基于判决门限的RFID防碰撞Q值算法

标签的识别速度是RFID技术高强度、大规模应用的关键。为了提高射频标签的识别速度,提出了一种基于判决门限的防碰撞算法——QA-DTCI,详细阐述了算法的思想、运算流程和门限阈值的确定方法。在QA-DTCI算法中,读写器增加了两个计数器来分别计算碰撞和空闲时隙的个数,单独处理空闲时隙和碰撞时隙。当检测到碰撞时隙时,碰撞计数器自增;当检测到空闲时隙时,空闲计数器自增;同时对空闲计数器与碰撞计数器进行差值运算并与预设定的门限阈值比较,从而动态调整Q值。仿真结果表明,与QA算法相比,QA-DTCI算法在不损耗系统吞吐率的情况下,识别时延最大缩短了4%、识别速度提高了10%。     

无空闲时隙的动态多叉查询树RFID防碰撞算法

为了提高RFID系统识别标签的效率,提出一种无空闲时隙的动态多叉查询树RFID防碰撞算法DMQT。该算法根据碰撞位的特征动态调整树分裂的叉数,能够有效地减少碰撞时隙。通过跟踪标签的碰撞位来避免不存在标签的分支,从而可以消除空闲时隙。理论和仿真分析可以看到,该算法具有很小的识别时隙和较大的吞吐率,算法性能优于目前存在的RFID防碰撞算法。     

基于B+树的RFID防碰撞算法分析与改进

介绍基于B+树的无线射频识别防碰撞算法,分析不同分裂阶数对识别效率产生的影响。发现随着分裂阶数取值增大,标签分裂过程中产生的碰撞时隙减少但空闲时隙增多,导致算法整体识别效率下降。针对该问题,提出一种改进算法。利用阅读器动态控制标签的分裂过程,使碰撞时隙和空闲时隙共同减少。同时考虑到标签的资源限制,不改变标签原有的硬件配置。实验结果表明,改进算法可提高识别效率、减小通信处理开销,适用于标签数量较大的应用场合。     

增强型Q参数混合防碰撞算法

标签碰撞是射频识别系统的关键问题,它增加了系统的时间开销和无源标签的能量消耗,降低了系统识别速率。文章提出了一种增强型Q参数混合防碰撞算法-EQH算法,该算法通过检测一定数目的标签响应时隙的状态,对其中的连续碰撞时隙和空闲时隙的信息进行分析,快速调整帧的大小,同时标签中引入一个特殊寄存器,使分配到每个时隙的标签能够被快速识别,减少了时隙的消耗。性能分析和仿真结果显示,该算法能够快速、准确地估算标签的数目,且具有较高的系统识别率。     

增强型Q参数混合防碰撞算法

标签碰撞是射频识别系统的关键问题,它增加了系统的时间开销和无源标签的能量消耗,降低了系统识别速率。文章提出了一种增强型Q参数混合防碰撞算法——EQH算法,该算法通过检测一定数目的标签响应时隙的状态,对其中的连续碰撞时隙和空闲时隙的信息进行分析,快速调整帧的大小,同时标签中引入一个特殊寄存器,使分配到每个时隙的标签能够被快速识别,减少了时隙的消耗。性能分析和仿真结果显示,该算法能够快速、准确地估标签标签的数目,且具有较高的系统识别率。     

一种基于碰撞因子的RFID标签估算方法

在射频识别系统中,标签数目的精确估算对于动态帧时隙ALOHA反碰撞算法起着关键的作用。基于与已往只能使用查表法和曲线拟合法不同,通过理论推导直接给出了碰撞因子与空闲、成功和碰撞时隙概率之间的数学表达式,给出了一种基于碰撞因子的标签估算方法。该方法计算简单,避免了硬件成本和拟合误差方面的缺点。MATLAB仿真证明,该方法对标签估算准确度以及标签识别速度有较大提高。     

一种双权重参数的RFID防碰撞Q值算法研究

标签防碰撞算法是RFID技术研究的热点,也是高强度、大规模应用的关键。在研究了EPC-C1G2标准防碰撞机制中推荐的Q值调整算法的特点后,针对其不足,提出了一种双参数的Q值调整算法——ODWQA,详细阐述了算法的思想、运算流程和关键参数确定方法。在ODWQA算法中,将单一的调整参数c分解为两个权重参数c1和c2,分别对应着碰撞和空闲两种情况,用来调控碰撞时隙和空闲时隙的个数。接着通过实验分析,确定了在不同Q值条件下权重参数c1和c2的最优取值。最后对ODWQA算法进行了仿真测试,结果表明,该算法能够有效减少碰撞时隙的个数,增大系统的吞吐率,降低标签的识别时延。     

基于排队理论的时隙ALOHA防碰撞算法

针对射频识别技术中存在的标签冲突问题,在时隙ALOHA算法的基础上,提出了一种改进算法.该算法利用排队理论,每次都让排在队首的标签进入空闲时隙,改善了时隙ALOHA射频防碰撞算法的时隙拥堵,这样就能减少时隙中标签的碰撞,并且还进一步对标签的应答建立了数学模型.通过理论分析以及在MATLAB软件上的仿真结果表明,该方法的识别率较高,同时降低了时隙内的碰撞概率.     

