基于时隙预测的RFID防碰撞ALOHA算法

在得出EPC协议防碰撞机制中累加因子C的基础上,通过比较预设差值门限的方法调整帧长,并明确了识别结束条件;同时,采用时隙预测二进制选择机制对下一时隙响应标签数量进行预测,对空闲时隙加速跳过,碰撞时隙进行实时二进制散列处理,从而减少无效时隙的出现.仿真结果表明,改进后的算法能够有效增加系统吞吐率,降低开销与时延,为将RFID标签作为感知终端的物联网系统在数据采集方面提供了合理的解决方案.     

无源RFID自适应帧时隙防碰撞算法研究

射频识别RFID作为一种重要的物联网终端数据采集技术,系统的吞吐率直接影响着数据采集终端的性能,但目前广泛应用于无源RFID系统的帧时隙类防碰撞算法吞吐率普遍较低.本文着重分析了影响无源RFID帧时隙类ALOHA防碰撞算法性能两类因素：帧长和碰撞时隙的处理方式,通过构建和求解帧长调整和标签碰撞的数学模型,给出了无源RFID帧时隙类ALOHA防碰撞算法的具体优化途径和方案：帧长自适应调整和碰撞实时散列.在此基础上提出了自适应二进制散列帧时隙ALOHA防碰撞算法-ABSFSA.实验结果表明ABSFSA算法在同等条件下可以有效减少无效时隙,明显将RFID系统的吞吐率稳定提高到45%.本文的研究工作为无源RFID帧时隙类防碰撞算法的优化提供了可供参考的数学模型,同时对提升物联网数据采集终端的性能具有一定的应用价值.     

基于连续时隙预测的帧时隙Aloha防碰撞算法

在射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）系统中,针对EPC C1G2协议的Q算法中Q值调整的不灵活性及对空闲时隙和碰撞时隙处理上的缺点,提出了一种基于连续时隙预测的帧时隙Aloha防碰撞算法.通过马尔可夫时隙状态模型,分析不同连续时隙状态下帧长与标签数的关系,提出连续时隙预测机制和自适应散列方案.有效地减少了无效时隙的出现,实现了读取阶段的时隙多数为成功时隙.仿真结果表明,本文提出的算法能够灵活地调整帧长,有效提高吞吐率,降低传输延时和开销,为物联网（Internet of Things,IoT）的海量数据信息完整性问题提供了合理的解决方案.     

改进型帧时隙ALOHA防碰撞算法研究

为进一步提高RFID系统中电子标签防碰撞算法的识别效率,对帧时隙ALOHA防碰撞算法的性能进行分析,提出一种结合精确标签估计和二进制搜索的改进型帧时隙ALOHA算法.将识别过程分为标签估计和标签识别两个阶段,在标签估计算法中引入碰撞概率上、下限参数,并精确估计标签数量对初始帧时隙大小进行优化;在标签识别阶段,利用二进制搜索算法对时隙内的碰撞标签进行快速识别.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.     

双时隙动态二进制搜索RFID防碰撞算法

在二进制搜索算法的基础上引入时隙的思想,提出了一种新的防碰撞算法:双时隙动态二进制搜索防碰撞算法.该算法利用阅读器堆栈形成进一步搜索命令;响应标签分为两个子集,并分别在两个时隙发送数据信息,一次搜索最多可识别4个标签.仿真结果表明:新算法减少了搜索次数和识别时间,提高了RFID系统的性能.     

分组自适应分配时隙的RFID防碰撞算法研究

为了解决射频识别(Radio Frequency IDentification,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,提出一种基于分组自适应分配时隙的RFID防碰撞算法(GAAS).首先让阅读器对标签随机所选的时隙进行扫描统计,并将其发送给每一个标签,标签再进行相应地时隙调整,使阅读器跳过空闲时隙和碰撞时隙,自适应地分配有效时隙,进而对标签进行快速识别.当未识别标签数比较大时,算法采用分组以及动态调整帧长等策略,以减少时隙处理的时间.仿真结果表明:GAAS算法提高了系统的识别效率和稳定性,降低了传输开销.特别是当标签数超过1000时,该算法的吞吐率仍保持在71%以上,比传统的帧时隙ALOHA-256算法和分组动态帧时隙ALOHA算法的系统效率分别提高了300%和97.2%.     

