EPC C1G2防碰撞算法仿真研究

超高频RFID协议EPC C1G2利用随机时隙算法解决多标签识别的碰撞问题。该算法包含一个可调参数Q。EPCC1G2协议附录D提供了一种动态调整Q值的算法。该算法被称为Q选择算法。它可以在未知标签数量的情况下提高识别效率。但Q选择算法本身也有一些有待确定的可调参数。文中试图通过仿真的方法得到这些参数的优化值。利用这些优化参数得到的识别效率仅低于理想条件下的最佳值4.6个百分点。     

基于码分多址防碰撞的射频识别认证协议

该文针对射频识别(RFID)领域中的安全认证协议和多标签防碰撞算法两个研究热点,设计了一种基于码分多址防碰撞算法的RFID安全认证协议。协议支持密钥的动态更新并引入标志位机制选择备用密钥来抵御数据库同步攻击,同时结合码分多址技术,应用重传随机数进行扩频码的选择,实现一次重传解决多标签识别中因数据碰撞造成的标签不识别的问题。首先,描述协议的流程及防碰撞原理;其次,应用SVO逻辑对认证协议的正确性进行证明;最后,对应用该认证协议的系统吞吐效率进行数值分析,分析表明其吞吐效率高于传统防碰撞算法。     

多枝查询树协议在解决射频识别碰撞问题中的应用

数据碰撞是影响射频识别(RFID)系统识别效率的主要因素。目前,常用的防碰撞算法是ALOHA算法和二进制树搜索算法,但这两类算法都还不能完全解决标签碰撞问题,尤其是当待识别的标签数量较大且标签ID序列号较长时,识别速度相当慢。为此提出一种多枝查询树协议,采用均衡不完全区组设计(BIBD)对标签ID进行编码,并用16位的BIBD码作为读写器查询前缀符号。理论分析和仿真结果表明,这种协议的性能较传统的防碰撞协议有明显改善。     

按需时隙分配RFID防碰撞协议研究

为进一步提高射频识别阅读器的标签识别效率,提出一种按需时隙分配高效防碰撞协议.该协议将识别循环分为预约帧时隙阶段和在帧时隙内读取标签两个阶段,通过帧前预约机制消除读取阶段的空闲时隙,采用预约冲突捕获机制有效地减少了读取阶段的碰撞时隙数.在此基础上,通过选择最优预约时隙随机码位数和最优预约时隙数,实现了该防碰撞协议的识别效率最优化,分析了该协议标签电路复杂性,并给出了适用于本协议的标签数估计方法.性能评估表明:该防碰撞协议的平均识别效率达到91.28%,在通信复杂性和识别速度方面明显优于现有典型防碰撞协议.     

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.     

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.     

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%.     

超高频RFID系统中一种可行的时间最优防碰撞算法

动态帧时隙ALOHA(DFSA)算法是一种应用广泛的防碰撞技术,主要用于解决超高频(UHF)射频识别系统(RFID)中的标签碰撞问题.在DFSA算法中,读写器需要准确估计剩余标签数并设定一个新的帧长度来识别这些标签.因此,碰撞检测(CD)和标签剩余数估计在DFSA中起着关键性的作用.现有的碰撞检测方法并不能足够有效的用于检测碰撞并导致识别性能的下降.为了减少计算量和提高识别性能,本文提出了一种有效的防碰撞算法,该算法结合了碰撞检测和待识别标签数估计方法,使得性能更加高效.理论分析和仿真结果表明,该算法的性能要优于现有的同类算法,这非常有助于设计一种快速而高效的读写器.     

一种改进的动态帧时隙ALOHA算法

射频识别系统的最大缺点之一是当标签碰撞时的低标签识别效率。传统的射频识别防碰撞算法在标签数量庞大时,解读标签所需的时隙数会成倍增加。为了解决这一问题,文章提出一种改进的动态时隙ALOHA算法,它根据标签数调整每帧中的时隙数,以使系统能以高吞吐量工作,缩短读取时间,提高了整个系统的效率。     

一种改进的RFID多标签防碰撞算法

在射频识别系统中,需要一种防碰撞算法使阅读器在可读范围内快速地识别出所有标签。提出了一种改进的ID预测算法以解决标签碰撞问题。该算法的最大特点是：阅读器向标签发出一次询问命令,有可能同时识别多个标签。此算法能有效地减少阅读器发送询问指令的次数,从而缩短识别出所有标签的时间。     

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.     

超高频RFID系统中的防碰撞算法研究

鉴于多个电子标签工作在同一个频率,当同时处于同一个阅读器识别范围,如果没有采取多址访问控制机制的情况下,信息传输会发生冲突,从而不能正确读出数据。根据超高频频段（860～960MHz）ISO18000-6协议规定,针对无线射频识别（RFID,Radio Frequency Identification）系统出现的多电子标签碰撞问题,首先从最初的二进制防碰撞算法原理进行说明,随后从传输数据位数以及搜索次数方面对其进行了改进,通过实验表明该算法提高了标签的识别效率。     

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.     

A Collision Arbitration Protocol Based on Specific Selection Function

Fast and eff ective identifications of a large number of items are required in many Radio-frequency identification (RFID) applications. Simultaneous responses from multiple tags are corrupted by collisions and thus re-sult in low identification efficiency. To address the prob-lem of low identification eifficiency, many existing tag anti-collision algorithms try to schedule the identification pro-cess to avoid collisions. A novel anti-collision scheme based on specific selection function is presented, in which tags pick a slot according to a selection function instead of be-ing randomly assigned to slots within a frame. If collision occurs, the reader sends the custom command SETBM ac-cording to the collision information. When probed by the SETBM, the tags apply the selection function to its partial ID and send the mapped result to the reader. According to the mapped result, the reader assigns the time slot to the tags. All tags collided in the same slot will be identified by the tree traversal scheme. Compared to the most of exist-ing anti-collision algorithms, simulation results show that our proposed algorithm can achieve better performance in terms of identification efficiency, time efficiency, and en-ergy consumption.     

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.     

基于模运算标签分类的RFID标签防碰撞识别方法

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,提出一种基于模运算标签分类的RFID标签防碰撞识别方法。引入一种检测信息碰撞的时隙选择信息,对标签所选取时隙的碰撞情况进行分析并估计标签数量;然后对标签EPC编码进行逐级的取模运算,将同余的标签归为一组。各个标签经过K次取模运算后,分为2k组,每组只有发生少量碰撞位的标签。再将标签按照分组对应的时隙发送,碰撞标签采用二叉树后退式算法处理。本方法极大的提高了标签的识别效率,适用于射频识别系统中阅读器对于大量电子标签的快速识别。