基于二进制树的RFID防碰撞算法的研究

RFID技术是一种非接触自动识别技术,它具有防水、防磁、识别速度快、识别距离远、可进行读写等优点,在现实生活的各个领域得到了广泛的应用。 RFID是一种多目标识别技术,当多个标签存在于阅读器的工作区域时就产生了数据碰撞问题,目前学术界对防碰撞算法的研究主要集中在基于Aloha的不确定性算法和基于二进制树的确定性算法,基于Aloha的不确定性算法致命的缺点就是标签可能存在着永远无法识别的可能,二进制树法虽然解决了这个缺点,但是也存在着识别周期长的缺点。被动标签的能量是由阅读器提供的,标签从阅读器获得的能量是很小的,因此对防碰撞算法的研究主要致力于解决时延问题和标签能耗问题。 本文在研究目前存在的二进制树防碰撞算法的基础上,提出了改进的二进制防碰撞算法和分集的二进制防碰撞算法。本文研究内容分为两个部分,第一部分主要是对二进制算法的改进,首次提出锁位概念,增加锁位寻呼指令,将发生碰撞的比特位锁定,在锁定的位上进行二进制防碰撞处理,二进制防碰撞处理过程采用后退策略(即识别一个标签后每次返回到上一个碰撞发生的节点);第二部分主要是在改进的二进制算法的基础上对标签进行分集处理,阅读器先执行一次总寻呼和总锁位指令后,根据标签个数确定所分集的个数,然后由近及远在各个集上运行改进的二进制算法,算法充分考虑了出现空集情况下的优化。这两部分算法都充分考虑了阅读器的寻呼次数、传输时延、标签能耗以及吞吐量四个重要的性能指标,仿真与结果分析表明改进的二进制防碰撞算法和分集的二进制防碰撞算法较其它二进制树算法的性能有着较大的提高,满足了二进制树防碰撞算法的要求,可适用于RFID防碰撞协议。