盲分离的帧时隙超高频RFID系统防碰撞算法

针对频率范围在860~960 MHz内的超高频(UHF)射频信号,提出一种基于独立成分分析(ICA)和帧时隙的射频识别(RFID)系统防碰撞算法。通过合理的帧时隙数选择可以使每一时隙内的标签数不大于阅读器的天线数,从而可以利用ICA算法实现多标签的同时识别。仿真结果表明,与传统的标签防碰撞算法及基于位隙动态分组的盲分离多标签防碰撞算法(BSDBG)相比,该算法在标签识别率方面具有明显的优势,且随着天线数的增加,算法的识别时间要低于BSDBG算法,进一步验证了将盲源分离技术运用于标签识别的可行性和高效性,在需要高效率和智能化管理的工程领域中具有潜在的应用价值。     

多天线RFID系统标签碰撞问题研究

提出两种基于盲源分离方法的标签防碰撞算法,解决标签密集的多天线RFID系统中的标签碰撞问题。在一个确定的时隙内,当发射反向反馈信号的标签数目不超过阅读器天线的数目时,这些标签可以通过盲源分离算法被阅读器成功识别;否则,这些标签不能被阅读器识别。这些未被识别的标签再随机选择相同帧内其他的任意一个时隙,向阅读器发送返回信号,直到所有标签被成功识别出来。仿真结果表明,新算法能使得RFID系统获得更加高效的吞吐率,能比基于ALOHA的标签防碰撞算法具有更小的时耗,尤其是当标签数目较大时更加显著。     

基于分组的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法研究

在RFID系统中,由标签引起的冲突一直是影响RFID系统性能的重要因素.为了进一步提高RFID系统中电子标签的识别效率,在对现有的ALOHA算法分析的基础上,提出了一种改进的分组动态帧时隙ALOHA算法.该算法通过改变标签分组的方法提高了阅读器识别标签的效率.当标签数量大于256时,该算法能有效地减少阅读器的识别时间,提高了RFID系统的标签识别效率.仿真结果表明:当标签数为1000时,该算法比基本帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法所用时隙数分别减少了43％和39％.     

一种基于二进制码调制的射频识别防碰撞算法

针对射频识别( RFID)标签防碰撞算法识别效率低的问题,提出一种基于二进制码调制的RFID标签防碰撞算法BCMA。对传统多叉树防碰撞算法进行改进,活动标签采用位编码技术把标签ID在多叉数中的位置信息调制到一个2m位的二进制数主控继电器(MCR)上,并把MCR回送给阅读器;阅读器采用位跟踪技术,定位MCR碰撞发生的数位,从而解调出活动标签的分组信息。阅读器对待识别标签的分组是确定性的,进而避免空闲时隙的产生,提高系统识别效率。仿真结果表明,与常见的八叉树算法相比,BCMA算法使系统吞吐率提高168%。     

基于标签分组的动态帧时隙ALOHA算法

为解决无线射频识别技术系统中的多标签碰撞问题,提出一种基于标签分组的动态帧时隙ALOHA算法.将标签以ID信息分组为256个组后,阅读器按照标签ID号连续抽取8组,从该8组里每组挑取一个标签进行查询识别,标签收到命令后发送识别请求,阅读器记录碰撞时隙和空闲时隙数量情况并返回数值,标签以此调整时隙进行信息发送,标签按照确定的时隙发送信息进行识别,识别直到该8组内无标签后转至下一个8组进行识别.仿真结果表明,使用该方法明显减少了总时隙数、碰撞时隙数和空时隙数,提高了系统识别效率.     

基于转换码的双时隙RFID防碰撞算法

针对无线射频识别(RFID)系统中的标签碰撞问题,提出一种基于转换码的双时隙防碰撞算法BSCC。根据标签附加码的信息,标签在不同的时隙响应阅读器。同时该方法通过编码器编码用转换码表示标签识别码,使阅读器更容易读取碰撞信息,对标签进行准确识别。通过数学分析,准确地描述了BSCC算法识别标签所需的时隙数。仿真结果表明,BSCC算法消除了阅读器识别的空闲时隙,减少系统通信量,提高了标签的识别效率。     

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。     

基于汉明重分组的动态帧时隙ALOHA 防碰撞算法

针对射频识别(RFID)系统中标签较多时动态帧时隙 ALOHA 算法识别效率快速下降的问题,在动态帧时隙 ALOHA 算法的基础上,利用标签 ID 前 M位的汉明重量对阅读器范围内标签进行分组,提出了一种基于汉明重分组的动态帧时隙 ALOHA 算法(LGDFSA),并利用 MATLAB 对它进行了仿真模拟。仿真结果表明,LGDF-SA 算法与动态帧时隙 ALOHA 算法相比,当标签数较多时,系统吞吐量提高,并趋于稳定,总操作数有所减少,系统总体效率提高。     

面向EPC Gen2标准的RFID标签分组多位隙并行识别协议

在分析EPCglobal UHF class1 generation2和基于DFSA协议的高速标签识别算法的基础上,采用位隙FSA协议标签响应标志位隙的设置方法,通过在标签上设置一个组位隙响应标志字,提出了一种EPC Gen2 标准下的RFID标签分组多位隙并行识别协议GMBPIP,设计了一条新的分组查询命令和基于DFSA的多组标签并行识别协议流程,从理论上了分析GMBPIP协议的性能,并使用EPC Gen2 标准协议时间参数进行了仿真实验。结果表明,GMBPIP协议在不增加标签太多计算负担的情况下,能够在EPC Gen2标准下有效降低时隙空闲率和冲突率,提高了标签的识别率、时隙利用率;平均识别率不仅突破了帧时隙ALOHA协议最高36.8%的瓶颈,而且高于目前文献所述同类算法的性能指标,达到了70.95%~81.61%。GMBPIP可以作为低成本RFID系统高速识别大量被动标签的支撑协议。     

