改进型帧时隙ALOHA防碰撞算法研究

为进一步提高RFID系统中电子标签防碰撞算法的识别效率,对帧时隙ALOHA防碰撞算法的性能进行分析,提出一种结合精确标签估计和二进制搜索的改进型帧时隙ALOHA算法.将识别过程分为标签估计和标签识别两个阶段,在标签估计算法中引入碰撞概率上、下限参数,并精确估计标签数量对初始帧时隙大小进行优化;在标签识别阶段,利用二进制搜索算法对时隙内的碰撞标签进行快速识别.通过对识别过程进行仿真结果表明:改进的算法改善了防碰撞性能,提高了RFID系统的标签识别效率.     

基于二进制树分解的动态防碰撞算法

针对现有的无线射频识别系统（RFID）二进制树防碰撞算法所需的搜索时隙较多,系统识别速率较低,提出了一种基于二进制树分解的动态防碰撞算法。该算法利用标签EPC的唯一性,对发生碰撞的比特位进行深度分解,根据碰撞位调整搜索状态,从而进一步减少搜索时隙数并提高了系统的呑吐量。通过对算法的分析和仿真结果表明：基于二进制树分解的动态防碰撞算法相对于动态二进制搜索算法有明显的优势。     

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.     

基于二叉树分解的自适应防碰撞算法

该文提出了一种基于二叉树分解的自适应防碰撞算法。新算法利用标签EPC的唯一性,通过时隙分配估计标签的分布情况,对发生碰撞的时隙进行二叉树搜索,从而将一个庞大且复杂的二叉树分解成多个简单的小子二叉树,简化了搜索流程。通过引入碰撞堆栈,并根据时隙状态自适应得调整搜索路径,从而进一步减少搜索的时隙数及提高了时隙的吞吐量。理论和仿真实验证明了新算法的有效性,即在待识别的标签数量较多时,可有效的减少识别时间,提高搜索效率。     

位屏蔽多叉树搜索射频识别防碰撞算法

针对RFID树型防碰撞算法中时隙数多、数据通行量大等问题,提出了一种改进的多叉树防碰撞算法,阅读器准确检测碰撞位并向标签反馈碰撞位信息,标签对阅读器已知的ID位进行屏蔽,把ID号转换成连续碰撞的序列号.阅读器利用屏蔽位信息和标签返回的碰撞位编码信息,对标签进行分层分类搜索.通过对标签ID进行屏蔽,阅读器和标签间仅发送对方不知道的碰撞位信息.该算法减少了碰撞时隙和识别时隙,避免了空闲时隙,减少了阅读器和标签间的数据通信量.理论分析和仿真结果表明,该算法减少了系统的时隙总数和数据通信量,提高了阅读器的识别效率.     

基于空闲时隙消除的超高频RFID防碰撞算法

标签防碰撞是射频识别系统中的一项重要研究课题.为了进一步提高射频识别系统的性能和降低复杂度,提出了一种基于空闲时隙消除的二进制分裂算法.该算法在二进制分裂算法中引入了单比特状态标识位,在识别过程中,标签在ID数据传输之前先发送单比特随机信号,用于判定时隙是否碰撞,从而避免了冗余的信息传输.由于该算法彻底消除了传统二进制随机数分裂方法中的空闲时隙,因此节省了识别过程中的协调时间开销.最后通过理论分析和仿真结果证明：ISE-BS算法的吞吐率稳定在40.65%左右,时间效率稳定在32.46%左右,ISE-BS算法相比于现有的防碰撞算法性能更优.从实现的角度,比较了各个算法的浮点运算成本,结果显示提出的算法可以极大的降低系统复杂度.     

按需时隙分配RFID防碰撞协议研究

为进一步提高射频识别阅读器的标签识别效率,提出一种按需时隙分配高效防碰撞协议.该协议将识别循环分为预约帧时隙阶段和在帧时隙内读取标签两个阶段,通过帧前预约机制消除读取阶段的空闲时隙,采用预约冲突捕获机制有效地减少了读取阶段的碰撞时隙数.在此基础上,通过选择最优预约时隙随机码位数和最优预约时隙数,实现了该防碰撞协议的识别效率最优化,分析了该协议标签电路复杂性,并给出了适用于本协议的标签数估计方法.性能评估表明:该防碰撞协议的平均识别效率达到91.28%,在通信复杂性和识别速度方面明显优于现有典型防碰撞协议.     

动态自适应搜索矩阵防碰撞算法研究

提出一种动态自适应搜索矩阵防碰撞算法。新算法利用曼彻斯特编码可以准确识别碰撞位的特性获得碰撞信息,通过一定的规则构造搜索矩阵,能够逐段式搜索,并引入碰撞前缀查询机制获得准确的发送前缀,使搜索矩阵动态可变,同时使用碰撞堆栈自适应地调整搜索路径,减少碰撞时隙的同时避免了空闲时隙的产生,加快了标签的识别过程。理论分析和计算机仿真表明:新算法克服了传统的基于二叉树搜索的防碰撞算法的缺点,提高了搜索效率和系统吞吐量,具有一定的实用性。     

无源RFID自适应帧时隙防碰撞算法研究

射频识别RFID作为一种重要的物联网终端数据采集技术,系统的吞吐率直接影响着数据采集终端的性能,但目前广泛应用于无源RFID系统的帧时隙类防碰撞算法吞吐率普遍较低.本文着重分析了影响无源RFID帧时隙类ALOHA防碰撞算法性能两类因素：帧长和碰撞时隙的处理方式,通过构建和求解帧长调整和标签碰撞的数学模型,给出了无源RFID帧时隙类ALOHA防碰撞算法的具体优化途径和方案：帧长自适应调整和碰撞实时散列.在此基础上提出了自适应二进制散列帧时隙ALOHA防碰撞算法-ABSFSA.实验结果表明ABSFSA算法在同等条件下可以有效减少无效时隙,明显将RFID系统的吞吐率稳定提高到45%.本文的研究工作为无源RFID帧时隙类防碰撞算法的优化提供了可供参考的数学模型,同时对提升物联网数据采集终端的性能具有一定的应用价值.     

改进的二进制搜索防冲突算法

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)系统中的多标签冲突问题是不可避免的,防冲突算法是RFID系统中实现标签快速识别的关键.在一些相关的二进制搜索防冲突算法的基础上,提出了一种改进的二进制搜索防冲突算法.该算法利用冲突位构建四叉搜索树,使读写器的搜索次数和发送的信息量大大减少,提高了标签识别效率.实验结果表明该算法明显优于已有的二进制搜索防冲突算法.