计数型双时隙射频识别防碰撞算法

针对射频识别（RFID）二进制搜索防碰撞算法搜索次数多、通信数据量大等问题,在后退式搜索树算法和时隙算法的基础上,提出一种新的计数型双时隙RFID防碰撞算法CBS。CBS算法根据标签中的时隙计数器和阅读器收到的碰撞位信息对标签进行逐级分类搜索,并将应答标签分为两组,分别在两个时隙向阅读器返回数据信息;且阅读器仅发送最高碰撞位位置信息,而标签仅返回最高碰撞位以后的数据位。理论分析和仿真结果表明：和传统的后退式二进制搜索（RBS）算法相比,CBS算法搜索次数减少了51%以上,数据通信量减少了65%以上。CBS算法性能优于其他常用防碰撞算法,能大幅度减少搜索次数和数据通信量,提高搜索效率。     

基于搜索树的增强型RFID防碰撞算法

针对RFID系统中采用多叉树搜索时存在空闲时隙、对碰撞节点处理缓慢等不足,提出一种基于搜索树的增强型RFID防碰撞算法。新算法利用读写器检测相邻碰撞位的个数,在搜索过程中不断自适应调整子二叉树的分配个数,综合选择无空时隙八叉树或四叉树或二叉树搜索方式。为消除多叉树搜索中产生的空闲时隙,阅读器先发送一个获取前缀命令确定标签前缀。理论分析和仿真结果表明,新算法的性能优于其他常用的标签防碰撞算法,大幅度减少了搜索总时隙数,降低了标签功耗,提高了系统搜索效率。     

面向电气设备状态监测的传感标签防碰撞算法

射频识别(RFID)传感标签是一种新型的融合标识传感功能的电气设备状态无线监测技术,高效防碰撞算法是提高基于RFID传感标签技术的电气设备状态无线监测系统实时性的主要手段.在改进自适应多叉树搜索(IAMS)防碰撞算法基础上,通过碰撞概率模型计算碰撞传感标签数,制定优先申请分配专有时隙原则,提出一种改进的自适应时隙多叉树防碰撞(IATMSA)算法.算法仿真结果表明:相比IAMS算法和四叉树算法,IATMSA算法总时隙数更小、识别速度更快、吞吐率更高.     

基于混合溢出树搜索的帧时隙ALOHA防碰撞算法

为提高射频识别系统中电子标签防碰撞算法的识别效率,提出了一种结合精确标签估计和混合溢出树搜索的帧时隙ALOHA算法。算法将识别过程分为标签估计和标签识别两个阶段。在标签估计过程中,通过精确估计标签数量来对初始帧时隙大小进行优化。在标签识别阶段,利用改进的混合溢出树搜索算法对时隙内的碰撞标签进行快速识别。实验结果表明,该算法能够有效地改善射频识别的防碰撞性能,提高RFID系统的标签识别效率。     

一种改进的二进制防碰撞算法

主要针对RFID系统中标签的碰撞问题,在返回式二进制防碰撞算法的基础上提出一种改进算法。该改进算法规定当标签发生碰撞时,将被识别标签UID从最高碰撞位开始的k bit UID值,通过计算重新生成2kbit数据返回给阅读器。该数据包含了原标签的k bit UID的值的信息,使得碰撞后阅读器依然能正确识别出该值,减少了命令搜索次数。最后通过仿真与其它改进的二进制树算法做了对比,证明该算法在阅读器寻呼命令和搜寻时间上的高效性。     

一种改进的物联网二进制防碰撞算法

射频识别技术作为物联网应用中的关键技术,不可避免产生碰撞。鉴于基本二进制防碰撞算法存在的不足,提出一种改进的二进制防碰撞算法,即根据已经得到的冲突信息,动态发送数据,改进返回方式,减少数据发送量和搜索命令的发送次数。结果表明,相对于基本二进制防碰撞算法,该算法提高了系统吞吐量,降低了系统传输时延,十分适合于大量标签识别的物联网。     

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。     

基于先验知识的自适应多叉树防碰撞算法

为提高无线射频识别(RFID)系统快速识别大量标签的能力,提出一种基于先验知识的自适应多叉树防碰撞算法。利用标签访问的规律性和标签分布的随机性,在不同的搜索深度,根据已有的先验知识和碰撞比特信息估计待识别的标签数量,从而动态地自适应选择搜索叉树。通过有效减少碰撞和空闲时隙数,大幅提高读写器搜索和识别标签的能力。理论分析与仿真实验结果表明,该算法能克服传统自适应多叉树防碰撞算法的缺点,合理选择初始搜索叉树,尤其在待识别标签数量较多的场合,可有效提高RFID系统的吞吐率。     

改进的二进制搜索防碰撞算法

针对射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)系统中多个标签同时与阅读器交互所产出的碰撞以及二进制搜索算法中出现的信息冗余和搜索效率低的问题,提出了一种改进二进制搜索防碰撞算法。该算法动态地调整阅读器发送的指令,利用标签冲突位构建识别树,从而大幅降低了阅读器与标签的交互次数及传输的数据量,有效地提高了标签识别的效率。通过MATLAB对系统的吞吐率、搜索次数以及阅读器发送的信息量进行仿真,仿真结果表明该算法与已有的二进制搜索算法相比,具有一定优势。     

改进的RFID动态二进制搜索防碰撞算法

RFID系统中,解决标签冲突就是设计合理高效的防碰撞算法读取所有标签的EPC码.本文我们提出的改进动态二进制搜索防碰撞算法读取N个标签的搜索次数为2N-1,平均每个标签的搜索次数为2,与初始的动态二进制搜索防碰撞算法的N(Log2N+1)相比有了质的提高.     

