射频识别系统中多标签防冲突技术的研究

论文摘要

射频识别技术（RFID）是近年来兴起并逐渐走向成熟的一项自动识别技术。它利用射频的方式进行非接触的双向通信,交换数据从而达到识别的目的。在RFID系统中,当阅读器作用范围内有多个标签同时向阅读器发送数据时,就会产生数据位的冲突,需要防冲突技术解决该问题。本论文研究的重点就是射频识别系统中的关键技术-多标签防冲突技术。论文首先介绍了射频识别（RFID）技术的历史及发展现状,从总体上介绍了RFID系统的工作原理,以ISO/IEC 18000-6 TypeB协议为例详细研究了阅读器与标签之间的通信格式与流程以及该协议所规定的防冲突算法。接着介绍了RFID系统防冲突技术中常用的ALOHA算法、二进制树形算法以及在两种算法基础上的各种不同的防冲突的算法。对各种防冲突算法进行理论分析和仿真比较,得出各自的优缺点及适用场合。然后结合返回式二进制搜索算法和动态二进制搜索算法的优点,对二进制搜索算法进行了一定程度的优化,经过C语言的模拟及理论分析,该优化理论上能够在一定程度上减少多标签的识别时间,提高阅读效率。最后对论文内容进行总结,并对研究过程中的不足进行分析,提出今后的工作展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 RFID 技术的历史和发展现状
• 1.2.1 RFID 技术的历史
• 1.2.2 RFID 系统的应用
• 1.2.3 RFID 技术的国内外发展现状
• 1.2.4 多标签防冲突技术的研究现状
• 1.3 本论文的工作及结构
• 2 RFID 系统的工作原理
• 2.1 RFID 系统的组成分类及工作原理
• 2.1.1 RFID 系统的组成
• 2.1.2 RFID 系统的分类
• 2.1.3 RFID 系统的工作原理
• 2.2 ISO/IEC18000-6 TYPEB 协议
• 2.2.1 调制方式
• 2.2.2 基带编码格式
• 2.2.3 阅读器的命令格式
• 2.2.4 标签的应答格式
• 2.2.5 防冲突方法
• 2.3 本章小结
• 3 RFID 的关键技术-多标签防冲突技术
• 3.1 基于ALOHA 的算法
• 3.1.1 纯ALOHA 算法
• 3.1.2 时隙ALOHA 算法
• 3.1.3 Frame-Slotted ALOHA 算法
• 3.1.4 自适应的FSA 算法
• 3.2 基于二进制树的算法
• 3.2.1 二进制树防冲突算法
• 3.2.2 二进制搜索防冲突算法
• 3.2.3 基于返回式二进制搜索防冲突算法
• 3.2.4 动态二进制防冲突算法
• 3.3 上述各算法的特点分析
• 3.4 本章小结
• 4 二进制搜索算法的优化及其实现方法
• 4.1 算法的理论基础
• 4.1.1 二进制搜索算法与返回式的二进制搜索算法的比较
• 4.1.2 二进制搜索算法与动态二进制搜索算法的比较
• 4.1.3 算法优化的理论基础
• 4.2 优化的二进制搜索算法的描述
• 4.3 优化算法的实现方法
• 4.4 优化算法的软件模拟
• 4.5 结论
• 4.6 本章小结
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文