rfid标签防碰撞算法的研究

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1、分类号密级UDC硕士学位论文RFID标签防碰撞算法的研究韦冬雪学科专业计算机应用技术指导教师郑嘉利副教授论文答辩日期2014年5月21日学位授予日期答辩委员会主席覃团发教授广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论

2、文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。□不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：日期：指导教师签名：日期作者联系电话：电子邮箱：RFID标签防碰撞算法的研究摘要随着通信与计算机技术的发展，物联网技术与人们的生活、工作和娱乐变得越来越紧密。无线射频识别（RFID）是一种通过射频信号进行非接触式识别的自动识别技术，是物联网标识环节中的关键技术之一，近年来也成为诸多专

3、家和学者关注的热点方向。RFID系统中，当读写器作用范围内的多个标签同时与读写器通信时就会产生数据碰撞，解决标签之间的碰撞问题是本文研究的主要内容。本论文主要研究成果如下：（1）针对基于单一叉树搜索方式存在搜索次数多、通信量大的不足，提出一种新颖的自适应多叉树防碰撞算法。该算法根据碰撞位数自适应选择二叉树或四叉树的搜索方式。当阅读器检测到只有两个碰撞位时，通过对最高碰撞位置“0”或置“1”，采用二叉树的搜索方式；当碰撞位数大于2时，分别记录最高最低碰撞位，设置最高最低碰撞位的比特值，采用四叉树搜索方式。为减少通信量，标签不必传输已知部分的数据，只需传输最高碰撞位与最低碰撞位之间的数据或最高碰撞

4、位以后的数据。实验仿真结果表明，该算法在搜索次数上减少约31.52%-46.7%，吞吐量提高约24.22%-85.8%，传输数据量减少约82.54%-85.3%。（2）针对多叉树搜索中存在空闲时隙、对碰撞节点处理缓慢等不足，提出一种基于搜索树的增强型RFID防碰撞算法。该算法利用读写器检测相邻碰撞位的个数，在搜索过程中不断自适应调整子二叉树的分配个数，综合选择无空时隙八叉树或四叉树或二叉树搜索方式。为消除多叉树搜索中产生的空闲时隙，阅读器先发送一个获取前缀命令确定标签前缀。理论分析和仿真结果表明，该算法的性能优于其他常用的标签防碰撞算法，大幅度减少了搜索总时隙数，缩短了识别时间，提高了系统搜索

5、效率。（3）针对实际的RFID系统中存在捕获效应、信道干扰等问题造成标签漏读情况，提出一种捕获效应下基于反馈机制的RFID防碰撞算法(CEFB)。算法分三个阶段:标签分组阶段、组内分维识别阶段和反馈识别阶段。CEFB通过对标签进行分组，有效解决识别初期标签之间的过多碰撞问题；在组内通过对标签进行分维，每四个二进制位为一维，分维识别，有效加快对碰撞节点的处理，提高识别速度；最后将识别后的标签信息进行反馈，采用随机识别算法，有效避免标签漏读情况，提高标签识别率。理论分析和仿真结果表明，CEFB的性能在吞吐量上提高约15%-53.87%，搜索时隙减少约6%-32%，识别时间缩短约19.12%-42.

6、94%。关键词：RFID防碰撞搜索树自适应多叉树捕获效应反馈RESEARCHOFTAGANTI-ALOGRITHMINRFIDSYSTEMABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcommunicationandcomputertechnology,therelationshipamongnetworkingtechnologyandpeople'slife,work,entertainmentbecomeincreasinglyclose.RadioFrequencyIdentification(RFID)isoneofthekeytechnologiestoiden

7、tifyaspectsofthings,whichisanon-contactratiofrequencysignalthroughtheidentificationofautomaticidentificationtechnology.Inrecentyears,RFIDhascoughmuchexperts’andscholars’attention.InRFIDsystem,whilemul