可并行识别的分组动态帧时隙ALOHA标签防碰撞算法

该文针对现有动态帧时隙ALOHA标签防碰撞算法的系统吞吐率低、算法效率低等问题,提出一种可并行识别的分组动态帧时隙ALOHA(PIGDFSA)标签防碰撞算法。该文以实验为基础,探索了待识别标签数、标签分组数、帧长对系统吞吐率与标签碰撞率的影响,研究了提升系统吞吐率与降低标签碰撞率的策略与方法。结合射频识别(RFID)的多天线系统,引入FastICA技术,从而实现碰撞时隙重新定义,并以此为基础,利用未识别标签数目自适应确定分组数与帧长。仿真结果表明：PIGDFSA算法在标签数达到2000时,算法吞吐率仍能稳定在92%以上,与FSA-256, GDFSA, BSDBG等算法相比具有更高的算法吞吐率,更少的空隙时隙,更高的算法效率。     

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.     

一种改进的RFID标签防碰撞算法

在已有RFID标签防碰撞ALOHA算法基础上,提出了一种改进的带中断机制的动态帧时隙ALOHA(ⅡDFSA)算法,一方面通过优化设置系统效率临界因子和参考碰撞时空比,比较系统效率判断是否改变帧的大小;另一方面通过比较碰撞时空比来判断帧大小的改变方向,从而有效降低标签识别时间,提高识别效率。计算机仿真结果表明,与传统的动态帧时隙ALOHA算法相比,当标签数低于200和高于800时,采用ⅡDFSA算法可以有效降低系统总识别时间,提高系统效率。当标签数介于200~800之间时,与传统的动态帧时隙ALOHA算法相当。     

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.     

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。     

无空闲时隙并行识别动态多叉查询树算法

针对无空闲时隙的动态多叉查询树RFID防碰撞算法在标签识别过程中吞吐量不稳定和识别效率低的问题,提出一种无空闲时隙并行识别动态多叉查询树算法。该算法利用同步正交码(WALSH)作为扩频码的码分多址技术,实现在单一时隙并行识别多个标签的功能;通过跟踪碰撞标签的碰撞位,预测标签分布,消除不存在的标签分支;使用后退查询方式减少数据传输位数,提高识别速度。理论分析和仿真结果表明该算法具有较少的总时隙数和较高的系统吞吐量。     

基于动态帧时隙Aloha的防碰撞算法研究

在RFID系统中,多标签同时存在会引发标签碰撞问题,文章首先分析已识别标签的情况,对剩余标签的个数进行了估计,并依此动态匹配最佳帧长。为了进一步提高系统的识别效率,构造了合适的哈希函数,将标签集合均匀地映射到帧时隙集合,降低了标签的冲突率。仿真表明,该算法提高了系统的吞吐率和稳定性,对Aloha算法的后续研究工作以及工程实践应用具有一定的参考价值。     

一种基于不等长时隙的射频识别防碰撞算法

该文提出了一种基于不等长时隙的射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)动态帧时隙ALOHA (Dynamic Framed-Slotted ALOHA, DFSA)防碰撞算法。算法考虑到大量碰撞时隙和空闲时隙对系统效率的影响,采用帧内时隙长度不等的优化策略,由时隙优化参数和未读标签数确定帧长,通过优化的切比雪夫不等式法进行标签估计,并基于马尔科夫链分析标签识别过程,来实现读取周期的控制。分析和仿真结果表明,该算法比时隙优化前的DFSA算法效率更高,平均识别时间更短,标签数估计比下限值法、Schoute法和碰撞率法更准确。     

一种基于贝叶斯推理的多标签数量估计方法

针对射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)动态帧时隙防碰撞算法中,初始帧长选择比较敏感的问题,以及RFID动态帧时隙提前停止算法的问题进行了研究,提出了一种基于贝叶斯推断的标签数量估计算法.该算法可以有效利用历史时隙的状态信息,在每个时隙对标签数量进行一次估计.估计的精确度随...     

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.     