基于转换码的双时隙RFID防碰撞算法

针对无线射频识别(RFID)系统中的标签碰撞问题,提出一种基于转换码的双时隙防碰撞算法BSCC。根据标签附加码的信息,标签在不同的时隙响应阅读器。同时该方法通过编码器编码用转换码表示标签识别码,使阅读器更容易读取碰撞信息,对标签进行准确识别。通过数学分析,准确地描述了BSCC算法识别标签所需的时隙数。仿真结果表明,BSCC算法消除了阅读器识别的空闲时隙,减少系统通信量,提高了标签的识别效率。     

一种基于DFSA防碰撞协议的FBF改进算法研究

标签碰撞是射频识别RFID传感系统中常见问题。在研究LowerBound算法和Schoute算法的基础上,提出一种精度较高、计算量很低的防标签碰撞估计新方法,即Rcoll算法,并从仿真结果上进行验证。由于在实际研究防碰撞算法应用中,空闲时隙、成功时隙和碰撞时隙的时长并不相等,推导出在时隙不等长时获得最高效率的方法,并从理论和仿真结果上论证了改进方法的有效性。最后提出一种加入扫描帧的FBF方式,以避免空闲时隙和碰撞时隙的浪费,提高识别的效率。     

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。     

RFID系统中改进的混合查询树防碰撞算法

针对无线射频识别(RFID)技术系统中的标签碰撞问题,采用混合查询树与多叉树结合的方法,提出一种改进的混合查询树防碰撞算法。在QT算法的基础上,通过标签序列生成器判断标签碰撞信息,结合八叉树询问机制,避免空闲周期和延迟时隙产生,减少碰撞以及标签冲突和系统开销。实验结果证明,该算法优于QT、HQT算法,可减少查询次数和系统通信量,改进的混合查询树算法的识别效率较HQT算法提高46.1%。     

基于比特估计的RFID标签数量估计算法

为了进一步提高稠密标签环境中标签估计算法的精度,在分析比较传统的基于比特标签估计算法的基础上,提出一种比特估计的优化算法。首先,基于二项分布理论,利用未被选择比特位的观测值计算空闲比特率;然后,通过确定空闲比特率的阈值,建立稠密标签环境中的标签数量估计模型;最后,推导出标签数量估计值与时隙消耗的数学表达式。仿真结果表明,改进算法的标签估计精度要优于传统的基于比特标签估计的精度,且对于不同规模的标签群,改进算法具有稳定的估计性能。     

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.     

基于动态因子均值的动态帧时隙ALOHA算法研究

动态帧时隙ALOHA算法是基于概率型的ALOHA算法的改进算法。在一定范围内,该算法识别标签时,帧时隙数能够随着标签数量的增加而动态增加;但当识别大量标签时,由于读写器硬件的限制,资源利用率和系统吞吐量大大降低。针对此问题,提出了一种基于动态因子均值估计算法的动态帧时隙ALOHA算法。首先,使用动态因子均值标签估计法对标签数量进行准确估计;然后,使用所提出的动态帧时隙ALOHA改进算法对准确估计的标签进行分组,并按照分组依次进行识别;最后,分别对动态因子均值标签估计算法和应用该标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法进行仿真。仿真结果表明,所提标签估计算法能够对标签进行准确的估计,使估计误差保持在5%的范围内。基于动态因子均值标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法能够保证30%以上的高系统利用率,而且整个识别过程所需的帧时隙数比动态帧时隙ALOHA算法下降了45%左右。     

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。     

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.     

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。     

一种基于码距反演的RFID防碰撞算法

对二进制搜索算法的“单比特碰撞”和ALOHA算法中的时隙机制做了研究,设计出一种基于码距反演的RFID防碰撞算法。不同于传统防碰撞手段中尽量避免多个标签同时接入,新算法通过促进符合“x维码距等于x”原则的ID按位发生碰撞来对标签进行识别,阅读器至少能同时识别三个标签。针对ALOHA算法中普遍存在的空白时隙现象,设计出时隙预定方法,提高了标签接入速度和系统效率。仿真实验表明,新算法及时隙预订方法不仅能加速标签的接入,更能大大优化标签的接入效率。     

盲分离的帧时隙超高频RFID系统防碰撞算法

针对频率范围在860~960 MHz内的超高频(UHF)射频信号,提出一种基于独立成分分析(ICA)和帧时隙的射频识别(RFID)系统防碰撞算法。通过合理的帧时隙数选择可以使每一时隙内的标签数不大于阅读器的天线数,从而可以利用ICA算法实现多标签的同时识别。仿真结果表明,与传统的标签防碰撞算法及基于位隙动态分组的盲分离多标签防碰撞算法(BSDBG)相比,该算法在标签识别率方面具有明显的优势,且随着天线数的增加,算法的识别时间要低于BSDBG算法,进一步验证了将盲源分离技术运用于标签识别的可行性和高效性,在需要高效率和智能化管理的工程领域中具有潜在的应用价值。