一种改进的动态帧时隙ALOHA算法

在射频系统应用中,多标签同时存在的环境下,阅读器快速准确地鉴别冲突并识别标签、获取信息,成为提高系统性能的重要途径.为了解决标签识别过程中的冲突问题,通过对现有的防冲突算法进行分析,在动态帧时隙ALOHA算法的基础上,借助扩展的生日悖论概率理论,提出了一种改进算法.通过算法仿真,验证了算法可以有效地提高标签识别的精确度,减少了识别过程中的时间,从而提升了射频系统信道的使用效率,提高了系统性能.

基于排队理论的时隙ALOHA防碰撞算法

针对射频识别技术中存在的标签冲突问题,在时隙ALOHA算法的基础上,提出了一种改进算法。该算法利用排队理论,每次都让排在队首的标签进入空闲时隙,改善了时隙ALOHA射频防碰撞算法的时隙拥堵,这样就能减少时隙中标签的碰撞,并且还进一步对标签的应答建立了数学模型。通过理论分析以及在MATLAB软件上的仿真结果表明,该方法的识别率较高,同时降低了时隙内的碰撞概率。

时隙ALOHA反碰撞算法在图书馆管理中的应用研究

针对图书馆需处理的图书量大,一般的反碰撞算法无法满足图书馆管理的实际需要,故对当前不同的反碰撞算法进行了分析和比较,提出了相对反碰撞效率比较高,并且在ISO/IEC 15693协议中相对容易实现的递减式动态时隙ALOHA反碰撞算法,以及来解决多标签碰撞问题。仿真结果表明,该算法在同时识别128张标签时依然高效,能够很好地满足图书馆管理的要求。

基于动态因子均值的动态帧时隙ALOHA算法研究

动态帧时隙ALOHA算法是基于概率型的ALOHA算法的改进算法。在一定范围内,该算法识别标签时,帧时隙数能够随着标签数量的增加而动态增加;但当识别大量标签时,由于读写器硬件的限制,资源利用率和系统吞吐量大大降低。针对此问题,提出了一种基于动态因子均值估计算法的动态帧时隙ALOHA算法。首先,使用动态因子均值标签估计法对标签数量进行准确估计;然后,使用所提出的动态帧时隙ALOHA改进算法对准确估计的标签进行分组,并按照分组依次进行识别;最后,分别对动态因子均值标签估计算法和应用该标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法进行仿真。仿真结果表明,所提标签估计算法能够对标签进行准确的估计,使估计误差保持在5%的范围内。基于动态因子均值标签估计算法的动态帧时隙ALOHA算法能够保证30%以上的高系统利用率,而且整个识别过程所需的帧时隙数比动态帧时隙ALOHA算法下降了45%左右。

射频识别系统中的防碰撞算法

研究了多个射频识别RFID(radio frequency identification)电子标签被同时处理的防碰撞算法.分析了时隙ALOHA法和二进制搜索法两种可用于RFID系统中的防碰撞算法原理,给出了超高频频段RFID系统的防碰撞解决方案,ISO/IEC 18000-6 A型采用时隙ALOHA法,ISO/IEC 18000-6 B型采用二进制搜索法;已成功将二进制搜索法应用于基于ISO/IEC15693标准的无源高频(13.56 MHz)RFID电子标签芯片设计的实际项目中,整个芯片设计工艺采用了中芯国际(SMIC)2P3M 0.35μm带嵌入式EEPROM的混合信号CMOS技术,实验结果表明此芯片能够实现防碰撞功能.

基于MDP模型的标签识别算法

为实现标签识别速度最大化,通过对Gen-2协议的分析,在时隙ALOHA算法的基础上,将随机最短路径问题转化为马尔可夫决策过程(MDP),提出一种基于MDP模型的改进算法。算法仿真验证了改进后的算法能有效控制系统的开销,减少识别过程中的时间,具有较低的变异性,稳定可靠,显著提高了系统的性能。

基于最大似然估计的RFID帧时隙估算方法

对动态帧时隙ALOHA算法(Dynamic Framed Slotted Aloha,DFSA)中的效率最优化问题进行了分析,提出了一种基于最大似然估计的帧时隙估算方法.该方法根据上一帧获取的碰撞时隙和空闲时隙,采用最大似然估计对帧时隙进行估算,同时采用线性反馈移位寄存器(LFSR)来实现哈希函数,使得标签能够均匀选择不同的时隙,减少估算误差,降低误差率.通过仿真实验证明,该方法的误差随着标签时隙比的增加而明显降低,满足误差率小于15%的实际应用要求,当标签时隙比大于1.2时,比Vogt算法和UPE算法估算的误差更小,误差率低于5%.

分组部分时隙帧预测的RFID防碰撞算法

针对最大帧长度受限情况下射频识别中的标签碰撞问题,提出分组部分时隙帧预测ALOHA算法。通过分组操作,限定每次待识别标签数在最大帧长的有效识别范围内。采用部分时隙帧预测,若部分时隙的碰撞或空闲比例超过门限值,则立即调整帧长,从而减少使用的时隙数。实验结果表明,该算法能有效降低使用的时隙数,提高系统识别效率,在标签大量动态变化的情况下,平均识别率可达35.58%,具有良好的适用性。

基于LoRa的有源电子标签低功耗模型研究

针对有源电子标签的功耗大和寿命短等问题,提出了一种基于远距离(Long Range,LoRa)标准和帧时隙ALOHA(Frame Slot ALOHA)算法的低功耗有源电子标签设计方案。首先,为实现低功耗的性能要求,在标签中引入预唤醒命令,并通过对预唤醒、唤醒周期中休眠和侦听时间的调整,进一步降低了标签的功耗。其次,采用帧时隙ALOHA算法以缓解标签在选择时隙中的碰撞问题。实际测试结果表明,加入预唤醒命令后,标签的理想侦听时间降低为4 ms,且休眠时长增加,能够满足延长标签工作寿命的实际要求。

