无空闲时隙的动态多叉查询树RFID防碰撞算法

为了提高RFID系统识别标签的效率,提出一种无空闲时隙的动态多叉查询树RFID防碰撞算法DMQT。该算法根据碰撞位的特征动态调整树分裂的叉数,能够有效地减少碰撞时隙。通过跟踪标签的碰撞位来避免不存在标签的分支,从而可以消除空闲时隙。理论和仿真分析可以看到,该算法具有很小的识别时隙和较大的吞吐率,算法性能优于目前存在的RFID防碰撞算法。     

基于分组处理的RFID标签防碰撞算法

由于现有的确定性RFID标签防碰撞算法存在识别效率不高, 数据交换量大等问题, 提出了一种引入部分响应机制的分组式RFID标签防碰撞算法. 算法采用分组策略与部分响应相结合的方式, 读写器按一定次序依次识别每个分组内的标签, 减少了标签碰撞概率和标签识别数量; 对每个分组内的标签采取部分响应机制进行识别, 能有效减少数据通信量. 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.     

基于CSMA-CA机制的P-GFSA防碰撞算法设计

RFID系统由标签和阅读器组成,往往标签的数量远远大于阅读器,这样就容易产生标签碰撞问题。因此,标签防碰撞算法的性能直接决定了RFID系统中阅读器识别标签的能力和采集数据的速度。在分析了传统防碰撞算法的基础上,本文提出一种基于CSMA-CA机制的预分组GFSA防碰撞算法,并在有源RFID系统上实现。经过测试,该算法适合有源RFID系统,在大量标签处于动态的环境下,性能好于传统算法。     

基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法

有源RFID技术在远距离、高传输速度、穿透能力强和高可靠性等应用方面比无源RFID技术有着无可比拟的优势。有源RFID技术应用中的一个核心和关键技术就是标签的防碰撞问题。在对比现阶段主要有源RFID防碰撞算法的基础上,本文提出了一种后退式二进制搜索防碰撞算法,算法有效的解决了有源RFID系统中的多标签防碰撞问题。在2.45G有源RFID硬件平台上对该算法进行测试和验证。测试结果表明,该算法算法具有识别速度高、速度快和准确率高的特点。解决了有源RFID系统的多标签防碰撞问题。     

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。     

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.     

一种改进的查询树RFID标签防碰撞算法

RFID技术是一种非接触式的自动识别技术。随着RFID标签的大规模应用,标签的碰撞问题严重影响了RFID系统的性能,而防碰撞算法是解决该问题的关键。基于查询树防碰撞算法查询次数多的特点,文中提出了一种混合查询树防碰撞算法( HQT)。该算法结合动态二叉查询树和四叉查询树的优点,根据标签返回的碰撞信息动态地选择二叉查询树和四叉查询树的询问机制,提高了标签的识别效率,同时减少了阅读器识别标签所需的通信量。仿真结果表明,其吞吐率提高到59%左右。该算法能够提高系统的整体性能,特别是当标签数目多、标签ID位数长时,优势更加明显。     

基于BIBD(4,2,1)的后退式二进制防碰撞搜索算法

标签冲突在射频识别系统(RFID)中是不可避免的,防碰撞技术是射频识别中解决数据冲突的一个关键技术,防碰撞算法的好坏直接决定了RFID系统识别多个标签的能力。针对以往二进制搜索算法存在标签识别延时过长以及不适用于大量标签存在的情况,提出一种改进的二进制搜索算法。该算法以后退式二进制搜索算法和平衡不完全区组设计BIBD(4,2,1)为研究依据,利用BIBD(4,2,1)的子集作为阅读器的查询命令,通过后退式搜索策略达到快速识别标签的目的。实验结果表明,该算法相对于传统的防碰撞算法有效地提高了标签的识别效率。     

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。     

RFID系统中一种改进的防冲撞算法

提出了一个在RFID系统中改进的防冲突算法,该算法基于Aloha算法并结合了二叉树算法。当有大量标签同时需要识别时,首先通过对标签上一轮的碰撞情况来估计待识别的标签数,然后对标签进行分类或改变帧的大小来降低标签发生碰撞的概率,从而提高识别的效率。     

An anti‐collision algorithm based on balanced incomplete block design in RFID systems

An important challenge in radio frequency identification (RFID) systems is the collision concern. When an interrogator send a request, it has several tags to answer to in its transmission range, and a tag collision has occurred. The interrogator must be able to recognize tags as rapidly as possible. A collision problem is a power‐consuming occurrence that diminishes the operation of RFID structure. This article proposes a tag anti‐collision power‐clustering RFID algorithm for all tag identification. The tags are boundaries into the several power level clusters based on distances of the reader. Specifically, in the proposed algorithm, tags and readers use of balanced incomplete blocks design (BIBD) to reach a fast identification. In a BIBD matrix, any two columns intersect exactly in one component that makes it possible for easy transmission of any two tags via the tag's identification in their read cycles. The aim of this article is to propose a joint organization that while decreases power consumption increases the working lifetime of RFID structure. The reader can get each tag ID by distinguishing each unit of BIBD symbols, one by one. The use of proposed algorithm brings about a great improvement in the power consumption and identification time.     

