一种新的RFID混合防碰撞算法

针对射频识别（RFID）系统随机性防碰撞算法中标签识别效率低的问题,提出了一种新的RFID混合防碰撞算法。新算法采用帧时隙ALOHA（FSA）机制,根据碰撞时隙数直接估计出总的未识读标签数目,经多次动态调整帧长,获得最优帧长,然后使读写器按照最优帧长分配时隙以供标签响应,在碰撞时隙内调用自适应搜索矩阵（ASM）算法对响应标签进行识别。理论研究和仿真表明,新算法有效实用,可有效提高系统性能,使时隙吞吐量达到40%以上。     

全分组不等长时隙的DFSA算法

标签碰撞是无线射频识别技术中的常见问题,它将大大降低系统的效率,如何有效解决这个问题对整个系统来说尤其重要。首先对Aloha及其几种改进算法进行研究分析,针对目前最常用的动态帧时隙算法中标签估计和帧长调整方法存在的缺点,根据冲突问题本身,以及Aloha防冲突机制的数学特性,对识别过程进行分析,提出了一种帧长及分组数动态调整方案,减少空时隙和碰撞时隙占用时间,同时制定取舍规则,当标签数量大时,在识别初始阶段分组延迟一部分标签。仿真证明,该方案可减少标签冲突,提高识别效率。     

基于Hash函数的RFID系统防碰撞算法的研究

防碰撞算法是RFID系统的关键技术之一;针对动态帧时隙ALOHA算法(EDFSA)的局限性,提出了一种基于Hash函数的防碰撞算法;在算法中,标签通过Hash函数选择时隙发送信息,阅读器通过精确的标签数目估计方法来动态改变帧长度,从而提高了系统识别效率;文中详细介绍了算法设计流程,通过建立数学模型对算法进行分析,证明了系统识别效率期望值突破了36.8%的限制,仿真实验进一步证明了该算法在识别大量标签时效率明显优于动态帧时隙ALOHA算法.     

一种改进的ALOHA防碰撞算法

针对现有动态帧时隙ALOHA防碰撞算法在射频识别系统中的标签识别效率最高只能达36.8%的问题,利用标签码元序列的唯一性,改进经典的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法中随机选择时隙的方式,提出一种基于标签码元的碰撞序列进行时隙选择的方法,有效降低了标签碰撞的概率,从而提高系统识别效率。仿真结果表明改进的ALOHA标签防碰撞算法识别效率最低为37.5%,随着实际标签数目与碰撞位序列所能确定的标签数目越接近,识别效率越高,最高能达到100%,明显优于现有的动态帧时隙ALOHA算法。     

基于标签识别码分组的防碰撞算法研究

标签防碰撞技术是射频识别系统中提高系统识别性能的关键技术。通过分析实际应用中标签识别码分段表示不同信息的现象,提出一种新的防碰撞算法。该算法首先按照标签识别码中的公司、物品编码及物品序列号的最高位利用查询树算法对所有标签进行分组,每分完一组,则通过动态帧时隙ALOHA算法识别该组标签并将识别的标签个数作为下一帧的初始时隙数。通过MATLAB仿真对比,结果表明当标签种类不超过32种,数量在500以上时,所提方法在总识别时间基本不变的情况下,标签碰撞次数方面优于查询树算法和动态帧时隙ALOHA算法。     

基于ALOHA分区的多周期防碰撞搜索算法

在射频识别系统中,标签用于传递信息,在阅读器有效作用范围内,多个标签同时响应从而发生碰撞的情况不可避免,标签发生碰撞会降低系统的识别效率。为了提高系统的标签识别效率,本文在已有防碰撞算法的基础上提出一种基于ALOHA分区的多周期防碰撞搜索算法。该算法首先根据待识别标签数目划分相应时隙帧长,然后在发生碰撞的时隙内利用多周期防碰撞搜索算法识别标签,能够有效降低碰撞发生概率,提高标签识别效率。该算法可应用到数量庞大的标签识别系统中,对这类系统具有一定优势。理论分析与实验结果表明：该算法能够有效减少算法时隙数,提高系统的标签识别效率。     

一种基于DFSA防碰撞协议的FBF改进算法研究

标签碰撞是射频识别RFID传感系统中常见问题。在研究LowerBound算法和Schoute算法的基础上,提出一种精度较高、计算量很低的防标签碰撞估计新方法,即Rcoll算法,并从仿真结果上进行验证。由于在实际研究防碰撞算法应用中,空闲时隙、成功时隙和碰撞时隙的时长并不相等,推导出在时隙不等长时获得最高效率的方法,并从理论和仿真结果上论证了改进方法的有效性。最后提出一种加入扫描帧的FBF方式,以避免空闲时隙和碰撞时隙的浪费,提高识别的效率。     

基于分组动态帧时隙的RFID防碰撞算法

为了解决射频识别(RFID)系统中的多标签防碰撞问题,在分析帧时隙ALOHA算法的基础上,提出一种基于分组动态帧时隙的RFID防碰撞算法。当标签数量庞大时,该算法可以通过分组限制响应标签数量达到较高的识别效率。仿真结果表明,当标签数为1 000时,与传统算法相比,该算法能使时隙利用率提高80%以上。     

基于B+树的RFID防碰撞算法分析与改进

介绍基于B+树的无线射频识别防碰撞算法,分析不同分裂阶数对识别效率产生的影响。发现随着分裂阶数取值增大,标签分裂过程中产生的碰撞时隙减少但空闲时隙增多,导致算法整体识别效率下降。针对该问题,提出一种改进算法。利用阅读器动态控制标签的分裂过程,使碰撞时隙和空闲时隙共同减少。同时考虑到标签的资源限制,不改变标签原有的硬件配置。实验结果表明,改进算法可提高识别效率、减小通信处理开销,适用于标签数量较大的应用场合。     

多标签快速识别算法的研究

解决RFID多标签碰撞问题常用的时隙aloha方法效率较低,二进制树方法要求区域内标签数喇不变.以提高aloha法的标签识别效率为目的,分析不同时隙内标签的碰撞个数,构建了标签碰撞的分布数学模型,分析最大时隙利用率,提出了一种多标签快速识别算法.该算法以阅读器发出的Query命令决定的时隙数为一段观察时间,对期间的标签响应状况进行统计分析以便对下一轮识别做出正确的指导,是一种动态帧时隙aloha算法.Msdab仿真结果表明,物流射频识别系统中,算法比时隙aloha算法的识别效率提高近一倍.     

