【最新】一种有效的RFID防碰撞方法
合集下载
相关主题
- 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)。
第一种方法主要根据参数E来判断未读标签的数量，其公式为：
2021/2/2
7
第二种方法根据参数E和S来判断标签的数量，其公式为：
空余时隙参数E：
成功读卡参数S：
所以为读的标签参数为：
2021/2/2
8
4、选择最优的帧长度(Choosing an
Optimal Frame Size)
假设有n个未读的标签，那些已经被成功读取的标签，其时隙 占用概率为1/N，应此根据公式，帧的利用率为：
2021/2/2
4
图一演示了防碰撞算法的执行过程：
在这个过程中，读卡器先发送一个广播命令REQ(N=4)，标 签产生随机号，在时隙2，标签1、3同时发送ID号到读卡 器，此时读卡器成功读取标签2、4，发送ACK信号以示应 答。
在第二轮读卡过程，读卡器再发送一个广播命令REQ(N=2)， 然后成功读取标签ID。
There are two main types of anti-collision algorithms in RFID systems: deterministic and stochastic models. The deterministic model resolves collisions by muting subsets of tags that are involved in a collision. The stochastic model is often based on an ALOHA-like protocol in which the tags send their data at a random time period. When collisions occur, the tags that are involved in collisions retransmit their ID in the next read cycle.
要求得最大的利用率，将对上式求偏导得：
如此可以求出下一轮最佳的帧长度和时隙N。
2021/2/2
9
5、仿真和结果分析
我们一开始设定帧的长度为16个时隙，观察8个空时隙的结果如图二 所示：
从图中可看出在n=10的时候，标签的概率是最大的，那么我们认为
标202签1/2的/2 总数为10.
10
图三为帧利用率的仿真结果，从图中可知，当时隙N和标签个数相 当的时候，每帧的时隙利用率最高。
An Efficient Anti-Collision Method for Tag
Identification in a RFID System
一种有效的RFID防碰撞方法
2021/2/2
1
摘要：无线射频识别（ RFID ）技术，因为其高存
储容量和可重复编程的能力而越来越有吸引力。但是 应用RFID技术都要解决的一个问题---防碰撞。本文 提出了一种防碰撞算法，动态ALOHA算法，并且提 出了两种方法来估计标签的数量。仿真结果表明，如
2021/2/2
5
2021/2/2
6
3、未读标签数量的估计( Estimate of Tag Quantity)
在第一轮读卡过后，读卡器应用了N个时隙，根据应答信息可 知有E个空时隙(E empty slots)，S个成功时隙(S successful slots)， C个冲突时隙(C collision slots)，E+S+C=N。而我们判断还有多 少个卡没被读取就是基于以上三个参数(E, S, and C)。本文提 出了两种方法估计未读标签的数量：
果要成功读取所有标签的信息，那么总的时隙必须为 标签的4倍，其中包括了ACK时隙。本文提出的方法 最大的优势在于它提高了RFID系统的吞吐量和比较 容易实现。
2021/2/2
2
1、绪论
在RFID系统中主要有两种类型的防碰撞算法：确定模型和 随机模型。确定性模型通过较少碰撞的标签数量来解决碰 撞。随机模型通常基于ALOHA协议，标签可以在任意的时 隙想读卡器发送信息，当碰撞发生时，碰撞的标签可暂停 发送它们的ID号，改在下一次读卡循环时重新发送。
பைடு நூலகம்
2021/2/2
3
2、系统模型(System Model)
本文提出的防碰撞算法是基于动态ALOHA算法的，它可以动 态的改变帧长度。算法的执行过程分为三个部分：
Step 1：读卡器发送广播命令开始第一轮读卡(read cycle)，这 个广播命令包含一个表示帧大小的参数N，标签接到命令后产 生随机号，准备应答。 Step 2：标签随意的选择一个时隙，将标签产生的随机号发送 到读卡器。 Step 3：读卡器发送ACK应答信号给那些成功读取了信息的标 签，其中ACK信号还作为KILL信号，将那些已经被读取信息 的标签进入休眠状态。
