RFID二进制树防碰撞算法总结

南阳理工学院

本科生毕业设计（论文）

学院（系）：计算机与信息工程学院

专业：通信工程

学生：乔军惠

指导教师：路新华

完成日期 2012 年 4 月

南阳理工学院本科毕业设计（论文）RFID二进制树防碰撞算法设计

学院（系）：计算机与信息工程学院

专业：通信工程

学生姓名：乔军惠

学号： 1

指导教师（职称）：路新华（讲师）

评阅教师：

完成日期：2012年4月

南阳理工学院

Nanyang Institute of Technology

RFID二进制树防碰撞算法设计

【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。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，但是也带来了解决思路不统一的矛盾。在传统思路中，一般是通过单片机来进行算法处理，随着RFID技术的发展，未来的一个重要方向是现场可编程门阵列FPGA，做为一种现场可编程的专用集成电路，FPGA拥有高速度，可编程等多个适应于算法处理的优点，从而为RFID防碰撞算法问题开辟了新的有效途径根据上述分析，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，主要分为三个方面，首先是二进制树算法的理论研究，将现有的二进制树算法进行了归纳，汇总为基本算法，动态算法，退避式算法三类，阐述了各个算法的思路，对其进行了性能评价；其次，在现有的三类防碰撞算法的基础上，提出了一种新的改进型二进制树算法，该算法识别速度快，执行效率高，极大的改进了识别效果。

【关键词】：射频识别；防碰撞算法；读写器；应答器；现场可编程门阵列

Abstract

RFID is anewly developedtechnologywhich communicates through the—contact RF signal，so asto achieve objective automatic identification．Along with the development of RFID technology，how to realize Data Exchange accurately amongMultiple 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 all the algorithms，binary algorithm is most widely used as an international standard fbr its exactness ofidentincation．International standards have put forward manyregulations on binary algorithm．It not onlypromotes the development of anti．coUision algorithm，but

also b“ngs the conflict to a unilFied solution．Traditionalideas in general are handled byMCU．Along with the development ofRFID technology，an imponant direction in the f．uture is the field programmable gates arrayFPGA．As kindof integrated circuitsthatcanbe programmed in the field，FPGA is fast and programmable．All these adVantagesopenup anewef active way ofRFIDanti．collisionarithmetic．In viewof the above problems，this paperprobes into the RFID systembinary prevent collisionf．rom the perspectives ofboth theory and practice．It canbediVided into three aspects：6rstly，theoretical researchon binary algorithm．It sums up all thebinary algorithms in being and gather to three categorys suchas Basic algorithm，Dynamic algorithm and Backoff algorithm．MoreoVer，it Expounds the idea of the various algorithms and evalues their perf6rmance；secondary，it introduces an improved version of algorithm onthe basis of specinc standard．This algorithm has f．ast recognition，high efnciency and greatly improved

the identification results．

Key Words：RFID；Anticollision；Read／Write DeVices；Transponders；FPGA

目录

1 引言 (5)

1．1RFID技术简介 (5)

1．2RFID系统 (5)

1．2．1 RFID系统组成 (5)

1．2．2 RFID系统分类 (6)

1．2．3 RFID系统工作原理 (6)

1．3RFID技术现状及其发展 (7)

1．3．1RFID技术应用 (7)

1．3．2 RFID标准统一化 (7)

1．3．3 RFID防碰撞算法 (7)

1．4课题提出的背景及其意义 (8)

1．5本文的主要工作 (8)

2 现有RFID二进制树防碰撞算法 (9)

2．1RFID防碰撞算法概述 (9)

2．2RFID二进制树防碰撞算法概述 (9)

2．2．1基本概念 (9)

2．2．2性能指标 (10)

2．2．3算法分类 (11)

2．3基本二进制树防碰撞算法 (12)

2．3．1算法思路 (12)

2．3．2实例演示 (13)

2．3．3性能评价 (15)

2．4动态二进制树防碰撞算法 (16)

2．4．1算法思路 (16)

2．4．2实例演示 (17)

2．4．3性能评价 (18)

2．5退避式二进制树防碰撞算法 (18)

2．5．1算法思路 (18)

2．5．2实例演示 (19)

2．5．3性能评价 (20)

2．6本章小结 (21)

3 改进型二进制树防碰撞算法 (21)

3．1涉及二进制树算法的国际标准 (21)

3．1．1 IS0 15693 (21)

3．1．2 IS014443 (21)