主动式标签的RFID系统防碰撞算法研究

利用防碰撞算法解决标签的碰撞问题是射频识别系统中的一项关键技术。在分析了避免冲突的载波侦听的随机多址接入方式（CSMA）以及基于CSMA技术的标签防碰撞算法的基础上,将预约机制与载波侦听技术相融合,提出了一种新的预约机制的主动标签的RFID防碰撞算法,给出了该算法的实现原理。利用Matlab软件平台对多种防碰撞算法的吞吐量和时延性能进行了分析,通过分析比较发现新算法在提高系统吞吐量和时延性能上的具有优越性。     

CAN总线和Ethernet的性能分析与评价

目的分析在工业计算机控制系统中广为应用的基于事件触发方式的CAN总线和Ethernet的网络性能,为通信协议的改进和实际工程应用提供理论和方法的指导.方法通过载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）的CAN总线和基于载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的Ethernet的通信协议分析数据帧结构和包信息率,并应用实时调度理论分析了周期性信息时延的确定性和有界性,利用一个典型的应用实例对网络性能进行二者的定量和定性分析.结果从分析信息到达间隔与吞吐量、平均信息时延、通信冲突率、网络利用率、网络效率和负载完成率的关系和通信实时性知,CAN总线在诸多性能方面好于Ethernet.结论在通信频繁的工业应用中,CAN总线特别适合于短通信距离的基于事件触发的现场信息实时通信.     

RFID网络中基于Aloha防碰撞的标签数目的联合估计算法

射频识别网络中基于Aloha的标签防碰撞算法,标签的碰撞大大降低系统的吞吐量.如果标签的数量已知,则可以大大提高系统的吞吐量.在最大似然估计的基础上结合二进制搜索防碰撞算法和基于Aloha的防碰撞算法提出标签数量联合估计方案.仿真结果表明,提出的方案比现有的算法具有更高的准确性.     

高效的功率可控防碰撞算法

多标签防碰撞技术是射频识别系统中的关键技术,针对现有的ALOHA防碰撞算法消耗大量的时隙和能量,提出了一种高效的功率可控防碰撞算法.首先,本算法通过对标签UUID进行哈希编码将标签映射到相应的帧时隙,提高了时隙利用率.然后,利用碰撞检测机制,每次只允许无碰撞的标签与阅读器进行通信,从而大大减少了无效通信的过程.最后,采用功率控制机制将标签按区域进行识别,明显地减少了标签碰撞并且节约了通信耗能.通过仿真结果分析可以看出:该算法的性能比已有的防碰撞算法有明显提高,基本满足了RFID系统对标签防防碰撞算法的要求,提高了系统的稳定性.     

基于标签分组先来先服务的自适应帧时隙Aloha防碰撞算法研究

为解决射频识别系统中多标签碰撞问题及提高系统性能,在综合分析基于时隙Aloha协议多种防碰撞算法的基础上,提出一种基于标签分组先来先服务的自适应帧时隙Aloha防碰撞算法(TG-FCFS ADFSA).该算法通过对标签分组和先来先服务及帧时隙预约策略,自适应分配成功时隙来快速识别标签,极大地提高了RFID系统性能.MATLAB仿真结果证明:TG-FCFS ADFSA算法在标签数量越多识别优势越明显,特别是标签数量超过1 000时,该算法比DSFA,GDFSA算法标签吞吐率提高1倍以上,时隙开销降低50%以上,系统识别效率和稳定性明显提高.     

基于身份竞争与协作的RFID阅读器防碰撞算法

在多阅读器环境中,现有的大多数阅读器防碰撞算法在利用各种方式确定某些阅读器工作的同时,其他阅读器只能闲置,使得阅读器资源并未被充分利用。为优化碰撞算法和系统效率,提出一种改进算法,该算法利用闲置阅读器协助其他阅读器工作,并且引入身份竞争机制、双信道机制和载波监听机制减少碰撞。通过与Pulse算法和ALOHA算法的仿真对比实验,可以发现改进算法的系统效率和吞吐量有一定的优势。     

Linux下支持QoS的IPv6与MPLS集成研究

分析了多协议标签交换的网络结构及其流量工程与QoS保证机制.在Linux系统的IPv6网络下设计以TCP和UDP为业务模型,利用NS2平台对非MPLS网络和MPLS网络进行仿真,并以吞吐量、端到端时延、时延抖动和丢包率等性能指标对QoS性能进行分析.实验证明利用MPLS-TE技术在IP网中能进一步优化网络性能.     

认知无线电系统转移接入概率的动态子载波分配

针对认知无线电系统可用子载波的动态变化,提出一种基于接入概率的动态子载波分配方法. 该方法通过控制认知用户在子载波上的接入概率最大化系统的吞吐量,保证了用户的服务质量需求. 为简化求解过程,提出一种基于接入概率转移的启发式算法,该算法可将子载波接入概率在用户间转移,直至所有用户的速率需求都得到满足. 仿真结果表明,在瑞利衰落信道环境下启发式算法能得到全局最优解. 同时,与现有动态分配方法和载波侦听多路接入方法相比,新方法能有效地提高系统吞吐量性能.     

