全机制，对于低成本网络化RFID系统意义重大而且前景广阔。

lightweight有多种协议，如Hopper&Blum 协议、噪声标签的密码交换协议。

在该领域，主要出现了三种算法：超宽带调制、物理不可克隆函数和最低限加密。

5) 多标签防碰撞算法：ALOHA防碰撞算法;二进制树形搜索算法6)多读写器防碰撞的方法：ISO/IEC18000-6 TYPE A、B和C标准的详细规定、时分复用、频分复用、载波侦听和功率控制7) 针对现阶段移动RFID阅读器安全风险及面临的安全威胁，可使用公共阅读器强化隐私保护；用户可以用公共移动设备等作为阅读器代理来保护自身隐私。

“三分技术，七分管理”，信息安全是一门综合的交叉学科。

一套完善的信息安全体系, 除了采取上述的安全技术手段外，更重要的是应有规范化的信息安全管理内容、以风险和策略为核心的控制方法、定性分析和定量度量的信息安全测评等安全管理的手段。

同时，信息安全体系应能将信息安全管理同信息系统审计、信息系统内控体系、信息技术服务体系相互结合，形成有安全保障的信息系统运行维护管理体系，以达到保护组织机构的信息安全，保证业务持续性的要求。