论文摘要
无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种非接触数据自动采集技术,它以空间电磁波为传输媒介从而达到双向通信、自动识别的目的。由于具有工作环境要求低,自动高速识别,准确实时批量,成本低、寿命长,更适合与各种自动化处理设备配合使用等显著优点,RFID被称为第三代识别技术,是目前发展最为迅速、潜力最大的新兴技术之一。标签防碰撞技术是射频识别系统的关键技术之一,它决定着系统的识别速度和识别效率,是实现多目标快速识别这一RFID发展趋势的前提条件。本文首先简述了RFID的一些基本概念,然后介绍了RFID的碰撞问题和当前流行的标签防碰撞算法。在总结分析查询树算法、动态查询树算法、二进制搜索算法等确定性标签防碰撞算法的基础上,针对研究得出的结论,给出了两种新型确定性标签防碰撞算法:分层深度搜索树形算法和基于BIBD(6,4,3,2,1)的确定性防碰撞算法。分层深度搜索树形算法是在动态查询树算法基础上给出的新型算法。由于采用了深度搜索、堆栈记忆、后退机制的原则,阅读器和标签不需重复发送已知信息,最大化的减少了传送冗余信息的数量。系统不采用Manchester编码,提高了一倍的传码效率。算法查询时间随标签增加慢速线性增长,尤其适用于标签数量多、标签ID长度较长的识别环境。基于BIBD(6,4,3,2,1)的确定性防碰撞算法是以二进制搜索算法和平衡不完全区组设计BIBD(6,4,3,2,1)为基础的新型算法。将标签分节,每节只包含BIBD(6,4,3,2,1)的子集。由BIBD(6,4,3,2,1)子集的特性,阅读器能迅速判断出存在的子集情况。系统通过逐节识读达到快速识别的目的。数学分析和仿真结果表明本文给出的两种新型算法性能显著优于既有经典确定性算法,尤其适用于多标签RFID应用环境。文末简要介绍了阅读器碰撞问题并给出了一种简单的时序开关防碰撞方法。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 研究背景与意义1.2 国内外研究及应用现状1.3 本文的研究内容与组织结构第2章 RFID系统及碰撞问题2.1 RFID系统2.1.1 射频识别系统组成2.1.2 基本工作流程2.2 RFID系统分类2.2.1 有源和无源系统2.2.2 耦合类型2.2.3 数据传输原理2.3 RFID标准及标准化组织2.3.1 ISO/IEC标准体系2.3.2 EPC global标准体系2.3.3 Ubiquitous ID中心相关标准2.3.4 中国标准情况2.4 RFID防碰撞算法概述2.4.1 RFID系统的碰撞形式2.4.2 基本的防碰撞算法2.4.3 两类重要的标签防碰撞算法第3章 概率性标签防碰撞算法3.1 ALOHA算法3.2 时隙 ALOHA算法3.3 动态时隙 ALOHA算法3.4 FSA及 DFSA算法3.5 本章小结第4章 分层深度搜索树形算法设计4.1 曼彻斯特编码4.2 查询树算法4.3 动态查询树算法4.4 分层深度搜索树形算法设计思想4.5 分层深度搜索树形算法设计4.5.1 算法命令及硬件设置4.5.2 算法描述4.5.3 算法性能数学分析4.5.4 算法性能仿真分析4.5.5 算法特点及改进4.6 本章小结第5章 基于BIBD（6,4,3,2,1）的确定性防碰撞算法设计5.1 二进制搜索算法5.2 二进制搜索算法的改进算法5.3 基于BIBD（6,4,3,2,1）的确定性防碰撞算法设计思想5.4 基于BIBD（6,4,3,2,1）的确定性防碰撞算法设计5.4.1 算法命令及描述5.4.2 算法性能数学分析5.4.3 算法性能仿真分析5.4.4 算法特点及改进5.5 本章小结第6章 阅读器碰撞问题6.1 概述6.2 阅读器碰撞问题的研究方法6.3 DCS算法和 Colorwave算法6.3.1 DCS算法6.3.2 Colorwave算法6.4 分时轮询阅读器防碰撞设计6.5 本章小结结论致谢参考文献攻读硕士学位期间发表的论文
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