电能计量器具仓储智能RFID定位数据防冲突传输

为了解决因数据冲突而造成的仓储网络吞吐量下降的问题,提出电能计量器具仓储智能RFID定位数据防冲突传输方法。从RFID中间件与交互协议出发,分析电能计量器具仓储中RFID技术特征,搭建相关的RFID数据库模型。以数据库模型为基础,设置信息传输计数器,联合智能化窗口求解智能RFID定位数据防冲突传输参数的取值范围,完成数据防冲突传输方法的设计。实验结果表明,所提方法应用后智能RFID定位数据传输能力得到了提升,因数据冲突而造成的仓储网络吞吐量下降的问题得到了有效解决。

一种新的RFID标签识别防冲突算法

在RFID网络通信中,当多个标签同时回应阅读器的查询时,如果没有相应的防冲突机制,会导致标签到阅读器的通信冲突,使得从标签返回的数据难以被阅读器正确识别.防冲突算法是阅读器快速、正确获取标签数据的关键.一种被称为基于栈的ID-二进制树防冲突算法(Stack-based ID-binary tree anti-collision algorithm,SIBT)被提出,SIBT算法的新颖性在于它将n个标签的ID号映射为一棵唯一对应的ID-二进制树,标签识别过程转化为在阅读器中创建ID-二进制树的过程.为了提高多标签识别效率,阅读器使用栈保存已经获取的ID-二进制树创建线索,用计数器保存标签在该栈中的深度.理论分析和仿真结果表明SIBT算法的性能优于其他基于树的防冲突算法.

奶牛身份射频识别系统的防冲突技术

确定奶牛身份是实现奶牛数字化养殖的关键和基础。为了提高奶牛识别中的灵敏度、准确率和防干扰性,在对射频识别技术深入研究的基础上,设计了奶牛身份识别系统整体方案;着重研究了长距离射频识别系统中多标签冲突问题,对防冲突时隙Aloha算法和二进制搜索算法进行了比较,并最终采用改进的二进制搜索算法,获得了理想的效果。在数据传输中,采取了对相同字段数据信息不发送的方法,减少数据交换时间。结果表明:该系统解决了多头奶牛进入射频区域后引起的冲突问题,使传感器采集的信息与奶牛个体实现了一一对应;算法的改进使传输时间节省38%,大大提高了奶牛的识别效率。

改进的RFID标签识别防冲突算法

针对射频识别(RFID)系统中多个标签同时与读写器进行数据交换时引起的冲突问题,提出了一种改进型的基于堆栈的RFID二进制树防冲突算法(IBSTS)。该算法利用位冲突检测机制,有效地降低了冲突的概率;并采用堆栈方法避免了识别过程中每次从树根部进行请求的不足,进一步降低了请求次数,提高了识别效率;利用该算法可以准确地判断出每位冲突位,故而在标签响应时仅需要发送冲突位上的数据,从而降低了标签传输的数据量。仿真结果表明,相对于传统的二进制树防冲突算法而言,提出的算法在读写器请求次数和标签传输数据量方面均有很大降低,尤其在标签数量较多时,其降低的程度更为显著。

帧时隙ALOHA的快速防冲突算法

标签防冲突算法是影响RFID系统效率的关键。目前基于帧时隙Aloha算法的改进算法主要是调整识别过程中的帧长,但都存在着帧长计算不准确、算法复杂和识别时间长的缺点。提出了一种新的防冲突算法,该算法将一个识别周期分为标签检测和数据读取两个步骤,充分利用标签检测的冲突信息,提高数据读取的效率,减少了识别的时间,提高了识别率。理论分析和仿真结果均表明,该算法可以更加高效快速地识别标签,特别适用于标签数目较多的场合。

一种新颖的RFID防冲突算法

提出一种应用于RFID系统上行链路的多标签冲突检测算法,并给出了参考实现电路。依算法,对电子标签进行随机分群,在群间做随机避让,在群内进行冲突检测和标签的仲裁。与现有的随机避让算法和二进制树算法相比,该算法不但有效降低了碰撞次数,实现电路也更简单。

一种基于堆栈存储的RFID防冲突算法

针对现有几种基于二进制搜索法的射频识别(RFID)防冲突算法没有同时考虑识别次数和传输位数这两方面性能,通过改进读写器识别电子标签过程中的步骤和减少读写器发送指令的位数,提出了基于堆栈的RFID动态减位防冲突算法。该算法利用堆栈记忆存储功能避免每次从树型根部识别,从而减少识别次数;并采用适当协议进一步缩减必需的指令信息位。仿真结果表明该算法在识别次数和传输位数方面相比其他几种二进制搜索法都有很大降低,在次数效率和位数效率性能上亦有较大提高,故该算法在识别完成时间和能量消耗方面相应得到较大改善。

