[发明专利]一种优化的RFID防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别技术，特别涉及一种基于RFID的防碰撞方法。

背景技术

射频识别技术可以用来识别和跟踪几乎所有物理对象，并由此可以构建一个容纳和连结世界上所有物品的广泛的智能网络。无线射频识别系统(RFID：Radio Frequencn IDentification)是从上世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术，近年来发展十分迅速。RFID这种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性，实现对被特定物体的自动识别。

标签(tag)带有唯一电子产品代码(ID)的编码信息，由于结构的简单性，标签在接到阅读器(reader)指令后会立即响应阅读器。但是当多个标签同时响应某个阅读器时，标签数据间的相互干扰会导致阅读器无法正常读取任何一个标签数据，及发生数据间的干扰，发生标签冲突，即所谓的碰撞。例如很多车辆同时进入停车场阅读器电波范围内时，就可能会同时有多个tag向reader发出信息，造成数据干扰出现标签碰撞，或又称之为标签冲撞。为了很好的解决这个问题，就需要设定相应的程序，即反碰撞算法(Anti-collision algorithm)。反碰撞算法主要有以下几个：空分多路法(SDMA-Space Division Multiple Access)，频分多路法(FDMA-Frequencn Division Multiple Access)、码分多路法(CDMA-Code Division Multiple Access)和时分多路法(TDMA-Time Division Multiple Access)。以上算法各有优缺点，原理上大致主要分成ALHOA和典型的树分叉算法。ALHOA算法虽然复杂度及对标签的要求较低，但存在标签始终无法识别的可能，并且标签数量庞大时该算法的帧冲撞严重，表现性能不佳，这是由于标签内部寄存器的位数有限导致的。树分叉算法的优点是识别率高，但是以增加算法的复杂度为代价的，也增加了阅读器功耗并且减小了标签最大可识别距离。此外，这两种算法都存在时隙浪费的现象：ALHOA算法在识别过程后期存在大量的空闲时隙浪费，这是由于帧长或分组数不能在识别过程中随着标签的识别实时调整造成的；树形算法在识别过程前后期因同时响应阅读器的标签较多而导致碰撞时隙较多，而其中的查询树算法的性能还受到标签ID分布情况的影响较大。

发明内容

本发明旨在解决以上问题，提出一种新型算法即碰撞位轮询(CQ)算法，针对在最短的时间、大量电子标签同时存在的情况下，解决容易出现标签碰撞的问题，达到精确、快速识别标签的效果，并减少没有必要的迭代数。具体技术方案如下：

一种优化的RFID防碰撞方法，包括以下步骤：

1)阅读器向射频场内发出激活指令request(null，u)以激活在射频场内的标签，n为需要激活的标签的编码信息的位数，u为大于0的整数；

2)若无标签响应，则识别过程结束；若有标签接收到激活指令，并向阅读器发送自身编码信息作出响应，则阅读器接收信息解码判断是否发生标签碰撞，且碰撞的标签编码位数是否大于1，若是则进入步骤3)，此时静默计数器记作q＝0；若无碰撞或只有1位发生碰撞时，则标签直接被识别；

3)阅读器向发生碰撞的标签发出request(x，n)命令，x为发生碰撞编码的碰撞位，n为该位的赋值，n＝0或1；标签接受到阅读器发出的命令即判断自身编码信息第x位的值是否为n，若不符合则标签不响应，且静默计数器把q值加1，等待下一次问询；若符合则标签响应，向阅读器发送x-1位的编码信息；

4)阅读器接收到碰撞标签发出的反馈信息，解码判断是否发生碰撞，并重复步骤2)，直至所有标签都被识别；

其中，上述步骤中，被识别的标签会被阅读器去活；当标签被的静默计数器q记作1，且n值同时为1时，阅读器再次向该标签发送激活命令，并重新进入步骤2)，直至被识别；

在前述方法中，每次查询，除激活命令外，其余阅读器发送命令都是1bit。

本发明对搜索命令、搜索算法进行优化，发生碰撞是只发送(X-1)位编码减少搜索次数，能有效的把阅读器发送数据传输量减少到最低，减少没有必要的迭代数。

附图说明

图1为本发明标签工作流程图；

图2为本发明阅读器工作流程图；

图3为本发明一个实施例的识别过程示意图；

图4为本发明一个实施例的识别过程流程图；

图5为DBS算法和本发明CQ算法迭代数的仿真效果图；