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。     

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Tag identification is an important tool in RFID systems with applications for monitoring and tracking. A RFID reader recognizes tags through communication over a shared wireless channel. When multiple tags transmit their IDs simultaneously, the tag-to-reader signals collide and this collision disturbs a reader's identification process. Therefore, tag collision arbitration for passive tags is a significant issue for fast identification. This paper presents two adaptive tag anticollision protocols: an adaptive query splitting protocol (AQS), which is an improvement on the query tree protocol, and an adaptive binary splitting protocol (ABS), which is based on the binary tree protocol and is a de facto standard for RFID anticollision protocols. To reduce collisions and identify tags efficiently, adaptive tag anticollision protocols use information obtained from the last process of tag identification. Our performance evaluation shows that AQS and ABS outperform other tree-based tag anticollision protocols     

高效的RFID混合询问树防碰撞算法

在RFID系统中,一种有效的标签防碰撞算法是实现标签快速识别的重要方法。提出了一种高效的混合询问树算法来实现标签快速有效的识别。该算法在QT的基础上,结合时隙补偿机制,利用三位连续比特位中“1”的个数来确定标签的传输时隙,并结合动态二进制算法来减小传输时延。仿真表明,对于随机产生的标签与顺序产生的标签,该算法的识别效率分别提高了44.8%与84.7%。     

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%。     

基于冲突分段的动态树型RFID防碰撞算法

针对射频识别系统中,基于树的防碰撞算法因存在较多空闲时隙和碰撞时隙导致系统效率低的问题,提出了基于冲突分段的动态树型防碰撞算法（DTCS）。新算法充分考虑随着搜索层数增加,碰撞节点内标签数量减少,标签未识别序列碰撞概率降低这一特点,有效利用冲突位分布信息,按规则提取每一碰撞节点标签查询段[N],结合编码机制,确定查询前缀,优化查询命令。理论分析和仿真结果表明,新算法避免了空闲时隙,快速缩短了搜索深度,从而降低标签识别时延,系统吞吐率提高达0.649。     

Tag-Splitting: Adaptive Collision Arbitration Protocols for RFID Tag Identification

Tag identification is an important tool in RFID systems with applications for monitoring and tracking. A RFID reader recognizes tags through communication over a shared wireless channel. When multiple tags transmit their IDs simultaneously, the tag-to-reader signals collide and this collision disturbs a reader's identification process. Therefore, tag collision arbitration for passive tags is a significant issue for fast identification. This paper presents two adaptive tag anticollision protocols: an Adaptive Query Splitting protocol (AQS), which is an improvement on the query tree protocol, and an Adaptive Binary Splitting protocol (ABS), which is based on the binary tree protocol and is a de facto standard for RFID anticollision protocols. To reduce collisions and identify tags efficiently, adaptive tag anticollision protocols use information obtained from the last process of tag identification. Our performance evaluation shows that AQS and ABS outperform other tree-based tag anticollision protocols.     

分时隙的比特转换RFID标签防碰撞算法

在射频识别系统中,当多个标签同时响应阅读器的请求时,就会发生碰撞。对射频识别系统中多标签的碰撞问题,提出了一种基于比特转换的时隙二叉树RFID标签防碰撞算法。通过该算法,首先将标签ID进行比特转换,然后根据转换后比特位数的不同分时隙响应阅读器的查询请求,最后,利用曼彻斯特编码原则判断出标签发送的比特信息。通过数学分析和仿真结果表明,此算法与其他搜索算法比较,减少了阅读器的查询次数同时可以大大降低识别时间,并且可以显著增加系统吞吐量。     

基于多处碰撞位探测的标签防碰撞算法研究

在无线射频识别系统（RFID）中,当阅读器向范围内的标签发送命令以后,标签向阅读器发送反馈信号,当有两个或者两个以上的标签做出了相同的反馈信息,就会产生标签碰撞。解决碰撞问题提高标签识别效率对RFID的应用具有重要意义。针对目前一些已有算法存在查询次数过多且吞吐率不高的问题,该文提出一种基于多处碰撞位探测的标签防碰撞算法(Multiple Collision Bits Detection, MCBD)。该算法通过阅读器发送的探测命令,获取标签发生碰撞位的比特值,再结合查询命令直接识别出标签。仿真实验结果显示MCBD算法降低了识别标签所需的查询次数,提高了吞吐率。该文算法的创新在于可以对单独或者连续的碰撞位都一并处理,充分利用标签的ID信息,对RFID标签识别的研究具有一定意义。     

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。     

基于跨层优化的移动RFID防碰撞算法

为了提高移动场景下RFID系统识别率,提出了基于动态时间分组,跨层优化时隙选择的RFID防碰撞算法(FCFS-DC).该算法在读写器端根据当前帧的碰撞结果,动态改变时间分组大小,从而改变轮询周期长度,达到改善系统识别率的目的;在标签端根据物理层信号大小,利用二进制指数回退算法改变时隙选择策略,尽量让将要离开射频场的标签最先识别,增强了系统的识别率.通过计算机仿真计算表明,该算法比先来先服务(FCFS)算法[2],DSFA算法[3]具有更高的系统识别率.