RFID防碰撞技术研究

论文摘要

射频识别（RFID）技术是公认的十大重要技术之一,具有快速、实时、准确采集与处理信息的特点,在生产、零售、物流等各个行业有着应用广泛。近年来,随着RFID技术在无线短距离通信中的迅速发展,将RFID技术与短距离无线通信中的其他技术相结合己成为一个新的研究热点。针对现有无源RFID系统中标签防碰撞算法存在的不足,本文从概率性和确定性两个方面对防碰撞类算法进行了研究。主要工作如下:1、介绍了无源UWB-RFID系统,对UWB-RFID系统的基本概念、发展前景、工作原理、相关理论、关键技术进行简单介绍,并对系统的关键技术之一——标签防碰撞算法进行了重点讨论。介绍了RFID技术中现有两类标签防碰撞算法,即概率性防碰撞算法和查询树的确定性防碰撞算法,并对现有若干算法的性能以及特点进行了分析与总结。2、在概率性防碰撞算法（帧时隙ALOHA）基础上,提出了基于UWB多路检测的防碰撞算——AURAC算法。该算法结合多路检测技术与时隙的动态分配方式,降低碰撞率。实验表明AURAC算法系统的识别效率可达70%以上,较之现有的概率性防碰撞算法有更高的识别效率。3、针对查询树防碰撞算法在大量标签识别中效率偏低的问题,本文提出了一种改进的查询树防碰撞算法。该算法对ID信息进行拆分,用并行查询的方式增强系统抗碰撞能力,实验表明所提出的算法较之现有的查询树防碰撞算法识别速率可提高一倍,能更好地优化系统性能。本文对无源RFID系统中两类标签防碰撞算法进行了有效的探索与尝试,提出了解决海量标签识别问题新的方法,理论分析与实验结果表明本文算法能够较为有效地解决相应问题,是对现有标签防碰撞算法的有益改进和补充,。对于推进RFID技术的理论研究和实用化具有一定的理论价值与应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 RFID技术概述
• 1.2 防碰撞技术简介
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文主要工作
• 2 UWB-RFID系统
• 2.1 UWB-RFID系统模型
• 2.2 无源UWB-RFID系统组成
• 2.3 无源UWB-RFID系统工作原理
• 2.4 UWB-RFID数据调制
• 2.5 多用户检测
• 2.6 本章小结
• 3 概率性防碰撞算法及仿真
• 3.1 概率性防碰撞算法
• 3.2 经典ALOHA类标签防碰撞算法
• 3.3 适合少量标签环境的国际标准Q算法
• 3.4 海量标签识别的若干算法
• 3.5 本章小结
• 4 基于UWB技术的概率性防碰撞算法研究
• 4.1 UWB的碰撞问题
• 4.2 基于UWB的多路FSA算法（M-FSA）
• 4.3 UWB-RFID系统自适应UWB-RFID防碰撞算法
• 4.4 不同检测能力对AURAC算法的影响
• 4.5 本章小结
• 5 查询树防碰撞算法的研究与改进
• 5.1 引言
• 5.2 确定性防碰撞算法
• 5.3 查询树（Query Tree Algorithm，QT）算法
• 5.4 动态查询树DQT与返回式查询树BQT算法
• 5.5 IPA算法
• 5.6 改进算法
• 5.7 本章小结
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文目录
• 致谢
• 附录1