一种基于ISO 18000-6B标准的RFID防碰撞算法

在射频识别（RFID）系统中,防碰撞算法用来确保读写器工作范围内的所有标签被正确识别。本文在树形搜索算法的基础上,提出了一种有效的防碰撞算法来提高RFID系统的性能。该算法性能的提升依赖于读写器查询方式的建立和碰撞位数据的映射。在算法的设计中考虑了平均请求周期、传输数据的长度和能量效率等指标。仿真结果表明,该算法在时间复杂度,通信开销和能量效率这三个性能指标上有显著的提升。     

基于CDMA技术的新型防碰撞算法

标签碰撞是射频识别（RFID）技术的常见问题,该问题影响了RFID系统通信过程中数据传输的完整性.在分析已有防碰撞方法的基础上,根据帧时隙分组ALOHA算法,结合码分多址技术,提出了新型的标签防碰撞算法.该算法能够有效减小标签之间的碰撞概率,缩短读写器操作时间,提高吞吐率,很适合应用于具有较大数量标签的RFID系统中.     

超高频RFID读写器设计

为满足市场需求,提高读写器读写效率,降低成本,提出了一种基于ISO/IEC 18000-6C的射频身份识别(RFID)读写器方案.该读写器适用于超高频段,支持跳频,发送通路来用射频发送芯片,接收回路采用相关解调,用分离元件搭建,成本较低,结构简单,易于实现.采用随机槽时隙陈计数器算法进行防碰撞设计,在多标签环境下能够识别标签,并与其成功通信.相对于采用传统随机碰撞算法的读写器,此读写器能够在多标签环境下顺利读取标签,防碰撞性能具有一定提高.     

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.     

RFID防碰撞时隙应变协处理算法研究

射频识别(Radio Frequency IDentification,RFID)技术具有同时识别多个标签的能力.由于标签随机占用信道会使响应信号发生混叠,当大量的标签在读写器感应区域内同时响应势必会引起标签碰撞问题,严重影响了RFID的系统吞吐率.为进一步提高RFID系统吞吐率,在不增加标签端算法复杂度和硬件的条件下,本文提出了预设调整盘存周期的差分门限、时隙前向检测后向预测和二进制散列的方法,协同处理当前时隙和下一个时隙的标签响应情况.利用预设差分门限的方式避免读写器进行浮点运算,同时通过时隙前向检测和后向预测的方法提前判别当前时隙和下一个时隙的标签响应情况,然后快速跳过当前空闲时隙和下一个空闲时隙,并对在当前碰撞时隙和下一个碰撞时隙响应的标签实时进行二进制散列.通过盘存周期调整方式比较、时隙散列方式对比、识别时延与吞吐率比较三个仿真实验,结果显示改进的算法提高了读写器的计算效率,明显减少了无效时隙占用信道的时间,RFID系统吞吐率可提高到52%以上.     

UHF射频读写器的设计

为满足市场需求,提高读写器的读写效率,提出了一种超高频读写器的设计方案,介绍了读写器的系统硬件结构,在此基础上阐述了RFID读写器的软件设计流程以及防冲撞算法的实现。相对于采用传统随机碰撞算法的读写器,此读写器适用于超高频段,能够在多标签环境下顺利读取标签,防冲撞算法性能具有一定的提高。     

UHF射频读写器的设计

为满足市场需求,提高读写器的读写效率,提出了一种超高频读写器的设计方案,介绍了读写器的系统硬件结构,在此基础上阐述了RFID读写器的软件设计流程以及防冲撞算法的实现。相对于采用传统随机碰撞算法的读写器,此读写器适用于超高频段,能够在多标签环境下顺利读取标签,防冲撞算法性能具有一定的提高。     

超高频RFID系统中一种可行的时间最优防碰撞算法

动态帧时隙ALOHA(DFSA)算法是一种应用广泛的防碰撞技术,主要用于解决超高频(UHF)射频识别系统(RFID)中的标签碰撞问题.在DFSA算法中,读写器需要准确估计剩余标签数并设定一个新的帧长度来识别这些标签.因此,碰撞检测(CD)和标签剩余数估计在DFSA中起着关键性的作用.现有的碰撞检测方法并不能足够有效的用于检测碰撞并导致识别性能的下降.为了减少计算量和提高识别性能,本文提出了一种有效的防碰撞算法,该算法结合了碰撞检测和待识别标签数估计方法,使得性能更加高效.理论分析和仿真结果表明,该算法的性能要优于现有的同类算法,这非常有助于设计一种快速而高效的读写器.     

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.     

基于MATLAB的RFID空中接口数据分析

通过MATLAB对实时频谱仪采集的RFID读写器与标签通信的射频信号原始数据样本离线读入,实现了对读写器命令、标签响应数据的时域、频域和解码分析,验证读写器、标签射频信号是否满足协议的一致性。由于仅使用了仪器采集的原始I/Q信号,具体分析工作通过MATLAB编程完成,最大程度地减少了对仪器的依赖,同时能针对不同空中接口协议适当修改源码,提高了读写器标签射频信号数据分析的灵活性。这种方法对分析不同的RFID空中接口数据具有较强的通用性。     

Analysis of RFID air interface data

通过MATLAB对实时频谱仪采集的RFID读写器与标签通信的射频信号原始数据样本离线读入,实现了对读写器命令、标签响应数据的时域、频域和解码分析,验证读写器、标签射频信号是否满足协议的一致性。由于仅使用了仪器采集的原始I/Q信号,具体分析工作通过MATLAB编程完成,最大程度地减少了对仪器的依赖,同时能针对不同空中接口协议适当修改源码,提高了读写器标签射频信号数据分析的灵活性。这种方法对分析不同的RFID空中接口数据具有较强的通用性。     