自适应帧Aloha的RFID标签防冲突协议

为减少重复识别标签的时间,在动态帧时隙Aloha的RFID标签防冲突协议的基础上提出了一种自适应的动态帧时隙Aloha(adaptive dynamic framed Aloha,ADFA)的防冲突协议.在ADFA协议中,阅读器每成功识别一个标签就自适应地给该标签分配一个时隙号,该时隙号规定了标签在一次识别过程中被阅读器识别的顺序,若当前识别过程中待识别的标签与上一次识别过程中的标签相比有较多的重复,ADFA协议就可以减少冲突和空时隙,从而减少标签识别时间.另外,为进一步减少ADFA协议识别标签的时间,还对其作了改进,在改进的ADFA协议中,提出了一种低复杂度标签估计和最优帧长方案.理论分析和仿真结果均表明,ADFA协议在重复识别标签时能够减少识别时间,改进ADFA协议的标签估计方法能够减少计算复杂度,而其最优帧长方案能使系统的吞吐量得到提高.

一种标签防冲突算法设计

针对RFID系统中,多个标签使用共享信道与读写器通信引起的标签信号冲突问题,提出了具有捎带检测技术的标签防冲突算法SRPD-ABS,能够实现多标签信号的读取,完成多目标识别.SRPD-ABS算法基于ABS算法思想,采用捎带检测技术,不但能够避免滞留标签之间的冲突,还能避免新到标签和滞留标签的冲突,减少空闲时隙的产生,从而缩短识别延迟.通过仿真,和ABS算法对比发现,SRPD-ABS算法具有更好的识别性能.

标签防冲突算法的研究

与传统通信系统一样,RFID系统也存在信道争用问题——标签冲突问题,标签防冲突性能是决定RFID系统性能的关键参数之一。对解决标签冲突的常用方法Aloha和二进制树防冲突算法做了详细的研究,并给出了标签防冲突算法进一步研究的方向。

RFID动态帧时隙ALOHA防冲突中的标签估计和帧长确定

为提高射频识别(Radio frequency identification,RFID)标签的识别效率,本文针对RFID动态帧时隙ALOHA防冲突系统,提出了新的标签估计方法和帧长确定方案.标签估计中采用了不同的贝叶斯代价函数,提出了几种贝叶斯标签估计方法,它们的估计结果准确,而且通过减小标签数取值范围可使计算复杂度得到降低.随后,推导出一种根据标签数确定最优帧长的方案,它能使系统达到最大的信道利用率,该最大信道利用率要大于帧的时隙数等于标签数时所能达到的最大利用率.

基于电子标签智能化的二进制树型搜索防冲突算法

随着由物联网引领的第三次全球信息产业浪潮的不断推进,RFID(射频识别)技术,已成为制造全球化、贸易全球化和物流全球化的核心推动力。目前,RFID技术已经普及到生产和生活的各个领域,而如何提高RFID系统防冲突能力,减少总识别时间已成为当前急需解决的关键。对此,本文提出了一种基于电子标签智能化的二进制树型搜索算法(TBTS)。该算法是在当前应用广泛的ISO/IEC 14443协议的基础上,针对协议TYPE A所描述的动态二进制树型搜索算法(DBTS)进行改进。文中根据对两种算法在共50个电子标签的典型系统中进行仿真的结果进行比较表明,TBTS算法对所有电子标签进行识别的时间要比DBTS算法缩短近50%;且随着电子标签的数量的增加,TBTS算法将使系统表现出更优越的交互性能,成功实现算法复杂度的降阶。目前,TBTS算法已在智能卡仿真平台中进行了仿真验证,已被成功应用到我们自主设计的新一代RFID智能卡芯片中,经测试,其效果比普通标签卡得到了较大的改善。

无标签数估计的被动RFID标签防冲突二进制树时隙协议

为提高射频识别(radio frequency identification,RFID)标签的吞吐量并减少系统的复杂度,针对被动式RFID标签识别系统,提出了3种新的标签防冲突协议,分别是动态二进制树时隙协议、自适应二进制树时隙协议和分裂二进制树时隙协议.这3种协议均采用二进制树时隙的算法,即标签先随机选择时隙,如果发生冲突,则冲突的标签立即执行二进制树分解,而其余的标签等待,直到分解结束再识别等待的标签.其最大优点在于无需估计标签,可减少系统的复杂度,同时,又能保持较高的识别标签的吞吐量,而且吞吐量不受标签的变化影响.从仿真结果看,所提出的3种RFID标签防冲突协议的最大识别的吞吐量能达到0.425,高于传统的动态帧时隙Aloha协议、树时隙类Aloha协议,并且当标签在5～1000时,识别吞吐量未产生大的波动.

