标签防冲撞ALOHA算法研究

RFID系统中,多标签引起的冲突是影响系统效率的难题.Aloha算法是运用比较普遍的一种防冲突算法,对目前常用的Aloha算法及其衍生算发进行研究,提出优化的标签防冲突算法.     

无线射频RFID识别协议自动验证方法研究

Population Protocols是一种受生物启发的计算模型,能够表示无线网络中数量庞大但计算能力弱的多组件间的交互,它为无线传感器网络提供了一种可计算推理的理论框架。将Population Protocol理论引入到RFID识别协议中,提出了RFID识别协议系统模型验证框架;构建了标签与阅读器交互产生的状态变迁模型;最后用spin模型检测工具和LTL线性时序逻辑验证了弱公平条件下该模型的自稳定性,为分析与验证无线传感器网络中协议的正确性提供了一种行之有效的方法。     

Adaptive splitting and pre-signaling for RFID tag anti-collision

In an RFID system a reader requests tags to send their IDs by RF signal backscattering for the purpose of identification. When multiple tags respond to the request simultaneously, tag collisions occur and the tag identification performance is degraded. There are several tag anti-collision protocols proposed for reducing tag collisions. The protocols can be categorized into two classes: ALOHA-based and tree-based protocols that include deterministic tree-based and probabilistic counter-based subclasses of protocols. ALOHA-based protocols have the tag starvation problem; deterministic tree-based protocols have the problem that their performances are influenced by the length and/or the distribution of tag IDs. On the contrary, probabilistic counter-based protocols do not have such problems. In this paper, we propose a probabilistic counter-based tag anti-collision protocol, called ASPS, to reduce tag collisions by adaptively splitting tags encountering collisions into several groups according to the estimated number of tags to be split, and to reduce the number of messages sent between the reader and tags by utilizing a pre-signaling bit. We simulate and analyze ASPS and compare it with related ones to show its advantages.     

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。     

一种单阅读器移动RFID系统性能评估方法

中小型区域RFID标签的识别通常采用阅读器网路实现,因为只有多阅读器才能静态实现阅读器对所有待识别标签的全覆盖。但这种方法面临阅读器使用成本高,阅读器间碰撞,标签识别率低等问题。为改善上述问题,提出一种运用于中小型区域的单阅读器移动RFID系统性能评估方法,该方法以标签丢失率和全识别圈数作为性能指标,在单阅读器移动RFID系统中对已有的静态防碰撞算法的性能进行评估。实验通过判断当前时隙类型确定阅读器是否成功识别标签,每消耗1个时隙阅读器位置调整一次使得信号区及其区内标签重新确定,直至阅读器结束标签识别任务。仿真结果表明该方法能很好地对各种已有标签算法在中小型区域的RFID标签识别环境中的性能进行有效评估,同时提高RFID系统效率。     

捕获效应下RFID标签的ABTS防冲突协议

在被动式射频识别（Radio frequency identification,RFID）系统中,即使有多个标签同时向阅读器发送信息,捕获效应也能使其中一个标签被阅读器成功识别. 而且,捕获效应还会导致标签漏读.为防止标签漏读和进一步提高捕获效应下的识别效率,我们提出一种新的防冲突协议,该协议采用自适应和分配技术来减少标签间冲突.其优点在于,可合理地分配冲突标签和隐藏标签,从而提高识别效率. 计算机仿真结果显示,在捕获效应发生的环境下,本文协议的识别效率优于现存协议.     

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。     

基于无线传感器网络节点的RFID系统节能研究

为了提高射频识别(RFID)系统的能量利用效率,在无线传感器网络节点结构的基础上,提出一种改进方案,将RFID读写器集成到传感器节点中,取代原有的传感器模块,形成读写器智能节点,并利用传感器节点的节能控制机制实现RFID系统对有限能量的高效利用。以SK—WSN—I无线传感器网络节点和SK—RFID—TRF796X—II读写器模块作为实验平台,进行Matlab仿真,验证了改进方案的节能效果。     

分时隙的比特转换RFID标签防碰撞算法

在射频识别系统中,当多个标签同时响应阅读器的请求时,就会发生碰撞。对射频识别系统中多标签的碰撞问题,提出了一种基于比特转换的时隙二叉树RFID标签防碰撞算法。通过该算法,首先将标签ID进行比特转换,然后根据转换后比特位数的不同分时隙响应阅读器的查询请求,最后,利用曼彻斯特编码原则判断出标签发送的比特信息。通过数学分析和仿真结果表明,此算法与其他搜索算法比较,减少了阅读器的查询次数同时可以大大降低识别时间,并且可以显著增加系统吞吐量。     