基于ALOHA分区的多周期防碰撞搜索算法

在射频识别系统中,标签用于传递信息,在阅读器有效作用范围内,多个标签同时响应从而发生碰撞的情况不可避免,标签发生碰撞会降低系统的识别效率。为了提高系统的标签识别效率,本文在已有防碰撞算法的基础上提出一种基于ALOHA分区的多周期防碰撞搜索算法。该算法首先根据待识别标签数目划分相应时隙帧长,然后在发生碰撞的时隙内利用多周期防碰撞搜索算法识别标签,能够有效降低碰撞发生概率,提高标签识别效率。该算法可应用到数量庞大的标签识别系统中,对这类系统具有一定优势。理论分析与实验结果表明：该算法能够有效减少算法时隙数,提高系统的标签识别效率。     

基于分段搜索的多RFID标签抗冲突方法*

由于二元树抗冲突方法消耗的识别时间随标签数量呈线性增长,因而提高巨量（>100）标签的抗冲突识别的效率对于推动RFID的应用显得尤为重要。对此本文提出一种分段搜索清点RFID标签的抗冲突方法,通过减少清点过程中标签对阅读器回传数据的位数,达到减少传输耗时的目的。将其与现有的动态二进制搜索法对比,仿真结果表明,当标签突破一定数量,对于特定的分段方式,该算法能够显著降低清点过程的时间消耗。     

基于多进制搜索的RFID防碰撞算法

多标签碰撞问题严重影响射频识别系统的识别效率.确定性树形算法作为一种主流的RFID防碰撞算法可以确保读写器正确识别其工作范围内的标签.为了克服现有树形算法的不足,提出了一种标签ID比特编码机制的多进制搜索(QAS)算法.在算法的设计中引入了标签ID比特编码机制,通过这种编码机制读写器可以实现多比特碰撞仲裁,从而减少碰撞时隙,提高识别效率.理论分析和仿真结果表明.QAS算法降低了标签识别过程中的时间复杂度和通信负载,同参考算法相比具有良好的性能.     

基于标签分组的新型Q值防碰撞算法

RFID技术是物联网的关键技术,为了解决射频识别技术中大量标签数据的防碰撞问题,提出了一种基于EPC-C1G2标准的Q值算法。该算法 对原Q值算法中Q的取值方法进行了有效改进,同时结合标签分组算法,解决了在大量标签数据的情况下,如何保持较高的系统效率的问题。仿真结果表明,与传统算法相比,提出的改进算法不仅能够减少时隙数,提高时隙利用率,而且可以维持较好的系统吞吐率。     

基于标签分组的RFID防碰撞算法

针对无线射频识别技术中的读写碰撞问题提出了一种新的标签防碰撞算法。该算法利用陪集分解理论将电子标签分组,限定每组标签在规定的时隙响应。根据查询码和碰撞特征位,阅读器可在一个时隙内识别出一组标签。Matlab仿真结果表明,在多标签时该算法的时隙利用率和吞吐率优于二进制搜索算法和动态帧时隙算法。     

基于粗精二次估计的RFID标签数目估算方法

为了解决航空物联网信息采集领域RFID标签估算方法存在的估算精度和运算量之间的矛盾,以及标签读取过程随机性所导致的估算方法性能不稳定的问题,结合粗估计的快速、精估计的准确和二次估计算法性能的稳定性,提出一种基于粗精二次估计的RFID标签数目估算方法。首先,对帧时隙ALOHA算法标签读取过程进行建模,分析得出碰撞时隙中的平均标签数目和碰撞时隙所占比例之间的数学模型;然后,基于上述数学模型进行标签数目粗估计,评估粗估计值是否需要进行二次精估计。在二次精估计中,将粗估计值作为先验知识,采用基于先验知识的最大后验概率（MAP）估计算法提高估算准确度,相比原始后验概率估计算法的搜索范围可减少90%。仿真实验表明,基于粗精估计的RFID标签数目估算平均误差为3.8%,估算方法性能稳定性显著提高,运算量大幅下降,可有效地应用于航空物联网信息采集过程。     

Secure and private search protocols for RFID systems

In many real world applications, there is a need to search for RFID tagged items. In this paper, we propose a set of protocols for secure and private search for tags based on their identities or certain criteria they must satisfy. When RFID enabled systems become pervasive in our life, tag search becomes crucial. Surprisingly, the problem of RFID search has not been widely addressed in the literature. We analyzed the privacy and security features of the proposed tag search protocols, and concluded that our protocols provide tag identity privacy, tag source location privacy, and tag-reader communication privacy. For the first time, we propose a formal method to securely search RFID tags which satisfy certain search criteria.     

基于帧时隙ALOHA的RFID标签集合检测协议框架

大规模RFID应用需要高效的检测协议对RFID标签集合进行管理,而现有的高效检测协议大都基于帧时隙ALOHA方法。为此在总结已有文献中对于标签集合检测协议的不同描述的基础上,提出了基于帧时隙ALOHA的RFID标签集合检测协议框架：分析了协议时间度量、丢失率估算、已识别标签处理和最优检测效率问题等协议框架中的基本问题,总结了迭代识别、短响应时隙和随机响应三种典型的优化方法。针对基本的帧时隙ALOHA检测协议,本文进一步利用上述三种方法进行优化,并通过仿真实验对其效率进行了分析对比。实验结果表明,综合利用三种优化方法的协议检测效率高于已知最高检测效率的IIPS-CM协议。