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文档简介
1、一种有效的RFID防碰撞方法摘要:无线射频识别 RFID 技术,由于其高存储容量和可反复编程的才干而越来越有吸引力。但是运用RFID技术都要处理的一个问题-防碰撞。本文提出了一种防碰撞算法,动态ALOHA算法,并且提出了两种方法来估计标签的数量。仿真结果阐明,假设要胜利读取一切标签的信息,那么总的时隙必需为标签的4倍,其中包括了ACK时隙。本文提出的方法最大的优势在于它提高了RFID系统的吞吐量和比较容易实现。1、绪论在RFID系统中主要有两种类型的防碰撞算法:确定模型和随机模型。确定性模型经过较少碰撞的标签数量来处理碰撞。随机模型通常基于ALOHA协议,标签可以在恣意的时隙想读卡器发送信息,
2、当碰撞发生时,碰撞的标签可暂停发送它们的ID号,改在下一次读卡循环时重新发送。There are two main types of anti-collision algorithms in RFID systems: deterministic and stochastic models. The deterministic model resolves collisions by muting subsets of tags that are involved in a collision. The stochastic model is often based on an ALOHA-l
3、ike protocol in which the tags send their data at a random time period. When collisions occur, the tags that are involved in collisions retransmit their ID in the next read cycle. 2、系统模型(System Model)本文提出的防碰撞算法是基于动态ALOHA算法的,它可以动态的改动帧长度。算法的执行过程分为三个部分: Step 1:读卡器发送广播命令开场第一轮读卡(read cycle),这个广播命令包含一个表示帧
4、大小的参数N,标签接到命令后产生随机号,预备应对。Step 2:标签随意的选择一个时隙,将标签产生的随机号发送到读卡器。Step 3:读卡器发送ACK应对信号给那些胜利读取了信息的标签,其中ACK信号还作为KILL信号,将那些曾经被读取信息的标签进入休眠形状。图一演示了防碰撞算法的执行过程:在这个过程中,读卡器先发送一个广播命令REQ(N=4),标签产生随机号,在时隙2,标签1、3同时发送ID号到读卡器,此时读卡器胜利读取标签2、4,发送ACK信号以示应对。在第二轮读卡过程,读卡器再发送一个广播命令REQ(N=2),然后胜利读取标签ID。3、未读标签数量的估计( Estimate of Tag
5、 Quantity)在第一轮读卡过后,读卡器运用了N个时隙,根据应对信息可知有E个空时隙(E empty slots),S个胜利时隙(S successful slots),C个冲突时隙(C collision slots),E+S+C=N。而我们判别还有多少个卡没被读取就是基于以上三个参数(E, S, and C)。本文提出了两种方法估计未读标签的数量: 第一种方法主要根据参数E来判别未读标签的数量,其公式为:第二种方法根据参数E和S来判别标签的数量,其公式为:空余时隙参数E:胜利读卡参数S:所以为读的标签参数为:4、选择最优的帧长度(Choosing an Optimal Frame Size)假设有n个未读的标签,那些曾经被胜利读取的标签,其时隙占用概率为1/N,应此根据公式,帧的利用率为:要求得最大的利用率,将对上式求偏导得:如此可以求出下一轮最正确的帧长度和时隙N。5、仿真和结果分析我们一开场设定帧的长度为16个时隙,察看8个空时隙的结果如图二所示
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