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如何实现RFID系统上行链路的多标签冲突检测算法

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上传日期: 2020-01-15

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标签:读写器(191)寄存器(1900)RFID(2967)

  提出一种应用于RFID彩神 系统上行链路的多标签冲突检测算法, 并给出了参考实现。依算法, 对电子标签进行随机分群, 在群间做随机避让, 在群内进行冲突检测和标签的仲裁。与现有的随机避让算法和二进制树算法相比, 该算法不但有效降低了碰撞次数, 实现电路也更简单。

  无线识别( ID) 是一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( 或电磁耦合) 的传输特性, 实现对特定物体的自动识别。RFID 技术可以追溯至第二次世界大战期间, 后来发展应用到铁路、军队的货物跟踪甚至宠物识别上。在过去的半个多世纪里, RFID 的发展经历了从技术探索、试验研究、商业应用和标准化建立等几个重要阶段。从现有发展趋势看, RFID 将构建虚拟世界与物理世界的桥梁。可以预见在不久的将来, RFID 技术不仅会在各行各业被广泛采用, 最终RFID 技术还将会与普适计算技术相融合, 对人类社会产生深远影响。

  RFID 系统一般由电子标签和读写器两个部分组成,读写器具有同时读取多个电子标签的功能。在多标签对一个读器的RFID 系统中, 标签经常会同时向读写器传输数据, 这就要求RFID 系统建立一种仲裁机制来避免数据发生撞。考虑到电子标签本身尺寸、能耗的限制, 防碰撞机制在保障功能的同时还要求尽量简单易行, 这正是RFID系统设计的挑战之一。

  文献[1]和[2]提出了三种RFID 系统的防碰撞算法。算法A 基于随机避让、冲突检测的原理, 使用1 个8 位寄存器和1 个8 位随机数产生器, 最大可以仲裁标签的数量只有256 个。算法B 基于二进制数的原理, 使用1个8 位寄存器和1 个1 位随机数产生器, 理论上最大可以实现2256 个标签的仲裁。文献[3]提出了对该算法的一个实现方案, 文献[4]对该算法做了很大改进。算法C 类似于算法A, 使用1 个16 位寄存器和16 个1 位随机数产生器, 最大可以仲裁标签的数量是65 536 个。本文中作者提出一种分群避让、群内冲突检测的算法和其改进法, 仅需要1 个8 位寄存器和1 个1 位随机数产生器就可以实现最大1 048 576 个标签的仲裁, 而且碰撞次数相对于算法B 要大大减少。.

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