基于特定编码方式的RFID防碰撞算法研究

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射频识别(RFID)技术是一种无需在识别系统与特定识别目标之间建立直接接触,只需通过无线信号识别特定目标,并且对目标读写相关数据的通信技术。RFID系统的阅读器可以对多个标签同时识别,但在识别过程中,同一范围内标签彼此之间会发生碰撞。基于ALOHA的概率性防碰撞算法存在“标签饿死”问题,即标签可能在有限时间内无法被识别的现象,虽然基于二进制搜索树的防碰撞算法解决了这一问题,但其识别周期较长,标签通信量大。因此其改进方向主要集中于缩短识别周期,减少通信量这两个方面。论文在研究目前存在的二进制搜索树算法的基础上,提出了两种增强型算法,分别是基于分组码防碰撞算法和增强型置换码防碰撞算法。基于分组码的防碰撞是通过在八叉树算法引入分组码机制,利用分组码中0和1在识别码中的分布特点,阅读器可以根据碰撞位的位置直接判断出具体的分组码和识别码,从而达到去除空闲时隙的特点,理论分析和仿真分析表明,该算法有效地提高了算法的识别效率。增强型置换码防碰撞算法是对原识别码进行码变化,引入了置换码,并对置换码进行优化,在保持原算法性能的基础上,用较少的通信量完成原有的识别工作,通过对算法的仿真可以看出,增强型的置换码算法对通信量的优化比较明显,且主要通信量由阅读器完成,释放了标签的通信负担,可以有效的解决原算法通信量大的问题。
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