基于RFID的混合型标签防碰撞算法研究

论文摘要

无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,简写作RFID)是一种非接触的自动识别技术。RFID技术革新了追踪产业的发展,它的应用十分广阔。目前,这些应用发展迅速并且越发高效、节能,所以,随着日益增多的标签产品出现,标签读取技术前景宽广。然而,实际上标签读取协议仍面临许多问题。一个主要的难题是标签碰撞,当多个标签同时对一个阅读器产生响应时就会碰撞。在这种情况下,RFID阅读器的标签读取能力低下,并且能耗过多。本文围绕RFID系统标签防碰撞算法展开研究分析。首先分析其研究背景。之后对国内外的研究现状进行分析。再在简单介绍RFID系统结构、工作流程的基础上,重点讨论目前RFID防碰撞算法,对Aloha算法,树型算法及混合型算法进行分析比较。进一步对目前常用的标签防碰撞算法进行仿真分析,在分析已有的防碰撞算法基础上提出一种新算法——基于碰撞反演的混合型算法,并通过MATLAB加以仿真分析及验证。基于碰撞反演的混合型算法充分利用了Aloha算法和树型算法的优点,即结合了Aloha的时隙机制,又采用了树型的碰撞反演。新算法的特点是结合码表的使用,充分利用碰撞,以对后续的时隙进行合理的规划,从而减少碰撞。针对空闲时隙的处理,本算法采用了“提前结束”的方式,减少了空闲时隙的耗时,加快了标签的接入速度。最后通过仿真实验表明,新算法在标签数较多的情况下的确优于目前主流常用的算法,确实加快了标签接入的速度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外RFID研究现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 课题来源
• 1.4 本论文的内容及章节的安排
• 第2章 RFID中的标签防碰撞算法
• 2.1 RFID基本概述
• 2.2 RFID标签防碰撞算法研究现状
• 2.3 时分多址
• 2.3.1 纯Aloha（PA）
• 2.3.2 时隙Aloha（SA）
• 2.3.3 帧时隙Aloha（FSA）
• 2.3.4 树型算法
• 2.3.5 混合型算法
• 2.4 小结
• 第3章 主流标签防碰撞算法的仿真与性能分析
• 3.1 纯Aloha协议
• 3.2 固定帧时隙Aloha协议
• 3.3 动态帧时隙Aloha协议
• 3.4 分裂树协议
• 3.5 二进制搜索协议
• 3.6 小结
• 第4章 基于碰撞反演的混合型算法
• 4.1 基本设计思想
• 4.2 算法实现流程
• 4.3 算法仿真及结果分析
• 4.4 小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献