基于捕獲效應的RFID防碰撞算法研究.pdf

1、RFID是一種較為成熟的無線數(shù)據(jù)采集技術，在物流、貨物收發(fā)、倉儲，以及制造行業(yè)、供應鏈管理等領域得到了十分廣泛的應用。在應用過程中，RFID系統(tǒng)經常需要同時對多個標簽進行識別，容易出現(xiàn)標簽讀寫碰撞問題，嚴重影響了系統(tǒng)性能。
　　 本文在“RFID傳感器網(wǎng)絡關鍵問題研究”與“RFID傳感器網(wǎng)絡及其應用技術研究”項目的研究基礎上，主要針對標簽密集的RFID系統(tǒng)的多標簽防碰撞算法進行研究，為RFID讀寫模塊設計理想的防碰撞算法，有效的

2、避免、解決該裝置之間的沖突，冗余RFID信息的刪除，標簽沖突的監(jiān)測與消除。本文主要工作有：
　　 (1)介紹了射頻識別系統(tǒng)的組成、工作原理、調制方法等相關理論知識，隨后著重介紹了射頻識別系統(tǒng)中的讀寫器防碰撞算法和標簽防碰撞算法。
　　 (2)對基本ALOHA防碰撞算法進行了深入研究，綜合概率型算法和確定型算法的優(yōu)點，提出一種改進的幀時隙ALOHA防碰撞算法，描述了該算法的基本原理、執(zhí)行過程和系統(tǒng)的吞吐性能，并對該算法進行

3、了仿真分析。
　　 (3)針對RFID系統(tǒng)多標簽識別過程中存在的捕獲效應，通過離散時間馬爾可夫鏈模型與捕獲概率理論對定幀長(Q值固定)讀寫器與變幀長(Q值可變)讀寫器的識別過程進行理論分析，證明捕獲效應有增大系統(tǒng)吞吐量的作用。
　　 (4)根據(jù)在讀寫器中配置EPC C1G2標準的典型參數(shù)對分析結果進行OMNET++仿真與ALIEN8800讀寫器性能測試，證明在考慮或者不考慮捕獲效應兩種情況下，RFID系統(tǒng)的防碰撞性能有明

4、顯的區(qū)別，并提出了系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化配置，確定等幀長的讀寫器擁有最佳的識別性能時所對應的Q值。
　　 仿真及實驗結果表明，捕獲效應對RFID系統(tǒng)的防碰撞性能有明顯的影響，在Q=4時，變幀長讀寫器平均時隙數(shù)減少37％，定幀長讀寫器平均時隙數(shù)減少14.7％。同時對變幀長的讀寫器，我們也得到了一個關鍵的結論：為得到最大吞吐量，讀寫器在每一識別周期內都需要對優(yōu)化參數(shù)Q值進行選定。這些結果可以幫助生產商為讀寫器配置最優(yōu)的參數(shù)，提升RFID系統(tǒng)