【硕士论文】RFID中多标签防碰撞技术的研究.pdf

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1、摘要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EPCGEN2(第二代电子物品编码)读写器。在EPCGEN2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。EPCGEN2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

2、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

3、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：l适用EPCGEN2CLASSl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

4、估计算法而创新的新型多标签识别方法。关键词：防碰撞算法，动态帧时隙算法，标签估计算法，标签识别率ABSTRACTABSTRACTForwirelesscommunicationsinthefieldofultra—highfrequencylong．rangeAutomaticIdentificationSystem，ApplicationshavebeguntoEPCGEN2(thesecondgenerationofelectronicgoodsencoding)reader．InthedesignofEPCGEN2r

5、eader，taganti—collisionalgorithmofinventoryofmulti-electronictagsisanimportantaspect．Multi—-tagsanti··collisionalgorithminEPCGEN2hastwomainindicators：Reliabilityandefficiency．Butthroughouttheanti-collisionalgorithm，todeterminetheQvalueisthemostcriticalaspect．Inthe

6、existingalgorithmshavebeenmadepublic，therearetwotypesofmoregeneralalgorithm．Thefirstcategory,thedynamicframeslotalgorithmwhithvariableCparameters．Qvalueofthemethodusedtobedeterminedbytheflow：InitializeQvalueto4,andconstantlyusetheQuerycommandtosearch,Accordingtowh

7、etherthereistagresponsetothereadtoplusorminusQvalues．Bythemodelinganalysisandpracticalexperienceshowsthat：Insuchmethodsatanumberofheavytag，骶魄identificationefficiencyisverylow．Thesecondtypeistagestimationalgorithm(includingtheminirnunlestimationoflaw,Poissondistrib

8、utionestimationalgorithm．space-pointapproximationmethodtoestimate，etc．)，ThatiS，attheendofeachframeonthebasisofthenumberofcollisiontimeslasthappenedinfra