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.     

RFID标签所有权转移协议研究

无线射频识别技术(RFID)是适用于普适计算环境的技术之一,它的应用正在变得随处可见.RFID安全与隐私问题是这些应用的基本需求之一.由于RFID标签的资源限制,传统的安全元素不能很好地应用到RFID标签中.因此,设计轻量级的安全机制非常重要.应用中,贴有标签的物品经常发生所有权的转移.这就需要保护原所有者与新所有者的隐私.基于SQUASH方案,一种具有可证安全属性的消息认证码机制,提出了一种新的轻量级所有权转移协议.新协议比基于Hash的方案具有更高的效率.同时,它还具有很强的安全特性.新协议是第1个基于SQUASH的方案,优化了所有权转移协议,去掉了Hash方案中不需要的特性.最后,新协议完全满足所有权转移协议的要求,可有效保护原所有者与新所有者的前向与后向隐私.     

面向物流的RFID应用系统研究

本文介绍了两种基于RFID的可视化供应链管理模型,并且设计了一种基于RFID的可视化供应链管理的原型系统。该模型可以实现供应商和用户之间的货物追踪,同时可以实时监控库存情况,发出预警信息,并且可以结合上下游的库存历史进行实时的发货预测。本文的模型分析和原型系统设计对于利用RFID技术改善供应链上下游信息不明的现况,提高供应链管理的效率和水平具有借鉴意义。     

多天线RFID系统标签碰撞问题研究

提出两种基于盲源分离方法的标签防碰撞算法,解决标签密集的多天线RFID系统中的标签碰撞问题。在一个确定的时隙内,当发射反向反馈信号的标签数目不超过阅读器天线的数目时,这些标签可以通过盲源分离算法被阅读器成功识别;否则,这些标签不能被阅读器识别。这些未被识别的标签再随机选择相同帧内其他的任意一个时隙,向阅读器发送返回信号,直到所有标签被成功识别出来。仿真结果表明,新算法能使得RFID系统获得更加高效的吞吐率,能比基于ALOHA的标签防碰撞算法具有更小的时耗,尤其是当标签数目较大时更加显著。     

RFID动态标签估计防碰撞算法

针对无线射频识别(RFID)过程中标签之间的碰撞问题,提出一种新的RFID防碰撞算法。利用二进制碰撞算法动态地估计一部分将要被识别的标签数,通过标签生成的随机数对其进行分组,并识别该部分标签。实验结果表明,该算法能有效减少冲突发生的概率,识别标签的效率为42.5%~42.8%。     

RFID标签位置感知技术综述

面向构建智慧城市和物理信息融合系统的实际需要,利用射频识别(RFID)技术对带有射频标签的物体或人员进行位置感知被视作是解决室内“最后一米”问题的关键。本文主要从参数提取和位置估计方法两方面对RFID标签位置感知关键技术的发展现状进行了总结,并探讨了诸如远距离通信、标签技术等与位置感知相关的各类技术及各类应用场景,在此基础上指出了RFID标签位置感知技术的未来发展趋势内容。     

Capture-aware Bayesian RFID Tag Estimate for Large-scale Identification

Dynamic framed slotted Aloha algorithm is one of popular passive radio frequency identification (RFID) tag anticollision algorithms. In the algorithm, a frame length requires dynamical adjustment to achieve higher identification efficiency. Generally, the adjustment of the frame length is not only related to the number of tags, but also to the occurrence probability of capture effect. Existing algorithms could estimate both the number of tags and the probability of capture effect. Under large-scale RFID tag identification, however, the number of tags would be much larger than an initial frame length. In this scenario, the existing algorithm's estimation errors would substantially increase. In this paper, we propose a novel algorithm called capture-aware Bayesian estimate, which adopts Bayesian rules to accurately estimate the number and the probability simultaneously. From numerical results, the proposed algorithm adapts well to the large-scale RFID tag identification. It has lower estimation errors than the existing algorithms. Further, the identification efficiency from the proposed estimate is also higher than the existing algorithms.      

一种RFID标签所有权完全转移协议

针对射频识别（RFID）标签所有权不能完全转移及系统安全性问题,提出一种RFID标签所有权完全转移安全协议．该协议通过引入原所有者与新所有者间交易关系及身份比对保证标签所有权转移给合法身份的新所有者,利用密钥二次同步更新保证RFID标签所有权完全转移．为了确保标签和阅读器认证不被恶意干扰,采用双向认证保证RFID系统通信安全．形式化证明及分析结果表明,该协议满足标签所有权完全转移要求,可抵御多种攻击,实际应用价值高.     

铁路车辆RFID标签的改进方案

本文对铁路车辆专用电子标签的工作原理进行了阐述,分析了在高速情况下影响标签读出效果的主要因素,并提出了相应的改进思路。     

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.     

稠密RFID标签环境下捕获感知贝叶斯标签估计

动态帧时隙Aloha算法是一种常用的被动式射频识别(radio frequency identification, RFID)标签防冲突算法.在该算法中,帧长需要动态设置以保证较高的识别效率.通常,帧长的设置与标签数和捕获效应的发生概率相关.传统的估计算法虽然可以估计出标签数和捕获效应的发生概率,但是在稠密RFID标签环境下,标签数可能远大于初始帧长,其估计误差会显著增加.为了解决传统算法无法应用于稠密RFID标签环境的问题,提出了捕获感知贝叶斯标签估计,并且给出了非等长时隙下最优帧长的设置方法.从实验结果来看,提出算法的估计误差在稠密RFID标签环境下显著低于传统算法,而且根据估计结果设置帧长所得到的识别效率也高于传统算法.     

