RFID系统标签防碰撞的研究与改进

RFID系统中标签碰撞是一个常见问题。为解决该问题,基于Gen-2协议提出了一种改进算法,该算法考虑到阅读器对碰撞时隙和空闲时隙的响应时间不同,运用两个不同的C值动态调整Q值,并在碰撞的情况下对时隙进行局部调整,减少了标签的识别通信次数,提高了系统吞吐率,并通过仿真得到验证。     

ISO 18000-6C标准的防碰撞算法研究

为了解决超高频频段下的无源RFID标签批量识别时的多标签碰撞问题,在时隙随机算法的基础上,提出了一种新的方法.该方法采用随机计数器值Q这个重要参数分析算法结果,通过改变Q值从而改变每个识别周期系统能识别的标签个数.选择恰当的Q值在识别时间和识别标签数之间找到平衡点,得到算法的优化.     

EPC Gen2标准防碰撞方案的研究与改进

EPC Gen2标准中对防碰撞算法的规定比较灵活,因此设计合理的算法可以较大程度地提高系统的性能。在EPC Gen2标准防碰撞机制的基础上,针对其在附录中推荐的Q值调整算法及多标签读取过程中的一些不足,提出了新的Q值调整算法及改进的时隙随机Aloha算法。仿真结果显示,改进后的算法可增加系统吞吐率,降低标签识别延时,表现出良好的性能。     

新型Q值防碰撞算法在RFID系统中的研究

RFID系统在某些应用领域中需要高效的标签识别算法。针对标签数目不固定且数量变化范围大的情况下,多标签同时回复一个阅读器而产生碰撞丢失标签信息的问题,本文提出一种改进型的Q值算法。在该算法中,阅读器根据变化的标签数目自适应修改Q值,分化C值调整帧长度,极大地提高了标签的识别速度,并减少了读取的误码率,且不会因为数目变化范围大而造成标签识别延时增大。文中详细介绍了算法设计流程,并通过建立数学模型对算法的可行性进行分析,根据统计数据来获得最优算法参数,最后用实际案例进一步证明了该算法在识别大量标签时效率明显优于原Q值算法和自适应帧时隙阿罗哈算法(FSA)。     

一种新型多标签估算方法

结合动态帧时隙算法的理论分析与多标签估算的数学建模,并在EPC协议的基础上对选择Q值估算方法和泊松估算方法进行仿真分析,总结两种方法性能的优劣,提出了一种新型多标签估算方法,旨在解决剩余多标签估算准确性低的问题。仿真结果表明,新型估算方法在估算标签数目上的性能更优,减少了总时隙数目,从而提高了系统的时隙利用率。     

RFID中基于EPC G1G2的DTJ-ALOHA防碰撞算法仿真

针对EPC G1G2标准中的动态帧时隙防碰撞算法,在标签数量较多时,会导致Q值频繁的更改,从而增加了阅读器的负担等问题,提出一种以碰撞、空闲和成功时隙的差值,作为判断Q值改变门限的DTJ(Devalue Threshold Judgment)-ALOHA算法。通过Matlab仿真与EPC中算法做对比,验证了DTJ-ALOHA算法无论在Q值改变次数、平均吞吐率,还是阅读器的开销上都优于常见改进算法。     

新型RFID防碰撞Q值算法研究

RFID技术是物联网的重要技术,想要实现大规模的应用,关键在于提升系统的效率。为此,提出了一种新型RFID防碰撞Q值算法,将原Q值算法中对Q取整改为对2Q取整,使得调整后的帧长更贴近理论最佳值,从而有效地缩减了收敛时间,提高了时隙利用率。经比较,改进算法的实际吞吐率保持在较高水平（平均值为0.311 3）,总时隙数较原Q值算法减少了26.7%。     

射频识别系统冲突防范算法

射频识别是物联网技术的核心,标签冲突问题是射频识别必须要解决的一个关键问题．针对射频识别系统中的标签冲突问题,分析了Aloha算法及其改进算法．提出了一个基于FibonacciNumber的动态帧时隙Aloha改进算法,并建立了动态调整帧长的策略．仿真结果表明该算法能提高系统的吞吐率和系统负载．     

静态环境中分组ALOHA防碰撞算法研究

为解决射频识别技术RFID中大数量标签防碰撞问题,针对静态环境下标签数目的可预知性,提出一种适用于静态环境中的大数量标签防碰撞算法。在避开了动态帧时隙DFSA算法面临的难点同时,将二进制树形分解思想引入到基本帧时隙BFSA算法中,根据标签的有效编码位对标签进行分组,再分别对每组标签采用基本帧时隙BFSA算法。借助Matlab软件进行仿真实验,结果显示采用改进的算法后,标签发生碰撞的几率减小。     

RFID动态帧时隙防冲撞改进算法研究

射频识别系统中多个标签同时应答会引起数据碰撞。为解决标签碰撞问题,考虑到动态帧时隙算法中标签估计误差对系统效率的影响,提出一种基于动态调整帧时隙的改进算法——FBC_DFSA(Feedback Check_Dynamic Frame Slot ALOHA)。该算法在使用估计方法进行标签检测的基础上,将反馈每轮的检测结果与估计值相比较,然后根据误差结果适当地调整下轮的帧长,从而改善吞吐率。仿真结果证明,该算法进一步改进了动态帧时隙算法的性能,特别是当标签量较大时效率更加稳定。     

分类响应限制的RFID防碰撞方法及应用

无线射频识别(RFID)在校园一卡通系统中已获得普遍使用.因为校园学生众多,情况比较繁杂,读写器碰撞与标签碰撞问题会导致较低的系统识别率,也将成为一卡通系统应用中的突出问题.针对此问题,对RFID防碰撞的动态帧时隙算法进行了改进,该算法通过分类响应限制标签个数,进而能够在标签数量很多的情况下提升系统的识别率,尤其适合应用在短时间内需要大量识别标签的校园一卡通应用环境中.仿真实验结果证明,该算法在短时间内进行大量RFID标签识别比传统时隙算法具有更高的效率.     