新颖的物联网RFID传感系统防冲突算法

基于超高频射频识别(RFID)技术构建物联网系统往往需要将多个读写器同时工作于同一区域,这种多读写器环境势必会造成多读写器冲突,严重影响系统的性能。针对常用的反向散射耦合方式,选取信干比作为系统通信质量的度量,提出基于快速功率控制和退避机制的防多读写器冲突算法。读写器依据信干比情况,动态调节自身发射功率,在保证读写器读写距离的同时,减少信号覆盖区域的冗余,实现防冲突。考虑到发射功率调节至最大时,读写器仍可能无法获取目标信干比,引入了退避机制,使读写器主动降低发射功率,其退避时间映射于目标信干比迭代比例。实验结果表明,读写器能够根据功率控制算法,动态调节发射功率并快速收敛,提高了系统的实时性和可靠性。退避算法的设计提高了读写器信道争用的公平性,而且大大降低读写器功耗,这对移动/手持读写器尤为重要。该防冲突算法有效地最小化信号覆盖区域的冗余,实现防多读写器冲突,同时能够保证读写器的目标识别距离,提高了标签识别率。

一种基于分组动态帧与二叉树递归识别的射频识别防冲突算法

首先分析和比较了传统射频识别防冲突算法的时间复杂度和通信复杂度,并在总结各自缺点的基础上提出了一种新颖的射频识别防冲突算法。该算法基于标签最优分组、最优帧长选择以及碰撞时隙内二叉树递归识别等策略。其次,建立了系统模型,并对该算法的时间复杂度和通信复杂度进行了数学推导。仿真数据表明,以上指标的理论值和模拟值有较好的一致性。与传统算法相比,该算法具有较佳的总体性能,系统吞吐率达到0.41左右,通信复杂度与EDFSA算法近似,但与树形算法相比减少了50%以上;此外,该算法受初始标签数量估计值及标签ID长度的影响均较小。

密集标签环境下RFID标签防冲突算法的分析研究

分析了密集标签环境下几种传统的RFID标签防冲突算法的识别总耗时、系统吞吐率、读写器发送数据量和单标签发送数据量等主要性能指标,并依此提出了一种对传统ALOHA算法的改进算法,其系统吞吐率达到0.41左右,读写器发送数据量和单标签发送数据量与树形算法相比均减少了一半以上,最后指出了下一步的研究方向。

时隙Aloha防冲突算法的马尔可夫链模型研究

分析了时隙Aloha防冲突算法的过程及马尔可夫特性,根据下一识读时间段识别出的应答器数量只与当前识读时间段识别出的应答器数量有关,与前面识读时间段识别出的应答器数量无关的特点,构建了时隙Aloha防冲突算法的马尔可夫链模型,并给出了马尔可夫链模型的求解过程,得出了应答器数量、时隙数、成功识别率之间的数学关系,并通过仿真计算得出他们之间的曲线关系.

RFID读写器防冲突问题的混沌神经网络建模与求解

针对密集读写器环境下的 RFID 读写器冲突情况,提出了一种通过中央计算机集中控制读写器分时操作来避免读写器冲突的方法,并设计了基于退火策略的混沌神经网络算法进行读写器时隙分配的求解。首先,根据平面图着色问题与读写器防冲突问题的相似性,确定四时隙分时操作的防冲突原理;然后采用二维 Hopfield 神经网络建立四时隙分配问题模型,并构造了满足冲突约束条件的神经网络能量函数;最后,通过引入混沌机制和模拟退火策略进行问题求解以使得算法具有较好的搜索能力和收敛速度。与现有的分布式防冲突算法相比,该方法能够保证读写器具有更多的扫描标签时间和更高的标签扫描频度。仿真实验结果表明用该算法求解读写器防冲突问题是可靠的、高效的。

基于随机时隙的RFID读写器防冲突方法

针对密集读写器环境下的无线射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)多读写器冲突情况,提出了一种基于随机时隙并通过中央计算机协调的读写器防冲突方法.首先,中央计算机发送每轮起始命令和时隙指令,读写器根据当前利用率随机选择时隙.选择当前时隙的读写器若没有接收到忙信号则发送信标并侦听,若无邻近读写器发送信标则开始读写标签,否则该轮回停止工作.若时隙末存在没有接收到忙信号的读写器则在额外时隙发送二次信标.与现有的分布式防冲突方法相比,该方法具有较好的吞吐量和公平性.

利用动态时间槽分配的多目标防冲突射频识别

对于总数未知的多目标射频识别问题,提出了基于智能标签的具有防冲突功能的多目标射频识别技术方案及其系统框架;改进了ISOIEC15693标准中的冲突解决方案,采用地址访问策略的自匹配模式,动态调整时间槽的分配,以解决通讯冲突并逼近目标数目;分析了系统实现的软硬件参数的优化选择方法,给出了多目标防冲突识别的实现过程,并将其应用于某图书馆智能管理系统.实验结果表明该技术可以提高智能标签防冲突识别的效率和准确性,能够满足该领域实际需求,具有良好的实用推广价值.