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RFID中多标签防碰撞技术的研究

江建  
【摘要】: 在用于无线通信领域的超高频远距离自动识别系统中,已开始应用EPC GEN2(第二代电子物品编码)读写器。在EPC GEN2读写器的设计中,多电子清点中的标签防碰撞算法是一个重要的环节。EPC GEN2的多标签防碰撞算法主要有两项参考指标:可靠性和效率。而在整个防碰撞算法中,Q值的确定则是最为关键的一环。在现有的已公开的算法中,有两类比较普遍的算法:第一类,c参数可变的随机帧时隙算法。该方法Q值通常采用下述流程确定:初始化Q值为4,不断使用Query命令来进行搜索,根据有没有标签应答来对Q值进行加或减。经建模分析和实践经验表明,此类方法在标签数量过大时,识别标签的效率非常低。第二类是动态帧时隙算法中所用到的标签估计算法(包括最小值估算法,泊松分布估计算法,空间点逼近估算法等),即在每帧结束后根据上一帧中标签发生碰撞的次数(碰撞时隙),成功识别电子标签的次数(成功时隙)和电子标签没有返回的次数(空时隙)来估计未被识别的电子标签数量,然后据此选择最优的下一帧的长度(时隙的个数)。经建模分析和实践经验表明,此类方法因为总要在一帧结束时才对标签的数目进行估计,不能实时动态的跟踪标签变化而改变Q值。从而造成标签识别效率不高。 本论文旨在解决现有多电子标签清点方法效率较低的问题,结合标签数目估算法和随机帧时隙算法两类算法的优点,进行优势互补。研究方法:利用有限状态机的原理和matlab/simulink/stateflow中的状态机模型建立标签和阅读器的通信模型,通过对两类主流算法的几种代表性算法进行仿真,找出他们各自的优缺点,进而整合他们两的优点研究出的新的算法。本文工作的主要内容包括: 1适用EPC GEN2 CLASS1的阅读器和标签通信平台的建立。 2动态帧时隙算法和随机帧时隙算法的指标理论推导。 3动态帧时隙算法和随机帧时隙算法的研究和仿真分析。 4结合动态帧时隙算法和标签估计算法而创新的新型多标签识别方法。


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