基于捕獲效應(yīng)的RFID防碰撞算法研究.pdf

1、RFID是一種較為成熟的無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在物流、貨物收發(fā)、倉儲(chǔ)，以及制造行業(yè)、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用過程中，RFID系統(tǒng)經(jīng)常需要同時(shí)對(duì)多個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，容易出現(xiàn)標(biāo)簽讀寫碰撞問題，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)性能。
　　 本文在“RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵問題研究”與“RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用技術(shù)研究”項(xiàng)目的研究基礎(chǔ)上，主要針對(duì)標(biāo)簽密集的RFID系統(tǒng)的多標(biāo)簽防碰撞算法進(jìn)行研究，為RFID讀寫模塊設(shè)計(jì)理想的防碰撞算法，有效的

2、避免、解決該裝置之間的沖突，冗余RFID信息的刪除，標(biāo)簽沖突的監(jiān)測與消除。本文主要工作有：
　　 (1)介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成、工作原理、調(diào)制方法等相關(guān)理論知識(shí)，隨后著重介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)中的讀寫器防碰撞算法和標(biāo)簽防碰撞算法。
　　 (2)對(duì)基本ALOHA防碰撞算法進(jìn)行了深入研究，綜合概率型算法和確定型算法的優(yōu)點(diǎn)，提出一種改進(jìn)的幀時(shí)隙ALOHA防碰撞算法，描述了該算法的基本原理、執(zhí)行過程和系統(tǒng)的吞吐性能，并對(duì)該算法進(jìn)行

3、了仿真分析。
　　 (3)針對(duì)RFID系統(tǒng)多標(biāo)簽識(shí)別過程中存在的捕獲效應(yīng)，通過離散時(shí)間馬爾可夫鏈模型與捕獲概率理論對(duì)定幀長(Q值固定)讀寫器與變幀長(Q值可變)讀寫器的識(shí)別過程進(jìn)行理論分析，證明捕獲效應(yīng)有增大系統(tǒng)吞吐量的作用。
　　 (4)根據(jù)在讀寫器中配置EPC C1G2標(biāo)準(zhǔn)的典型參數(shù)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行OMNET++仿真與ALIEN8800讀寫器性能測試，證明在考慮或者不考慮捕獲效應(yīng)兩種情況下，RFID系統(tǒng)的防碰撞性能有明

4、顯的區(qū)別，并提出了系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化配置，確定等幀長的讀寫器擁有最佳的識(shí)別性能時(shí)所對(duì)應(yīng)的Q值。
　　 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，捕獲效應(yīng)對(duì)RFID系統(tǒng)的防碰撞性能有明顯的影響，在Q=4時(shí)，變幀長讀寫器平均時(shí)隙數(shù)減少37％，定幀長讀寫器平均時(shí)隙數(shù)減少14.7％。同時(shí)對(duì)變幀長的讀寫器，我們也得到了一個(gè)關(guān)鍵的結(jié)論：為得到最大吞吐量，讀寫器在每一識(shí)別周期內(nèi)都需要對(duì)優(yōu)化參數(shù)Q值進(jìn)行選定。這些結(jié)果可以幫助生產(chǎn)商為讀寫器配置最優(yōu)的參數(shù)，提升RFID系統(tǒng)