基于标签分组的RFID系统防碰撞算法

防碰撞算法是射频识别(RFID)系统中提高标签识别效率的关键技术。针对确定性的RFID标签防碰撞算法存在的识别效率不高、系统数据交换量大等问题,该文提出一种标签分组机制防碰撞算法,将其与融合后的二进制树搜索算法相结合,读写器系统分批次识别标签组中的标签,能有效地减少数据通信量。实验仿真结果表明,该算法相比其他几种算法,具有识别效率高、数据交换量小等优势。     

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。     

基于连续碰撞位探测的防碰撞算法研究

文章通过对IAMS算法的分析,提出了一种基于连续碰撞位探测（CCBD）的防碰撞算法.在CCBD算法中引入连续碰撞位探测机制,并把标签碰撞分为单独位碰撞和连续位碰撞两种情况进行处理.连续碰撞位探测机制能够准确获得连续碰撞位的实际存在情况从而避免了空闲时隙以及不必要的碰撞时隙的产生.理论分析和实验仿真表明,CCBD算法克服了IAMS算法的不足,在标签识别过程中表现出良好的性能.     

基于ALOHA算法的RFID防碰撞技术研究

在RFID系统中,由于多标签引起的冲突一直是影响系统性能的主要问题。ALOHA算法是解决标签碰撞问题最有效的方法之一。当系统中标签数过多时,帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法,都会降低系统效率。因此我们提出一种利用二进制树形分组的时隙ALHOA算法。由于只需要对标签进行简单分组就可以有效的提高ALOHA算法的效率,所以此方法更具有实际意义。     

基于碰撞预检测的分组动态帧时隙ALOHA防碰撞算法

本文在分析传统 ALOHA 算法的基础上,提出了一种基于碰撞预检测的分组动态帧时隙 ALOHA 防碰撞算法。该算法通过分组限制响应的标签数量,并且在组内预先发送一个短暂的碰撞检测帧去检测帧内的情况,达到在阅读器与标签之间建立一个完全无碰撞信道的目的。仿真结果表明,当标签数量较大时,该算法能有效减少总数据传输量,提高识别效率。     

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。     

射频识别防碰撞技术改进

全文在传统射频识别二进制防碰撞算法基础上进行了改进,并描述了算法的流程。     

RFID防碰撞算法的研究

随着物联网技术的高速发展,作为其关键技术之一的RFID显得愈为重要。标签碰撞的应用在RFID系统中是不可避免的,因此RFID防碰撞算法是RFID系统中一个重要问题,直接决定了RFID系统可以识别多个标签的能力。目前防碰撞算法在时域上主要可以分为非确定性算法（ALOHA算法）和确定性算法（树形算法）两大类。本文分析了现存的两大类算法中主流的防碰撞算法,总结出两大类算法的优点以及存在的问题。通过MATLAB仿真进一步证明此结论,并总结未来研究中需要继续关注的问题与方向。     

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.     

应用标签并行识别技术的RFID防碰撞算法

针对RFID传统算法一次只能识别一个标签、吞吐率低、饿死率高的不足,文中提出一种RFID系统防碰撞算法,即利用伪ID码分组,并应用标签可并行识别技术的防碰撞算法（PILD算法）。PILD算法利用伪ID码对待识别标签进行分组,当出现碰撞现象时,运用并行识别算法对出现碰撞的标签进行识别。该算法能避免因帧长过大造成吞吐率下降的问题,并提高RFID识别技术的吞吐率。首先对PILD算法的识别过程进行理论分析,再运用Mathematica软件对PILD算法进行仿真。理论分析及仿真结果表明：当标签总数为2 000,单次碰撞标签数小于等于6时,标签平均查询次数近似为1.26次;该算法的吞吐率较稳定且达到0.791 092,与基于伪ID码的树型防碰撞算法和Logistic-DFSA算法相比,所提算法吞吐率分别提高28.82%、4.74%;当标签数大于1 400时,PILD算法的标签总查询次数最少,标签平均查询次数最少。所提算法中伪ID码分组能够减少单个标签因多次碰撞发生“饿死现象”的概率,与基于伪ID码的树型防碰撞算法和Logistic-DFSA算法相比,PILD算法饿死率最低。     

