基于查询树的防碰撞算法性能分析与研究

多标签碰撞问题严重影响射频识别系统的性能.基于查询树的防碰撞算法作为一种确定性算法被广泛的应用于各类射频识别场景中.本文分析了主流查询树防碰撞算法的性能与不足,并基于查询树方法提出了一种时间有效的防碰撞算法.该算法基于传统查询树识别模型,实施了一种双查询前缀匹配方法,可以消除传统查询树方法中的空闲时隙.此外,提出的算法可以充分利用碰撞时隙来提高识别效率.理论分析和仿真结果表明该算法优于现有的查询树防碰撞算法.     

一种时间高效的易于实现的多标签射频识别技术

多标签碰撞问题严重影响射频识别RFID系统的识别效率.在研究子帧观测机制的基础上,针对常规动态帧时隙Aloha多标签防碰撞算法存在的复杂度高、时间效率低等问题,提出了一种基于子帧的动态帧时隙Aloha算法,其在识别过程中采取设定的子帧观测,运用空闲与碰撞时隙数的关系估计剩余标签数,再依据预估的结果优化设置新的帧长,显著提升了大容量多标签RFID系统的识别效率.该算法的运算复杂度低、计算量小,易于在常规RFID读写器中实现,工程应用前景广阔.仿真结果表明：同传统的Aloha类防碰撞算法相比,提出的算法具有复杂度低、稳定好、识别效率高等优势.     

基于信息位编码的自适应搜索RFID防碰撞算法研究

无线射频识别（RFID）技术可实现对目标物体的自动识别.为了减少对物体标签识别时间,提出一种基于信息位编码的自适应搜索的防碰撞（AS）算法.读写器充分利用碰撞位信息,要求标签返回碰撞位编码信息,进而自适应地生成有效查询前缀,对标签进行无空闲时隙识别,以减少查询次数,提高算法的性能.此外,AS算法也解决了读写器与标签通信中传输信息冗余等问题.本文通过理论分析证明了该算法的有效性,其中吞吐率的理论值与实验值的误差不超过5%,还从时间复杂度和通信复杂度对该算法进行了详细地分析.仿真结果表明：AS算法不仅提高了系统的性能,而且还降低了标签能量的消耗.特别是当标签数为1000时,该算法的吞吐率仍保持在61%左右,比查询树算法和自适应多叉树算法的系统效率分别提高了72%和20.1%左右.     

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.     

分组自适应分配时隙的RFID防碰撞算法研究

为了解决射频识别(Radio Frequency IDentification,RFID)系统中的多标签防碰撞问题,在分析帧时隙ALOHA算法的基础上,提出一种基于分组自适应分配时隙的RFID防碰撞算法(GAAS).首先让阅读器对标签随机所选的时隙进行扫描统计,并将其发送给每一个标签,标签再进行相应地时隙调整,使阅读器跳过空闲时隙和碰撞时隙,自适应地分配有效时隙,进而对标签进行快速识别.当未识别标签数比较大时,算法采用分组以及动态调整帧长等策略,以减少时隙处理的时间.仿真结果表明:GAAS算法提高了系统的识别效率和稳定性,降低了传输开销.特别是当标签数超过1000时,该算法的吞吐率仍保持在71%以上,比传统的帧时隙ALOHA-256算法和分组动态帧时隙ALOHA算法的系统效率分别提高了300%和97.2%.     

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。     

一种改进的动态帧时隙ALOHA算法

射频识别系统的最大缺点之一是当标签碰撞时的低标签识别效率。传统的射频识别防碰撞算法在标签数量庞大时,解读标签所需的时隙数会成倍增加。为了解决这一问题,文章提出一种改进的动态时隙ALOHA算法,它根据标签数调整每帧中的时隙数,以使系统能以高吞吐量工作,缩短读取时间,提高了整个系统的效率。     

双时隙动态二进制搜索RFID防碰撞算法

在二进制搜索算法的基础上引入时隙的思想,提出了一种新的防碰撞算法:双时隙动态二进制搜索防碰撞算法.该算法利用阅读器堆栈形成进一步搜索命令;响应标签分为两个子集,并分别在两个时隙发送数据信息,一次搜索最多可识别4个标签.仿真结果表明:新算法减少了搜索次数和识别时间,提高了RFID系统的性能.     

