基于RFID技术的高速移动多目标车辆识别方法研究

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RFID技术作为新型传感技术,是物联网的热点技术之一,主要原因在于RFID系统中电子标签体积小、长距离识别、自动识别无需人工干预、信息存储量大、读取信息时间短等特点,在物流、制造、交通、公共信息服务等众多领域得到广泛应用。但RFID技术对高速移动物体进行识别时还有一定的局限性,主要体现在RFID技术在车辆多目标识别时由于车辆速度很快,加之多个车辆同时进入识别区域时,车辆之间的识别不可避免的出现干扰,这就是RFID通信系统的标签碰撞问题,防碰撞处理过程在RFID系统中就显得非常突出。实际应用中多个高速运行的车辆目标同时进入识别区域,是产生碰撞的主要原因,碰撞一旦产生就造成通信信号之间相互干扰,不能识别车辆目标,丢失标签数据信息。设计出具有良好防碰撞功能的RFID系统不但可以同时识别进入识别范围内的所有车辆目标,而且系统的数据传输效率也会大大提高。所以,防碰撞算法设计的优劣,在一定程度上影响了RFID通信系统性能及其应用领域和广泛应用。目前经常被应用的有两种多目标标签防碰撞算法,ALOHA法和二进制树算法,还有它们的改进算法,这些算法虽然在一些领域上能够解决碰撞问题,但如果用在高速移动的车辆识别上仍解决不了车辆之间的碰撞问题或者只能解决一部分,效果不理想。本文通过分析现有二进制树搜索算法的实现流程,提出适合于解决高速移动多个车辆发生碰撞的算法改进思路和设计流程:采用二进制树搜索算法对连续碰撞位进行有效分组,按奇偶组不同处理,并用Matlab或NS2仿真验证算法效果。本文所做的工作以及创新点如下:(1)主要介绍本课题的研究背景和意义、国内外的研究现状及RFID通信系统在高速移动车辆识别上需要解决的问题。(2)论述了RFID通信系统的组成,运行原理,以及相关的一些协议标准。(3)构建了高速移动车辆识别系统模型及总体设计方案。(4)探讨了ALOHA算法,深入研究二进制树搜索算法,并提出相应的改进算法。(5)通过仿真结果对算法性能进行分析,比较常用算法与改进算法的性能优劣。通过仿真验证表明,比较常用防碰撞算法,改进的基于碰撞位智能分组的二进制树搜索算法,提高了系统吞吐量,优化了其母算法。该算法用于高速移动车辆识别碰撞管理上,有效地减小了车辆识别时的碰撞,减少了识别时间,提高了识别准确率,本设计是基于二进制树搜索算法基础上,易于实现,且大大增强了系统优化率,提高了识别速度。
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