帧时隙ALOHA防碰撞算法仿真与研究

在分析帧时隙ALOHA防碰撞算法的基础上,设计并实现了基于MATLAB的帧时隙ALOHA防碰撞仿真算法．通过仿真研究了标签数量、帧长度对识别时间的影响,以及标签数对系统效率的影响和系统负载对吞吐量的影响,以期为帧时隙ALOHA防碰撞的实际应用提供依据．     

NetLinX开放网络关键技术研究

研究了DeviceNet,ControlNet和EtherNet／IP的特点、应用背景及其基本技术,介绍了NetLinx中CIP协议的功能、组成及其实现,阐述了NetLinx各层网络的媒体访问控制机制MAC：DeviceNet的带冲突检测的载波侦听多路访问／仲裁报文优先权CSMA/AMP机制,ControlNet的隐性令牌传递机制,EtherNet／IP的带冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD仲裁机制．NetLinx是解决不同工业控制网络互连,实现各层网络间高效、快速、可靠的数据传送和无缝的控制数据流与信息流的有效解决方案。     

一种改进的二进制防碰撞算法

采用一种改进的防碰撞算法,以求有效的解决RFID系统通信时存在的碰撞问题.首先对常用的几种二进制防碰撞算法进行分析与比较,在此基础上运用后退原则与记录的碰撞位信息,利用标签的唯一性和分组方法进行识别.经过实验仿真得出结论：新算法查询次数仅为后退式算法的2/7,传输的比特量较常用的二进制算法减少了59％以上.     

基于ISO 15693的RFID中间件反冲突算法设计与实现

反冲突作为射频识别(radio frequency identification,RFID)技术的基础,引起了各种相关机构的重视,各种读写器与标签之间的反冲突算法层出不穷,但由于算法的复杂性,许多读写器往往只具有冲突探测功能,而没有实现完全的反冲突。利用ISO15693—3协议中关于冲突探测机制和反冲突算法描述,设计并实现了对读写器进行反冲突控制的算法。实验表明：该反冲突控制算法达到了高效反冲突的目的。     

射频识别系统中的防碰撞算法设计

为了防止射频识别（RFID）系统中多个应答器同时向阅读器发送识别信息时产生的碰撞问题，提出了一种新的算法——基于序列号对时隙数运算的排序算法。该算法通过应答器序列号对争用周期时隙数的运算结果，获得应答器在争用帧内相应时隙的发送位，从而利用填充过的争用帧来确定各个应答器在整个数据发送周期内的发送顺序，给不同的应答器分配不同的发送时序。计算机仿真表明,该算法可以有效解决射频识别系统中多目标识别的防碰撞问题，且适用于应答器数目较多的场合。     

第三代短波网络的一种重负荷多址接入算法

第三代短波(高频)网络链路自动建立(3G-ALE)的CSMA接入算法,在系统用户数和业务量增大时呼叫冲突将增大,接入效率随之降低。本文在3G-ALE协议基础上,提出了一种适用于集中控制式的多址算法,它可以根据用户的不同状态灵活的分配呼叫时隙,并且兼容3G-ALE基本CSMA接入算法,在网络处于重负荷时具有较高的接入效率。     

钢-混组合护栏的力学模型及仿真分析

针对汽车与钢-混组合护栏碰撞过程中汽车和混凝土共同变形,建立汽车与钢-混组合护栏碰撞的计算模型,并用有限元通用显式程序LS-DYNA对碰撞运动进行数值仿真分析.在分析组合护栏中各组件在碰撞中的作用的基础上对组合护栏的抗撞能力进行综合评价.因钢-混组合护栏中钢结构能够在碰撞中吸收较多的能量,所以组合护栏的防撞能力得到很大的提高.仿真分析结果证明组合护栏防撞能力相对其他类型的护栏具有较大的优势.该研究为新型防撞护栏的设计提供了新的方法.     

动态帧时隙Aloha算法防信息碰撞研究

为了防止井下工作人员所携带的标签与读卡器之间发生信息碰撞,将动态帧时隙Aloha算法引入基于无线射频识别技术的矿井人员定位系统,并就其防信息碰撞问题进行研究。借助Matlab软件所进行的仿真结果显示:采用动态帧时隙Aloha算法后,读卡器识别速度增加,系统效率有所提高,标签信息在被阅读时发生碰撞的机率减小。     

有效支持智能天线的MANET邻结点发现算法与分析

为了能够充分利用定向传输给MANET性能提升带来的优势,提出了两种采用定向天线的MANET的邻居发现算法——非辅助TD模式的定向邻居发现算法与非辅助TRD模式的定向邻居发现算法．利用定向扫描来模拟全向的思想,实现了在不依赖GPS或其他辅助信息的前提下独立完成MANET的邻结点发现,使通过采用定向天线提升MANET网络容量成为可能．以载波侦听多址接入／冲突避免机制为基础,结合该算法计算无ACK回复的DCF基本接入的帧服务时延,得出一次邻居发现所需的发现时间及邻居发现概率,并通过仿真得到了验证．该算法与现有其他算法的最大区别是,不需依赖GPS或其他辅助信息就能独立实现邻居发现．     

一种新的多阅读器防碰撞算法的研究

无线射频识别技术中多阅读器环境下的信息传输是一个复杂的问题,该文针对这个问题,提出了多阅读器防碰撞的自适应分布式功率控制算法.该算法通过自适应的调整阅读器的发射功率来减小阅读器间的干扰,以使全部阅读器达到最佳的阅读范围.仿真实验中采用给定最小距离的多阅读器随机分布网络拓扑结构.仿真结果表明,RFID自适应分布式算法能有效地解决多阅读器信息碰撞,提高阅读器的读写距离.     

一种基于用户的自适应安排多址接入协议

提出了用户根据业务积压情况自适应安排传输的多址接入协议(UASMA),它利用自组织算法确定网络中处于激活态节点的个数,使用轮询的方式妥善安排分组的传输,根据用户业务量合理地调整节点每次传输的分组数．它采用独特的帧结构,并提出参考帧长的概念,大大提高了信道的利用率．UASMA协议同时提出了一个高效的接入竞争解决算法,保证激活节点能够迅速接入信道．最后对UASMA协议的性能进行了仿真研究,并与CSMA协议、轮询机制和UPMA协议进行比较,仿真结果表明UASMA协议具有更优越的性能．