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[摘要] RFID技术在现代的物流管理中应用十分广泛，把RFID技术应用在物流领域能带来许多的好处，但是它也存在这一些缺陷。本文讨论如何应用动态二进制抗冲突算法对物流RFID子系统进行优化。本文以16bit的序列为例进行了分析，得出了在N bit情形下的分析模型，并给出了在新算法下抗冲突速度改善的结论。
[关键词] RFID 动态二进制抗冲突算法 物流RFID子系统
一、RFID技术在物流管理中的应用
RFID(Radio Frequency Identification)的意思是无线射频识别，其主要核心部件是电子标签和RFID读写器，RFID读写器通过发射或接收无线电波，可以读写相距几厘米到几米距离内的需进行识别的物品上粘贴的电子标签内储存的信息，从而读出或写入电子标签代表的物品、人和器具的身份。
RFID技术可以实现高速自动地数据采集，可以实现多目标、运动目标的非接触式自动识别，比如货车经过RFID识别装置时，可以一次性读出整辆货车运载货物的所有信息。在仓库中采用RFID技术，可以有效避免人工对货物管理的数据输入时可能出现的失误，大大提高入库、出库、验货、盘点、补货等工作的效率。将RFID技术应用于物流管理，需要我们将物流过程从一个大系统的角度来看待，在更大范围内共享RFID信息，以最低的整体成本，达到最高的供应链物流管理效率。
将RFID技术应用于物流业的信息采集和物流跟踪，可以极大地提高行业内服务水平。表现在:一是可以实现信息采集、信息处理的自动化;二是实现商品实物运动等操作环节的自动化，如分拣、搬运、装卸、存储等;三是实现管理和决策的自动化乃至智能化，如库存管理、自动生成订单、优化配送线路等。
二、RFID技术在物流管理中的缺陷
随着RFID技术的应用日益广泛，也随之出现了一个问题。对于一个射频识别系统,同一时间可能有多张射频卡进入射频区,在与读写器进行数据通讯时将产生通常所说的冲突. 抗冲突研究主要解决如何快速和准确地从多张射频卡中选出一张与读写器进行数据交流,而其他未被选中的射频卡则在此后的抗冲突循环中被选出与读写器通讯,以提高RFID的使用效率和其提供信息的准确性。
三、动态二进制抗冲突算法对RFID技术优化
当多张RFID卡同时与读写器交换数据时必须进行抗冲突处理,抗冲突处理的时间等于抗冲突命令传输时间与抗冲突模块(ACU) 的处理时间之和.根据动态二进制算法,抗冲突命令的格式为SEL+NVB+UID,其中SEL表示命令码,NVB表示传输的有效位数,UID表示满足要求的非接触式IC卡序列号.当读写器检测到冲突后,将冲突位置为0,然后传输给非接触式IC卡.以16bit的序列为例,如射频区有2张卡(N1,N2),读写器发出请求命令后返回的数据为:
N1 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1
N2 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
检测到12bit发生冲突后读写器将bit置0,由读写器发出UID:110011001100,仅N1卡序列号前12bit符合要求并发回余下数据:1101，很明显发出的UID长度随着冲突位置改变,而表示冲突位置的码其长度是固定的,对16bit的序列号,只需要4bit即可表示其冲突发生的位置.新的算法将只传输4bit的冲突位置信息.设5张卡进入射频区,5张卡接到读写器的请求命令后发送各自的序列号,读写器收到的数据为:
N1 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1
N2 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1
N3 发回序列号数据 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
N4 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
N5 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
读写器监测到了冲突,并将第1 个冲突位置信息(第3 bit) 以抗冲突命令的方式传送给RFID卡. 接到抗冲突命令的5 张卡检测各自序列号的第3 bit 是否为‘0’,为‘0’继续发回自己剩余的序列号;为‘1’则进入屏蔽状态,即对此后的抗冲突命令不响应,直到下一次抗冲突循环接到读写器请求命令时才退出屏蔽状态.在本例中N3 将进入屏蔽状态,其他卡继续响应. 读写器发出命令:SEL +NVB + 0010 ,返回的数据为:
N1 发回余下序列号 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1
N2 发回余下序列号 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1
N4 发回余下序列号 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
N5 发回余下序列号 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
四、结论
通过动态二进制抗冲突算法能缩短RFID子系统的响应时间，提高RFID子系统的准确性。
参考文献：
[1]游占清李苏剑等:无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京:电子工业出版社，2004
[2]张尧辰:射频技术在仓储运输领域中的应用[J]. 中国物流与购,2002