集装箱射频识别系统中防碰撞算法的研究与应用

主要阐述RFID系统电子标签防碰撞问题,着重研究常用的防碰撞技术ALOHA算法,结合集装箱运输的实际情况,给出了该算法的具体实现过程。

基于二元指数后退的电子标签防碰撞算法

为解决目前现有电子标签防碰撞算法在电子标签数量较大时,读取效率低且耗时较长的问题,提出了一种基于二元指数后退的时隙选择算法,当碰撞发生时,改进算法以二进制指数方式进行时隙的增加,并随机选择时隙发送数据,重复这个过程直到所有标签被正确读出。仿真试验表明,在电子标签数量急剧增加时,改进算法的读取效率较高,电子标签读取所需时隙基本不增加。

一种改进的无线体域网MAC协议

近年来,伴随着传感器技术和通信技术的不断革新,无线体域网(WBAN)在医疗健康领域中的作用愈发明显。WBAN的特点与无线传感网(WSN)有很大的区别,它每个传感器都拥有独特的用途。WBAN在远程诊断、特殊人群实时监测和社区医疗等领域存在巨大的潜能和应用前景。但是,WBAN的供电方式一般为电池供电,其能量有限,计算存储、无线通信的能力不高,特别是对于植入节点,不可频繁更换电池。针对WBAN中业务种类的异构性,通过分析无线个域网IEEE802.15.4标准,设计了一种基于时隙ALOHA的新MAC协议。它能够在紧急情况下区分和首选各种类型的业务,保证紧急业务的优先传输。通过仿真进行了性能分析,结果表明,与现有的MAC协议相比,该协议在能耗、丢包数、吞吐量等方面有显著提升。

一种快速检测RFID丢失标签的方法

在时间敏感的大规模射频识别技术(RFID)应用中,为快速地检测出集合中丢失的标签,提出一种基于迭代识别的RFID丢失标签检测方法。通过对多轮检测过程中的历史检测信息进行迭代识别,挖掘帧时隙ALOHA中空时隙、单响应时隙和碰撞时隙中的信息,使得每一轮检测出存在或者丢失的标签数量明显增加,从而提高整体的检测效率。实验结果证明,相比IIPS-CM协议,在不同的丢失率和丢失数量下,该方法都能降低丢失RFID标签的平均检测时间,其检测效率也具有较好的稳定性,不随丢失标签数量变化而变化。

基于时隙分组的超高频RFID防碰撞算法

传统动态帧时隙ALOHA算法容易造成较多的时隙浪费,且Q值调整速度缓慢,导致系统的吞吐率偏低。针对该问题,在分析传统Q算法的基础上,提出一种改进的防碰撞算法。利用时隙分组思想将Q算法中各轮盘存的时隙分为若干组,在每组时隙盘存结束后都根据估计的标签数量动态调整Q值。仿真和硬件平台实验结果表明,该算法的平均吞吐率比传统Q算法高7%左右,比MQ算法高3%左右。

一种高效低成本的RFID系统防碰撞改进算法

为提高RFID电子标签被识别的效率,研究和提出一种用于RFID在识别过程中防碰撞的改进算法。通过对识别时间吞吐量的数学分析建立识别时的最佳帧长度表达式,根据误差判决因子选择合理有效的标签数估算值,并调整帧长度。通过Matlab仿真过程,表明该改进算法能够有效缩短识别延迟时间、减少了碰撞时隙和均衡分配时隙数,达到减少整个识别过程所需时间的目的,提高识别效率。研究的改进算法也能应用于其它基于帧时隙ALOHA协议的RFID标准,具有一定的参考性。

基于SPWD多载波频率估计算法的改进

针对目前提出的多载波估计算法存在的速度与精度的问题,基于模糊控制理论,改进和完善了多载波信号载频估计算法。通过对多载波时隙ALOHA网络真实卫星信号的载频频点提取,验证了该改进算法的时效性。

RFID中的不确定性标签防碰撞算法简介

针对RFID系统中的不确定防碰撞算法即ALOHA算法进行分析,首先介绍了ALOHA算法的工作原理,并对该类算法的吞吐率进行理论分析;然后推算得出当时隙数等于标签个数时吞吐率最高为36.8%;最后分析了几类改进的ALOHA算法的工作原理,对比了几类改进算法的优缺点以及在实际工程实践中的实用性。本文对ALOHA算法的后续研究工作以及工程实践中ALOHA算法的选取以及应用具有参考价值。

近距离无线通信的抗碰撞技术研究

本文简要介绍了近距离无线通信技术及其发展状况,分析了类ALOHA算法在近距离无线通信技术上的应用,并对它们之间的联系和区别作了介绍,最后着重探讨并分析了动态帧时隙ALOHA算法的效率。

一种RFID防碰撞算法中降低时隙开销的方法研究

随着射频技术及物联网的发展,基于RFID的船舶防碰撞系统得到了越来越广泛的应用,通过RFID对相邻的目标物进行识别定位,可以得到目标物的位置、方向及速率,从而避免碰撞。但是当遇到多目标碰撞时,多个RFID标签之间的信号相关性较强,较易造成定位结果的偏差。本文对基于技术的防碰撞系统中的ALOHA算法进行研究,提出一种改进型降低时隙开销的分组动态帧ALOHA算法,最后对算法进行仿真,较好解决了多目标碰撞的信号干扰性。