应用于液体类商品的RFID标签贴放位置优化设计

液体对超高频电磁波有较强的吸收作用,为减少液体对超高频RFID标签的影响,提出RFID标签在液体类商品表面贴放位置的设计。从理论和数值仿真两方面分析了液体环境对RFID天线性能的影响,提出了标签贴放位置的选择问题。在此基础上,将仿真实验与实际应用相结合,设计了液体类商品仿真模型,将弯折偶极子天线贴放于商品的合理位置,测试标签在该环境下的回波损耗和增益性能。研究结果表明,RFID天线的回波损耗小于-20 dB,天线的增益方向图也显示天线具有良好增益。标签的设计针对实际液体类商品应用场景,标签天线测试结果良好,为RFID标签在液体类商品中的应用提供了解决方案。     

Optimization of a wafer-level process for the fabrication of highly reproducible thin-film MOX sensors

Thin-film metal oxide semiconductor (MOX) gas sensors are characterized by high sensitivity and fast response. Those characteristics make them very promising among the several existing technologies for the production of solid state gas sensors. Furthermore, by means of silicon micro-machining technology, MOX sensors can be made on micro hotplates, allowing to reach very low-power consumption, and the batch production guaranties a high yield. However, reproducibility and reliability are still major issues preventing the use of thin-film MOX sensors in mass-market applications.

In this work, a wafer-level fabrication process for micro-machined low-power consumption thin-film MOX sensor arrays is reported. Different solutions for the optimization of the fabrication process are investigated, aiming to increase the reproducibility. The critical technological steps related to signal generation and acquisition, like the thin-film definition and positioning and the definition of the sensing layer electrodes, have been optimized. The devices considered are 4-sensor arrays based on thin films of SnO₂ deposited by a modified rheotaxial growth and thermal oxidation (M-RGTO) technique on micro-machined low-power hotplates.

The different fabrication techniques are described in detail. 45 sensors from 3 wafers, made using the different fabrication techniques, are comparatively characterized. The spread of the main sensor functional parameters values shows an evident decrease when the optimized fabrication process is used.     

一种改进的超轻量级RFID所有权转移协议

针对RFID所有权转移协议中存在的拒绝服务攻击漏洞,提出了一种改进的超轻量级RFID所有权转移协议,并给出了基于GNY逻辑的协议安全性证明。通过改进协议的交互方式,实现了阅读器和标签的双向认证功能,解决了攻击者重放消息造成的拒绝服务攻击漏洞等问题,提高了阅读器和标签在开放环境中通信的保密性。对协议的安全性分析和性能比较分析表明,该协议不仅满足所有权转移的安全要求,而且具有超轻量的特点,适合于移动身份认证环境中的实际应用。     

抗电磁干扰的电力工器具RFID电力标签的设计

传统电力工器具RFID电力标签在强电磁干扰环境下无法正常工作,容易导致标签损坏和信息泄露.针对上述问题,本文设计一种抗电磁干扰的RFID电力标签.该RFID电力标签外壳使用抗干扰材料和高绝缘耐压的封装,标签内部使用STM32L4微控制器,并且提出基于卡尔曼滤波的双阶段滤波算法,数据传输使用超高频,从而达到良好的抗电磁干...     

改进型MBI防碰撞算法研究

在深入研究多比特识别算法MBI（Multi-Bit Identification Protocol）的基础上,从概率的角度对MBI机制进行分析建模,完善了MBI的理论基础。并且针对MBI算法通信开销较大问题,提出一种改进型多比特识别算法IMBI（Improved Multi-Bit Identification Protocol）。该算法在不增加原算法时间复杂度的前提下,通过引入滑动窗及部分碰撞比特恢复机制,解决了MBI算法中常规时隙标签冗余响应以及反演时隙下空闲分组造成的时延浪费问题,提升了系统识别性能。仿真结果表明,文章建立的模型对MBI算法有良好的逼近性能。此外,所提出的IMBI算法在标签平均消耗和系统时延上性能有大幅提升,进而提升了系统处理海量标签信息的能力。     

一种RFID 系统群组标签密钥无线生成算法

在RFID系统运用中,标签与读写器之间进行双向认证的时候,会涉及到共享密钥。现有的认证过程中用到 的共享密钥大多是事先设定好的,但该方式存在一定的安全缺陷。针对读写器为一组标签生成一个共同的密钥运用场景,提 出了一种动态方式通过无线方法生成共享密钥的算法,从而解决事先设置好密钥而存在的安全缺陷问题。     

基于离散ID序列的RFID标签认证协议

针对RFID的安全问题,提出一种基于离散ID序列的RFID标签认证协议——DSTAP,在此基础上,将DSTAP协议与其他认证协议进行比较分析,桑用BAN逻辑对所提出的协议进行形式化分析。分析结果表明,DSTAP协议达到指定的安全设计要求,同时可减少计算量。     

RFID标签所有权转换模式及协议设计

针对射频识别标签所有权转换过程的安全隐私问题,提出一种“先授权后更新”的所有权转换模式,并设计相应的实现协议。在密钥协商后,把标签的全部相关信息安全地转交给新的所有者。在相互认证的基础上,安全更新标签秘密,使得原所有者无法再对标签进行查询。该方案保证所有权转换过程中新用户的隐私安全。     

动态密集标签环境下RFID多路接入控制协议研究

提出一种静态密集标签环境下基于ALOHA和查询树的多路接入控制协议(S-TMAC),分析了该协议的原理、步骤及性能参数。接着将其扩展为动态密集标签环境下的多路接入控制协议(M-TMAC),定义了协议结构,建立了动态系统模型,并对标签识别时间、入射角、最大速度等参数进行了分析。 仿真表明,动态系统模型下的M-TMAC的标签识别时间与S-TMAC相当,仅为ALOHA算法的1/2、树形算法的1/3;且在满足预设识别率和干扰率时,允许的标签有较大的入射角和运行速度。