射频识别-rfid标签防碰撞算法的研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：至堑叠查日期：塑!笙：笸：f!关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术

2、交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：互峨抽导师签名：主盏委芏垄El期：导师签名：主乞羟I沙期：止·，￥．舌。fD万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文射频识别一RFID标签防碰撞算法的研究摘要射频识别技术(RadioFrequencyIdentification，RFID)是一种自动识别和数据采集技术，通过无线电波，射频识别技术可以实现非接触式的识别，并实时地与多个目标同时进行通信。由于具有穿透性强、可靠性高、可多目标识别等优点而广泛应用在医疗、物流等领域。防碰撞技术是RFID的

3、关键技术之一。射频识别系统工作时，如果多个标签或阅读器在同一工作区域内，识别时就会造成相互干扰，解决这种干扰的技术称为防碰撞技术。防碰撞问题又分为阅读器防碰撞和标签防碰撞问题，标签的防碰撞问题是目前研究的热点和难点。本课题来源于国家自然科学青年基金项目“物联网泛定位理论与关键技术研究”(项目编号61303207)。论文介绍了射频识别(RFID)技术的工作原理、系统的组成及分类，并对射频识别的几大关键技术进行了分析，提出了本文的重点研究技术——防碰撞技术。详细介绍了两类典型的防碰撞算法，包括基于二进制树的确定性算法和基于ALOHA的概率性算法，并对这两类算法的

4、优缺点进行分析。文中提出了两种基于ALOHA的改进算法。一种是校验估计动态帧时隙算法，该算法在标签估算方面采用“预估+校验”的方法，先给标签一个预估值，再由下一帧识别的标签数对其校验并修正，从而实现标签的动态估算，仿真结果表明校验估计动态帧时隙算法的吞吐率高，有效缩短了识别时间。另一种是改进型Q值防碰撞算法，该算法基于EPCglobalClass一1万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文Generation一2(EPCC1G2)标准，对Q值调整的机制作了改进，阅读器不必在一帧结束后才开始调整Q值，提高了时隙利用率。EPC标准没有明确规定调整步长C的取值，改进

5、算法中引入阈值的概念，对其进行理论分析并仿真，在求解出阈值的基础上，推导出随Q而变的C值。经比较，改进算法的吞吐率可保持在0．4，整个识别过程所需的总时隙数随着标签数目的增多呈非线性增长，尤其在标签数目较多时具有明显优势。关键词：射频识别，防碰撞，二进制树，ALOHA，校验估计，Q值II万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHONRADIOFREQUENCYIDENTIFICATIONRFIDTAGANTI—COLLISIONALGORITHMABSTRACTRFID(RadioFrequencyIdentification)isanautom

6、aticidentificationanddataacquisitiontechniques，throughradiowavesandradiofrequencyidentificationtechnologyenablesnon—contactidentification，andcommunicatewithmultipletargetssimultaneouslyinrealtime．Duetoitsstrongpenetrability,highreliabilityandmulti—targetidentification，itiswidelyuse

7、dinmedical，logisticsandotherfields．Anti—collisiontechnologyisoneofthekeytechnologiesofRFID．WhenRFIDsystemworks，ifmorethanonelabelorreaderinthesameworkarea，theywillinterferewitheachotherwhenidentifying，thetechniquetosolvethisinterferenceiscalledanti-．collisiontechnology．Anti··collis

8、ionproblemisdividedintorea