超高頻RFID系統(tǒng)防沖突干擾的研究.pdf

1、無(wú)線射頻(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)是利用無(wú)線射頻信號(hào)，通過(guò)讀寫器與附在目標(biāo)載體的電子標(biāo)簽之間的信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)載體進(jìn)行非接觸識(shí)別和自動(dòng)跟蹤，是一種新興的、高級(jí)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。工作于超高頻段的RFID系統(tǒng)識(shí)別距離遠(yuǎn)，操作快捷、能夠?qū)崿F(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別和移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別，是目前識(shí)別技術(shù)的最高級(jí)技術(shù)。基于超高頻RFID技術(shù)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)往往需要將多個(gè)讀寫器同時(shí)工作于同一區(qū)域，這種多讀寫器環(huán)境勢(shì)必會(huì)

2、造成多讀寫器沖突，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能，目前針對(duì)多讀寫器沖突的研究成果較少，因此，對(duì)UHF(Ultra High Frequency)RFID多讀寫器防沖突技術(shù)的研究具有重要的實(shí)際意義。
　　 本文具體分析了UHF RFID多讀寫器沖突的原因，并將其細(xì)分為頻率干擾和標(biāo)簽沖突，在此基礎(chǔ)上，深入研究UHF RFID系統(tǒng)的防沖突技術(shù)。
　　 首先，采用圖著色算法與遺傳算法相結(jié)合的方法以防止頻率沖突和標(biāo)簽沖突。該靜態(tài)預(yù)定義算法對(duì)讀

3、寫器沖突建立圖論模型，將讀寫器時(shí)隙分配問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖論模型的K-頂點(diǎn)著色問(wèn)題，優(yōu)化遺傳算法并用于求解圖的K-頂點(diǎn)著色問(wèn)題，求得最小時(shí)隙數(shù)和最優(yōu)時(shí)隙分配方案，從而實(shí)現(xiàn)防止多讀寫器沖突。最后將算法應(yīng)用于算例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有可行性和實(shí)用性，并能夠有效地防止讀寫器沖突干擾。
　　 然后，針對(duì)反向散射系統(tǒng)，應(yīng)用一種基于信干比的功率控制算法以防止多讀寫器沖突。在防沖突過(guò)程中，讀寫器依據(jù)信干比動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，以減少信號(hào)覆蓋區(qū)域的冗余，

4、從而最小化多讀寫器沖突。考慮到當(dāng)發(fā)射功率更新至最大時(shí)仍可能達(dá)不到目標(biāo)信干比的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種新穎的退避算法，其退避時(shí)間映射于目標(biāo)信干比迭代比例，以提高讀寫器占用信道的公平性。仿真結(jié)果表明，基于功率控制和退避算法的UHF RFID防沖突算法收斂速度快，能夠有效減小覆蓋區(qū)域的冗余，最小化了多讀寫器沖突，而且能夠保證讀寫器的識(shí)別距離，提高了標(biāo)簽識(shí)別率。此外退避算法具有降低讀寫器功耗的性能，這對(duì)移動(dòng)讀寫器尤其重要。
　　 本文最后就防沖突