捕獲效應(yīng)環(huán)境下的RFID防碰撞算法研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的快速發(fā)展,無線射頻識別（RFID,Radio Frequency Identification)因能在較遠的距離上實現(xiàn)對多個目標物體的追蹤和識別而得到了學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注,并被成功地應(yīng)用到物流、零售和運輸?shù)雀鱾€領(lǐng)域。
　　在RFID系統(tǒng)工作時,如果有兩個或兩個以上的電子標簽響應(yīng)閱讀器的請求并同時向閱讀器傳輸數(shù)據(jù)時,會造成數(shù)據(jù)的讀寫沖突,即產(chǎn)生標簽碰撞,從而給系統(tǒng)產(chǎn)生額外的傳輸時延,影響系統(tǒng)的整體性能。標

2、簽防碰撞問題是RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)問題,但是現(xiàn)有的標簽防碰撞算法沒有很好地考慮捕獲效應(yīng)對標簽識別的作用。本文通過分析捕獲效應(yīng)對 ALOHA和查詢樹標簽防碰撞算法的影響,進一步做了以下研究工作:
　　(1)針對RFID無線網(wǎng)絡(luò)中的捕獲現(xiàn)象,在分析了捕獲效應(yīng)發(fā)生條件的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了標簽的平均捕獲概率模型,它能根據(jù)標簽的分布情況來確定當前時隙發(fā)生標簽被捕獲的可能性,以此來計算在一個周期內(nèi)發(fā)生捕獲效應(yīng)的時隙的期望值。在此模型基礎(chǔ)上,提出

3、了一種在捕獲效應(yīng)環(huán)境下的動態(tài)幀時隙標簽防碰撞算法CE-DFSA(Dynamic Framed Slotted ALOHA with Capture Effect)。算法較好地利用捕獲效應(yīng),通過設(shè)定系統(tǒng)的捕獲比率閾值來達到系統(tǒng)的最優(yōu)捕獲比,進一步提高系統(tǒng)的吞吐率,并通過實驗驗證了算法的有效性。
　　(2)針對查詢樹算法在捕獲效應(yīng)的環(huán)境下會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題,提出了一種在捕獲效應(yīng)環(huán)境下的查詢樹算法CE-QT(Query Tree wi

4、th Capture Effect)。算法通過控制對標簽ID的篩選范圍,來減少標簽在識別過程中所需的查詢次數(shù)和數(shù)據(jù)丟失問題,從而提高系統(tǒng)的性能。
　　(3)針對已有的GQT(Generalized Query Tree)算法在捕獲效應(yīng)環(huán)境下效率低下的問題,提出了一種使用位轉(zhuǎn)變感知單元的混合樹算法BCS-GQT(Generalized Query Tree with Bit Change Sensing)。算法通過發(fā)送標簽ID中連續(xù)