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.     

基于多处碰撞位探测的标签防碰撞算法研究

在无线射频识别系统（RFID）中,当阅读器向范围内的标签发送命令以后,标签向阅读器发送反馈信号,当有两个或者两个以上的标签做出了相同的反馈信息,就会产生标签碰撞。解决碰撞问题提高标签识别效率对RFID的应用具有重要意义。针对目前一些已有算法存在查询次数过多且吞吐率不高的问题,该文提出一种基于多处碰撞位探测的标签防碰撞算法(Multiple Collision Bits Detection, MCBD)。该算法通过阅读器发送的探测命令,获取标签发生碰撞位的比特值,再结合查询命令直接识别出标签。仿真实验结果显示MCBD算法降低了识别标签所需的查询次数,提高了吞吐率。该文算法的创新在于可以对单独或者连续的碰撞位都一并处理,充分利用标签的ID信息,对RFID标签识别的研究具有一定意义。     

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.     

一种基于ALOHA的改进RFID防碰撞算法

标签碰撞是无线射频识别(RFID)技术中的常见问题,它使得系统效率降低。ALOHA算法是解决此类问题的重要方法,提出了一种基于ALOHA的改进防碰撞算法,并分别给出了应用该方法处理碰撞时,阅读器和标签各自需要执行的程序步骤。仿真结果表明,该算法具有较高的效率,尤其在标签数量较大时相比动态帧时隙算法(DFSA)消耗时隙更少。     

基于优先级避让的防碰撞算法研究

针对时隙随机分配的非确定性防碰撞算法可能出现的标签饥渴问题,提出了一种基于优先级避让的防碰撞算法。该算法将每一轮的标签识别过程分为标签预约和标签读取两个阶段,并根据标签在读写器作用范围内的驻留时间分配优先级。当预约时隙中出现碰撞时,读写器利用碰撞因子估计标签数量,当判断两个优先级不同的标签同时选择一个时隙时,优先级低的标签将在读取过程中主动避让,从而使对应的读取时隙避免碰撞。理论分析和仿真实验表明,该算法不仅可以有效减少碰撞时隙,提高系统的吞吐率,而且可以较好的解决标签饥渴问题,降低标签的漏检率,特别适用于标签数量大且对漏检率有严格要求的RFID系统。     

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%。     

基于多进制搜索的RFID防碰撞算法

多标签碰撞问题严重影响射频识别系统的识别效率.确定性树形算法作为一种主流的RFID防碰撞算法可以确保读写器正确识别其工作范围内的标签.为了克服现有树形算法的不足,提出了一种标签ID比特编码机制的多进制搜索(QAS)算法.在算法的设计中引入了标签ID比特编码机制,通过这种编码机制读写器可以实现多比特碰撞仲裁,从而减少碰撞时隙,提高识别效率.理论分析和仿真结果表明.QAS算法降低了标签识别过程中的时间复杂度和通信负载,同参考算法相比具有良好的性能.     

超高频RFID系统的CRC分组ALOHA算法优化

标签冲突增加了射频识别(RFID)系统的时间开销和能量损耗,降低了识别速度,随着标签数量的不断增加,冲突更加明显,系统性能急剧下降。为了解决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标签分组的帧时隙ALOHA优化算法。该算法首先通过标签自身携带的循环冗余校验(CRC) 码将标签分组,记录标签组的组号,按照组号的顺序依次识别,从而减少同时响应阅读器命令的标签数量;针对识别过程中的时隙选择冲突问题,可以通过混沌系统产生均匀分布的伪随机数,对进入识别状态的标签随机选择时隙号,使标签在一帧内选择的时隙分布更加均匀,从而减少标签碰撞的次数。与传统算法的对比实验中：当待识别标签数量相等时,优化算法识别完标签所需命令数更少,且所用命令数与标签数目呈近似线性关系;当待识别的标签数量小于256时,优化算法的标签识别速度提高率稳定在50%;当待识别的标签数量大于256时,优化算法能使标签识别速度提高率达80%。理论分析与实验结果表明,优化算法识别标签的速度更快,且随着标签数量的增加,其优势更明显。     

一种二进制树位检测的标签防碰撞算法

针对RFID（radio frequency identification）系统中标签的碰撞问题,提出了一种基于二进制树位检测的RFID标签防碰撞算法,设计了算法实现的详细流程。该算法通过在标签内设置一个计数器,实现后退搜索时相邻树节点标签的激活。读写器发送命令只需检测标签ID的某个比特的电平,标签返回检测位以下的部分ID,可以大幅减少读写器与标签之间的通信量。仿真结果表明此算法比现有的二进制树算法更具优势,能显著提高标签识别的速度。     

基于标签序列号扩展分组的防碰撞算法

射频识别(RFID)标签识别技术普遍应用在物流和零售行业等工业领域.为了解决多标签识别过程中信息传输时延过长的问题,在系统分析了当前多标签识别技术中的关键技术(特别是标签防碰撞技术)的优劣后,提出了一种基于标签序列号扩展分组的防碰撞算法.该算法在曼彻斯特编码的基础上,增加了递归分组的标签识别方法.该方法改变了现有算法中...     

