射频识别技术(Radio Frequency Identification)是一项非接触式的数据自动采集技术,它以空间电磁波作为传输介质从而达到双向通信、自动识别的目的。由于它可以用来跟踪和识别几乎所有的实体对象,且具有多目标同时识别、非接触式读写、超强环境适应能力等优点,所以在社会多个领域得到了较广泛的应用。由于RFID技术能够进行多目标同时识别,使其在自动识别技术中脱颖而出,而防碰撞算法则是实现多目标同时识别的关键技术和前提条件。目前,对标签防碰撞算法的各种研究主要以ALOHA为基础的不确定性算法和以二进制搜索为基础的确定性算法两个方向为主。其中,基于ALOHA的不确定性算法的致命弱点是阅读器范围内的标签有永远无法识别的可能,出现“饿死”现象。而二进制搜索算法虽然解决了此问题,但也存在着识别周期较长的缺点。本文主要在现有二进制防碰撞算法的研究基础上,提出了改进的二进制防碰撞算法和二进制分组防碰撞算法。改进算法思路是:首先阅读器把检测到的碰撞位告知其作用范围内的所有标签,而后由标签把各自所对应的二进制位进行锁定,并以锁定的二进制碰撞位作为新的识别对象,进行碰撞处理。阅读器的处理过程采取后退策略,即当识别出一个标签后,并不从头开始搜索,而是回到上一个碰撞发生的节点进行。二进制分组防碰撞算法主要针对标签密集分布的情况,首先由阅读器向其范围内发送请求命令,所有标签响应,阅读器根据译码结果发出二进制碰撞位锁定指令。然后,阅读器根据碰撞位估算出标签数量,由标签数量确定分组个数。最后,通过调节阅读器发射功率和改变发射天线增益,按照由近至远的顺序,改变阅读器的读写范围。用上述改进算法分别处理各组标签,直至达到阅读范围极限为止。该算法中的标签经过两次碰撞位锁定,传输的冗余信息较大的减少。经数学分析和仿真,本文提出的改进算法与分组算法和其他二进制搜索算法相比,冗余信息更少,系统吞吐率和识别效率更高。在标签密集分布的情况下,二进制分组防碰撞算法比改进的二进制算法有更高的系统吞吐量。