新型的RFID混合防碰撞算法

在射频识别系统(RFID)中,当一个或者多个电子标签同时响应读写器的查询时,会出现数据碰撞。为了解决此问题,在帧时隙Aloha算法和动态二进制搜索算法的基础上提出了一种混合防碰撞算法。理论分析和仿真证明,该算法能够有效地提高系统的识别效率,减少总的查询时隙数。     

An RFID anti-collision algorithm with dynamic condensation and ordering binary tree

In many RFID applications, the reader repeatedly identifies the same staying tags. Existing anti-collision protocols can rapidly identify the staying tags by remembering the order in which the tags were recognized in the previous identification process. This paper proposes a novel protocol, dynamic blocking adaptive binary splitting (DBA), based on the blocking mechanism, which prevents the newly-arriving tags from colliding with the staying tags. Moreover, DBA utilizes a dynamic condensation technique to reduce the number of idle slots produced when recognized tags leave. Following the condensation process, multiple staying tags may be required to share the same slot, and thus may cause collisions among them. Accordingly, an efficient ordering binary tree mechanism is proposed to split the collided tags deterministically according to the order in which they were recognized. The analytical and simulation results show that DBA consistently outperforms previous algorithms in all of the considered environments.     

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.     

Battery-free wireless identification and sensing

The Wireless Identification and Sensing Platform (WISP) project explores an approach to provide power for sensor networks, based on passive radio-frequency-identification technology. In traditional passive RFID systems, ambient high-power readers interrogate battery-free devices, called tags, that modulate the interrogating signal to communicate a unique identifier to the reader. The WISP project aims to augment RFID tags with sensors so that tags can also send sensed data to the readers. We call these augmented tags wisps. Basing wisps on RFID has some immediate advantages. RFID tags communicate to ambient readers over distances of up to eight meters. Solutions compatible with RFID standards might therefore find quicker acceptance and see faster improvement than other solutions.     

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。     

RFID系统防碰撞协议的研究

碰撞问题是影响RFID系统读取效率的关键问题。分析了RFID系统中二进制树和查询树的防碰撞原理,并针对这些协议在对碰撞连续的标签进行识别时操作效率较低的问题,提出了一种新的协议。该协议是在二者的基础上进行改进的,对三种防碰撞协议的性能进行了比较,新协议能更好地解决射频识别系统中多个标签识别的问题。     

超高频无源RFID系统中Capture效应建模与分析

针对超高频无源射频识别(RFID)系统中 Capture效应的分析问题,提出一种新颖的Capture模型-RFIDCap,并通过Monte-Carlo仿真分析了各系统参数对Capture效应的影响,同时比较了RFIDCap及其他传统模型与测试结果的符合程度.RFIDCap综合考虑了读写器抗干扰能力、无线信道损耗及衰落、...     

快速运动UHF RFID标签群的防冲突分析

针对超高频(UHF)RFID标签群快速运动通过读卡器的情景进行了研究,分析了ISO/IEC 18000-6Type C类防冲突算法的具体实现过程。结果表明,当UHF RFID标签群在快速运动通过读卡器范围时,会产生新旧标签竞争现象。部分标签一段时间内不被识别,然后离开读卡器识别范围,导致"漏读",造成系统不可靠。在Type C类防冲突算法的前提下,提出了两种解决方案。     

一种改进的四叉树RFID防碰撞算法

针对随机ALOHA算法效率较低,确定性树型方法要求区域内标签数量不变的问题,提出一种改进的四叉树RFID防碰撞算法。在阅读器阅读范围内的标签根据不同的问询命令修改自身应答概率进行分组。阅读器采用比较碰撞位的四叉树算法识别应答概率为1的标签。通过公式推导证明了算法采用四叉树识别的合理性。实例说明和仿真结果显示,该算法能减少阅读器和标签之间的查询次数和通信量,有效提高阅读器的识别效率。     

基于ALOHA的RFID防碰撞算法的研究

RFID在自动识别技术中扮演很重要的角色,如果许多标签同时向阅读器发送信息．信息之间就会发生碰撞阅读器就不能识别其中的信息,这会影响kFID系统的效率,为了解决这个问题,在ALOHA算法的基础上提出改进的措施．仿真结果表明新算法比传统算法效果更好。     

井下安全定位的RFID模块研究与设计

提出一种解决RFID(Radio Frequency Identifioation)标签和阅读器的低功耗和防冲撞方法。针对井下安全定位综合系统的底层需求,基于低成本和低功耗考虑,设计了阅读器和标签的硬件电路,并在Code Vision AVR下,实现了阅读器和标签的C代码。软件采用改进的随机防冲撞ALOHA算法,利用信道复用技术,在为冲撞标签预留的时隙到达时重发信息,零漏读解决了RFID标签与阅读器通信冲撞问题。实验测试表明,该方法有效地解决了标签和阅读器的冲撞问题,同时,硬件功耗较低,可应用于井下安全定位和身份识别。