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。     

基于分组处理的RFID标签防碰撞算法

由于现有的确定性RFID标签防碰撞算法存在识别效率不高, 数据交换量大等问题, 提出了一种引入部分响应机制的分组式RFID标签防碰撞算法. 算法采用分组策略与部分响应相结合的方式, 读写器按一定次序依次识别每个分组内的标签, 减少了标签碰撞概率和标签识别数量; 对每个分组内的标签采取部分响应机制进行识别, 能有效减少数据通信量. 仿真结果表明, 该算法相比其他几种算法, 具有识别效率高、数据交换量小等优势.     

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)。     

An Adaptive Memoryless Protocol for RFID Tag Collision Arbitration

A radio frequency identification (RFID) reader recognizes objects through wireless communications with RFID tags. Tag collision arbitration for passive tags is a significant issue for fast tag identification due to communication over a shared wireless channel. This paper presents an adaptive memoryless protocol, which is an improvement on the query tree protocol. Memoryless means that tags need not have additional memory except ID for identification. To reduce collisions and identify tags promptly, we use information obtained from the last process of tag identification at a reader. Our performance evaluation shows that the adaptive memoryless protocol causes fewer collisions and takes shorter delay for recognizing all tags while preserving lower communication overhead than other tree based tag anticollision protocols.     

改进的基于堆栈存储的二进制搜索算法

针对无线射频识别(RFID）系统中的标签防碰撞问题,详细分析典型的二进制算法、动态二进制算法及后退式二进制算法的原理,同时考虑识别次数和传输位数这两方面的性能,提出了一种快速高效的防碰撞算法。通过对标签进行预处理以及在阅读器中设置堆栈,有效地减少碰撞算法中的识别次数和传输冗余信息。仿真结果表明该算法在次数效率和位数效率性能上有较大的提高。     

Tag-Splitting: Adaptive Collision Arbitration Protocols for RFID Tag Identification

Tag identification is an important tool in RFID systems with applications for monitoring and tracking. A RFID reader recognizes tags through communication over a shared wireless channel. When multiple tags transmit their IDs simultaneously, the tag-to-reader signals collide and this collision disturbs a reader's identification process. Therefore, tag collision arbitration for passive tags is a significant issue for fast identification. This paper presents two adaptive tag anticollision protocols: an Adaptive Query Splitting protocol (AQS), which is an improvement on the query tree protocol, and an Adaptive Binary Splitting protocol (ABS), which is based on the binary tree protocol and is a de facto standard for RFID anticollision protocols. To reduce collisions and identify tags efficiently, adaptive tag anticollision protocols use information obtained from the last process of tag identification. Our performance evaluation shows that AQS and ABS outperform other tree-based tag anticollision protocols.     

Cover4

Tag identification is an important tool in RFID systems with applications for monitoring and tracking. A RFID reader recognizes tags through communication over a shared wireless channel. When multiple tags transmit their IDs simultaneously, the tag-to-reader signals collide and this collision disturbs a reader's identification process. Therefore, tag collision arbitration for passive tags is a significant issue for fast identification. This paper presents two adaptive tag anticollision protocols: an adaptive query splitting protocol (AQS), which is an improvement on the query tree protocol, and an adaptive binary splitting protocol (ABS), which is based on the binary tree protocol and is a de facto standard for RFID anticollision protocols. To reduce collisions and identify tags efficiently, adaptive tag anticollision protocols use information obtained from the last process of tag identification. Our performance evaluation shows that AQS and ABS outperform other tree-based tag anticollision protocols     

基于Walsh码的RFID并行识别碰撞树算法

针对大规模标签场景下,改进碰撞树 （ICT）算法中碰撞时隙较多且有多个碰撞位时无法并行识别多标签的问题,提出一种基于Walsh码的RFID并行识别碰撞树（PICT）算法。PICT算法引入Walsh同步正交码与碰撞树协议相结合,对ICT算法中发生多位碰撞时的标签使用Walsh码进行扩频,具有唯一Walsh码的标签通过不同的子信道与阅读器通信,实现多标签并行识别。理论与实验分析表明,PICT算法相比同类算法所需系统总时隙数更少,并且具有更高的系统识别率,适合大规模标签的快速识别。     

一种改进的自适应多叉树防碰撞算法

针对传统自适应多叉树防碰撞算法在标签识别过程中存在的空闲时隙过多、阅读器与电子标签间的通信负载量过大等不足,提出了一种改进的自适应多叉树防碰撞算法( Improved Adaptive division Collision Tree algorithm,IACT)。该算法通过计算碰撞因子决定采用二叉树或四叉树。当采用二叉树时,若阅读器检测到碰撞位只有一位,则无需再次发送命令即可以直接识别出标签;采用四叉树时,阅读器首先发送一命令,要求标签返回最高两个碰撞位对应的编码,然后根据编码得到碰撞信息。在标签中加入计数器,使用最高两个碰撞位和计数器值作为查询命令,响应的电子标签将序列号的后缀信息发送给阅读器处理。算法性能分析和实验仿真表明,IACT算法能有效减少系统总时隙,降低了通信负载开销,提高了标签识别效率。     

基于无源超高频RFID温度标签的温度监测系统

设计一种基于无源超高频(UHF)射频识别(RFID)温度标签的温度监测系统.系统由课题组自主研发的无源超高频RFID温度标签、Speedway R220商用阅读器和上位机应用软件组成,实现了物品身份识别、温度实时测量和显示的功能.为提高温度标签的测温精度,提出了一种自适应功率匹配算法,使得天线扫描范围内的多个标签都能在最佳测温功率下测温.测试结果表明:当温度标签与阅读器天线的距离分别为0.5,1.0,1.5m时,测温误差小于±1℃.