RFID系统中停留标签的组策略防碰撞算法

在射频识别RFID系统中,防碰撞算法对于标签的快速识别,尤其在移动应用的场景中非常重要。该文针对移动场景中停留标签,提出了组策略停留标签算法GSRA(Group Strategy for Remaining tags Algorithm),分为停留标签识别和新到标签识别两个阶段,并将停留标签信息分组存放与更新,从而提高停留标签的识别效率。理论分析证明该算法系统效率仅与标签动态时移动时的迁移速率和静态时的系统效率有关,而与标签数量无关。仿真结果表明GSRA算法在标签迁移速率为20%时,结合冲突树算法CT,系统效率可以达到240%。     

RFID系统防碰撞协议研究——设计与优化

碰撞问题是影响射频识别(RFID)系统读取效率的关键问题。该文提出了两种新的防碰撞协议CDCA协议和CDCA-2D协议,并且对两种协议进行了详细的理论分析和优化。新协议将RFID系统的读取过程分为两个阶段,利用第1阶段的碰撞检测信息实现在第2个阶段的无碰撞通信。仿真结果表明,和目前国际上流行的RFID防碰撞算法相比,两种新协议极大地提高了读取的效率。     

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。     

一种新的RFID防碰撞算法设计

该文提出了一种基于码分多址思想的时隙ALOHA算法(CS-ALOHA),来解决射频识别(RFID)中的防碰撞问题。在建立该算法的数学模型的基础上,分析了其对系统吞吐量带来的好处,并推导出系统稳定的条件。理论与仿真实验表明,采用CS-ALOHA算法的系统稳定范围要大于时隙ALOHA系统,并且当选用的扩频码组阶数为N时,CS-ALOHA算法的最大吞吐量可达原时隙ALOHA的N倍。     

Enhanced energy-saving anticollision algorithms with improving throughput for RFID system

Tag collision algorithm is a key issue for energy saving and throughput with Radio Frequency IDentification (RFID) system more popular in sensing infrastructure of covering wider area on a large scale. Exploiting low energy consumption strategy would enable longer operational life of tags and reader with battery energy supply. And improving throughput is required on a large scale to preserve the capability of the correct reception. Therefore, this paper proposes an enhanced anti-collision algorithm called Dynamic Slotted with Muting (DSM), which uses multiple slots within a frame per node in a binary tree and takes tag estimation function to optimize the number of slots, and adds a mute command to put identified tags silence. The performance of the proposed algorithm is analytically provided, and simulation results show that DSM saves more than 40% energy consumptions both at reader and tags, and improves more than 35% throughput compared to the existing algorithms. Thus our algorithm is demonstrated to perform efficient energy savings at reader and tags with throughput improvement.     

一种具有阅读器匿名功能的射频识别认证协议

在射频识别(RFID)的应用中,安全问题特别是用户隐私问题正日益凸显。因此,(用户)标签信息的隐私保护的需求越来越迫切。在RFID系统中,标签的隐私保护不仅是对外部攻击者,也应该包括阅读器。而现有许多文献提出的认证协议的安全仅针对外部攻击者,甚至在外部攻击者的不同攻击方法下也并不能完全保证安全。该文提出两个标签对阅读器匿名的认证协议：列表式RFID认证协议和密钥更新式RFID认证协议。这两个协议保证了阅读器对标签认证时,标签的信息不仅对外部攻击者是安全的而且对阅读器也保持匿名和不可追踪。相较于Armknecht等人提出的对阅读器匿名和不可追踪的认证协议,该文所提的协议不再需要增加第三方帮助来完成认证。并且密钥更新式RFID匿名认证协议还保证了撤销后的标签对阅读器也是匿名性和不可追踪的。     

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。