rfid防碰撞算法研究

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1、62RFID防碰撞算法研究RFID防碰撞算法研究ResearchofAnti－collisionAlgorithmforRadioFrequencyIdentificationTechnology刘艳苹杨北革王志强张雅明雪光军吕玉祥陆斌（太原理工大学物理系，山西太原030024）摘要RFID（RadioFrequencyIdentification），即射频识别，是一种利用无线射频方式在阅读器和标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换目的的技术。关键词：射频识别，阅读器，标签，防碰撞算法AbstractRFID(RadioFrequencyIdentification)isa

2、kindoftechnologywhichaimtoachievethetargetidentificationandexchangedata．Thistechnologyuseradiofrequencytoachievenon－contacttwo－waydatatransmissionbetweentagsandreaders．Keywords:RFID,reader,tag,anti－collisionalgorithm1防碰撞算法分析断是否发生碰撞。假设某常用的防碰撞算法大致包括两大类：ALOHA、二进制搜索一标签在t时刻出现，其持算法。实现“二进制搜索”算法系统的必要前提是能辨认

3、出读写续时间为T0，那么在(t－器中数据碰撞的比特的准确位置。一般只能选择具有Manch-T0)到(t＋T0)的区域内不能ester编码的器件来实现“二进制搜索”算法。Nordic公司的有其它的标签传输信息，nRF24L01是一款标准的GFSK收发器件，并且内部集成了简否则将发生碰撞。也就是单的链路层协议，应用其无法实现二进制搜索算法，因此，系统为了避免碰撞在以t为中采用了ALOHA算法。本文采用MATLAB软件对纯ALOHA和心的2T0区间内不能有其时隙ALOHA算法，进行了仿真，以利于以后选用防碰撞算法。它标签出现。这就是纯2纯ALOHA算法及其仿真ALOHA算法判断碰撞的ALOHA算法

4、的基本思想是：采取标签先发言的方式，即标依据。在仿真程序中只需签一进入阅读器的作用区域，就主动发送自己的信息。如果采用判断排序后的相邻的两个的是无接收功能的芯片，那么当标签被识别或者不被识别，都会发送时间间隔是否大于随机退避一段时间。该退避时间是标签在（0，T）随机产生的随机T0。大于等于T0则没有碰数，因为随机数的不同，避开了碰撞。这里假设标签的退避时间撞，成功次数加一，否则将图1ALOHA算法仿真流程图服从（0，T）之间的均匀分布。发生碰撞。直到发送时间等同时退避区间也是需要慎重选择的，如果退避区间太大，识于所有标签均发送时间。别标签所需要的时间会很长，如果退避区间很小，识别标签所需3）

5、统计出在所有标签均发送时间内，成功发送的次数，和实要的时间也不一定少，因为区间小会导致碰撞的机率大，需要退际发送的次数。计算得到吞吐量S，和交换的数据包量G。避的次数就多，这样不但造成功率的浪费同时时间也没有改善。2．1退避区间为0～500的仿真结果一般来说，退避区间的大小和标签与读卡器的交换时间T0相令T0＝1ms、T＝500ms、m＝1000，得到标签个数由1到500关，即单纯讨论T的大小是没有意义的，在下面的仿真中，我们时吞吐量S随交换的数据包量G变化的仿真图。同时得到，发都假设标签与读卡器的交换时间T0为1ms，而T则取整数，既送成功率Q＝S／G。为了将每次发送的标签个数在图中表示，

6、我可以表示T的大小，也可以表示其与T0的倍数关系。们引入F＝标签个数／500，即F表示归一化的标签个数。最终得对仿真程序的一些说明：T0表示标签与读卡器的交换时到仿真图如图2所示。间；T表示标签的退避区间；n为同时存在的标签个数；m为重发从图2中可以看到：随着标签的数量不断的增大，交换的数次数。程序的仿真步骤如下：据包量G增大，在一开始标签个数很少的时候，交换的数据包1）程序产生一个n*m的随机矩阵，代表着每个标签的退量也较少，吞吐量不断增大，当G＝0．5时，吞吐量S也到达最大避时间，其服从0－T的均匀分布，然后计算出每个标签发送数值约为0．184，当G＞0．5时，随着标签的数量不断增大，交

7、换的据时的时间time，也是一个n*m的矩阵，其中标签发送时间的数据包量虽然也增大，但是碰撞的数据包也增多，吞吐量S则急第一列为退避时间的第一列，也就是标签在时间0为起点发送剧下降。发送成功率Q则基本上是随着标签数量的增多递减。的。以后的每一列为前一列的发送时间加上相应的退避时间。成功发送一次数据包需要的重发次数也随之增大。根据数据包2）取标签发送时间最后一列中的最小值为所有标签均发送的发送成功率可以求得，在