基于牛顿迭代法的RFID标签数量估计算法

ALOHA算法是一种被广泛采用的射频识别(RFID)标签防碰撞算法,要提高它的识别效率,算法帧长必须根据标签数量自适应调整,因此标签数量估计的准确性十分重要。针对已有标签估计方案存在的误差大问题,提出一种基于牛顿迭代法的标签数量估计算法(NIATE)。首先,根据标签数量与帧长的数量关系确定一个调节因子;其次,研究标签识别过程中成功时隙占总时隙比例,得到调节因子与所占比例的关系;最后利用牛顿迭代法求解得出准确的标签数量。仿真结果表明,NIATE算法在不同标签数量情况下,相比现有主流算法具有较好的自适应能力,标签估计平均误差更小,从而减少了识别所有标签所需的总时隙数,提高了系统吞吐率。     

静态环境中分组ALOHA防碰撞算法研究

为解决射频识别技术RFID中大数量标签防碰撞问题,针对静态环境下标签数目的可预知性,提出一种适用于静态环境中的大数量标签防碰撞算法。在避开了动态帧时隙DFSA算法面临的难点同时,将二进制树形分解思想引入到基本帧时隙BFSA算法中,根据标签的有效编码位对标签进行分组,再分别对每组标签采用基本帧时隙BFSA算法。借助Matlab软件进行仿真实验,结果显示采用改进的算法后,标签发生碰撞的几率减小。     

RFID系统中改进的混合查询树防碰撞算法

针对无线射频识别(RFID)技术系统中的标签碰撞问题,采用混合查询树与多叉树结合的方法,提出一种改进的混合查询树防碰撞算法。在QT算法的基础上,通过标签序列生成器判断标签碰撞信息,结合八叉树询问机制,避免空闲周期和延迟时隙产生,减少碰撞以及标签冲突和系统开销。实验结果证明,该算法优于QT、HQT算法,可减少查询次数和系统通信量,改进的混合查询树算法的识别效率较HQT算法提高46.1%。     

分类响应限制的RFID防碰撞方法及应用

无线射频识别(RFID)在校园一卡通系统中已获得普遍使用.因为校园学生众多,情况比较繁杂,读写器碰撞与标签碰撞问题会导致较低的系统识别率,也将成为一卡通系统应用中的突出问题.针对此问题,对RFID防碰撞的动态帧时隙算法进行了改进,该算法通过分类响应限制标签个数,进而能够在标签数量很多的情况下提升系统的识别率,尤其适合应用在短时间内需要大量识别标签的校园一卡通应用环境中.仿真实验结果证明,该算法在短时间内进行大量RFID标签识别比传统时隙算法具有更高的效率.     

嵌入式无线频率识别设备的设计与实现

为了降低RFID系统标签的冲突几率,优化RFTD系统的效率,设计并实现了一个基于XScale处理器的嵌入式无线频率识别设备(radio frequency identification device)的读写器系统.该系统的RFID阅读器封装了底层的硬件驱动,功能模块扩展方便,实现了对电子标签的识别功能.该系统优化了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法,有效地避免了电子标签数据冲突,降低了RFID系统中数据碰撞的概率,提高了电子标签系统的识别效率和稳定性.实验数据表明了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法的有效性.     

一种单阅读器移动RFID系统性能评估方法

中小型区域RFID标签的识别通常采用阅读器网路实现,因为只有多阅读器才能静态实现阅读器对所有待识别标签的全覆盖。但这种方法面临阅读器使用成本高,阅读器间碰撞,标签识别率低等问题。为改善上述问题,提出一种运用于中小型区域的单阅读器移动RFID系统性能评估方法,该方法以标签丢失率和全识别圈数作为性能指标,在单阅读器移动RFID系统中对已有的静态防碰撞算法的性能进行评估。实验通过判断当前时隙类型确定阅读器是否成功识别标签,每消耗1个时隙阅读器位置调整一次使得信号区及其区内标签重新确定,直至阅读器结束标签识别任务。仿真结果表明该方法能很好地对各种已有标签算法在中小型区域的RFID标签识别环境中的性能进行有效评估,同时提高RFID系统效率。     

基于优先级避让的防碰撞算法研究

针对时隙随机分配的非确定性防碰撞算法可能出现的标签饥渴问题,提出了一种基于优先级避让的防碰撞算法。该算法将每一轮的标签识别过程分为标签预约和标签读取两个阶段,并根据标签在读写器作用范围内的驻留时间分配优先级。当预约时隙中出现碰撞时,读写器利用碰撞因子估计标签数量,当判断两个优先级不同的标签同时选择一个时隙时,优先级低的标签将在读取过程中主动避让,从而使对应的读取时隙避免碰撞。理论分析和仿真实验表明,该算法不仅可以有效减少碰撞时隙,提高系统的吞吐率,而且可以较好的解决标签饥渴问题,降低标签的漏检率,特别适用于标签数量大且对漏检率有严格要求的RFID系统。