2021/2/2
11
2021/2/2
7
第二种方法根据参数E和S来判断标签的数量，其公式为：
空余时隙参数E：
成功读卡参数S：
所以为读的标签参数为：
2021/2/2
8
4、选择最优的帧长度(Choosing an
Optimal Frame Size)
假设有n个未读的标签，那些已经被成功读取的标签，其时隙 占用概率为1/N，应此根据公式，帧的利用率为：
2021/2/2
4
图一演示了防碰撞算法的执行过程：
在这个过程中，读卡器先发送一个广播命令REQ(N=4)，标 签产生随机号，在时隙2，标签1、3同时发送ID号到读卡 器，此时读卡器成功读取标签2、4，发送ACK信号以示应 答。
在第二轮读卡过程，读卡器再发送一个广播命令REQ(N=2)， 然后成功读取标签ID。
There are two main types of anti-collision algorithms in RFID systems: deterministic and stochastic models. The deterministic model resolves collisions by muting subsets of tags that are involved in a collision. The stochastic model is often based on an ALOHA-like protocol in which the tags send their data at a random time period. When collisions occur, the tags that are involved in collisions retransmit their ID in the next read cycle.
要求得最大的利用率，将对上式求偏导得：
如此可以求出下一轮最佳的帧长度和时隙N。
2021/2/2
9
5、仿真和结果分析
我们一开始设定帧的长度为16个时隙，观察8个空时隙的结果如图二 所示：
从图中可看出在n=10的时候，标签的概率是最大的，那么我们认为
标202签1/2的/2 总数为10.
10
图三为帧利用率的仿真结果，从图中可知，当时隙N和标签个数相 当的时候，每帧的时隙利用率最高。
An Efficient Anti-Collision Method for Tag
Identification in a RFID System
一种有效的RFID防碰撞方法
2021/2/2
1
摘要：无线射频识别（ RFID ）技术，因为其高存
储容量和可重复编程的能力而越来越有吸引力。但是 应用RFID技术都要解决的一个问题---防碰撞。本文 提出了一种防碰撞算法，动态ALOHA算法，并且提 出了两种方法来估计标签的数量。仿真结果表明，如
2021/2/2
5
2021/2/2
6
3、未读标签数量的估计( Estimate of Tag Quantity)
在第一轮读卡过后，读卡器应用了N个时隙，根据应答信息可 知有E个空时隙(E empty slots)，S个成功时隙(S successful slots)， C个冲突时隙(C collision slots)，E+S+C=N。而我们判断还有多 少个卡没被读取就是基于以上三个参数(E, S, and C)。本文提 出了两种方法估计未读标签的数量：
果要成功读取所有标签的信息，那么总的时隙必须为 标签的4倍，其中包括了ACK时隙。本文提出的方法 最大的优势在于它提高了RFID系统的吞吐量和比较 容易实现。
2021/2/2
2
1、绪论
在RFID系统中主要有两种类型的防碰撞算法：确定模型和 随机模型。确定性模型通过较少碰撞的标签数量来解决碰 撞。随机模型通常基于ALOHA协议，标签可以在任意的时 隙想读卡器发送信息，当碰撞发生时，碰撞的标签可暂停 发送它们的ID号，改在下一次读卡循环时重新发送。
பைடு நூலகம்
2021/2/2
3
2、系统模型(System Model)
本文提出的防碰撞算法是基于动态ALOHA算法的，它可以动 态的改变帧长度。算法的执行过程分为三个部分：
Step 1：读卡器发送广播命令开始第一轮读卡(read cycle)，这 个广播命令包含一个表示帧大小的参数N，标签接到命令后产 生随机号，准备应答。 Step 2：标签随意的选择一个时隙，将标签产生的随机号发送 到读卡器。 Step 3：读卡器发送ACK应答信号给那些成功读取了信息的标 签，其中ACK信号还作为KILL信号，将那些已经被读取信息 的标签进入休眠状态。
2021/2/2
11