RFID中标签防碰撞算法的研究与改进

摘要

随着物联网等新兴技术产业的快速发展，射频识别技术（RFID）被广泛应用，RFID领域遇到的难题越来越多，碰撞问题更是其中之一，性能更优的防碰撞算法亟需被开发并应用到现实的射频识别系统中。
　　目前，随机时隙ALOHA（SR）算法是工业上使用最为普遍的射频识别标签防碰撞算法。但是，在传统的SR算法中，碰撞发生时直接进入到下一时隙浪费了部分预处理时间。提出一个新的方法来解决浪费预处理时间的问题，即释放一部分时隙优先处理发生碰撞的标签。在这个方案中，有两个重要的问题需要解决：第一，需要释放的时隙的数目；第二，使用哪种防碰撞算法来处理发生碰撞的标签。综合这两个问题，推出一个新的算法---NSR。发生碰撞的标签的个数小于等于5时，选择二叉树算法（BT）作为处理碰撞标签的算法，相反，仍然选择SR算法作为处理碰撞标签的算法。需要释放的时隙数目根据处理碰撞标签的防碰撞算法不同而不同，选择SR算法时可依据SR算法的理想情况确定释放时隙的数目，选择BT算法时依照完全二叉树的性能分析确定需要释放时隙的数目。
　　NSR算法能够提高传统SR算法的识别效率，缩短识别时间。模拟仿真结果表明，当NSR算法中初始Q值设置为9，需要识别的标签的个数设置为512时，与传统SR算法相比，论文提出的NSR算法能够提高大约13％的识别时间。NSR算法将被广泛应用到下一代射频识别系统中。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 研究内容

2 RFID防碰撞基础

2.1 RFID防碰撞基础原理

2.2 RFID碰撞系统的构成

2.3本章小结

3 传统RFID防碰撞算法

3.1 基于ALOHA的防碰撞算法

3.2 基于树结构的防碰撞算法

3.3 混合防碰撞算法

3.4 本章小结

4 随机时隙ALOHA算法的改进

4.1 SR算法改进方案的提出

4.2 SR嵌套算法1

4.3 SR嵌套算法2

4.4 SR嵌套算法的比较

4.5 本章小结

5 标签防碰撞算法NSR

5.1 NSR算法的算法流程

5.2 NSR算法性能数值分析

5.3 NSR算法性能模拟仿真

5.4 本章小结

6 总结

致谢

参考文献

附录