一种基于碰撞位指示的射频识别标签防碰撞算法

多标签碰撞是射频识别(RFID)技术在推广应用中必须克服的一个问题。针对目前RFID标签防碰撞算法存在识别效率低的不足,该文提出一种基于碰撞位指示的RFID标签防碰撞的碰撞位指示算法(CBIA)。通过跟踪待识别标签的碰撞位,采用碰撞位编解码技术,对待识别标签进行重复分组,直到所有标签都被正确识别。算法通过确定性分组,避免了空闲时隙的产生。仿真结果表明,采用CBIA算法的多标签识别系统,吞吐率可以达到每时隙0.7个标签,CBIA算法识别效率优于优化查询跟踪树算法(OQTT)和碰撞跟踪树算法(CTTA)算法。     

基于对数谱射频指纹识别的RFID系统信息监控方法

针对常规RFID系统对信息控制的不足,提出了一种基于辐射源识别的无源RFID系统的信息监控方法。采集无源RFID标签的辐射射频信号,变换为新的对数谱射频指纹,并进行特征提取与识别,获得标签身份真伪结果;把射频指纹等集成到读写器应用层协议,实现标签与读写器之间信息的控制。建模、仿真与实验表明,对数谱射频指纹仅由标签的频偏与冲击响应决定,具有稳健性等;给出了融合提出指纹的RFID系统挑战——应答认证协议实例。提出方法不仅能增强标签与读写器的认证安全强度,而且能实现通信中标签的身份监控,对于解决密钥泄漏检测公开问题也有一定贡献。     

一种基于RFID技术的室内定位系统设计

针对室内无线区域定位的需求,设计了基于有源RFID(Radio Frequency Identification)技术的无线定位系统。RFID读写器和标签系统均采用低功耗MCU芯片PIC16F877A作为核心控制单元,以低功耗无线射频收发器芯片CC2500为核心配合外围滤波器和天线等构成系统的通信单元。在读写器与标签进行数据通信的过程中,通过获取RSSI(Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示)信号推测出读写器与标签之间的距离,在获得来自于多个具有固定位置信息的标签的RSSI信号后,可以实现对读写器的无线定位。实验结果表明,该系统在室内环境中能够实现较高精度的无线区域定位。     

多枝查询树协议在解决射频识别碰撞问题中的应用

数据碰撞是影响射频识别(RFID)系统识别效率的主要因素。目前,常用的防碰撞算法是ALOHA算法和二进制树搜索算法,但这两类算法都还不能完全解决标签碰撞问题,尤其是当待识别的标签数量较大且标签ID序列号较长时,识别速度相当慢。为此提出一种多枝查询树协议,采用均衡不完全区组设计(BIBD)对标签ID进行编码,并用16位的BIBD码作为读写器查询前缀符号。理论分析和仿真结果表明,这种协议的性能较传统的防碰撞协议有明显改善。     

RFID系统多标签碰撞检测方法探索与测试

文章提出一种适用于时隙ALOHA随机型防碰撞算法的RFID多标签碰撞检测方法，通过步骤1对标签回波信号的帧头数据做相关运算，以及步骤2对回波信号的功率谱进行判决来判断返回标签是否发生碰撞。仿真测试结果表明，该方法检测的误判率不超过1％。     

LRST：低冗余搜索树防碰撞算法

针对RFID标签防碰撞树型算法在识别过程中因询问命令过多、过长而产生大量冗余数据导致通信开销过大的问题,在后退式动态搜索树算法的基础上提出一种低冗余搜索树防碰撞算法（LRST）：为减少询问次数,提出了“一问两答”询问方式,即碰撞标签根据最高碰撞位比特分别在第一个时隙或第二个时隙响应;为减小询问命令的长度,用计数器替代标签中的前缀匹配电路,使算法不再需要前缀作为询问命令的标识参数;此外,提出的预测识别和标签屏蔽机制可节省不必要的询问。理论分析和仿真结果表明,通信开销大大降低。     

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.     

分组自适应多叉树RFID防碰撞算法研究

提出了一种基于分组自适应多叉树的RFID防碰撞算法,该算法将标签分为多组并按分组处理标签,减少同一时刻同时响应的标签的数目,从而减少碰撞发生的概率,对同一分组的标签,按照碰撞因子自动选择动态二叉树或动态四叉树搜索,同时采用后退策略。仿真结果表明,该算法在平均查询次数及传输数据量上较其他算法都有较大提高.     

分组N叉跟踪树型RFID防碰撞算法研究

针对无线射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)标签多路访问产生的信号碰撞问题,提出了基于碰撞位跟踪的分组N叉跟踪树型RFID防碰撞算法(CBGN,Collision Bit Tracking Tree Algorthm Based on Grouping N-ray).利用极大似然位估算法(MLE,Maximum Likelihood Bit Estimation)估算应用环境下标签的数量.在MLE基础上根据标签标识(ID)将标签分配在不同分组内,并利用N叉树识别分组后的标签,CBGN算法通过分组及N叉识别两种策略相结合来降低碰撞概率及识别延时.最后,以通信复杂度为基准对不同N叉树下的最优分组系数进行了推导,从而获得最优N值及对应分组系数.理论分析和仿真实验表明,CBGN算法具有鲁棒性好和通信复杂度低的特点.