[3]裴少峰:现代物流技术学[M]. 广州:中山大学出版社,2001
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
[关键词] RFID 动态二进制抗冲突算法 物流RFID子系统
一、RFID技术在物流管理中的应用
RFID(Radio Frequency Identification)的意思是无线射频识别，其主要核心部件是电子标签和RFID读写器，RFID读写器通过发射或接收无线电波，可以读写相距几厘米到几米距离内的需进行识别的物品上粘贴的电子标签内储存的信息，从而读出或写入电子标签代表的物品、人和器具的身份。
RFID技术可以实现高速自动地数据采集，可以实现多目标、运动目标的非接触式自动识别，比如货车经过RFID识别装置时，可以一次性读出整辆货车运载货物的所有信息。在仓库中采用RFID技术，可以有效避免人工对货物管理的数据输入时可能出现的失误，大大提高入库、出库、验货、盘点、补货等工作的效率。将RFID技术应用于物流管理，需要我们将物流过程从一个大系统的角度来看待，在更大范围内共享RFID信息，以最低的整体成本，达到最高的供应链物流管理效率。
将RFID技术应用于物流业的信息采集和物流跟踪，可以极大地提高行业内服务水平。表现在:一是可以实现信息采集、信息处理的自动化;二是实现商品实物运动等操作环节的自动化，如分拣、搬运、装卸、存储等;三是实现管理和决策的自动化乃至智能化，如库存管理、自动生成订单、优化配送线路等。
二、RFID技术在物流管理中的缺陷
随着RFID技术的应用日益广泛，也随之出现了一个问题。对于一个射频识别系统,同一时间可能有多张射频卡进入射频区,在与读写器进行数据通讯时将产生通常所说的冲突. 抗冲突研究主要解决如何快速和准确地从多张射频卡中选出一张与读写器进行数据交流,而其他未被选中的射频卡则在此后的抗冲突循环中被选出与读写器通讯,以提高RFID的使用效率和其提供信息的准确性。
三、动态二进制抗冲突算法对RFID技术优化
当多张RFID卡同时与读写器交换数据时必须进行抗冲突处理,抗冲突处理的时间等于抗冲突命令传输时间与抗冲突模块(ACU) 的处理时间之和.根据动态二进制算法,抗冲突命令的格式为SEL+NVB+UID,其中SEL表示命令码,NVB表示传输的有效位数,UID表示满足要求的非接触式IC卡序列号.当读写器检测到冲突后,将冲突位置为0,然后传输给非接触式IC卡.以16bit的序列为例,如射频区有2张卡(N1,N2),读写器发出请求命令后返回的数据为:
N1 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1
N2 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
检测到12bit发生冲突后读写器将bit置0,由读写器发出UID:110011001100,仅N1卡序列号前12bit符合要求并发回余下数据:1101，很明显发出的UID长度随着冲突位置改变,而表示冲突位置的码其长度是固定的,对16bit的序列号,只需要4bit即可表示其冲突发生的位置.新的算法将只传输4bit的冲突位置信息.设5张卡进入射频区,5张卡接到读写器的请求命令后发送各自的序列号,读写器收到的数据为:
N1 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1
N2 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1
N3 发回序列号数据 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
N4 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
N5 发回序列号数据 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
读写器监测到了冲突,并将第1 个冲突位置信息(第3 bit) 以抗冲突命令的方式传送给RFID卡. 接到抗冲突命令的5 张卡检测各自序列号的第3 bit 是否为‘0’,为‘0’继续发回自己剩余的序列号;为‘1’则进入屏蔽状态,即对此后的抗冲突命令不响应,直到下一次抗冲突循环接到读写器请求命令时才退出屏蔽状态.在本例中N3 将进入屏蔽状态,其他卡继续响应. 读写器发出命令:SEL +NVB + 0010 ,返回的数据为:
N1 发回余下序列号 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1
N2 发回余下序列号 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1
N4 发回余下序列号 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
N5 发回余下序列号 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
四、结论
通过动态二进制抗冲突算法能缩短RFID子系统的响应时间，提高RFID子系统的准确性。
参考文献：
[1]游占清李苏剑等:无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京:电子工业出版社，2004
[2]张尧辰:射频技术在仓储运输领域中的应用[J]. 中国物流与购,2002
[3]裴少峰:现代物流技术学[M]. 广州:中山大学出版社,2001
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文