一种改进的射频识别多标签抗冲突算法

基于帧时隙Aloha算法,针对目标识别和跟踪等特殊应用中阅读器需要对其阅读范围内的标签进行反复识别的要求,根据首轮识别过程中时隙碰撞率、空闲率的值来动态调整帧长度并将调整后的帧长度的值记录下来用于阅读器的后续查询过程,由此提出了一种改进的多标签抗冲突算法。通过仿真实验表明,该算法可以更加高效快速的识别标签,具有很好的应用前景。     

超高频RFID系统的CRC分组ALOHA算法优化

标签冲突增加了射频识别(RFID)系统的时间开销和能量损耗,降低了识别速度,随着标签数量的不断增加,冲突更加明显,系统性能急剧下降。为了解决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标签分组的帧时隙ALOHA优化算法。该算法首先通过标签自身携带的循环冗余校验(CRC) 码将标签分组,记录标签组的组号,按照组号的顺序依次识别,从而减少同时响应阅读器命令的标签数量;针对识别过程中的时隙选择冲突问题,可以通过混沌系统产生均匀分布的伪随机数,对进入识别状态的标签随机选择时隙号,使标签在一帧内选择的时隙分布更加均匀,从而减少标签碰撞的次数。与传统算法的对比实验中：当待识别标签数量相等时,优化算法识别完标签所需命令数更少,且所用命令数与标签数目呈近似线性关系;当待识别的标签数量小于256时,优化算法的标签识别速度提高率稳定在50%;当待识别的标签数量大于256时,优化算法能使标签识别速度提高率达80%。理论分析与实验结果表明,优化算法识别标签的速度更快,且随着标签数量的增加,其优势更明显。     

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。     

一种新的RFID标签识别防冲突算法

在 RFID 网络通信中, 当多个标签同时回应阅读器的查询时, 如果没有相应的防冲突机制, 会导致标签到阅读器的通信冲突, 使得从标签返回的数据难以被阅读器正确识别. 防冲突算法是阅读器快速、正确获取标签数据的关键. 一种被称为基于栈的 ID-二进制树防冲突算法 (Stack-based ID-binary tree anti-collision algorithm, SIBT) 被提出, SIBT 算法的新颖性在于它将 n 个标签的 ID 号映射为一棵唯一对应的 ID-二进制树, 标签识别过程转化为在阅读器中创建ID-二进制树的过程. 为了提高多标签识别效率, 阅读器使用栈保存已经获取的ID-二进制树创建线索, 用计数器保存标签在该栈中的深度. 理论分析和仿真结果表明 SIBT 算法的性能优于其他基于树的防冲突算法.     

基于分组机制的跳跃式动态二进制防碰撞算法

在射频识别技术(Radio frequency identification, RFID)系统中, 标签碰撞的解决对于标签的快速识别极为重要. 本文提出一种基于分组机制的跳跃式动态二进制防碰撞算法(Anti-collision algorithm based on grouping mechanism and jumping dynamic binary, GJDB), 该算法通过在确定性算法中引入随机分组机制, 很好地解决了基于二进制搜索算法中, 由于标签数目不断增大所导致的识别效率降低的问题. 理论分析和仿真结果表明, GJDB算法的性能优于其他常用的标签防碰撞算法, 并且该算法对标签随机分组数目的选取具有较强的鲁棒性.     

基于Walsh码的RFID并行识别碰撞树算法

针对大规模标签场景下,改进碰撞树 （ICT）算法中碰撞时隙较多且有多个碰撞位时无法并行识别多标签的问题,提出一种基于Walsh码的RFID并行识别碰撞树（PICT）算法。PICT算法引入Walsh同步正交码与碰撞树协议相结合,对ICT算法中发生多位碰撞时的标签使用Walsh码进行扩频,具有唯一Walsh码的标签通过不同的子信道与阅读器通信,实现多标签并行识别。理论与实验分析表明,PICT算法相比同类算法所需系统总时隙数更少,并且具有更高的系统识别率,适合大规模标签的快速识别。     

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.