基于信息位编码的自适应搜索RFID防碰撞算法研究

无线射频识别（RFID）技术可实现对目标物体的自动识别.为了减少对物体标签识别时间,提出一种基于信息位编码的自适应搜索的防碰撞（AS）算法.读写器充分利用碰撞位信息,要求标签返回碰撞位编码信息,进而自适应地生成有效查询前缀,对标签进行无空闲时隙识别,以减少查询次数,提高算法的性能.此外,AS算法也解决了读写器与标签通信中传输信息冗余等问题.本文通过理论分析证明了该算法的有效性,其中吞吐率的理论值与实验值的误差不超过5%,还从时间复杂度和通信复杂度对该算法进行了详细地分析.仿真结果表明：AS算法不仅提高了系统的性能,而且还降低了标签能量的消耗.特别是当标签数为1000时,该算法的吞吐率仍保持在61%左右,比查询树算法和自适应多叉树算法的系统效率分别提高了72%和20.1%左右.     

可并行识别的分组动态帧时隙ALOHA标签防碰撞算法

该文针对现有动态帧时隙ALOHA标签防碰撞算法的系统吞吐率低、算法效率低等问题,提出一种可并行识别的分组动态帧时隙ALOHA(PIGDFSA)标签防碰撞算法。该文以实验为基础,探索了待识别标签数、标签分组数、帧长对系统吞吐率与标签碰撞率的影响,研究了提升系统吞吐率与降低标签碰撞率的策略与方法。结合射频识别(RFID)的多天线系统,引入FastICA技术,从而实现碰撞时隙重新定义,并以此为基础,利用未识别标签数目自适应确定分组数与帧长。仿真结果表明:PIGDFSA算法在标签数达到2000时,算法吞吐率仍能稳定在92%以上,与FSA-256, GDFSA, BSDBG等算法相比具有更高的算法吞吐率,更少的空隙时隙,更高的算法效率。     

基于CDMA技术的新型防碰撞算法

标签碰撞是射频识别（RFID）技术的常见问题,该问题影响了RFID系统通信过程中数据传输的完整性.在分析已有防碰撞方法的基础上,根据帧时隙分组ALOHA算法,结合码分多址技术,提出了新型的标签防碰撞算法.该算法能够有效减小标签之间的碰撞概率,缩短读写器操作时间,提高吞吐率,很适合应用于具有较大数量标签的RFID系统中.     

一种基于不等长时隙的射频识别防碰撞算法

该文提出了一种基于不等长时隙的射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)动态帧时隙ALOHA (Dynamic Framed-Slotted ALOHA, DFSA)防碰撞算法。算法考虑到大量碰撞时隙和空闲时隙对系统效率的影响,采用帧内时隙长度不等的优化策略,由时隙优化参数和未读标签数确定帧长,通过优化的切比雪夫不等式法进行标签估计,并基于马尔科夫链分析标签识别过程,来实现读取周期的控制。分析和仿真结果表明,该算法比时隙优化前的DFSA算法效率更高,平均识别时间更短,标签数估计比下限值法、Schoute法和碰撞率法更准确。     

一种时间高效的易于实现的多标签射频识别技术

多标签碰撞问题严重影响射频识别RFID系统的识别效率.在研究子帧观测机制的基础上,针对常规动态帧时隙Aloha多标签防碰撞算法存在的复杂度高、时间效率低等问题,提出了一种基于子帧的动态帧时隙Aloha算法,其在识别过程中采取设定的子帧观测,运用空闲与碰撞时隙数的关系估计剩余标签数,再依据预估的结果优化设置新的帧长,显著提升了大容量多标签RFID系统的识别效率.该算法的运算复杂度低、计算量小,易于在常规RFID读写器中实现,工程应用前景广阔.仿真结果表明：同传统的Aloha类防碰撞算法相比,提出的算法具有复杂度低、稳定好、识别效率高等优势.     

一种基于碰撞位指示的射频识别标签防碰撞算法

多标签碰撞是射频识别(RFID)技术在推广应用中必须克服的一个问题。针对目前RFID标签防碰撞算法存在识别效率低的不足,该文提出一种基于碰撞位指示的RFID标签防碰撞的碰撞位指示算法(CBIA)。通过跟踪待识别标签的碰撞位,采用碰撞位编解码技术,对待识别标签进行重复分组,直到所有标签都被正确识别。算法通过确定性分组,避免了空闲时隙的产生。仿真结果表明,采用CBIA算法的多标签识别系统,吞吐率可以达到每时隙0.7个标签,CBIA算法识别效率优于优化查询跟踪树算法(OQTT)和碰撞跟踪树算法(CTTA)算法。     

改进型动态时隙冲突跟踪树标签防碰撞算法

射频识别RFID(Radio Frequency Identification)系统内的读卡器在识别大数量标签时常因信号的碰撞而导致系统识别效率降低.动态时隙冲突跟踪树算法DSCTTA(Dynamic Slots Collision Tracking Tree Algorithm)采用动态时隙应答机制可减少前缀开销和迭代开销,但会产生大量空闲时隙.本文将DSCTTA和比特转换方式(BCM)相结合,得到改进型动态时隙冲突跟踪树标签防碰撞算法(IDSCTTA)以防止标签冲突,加快标签识别速度.理论分析及仿真结果表明,IDSCTTA不仅具有DSCTTA的全部优点,而且能够有效地减小识别时延和提高时隙效率,并且标签数目越大,算法性能越优越.     