Gen2‐Based Tag Anti‐collision Algorithms Using Chebyshev's Inequality and Adjustable Frame Size

Arbitration of tag collision is a significant issue for fast tag identification in RFID systems. A good tag anti‐collision algorithm can reduce collisions and increase the efficiency of tag identification. EPCglobal Generation‐2 (Gen2) for passive RFID systems uses probabilistic slotted ALOHA with a Q algorithm, which is a kind of dynamic framed slotted ALOHA (DFSA), as the tag anti‐collision algorithm. In this paper, we analyze the performance of the Q algorithm used in Gen2, and analyze the methods for estimating the number of slots and tags for DFSA. To increase the efficiency of tag identification, we propose new tag anti‐collision algorithms, namely, Chebyshev's inequality, fixed adjustable framed Q, adaptive adjustable framed Q, and hybrid Q. The simulation results show that all the proposed algorithms outperform the conventional Q algorithm used in Gen2. Of all the proposed algorithms, AAFQ provides the best performance in terms of identification time and collision ratio and maximizes throughput and system efficiency. However, there is a tradeoff of complexity and performance between the CHI and AAFQ algorithms.     

基于模运算标签分类的RFID标签防碰撞识别方法

为了解决射频识别(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,提出一种基于模运算标签分类的RFID标签防碰撞识别方法。引入一种检测信息碰撞的时隙选择信息,对标签所选取时隙的碰撞情况进行分析并估计标签数量;然后对标签EPC编码进行逐级的取模运算,将同余的标签归为一组。各个标签经过K次取模运算后,分为2k组,每组只有发生少量碰撞位的标签。再将标签按照分组对应的时隙发送,碰撞标签采用二叉树后退式算法处理。本方法极大的提高了标签的识别效率,适用于射频识别系统中阅读器对于大量电子标签的快速识别。     

一种减少通信复杂度的RFID搜索树防碰撞算法

针对射频识别搜索树防碰撞算法中通信数据量大、识别时延长等问题,提出了一种减少通信复杂度的防碰撞算法.在标签中引入前缀长度寄存器和响应标志寄存器,在阅读器堆栈区存储前缀个数信息,阅读器通过发送前缀长度信息,对标签进行分类搜索,阅读器和标签不再发送对方已经识别的序列号,有效减少了通信数据量.仿真结果表明,与传统的二叉树搜索防碰撞算法相比,该算法可明显减少系统通信复杂度,提高标签的搜索速率.     

A new anti‐collision protocol based on information of collided tags in RFID systems

Radio frequency identification (RFID) technology has recently become an integral part of a wide range of applications. One of the challenges in RFID systems is the tag anti‐collision issue, for which several anti‐collision tag identification protocols have been proposed. This paper proposes a novel slotted ALOHA‐based RFID tag anti‐collision algorithm which can be employed for tag identification. The main idea of this algorithm is to use the information available in collision slots, called collided data, to identify tags uniquely. For this purpose, the collision slots that include only two tags are selected. Then, the non‐conflict bits in these slots are used to possibly identifying the tags. Because in the proposed algorithm readers use both single slots and also the collision slots for tag identification, the performance is increased significantly compared with other protocols. Results of the study indicate that in the proposed algorithm, the optimal frame size for an individual tag number is equal to the half of tags number and the efficiency of the proposed protocol is improved to about 73%. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于分组动态帧时隙ALOHA防碰撞算法研究

为解决射频识别系统中多标签防碰撞问题,在现有ALOHA算法的基础上提出了一种改进的分组动态帧时隙ALOHA算法。当大量标签同时进入阅读器识别范围内时,算法通过设置一个阈值把要响应的标签分成两组,符合条件的一组去响应阅读器,不符合条件的暂时不响应,该算法通过分组限制响应标签数量达到较高的识别效率。仿真结果表明,该算法在标签数大于256甚至更多时识别效率也能维持在相对较高的数值。     

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.     

基于标签识别码分组的连续识别防碰撞算法研究

标签碰撞增加了射频识别(RFID)系统的时间开销和无源标签的能量消耗,降低了识别速率。该文提出了一种适用于标签识别码连续的防碰撞算法UIG算法,该算法首先根据公司编码和产品编码将所有标签分组,再由产品序列号的碰撞信息生成每组的两个初始标签识别码。最后,通过对初始标签识别码分别连续减1和加1识别出所有标签。性能分析和仿真结果显示,该算法在时间复杂度和通信复杂度上都有很大改善,吞吐率得到了大大的提高。     

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.