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。     

Distributed load-balancing algorithm for fast tag reading

The radio frequency identification (RFID) technology has gained a lot of recent interests because it has been widely recognised as a foundation technology for the ‘Internet of things’. In current multi-reader RFID systems, readers work with fairly less cooperation and are responsible to retrieve data from different number of tags individually, which results in large reading time of obtaining all tag data. In this paper, a fast tag reading problem in multi-reader RFID systems with the goal of obtaining all tag data by using minimum reading time is studied. A distributed load-balancing algorithm based on diffusion method is proposed to solve the problem by migrating tags from highly loaded reader to lightly loaded reader. The simulation results demonstrate the effectiveness and efficiency of proposed algorithm.     

嵌入式无线频率识别设备的设计与实现

为了降低RFID系统标签的冲突几率,优化RFTD系统的效率,设计并实现了一个基于XScale处理器的嵌入式无线频率识别设备(radio frequency identification device)的读写器系统.该系统的RFID阅读器封装了底层的硬件驱动,功能模块扩展方便,实现了对电子标签的识别功能.该系统优化了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法,有效地避免了电子标签数据冲突,降低了RFID系统中数据碰撞的概率,提高了电子标签系统的识别效率和稳定性.实验数据表明了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法的有效性.     

自适应树形分组的盲分离射频识别系统防碰撞算法

针对单天线射频识别(RFID)系统中阅读器不能同时识别多个标签造成标签识别率较低的问题,结合多天线技术及基于标签ID号序列的二叉树时隙分组提出了一种自适应树形分组的盲分离RFID系统防碰撞算法.首先根据RFID系统中天线的个数调整阅读器查询码码长并发送查询信号,将符合条件的响应标签分配到相应的时隙中,使每一个时隙中的标签数小于或者等于阅读器的天线数,满足盲源分离(BSS)的多天线系统识别标签的条件,从而达到同时且快速识别多个标签的目的.仿真结果表明,与同样采用多天线技术的基于位隙动态分组的盲分离(BSDBG)算法相比,当天线个数为4~32时,所提算法的标签识别速度提高了20%~69%,标签识别率提高了60%~88%,同时该算法复杂度低,硬件开销小,实现相对简单,有利于推广和使用.     

面向EPC Gen2标准的RFID标签分组多位隙并行识别协议

在分析EPCglobal UHF class1 generation2和基于DFSA协议的高速标签识别算法的基础上,采用位隙FSA协议标签响应标志位隙的设置方法,通过在标签上设置一个组位隙响应标志字,提出了一种EPC Gen2 标准下的RFID标签分组多位隙并行识别协议GMBPIP,设计了一条新的分组查询命令和基于DFSA的多组标签并行识别协议流程,从理论上了分析GMBPIP协议的性能,并使用EPC Gen2 标准协议时间参数进行了仿真实验。结果表明,GMBPIP协议在不增加标签太多计算负担的情况下,能够在EPC Gen2标准下有效降低时隙空闲率和冲突率,提高了标签的识别率、时隙利用率;平均识别率不仅突破了帧时隙ALOHA协议最高36.8%的瓶颈,而且高于目前文献所述同类算法的性能指标,达到了70.95%~81.61%。GMBPIP可以作为低成本RFID系统高速识别大量被动标签的支撑协议。     

一种新的RFID传感系统的防碰撞算法的研究

标签碰撞是射频识别RFID传感系统中常见问题,为了解决这个问题提出了一种新的非线性自适应Q值算法.非线性自适应Q值算法是在一次识别标签过程中非线性自适应改变参数Q值大小来解决标签数目不固定,且变化范围很大情况下的防碰撞问题.文章给出了算法的详细流程,并通过ReaderSim程序来仿真验证了算法的正确性.     

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。     

基于牛顿迭代法的RFID标签数量估计算法

ALOHA算法是一种被广泛采用的射频识别(RFID)标签防碰撞算法,要提高它的识别效率,算法帧长必须根据标签数量自适应调整,因此标签数量估计的准确性十分重要。针对已有标签估计方案存在的误差大问题,提出一种基于牛顿迭代法的标签数量估计算法(NIATE)。首先,根据标签数量与帧长的数量关系确定一个调节因子;其次,研究标签识别过程中成功时隙占总时隙比例,得到调节因子与所占比例的关系;最后利用牛顿迭代法求解得出准确的标签数量。仿真结果表明,NIATE算法在不同标签数量情况下,相比现有主流算法具有较好的自适应能力,标签估计平均误差更小,从而减少了识别所有标签所需的总时隙数,提高了系统吞吐率。