射频识别系统的防碰撞算法研究

电子标签防碰撞是RFID系统中一个关键问题.在射频识别系统中,当阅读器作用范围内有多个标签同时向阅读器发送数据时,会产生冲突,必须采用一种防碰撞算法解决这种冲突.在分析典型的二进制及动态二进制防碰撞算法基础上,采用了一种新的防碰撞算法.经实验证明,该算法能有效解决射频识别系统中多目标识别的防碰撞问题.     

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.     

改进型动态时隙冲突跟踪树标签防碰撞算法

射频识别RFID(Radio Frequency Identification)系统内的读卡器在识别大数量标签时常因信号的碰撞而导致系统识别效率降低.动态时隙冲突跟踪树算法DSCTTA(Dynamic Slots Collision Tracking Tree Algorithm)采用动态时隙应答机制可减少前缀开销和迭代开销,但会产生大量空闲时隙.本文将DSCTTA和比特转换方式(BCM)相结合,得到改进型动态时隙冲突跟踪树标签防碰撞算法(IDSCTTA)以防止标签冲突,加快标签识别速度.理论分析及仿真结果表明,IDSCTTA不仅具有DSCTTA的全部优点,而且能够有效地减小识别时延和提高时隙效率,并且标签数目越大,算法性能越优越.     

基于连续时隙预测的帧时隙Aloha防碰撞算法

在射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）系统中,针对EPC C1G2协议的Q算法中Q值调整的不灵活性及对空闲时隙和碰撞时隙处理上的缺点,提出了一种基于连续时隙预测的帧时隙Aloha防碰撞算法.通过马尔可夫时隙状态模型,分析不同连续时隙状态下帧长与标签数的关系,提出连续时隙预测机制和自适应散列方案.有效地减少了无效时隙的出现,实现了读取阶段的时隙多数为成功时隙.仿真结果表明,本文提出的算法能够灵活地调整帧长,有效提高吞吐率,降低传输延时和开销,为物联网（Internet of Things,IoT）的海量数据信息完整性问题提供了合理的解决方案.     

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.     

改进型RFID自适应标签识别算法

基于碰撞识别算法系列,提出改进型自适应标签识别算法(Improved Adaptive Collision Tree Algorithm,IACT).算法通过优化查询前缀,消除了自适应碰撞标签识别算法在四叉树搜索产生的空时隙查询,从而减少了算法的时间复杂度,提高识别效率.通过理论推导和计算机仿真可知,该算法比自适应标签识别算法(Adaptive Collision Tree Algorithm,ACT)有着明显的优化.     

一种自适应的无线射频识别系统中的防冲突算法(英文)

A novel anti-collision algorithm in RFID wireless network is proposed.As it is put forward on the basis of collision tree(CT)and improved collision tree(lCT) anti-collision protocols,we call it adaptive collision tree protocol(ACT).The main novelty of this paper is that the AD strategy is introduced and used in ACT to decrease collisions and improve the tag system throughput.AD strategy means that query strings will divide into two or four branches adaptively according to the label quantity.This scheme can decrease both depth of query and collision timeslots,and avoid producing too much idle timeslots at the same time.Both theoretical analysis and simulation results indicate that the novel proposed anticollision protocol ACT outperforms the previous CT and ICT protocols in term of time complexity,system throughput,and communication complexity.     

改进型自适应多叉树防碰撞算法研究

 文章在自适应多叉树防碰撞算法的基础上,通过优化阅读器所发送前缀的方法,提出了一种改进型自适应多叉树(IAMS)防碰撞算法.该算法通过计算碰撞因子来动态地选择搜索树的叉数,并对四叉树的查询前缀进行优化,从而避免了大量的空闲时隙.文章通过数学分析,准确地描述了IAMS算法识别标签所需的时隙数.仿真结果表明,改进型自适应多叉树防碰撞算法具有更快的识别速度和更高的系统吞吐率.     

基于最优化原理的RFID系统中的ALOHA防碰撞算法研究

无线射频识别(RFID)系统中的多个标签同时应答时会引起数据碰撞现象,使阅读器能正确读取信息所使用算法称为防碰撞算法.本文研究了目前RFID系统中常用的防碰撞算法,包括时隙ALOHA(S-ALOHA),纯ALOHA(P-ALOHA)和帧ALOHA(F-ALOHA),同时基于最优化原理对ALOHA防碰撞算法进行了改进.仿真结果表明采用最优化原理改进的ALOHA算法相比较现有RFID系统中常用的ALOHA防碰撞算法有明显的优越性,使得系统获得最佳的传输时隙及数据包大小,得到高吞吐率,低错误率,从而提高系统的工作效率.