射频识别防碰撞算法研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着物联网理念的提出，国际上各个国家迅速展开激烈地信息科技领域的角逐。作为物联网的核心技术之一，RFID系统近些年得到迅速的发展。RFID最大的优势在于能够多目标识别，而这也是急需攻克的关键技术难题。多目标识别领域出现的碰撞问题，严重影响了RFID系统中标签的正确识别。因此，如何建立高效的防碰撞算法，是国内外急需解决的研究课题。论文针对RFID系统中多目标识别时出现的标签碰撞和阅读器碰撞问题，分别就两类经典的标签防碰撞算法，即基于ALOHA的不确定性防碰撞算法和基于二叉树的确定性防碰撞算法进行优化与改进；同时，对阅读器防碰撞算法进

2、行了分析并提出作者自己的改进算法。论文主要开展的工作如下：(1)论文首先研究和分析了射频识别系统组成，剖析RFID系统的工作原理，阐述了基本工作流程和能量传输方式。(2)在ISO18000．6标准下，由于标签中时隙计数器有最大位数的限制，故提出了当标签数量比帧长的最大值仍然要大时的解决算法。该改进算法采用分组的思想和帧长调整机制，利用限制标签响应数量来提高系统的吞吐率。算法先对标签进行分组，在每一分组中，动态地调整帧的大小。每进行完一个帧的各时隙中标签的识别，则进行估算该分组中剩余标签的个数。该算法是对基于ALOHA的不确定标签防碰撞算法的改进。(3)对基于二叉

3、树的确定性标签防碰撞算法进行详细阐述，剖析各种算法思想、算法步骤和性能，并进行举例探讨。针对应用中多目标识别的物体往往类别相近这一现状，结合后退索引算法和跳跃式动态树形防碰撞算法，设计了一种更贴近于实际、改进的确定性标签防碰撞算法，对高位的连续碰撞位单独处理，使用栈来寄存碰撞标签的高位EPC编码，提高识别的吞吐率，改进算法的空间复杂度并减少阅读器端存储所需成本。(4)分析阅读器碰撞问题产生的原因，对于已有的多阅读器防碰撞算法进行详细讨论。为降低阅读器硬件设计的复杂程度，同时摆脱中心节点控制，使之更适合在拓扑结构频繁变化的移动式阅读器网络中的应用，设计出一种改进的

4、阅读器防碰撞算法，并通过仿真试验评价其性能。关键词：射频识别，防碰撞算法，ALOHA，二进制搜索，RFID阅读器重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththebringingupofInternetofThings，variouscountriesrapidlyexpandthefiercerivalryinthefieldofinformationtechnology．AsoneofthecoretechnologyoftheIntemetofThings，RFIDsystemSgetrapiddevelopmentinrecentyears．RF

5、ID’Sbiggestadvantageistheabilitytomulti—targetrecognition，whichisalsothetechnicalkeyurgenttoovercome．Thecollisionprobleminthefieldofmulti-targetidentificationhasaverynegativeimpactontheidentificationoftagsinRFIDsystems．Therefore，howtoestablishanefficientanti-collisionalgorithmisarese

6、archtopicbadlyneededtoberesolvedbotllathomeandabroad．Inallusionwithproblemsoftagcollisionandreadercollisionintheprocessofmulti—targetrecognitioninRFIDsystem，thetwoclassicaltypesoftaganti-collisionalgorithmsarerespectivelyoptimizedinthispaper,thenamesofwhicharetheuncertaintaganti—coll

7、isionalgorithmbasedonALOHAandthedeterministictaganti—collisionalgorithmbasedonbinarytree．Meanwhile，thereaderanti．collisionalgorithmisanalyzedandanimprovedalgorithmisproposedinthispaper．ThemainworkdoneinthisdissertationiSasf01lows：(1)Firstly,researchonthecompositionIofRFIDsystemismade

8、．Anal)rsisof