基于空闲时隙消除的超高频RFID防碰撞算法

标签防碰撞是射频识别系统中的一项重要研究课题.为了进一步提高射频识别系统的性能和降低复杂度,提出了一种基于空闲时隙消除的二进制分裂算法.该算法在二进制分裂算法中引入了单比特状态标识位,在识别过程中,标签在ID数据传输之前先发送单比特随机信号,用于判定时隙是否碰撞,从而避免了冗余的信息传输.由于该算法彻底消除了传统二进制随机数分裂方法中的空闲时隙,因此节省了识别过程中的协调时间开销.最后通过理论分析和仿真结果证明：ISE-BS算法的吞吐率稳定在40.65%左右,时间效率稳定在32.46%左右,ISE-BS算法相比于现有的防碰撞算法性能更优.从实现的角度,比较了各个算法的浮点运算成本,结果显示提出的算法可以极大的降低系统复杂度.     

自调整混合树RFID多标签防碰撞算法

在RFID系统中,阅读器读取标签的效率与解决标签发生碰撞的方法密切相关.目前采用多叉树查询是一种较好的多标签防碰撞方法.它能减少碰撞时隙,再通过额外的查询来减少空闲时隙.但额外的查询也增加了新的开销.本文提出了一个自调整混合树RFID多标签防碰撞算法,该算法根据最高两个碰撞位的特征,在不增加额外查询的条件下,自调整搜索树的叉数,从而避免了一些碰撞时隙和空闲时隙.通过对算法的性能分析和仿真结果可以看到,自调整混合树RFID多标签防碰撞算法具有较少的时间复杂度和通信复杂度,识别效率也明显高于其他多叉树算法.     

基于动态帧时隙Aloha的防碰撞算法研究

在RFID系统中,多标签同时存在会引发标签碰撞问题,文章首先分析已识别标签的情况,对剩余标签的个数进行了估计,并依此动态匹配最佳帧长。为了进一步提高系统的识别效率,构造了合适的哈希函数,将标签集合均匀地映射到帧时隙集合,降低了标签的冲突率。仿真表明,该算法提高了系统的吞吐率和稳定性,对Aloha算法的后续研究工作以及工程实践应用具有一定的参考价值。     

超高频RFID读写器设计

为满足市场需求,提高读写器读写效率,降低成本,提出了一种基于ISO/IEC 18000-6C的射频身份识别(RFID)读写器方案.该读写器适用于超高频段,支持跳频,发送通路来用射频发送芯片,接收回路采用相关解调,用分离元件搭建,成本较低,结构简单,易于实现.采用随机槽时隙陈计数器算法进行防碰撞设计,在多标签环境下能够识别标签,并与其成功通信.相对于采用传统随机碰撞算法的读写器,此读写器能够在多标签环境下顺利读取标签,防碰撞性能具有一定提高.     

位屏蔽多叉树搜索射频识别防碰撞算法

针对RFID树型防碰撞算法中时隙数多、数据通行量大等问题,提出了一种改进的多叉树防碰撞算法,阅读器准确检测碰撞位并向标签反馈碰撞位信息,标签对阅读器已知的ID位进行屏蔽,把ID号转换成连续碰撞的序列号.阅读器利用屏蔽位信息和标签返回的碰撞位编码信息,对标签进行分层分类搜索.通过对标签ID进行屏蔽,阅读器和标签间仅发送对方不知道的碰撞位信息.该算法减少了碰撞时隙和识别时隙,避免了空闲时隙,减少了阅读器和标签间的数据通信量.理论分析和仿真结果表明,该算法减少了系统的时隙总数和数据通信量,提高了阅读器的识别效率.     

基于ImpinjR2000的超高频RFID读写器的设计与实现

为了解决超高频射频识别读写器在碰撞时隙标签无法识别的问题,本文遵循ISO18000-6C协议标准设计了一款高性能的超高频读写器系统,并对读写器的主要性能指标进行了仿真与测试,最后验证了设计的可行性.本系统采用模块化设计,系统工作频率为860-960 MHz,输出功率可达+30 dBm.通过引入新型防碰撞算法,使得读写器在碰撞时隙也可以一一识别标签,相比于现有读写器,标签的识别时间降低了约29％,标签识别率提高了约25％.     

基于标签截断的分组防碰撞算法

防碰撞算法是RFID标签识别的核心算法之一。文章在EPC Gen2协议的基础上,提出一种新的基于标签截断的分组防碰撞算法。实验表明,该算法有效缩小了在读写器读取范围内所有标签的读取总时隙,读取标签的效率得到了明显提高。