RFID防碰撞算法的研究与设计

【摘要】：射频识别(RFID)技术是一种利用无线网络对物体进行识别的技术,是推动物联网应用快速发展的技术之一。然而目前射频识别系统的标签识别成功率并不高,这是由于标签的识别存在碰撞造成的。如果能解决标签碰撞的问题,系统的识别效率将大幅度提高,RFID将得到更广泛的应用。本文系统地研究了已有的标签防碰撞算法,并在原有算法的基础上提出了两个改进的方案,达到提高系统识别效率的目的。本文首先对RFID系统的工作原理与相关技术进行了简单介绍,并对标签的编码原则进行了描述,然后分析了RFID系统产生碰撞的原因,并阐述了目前已有的标签防碰撞算法。根据对已有基于ALOHA的防碰撞算法的研究与学习,得出目前该类算法都是由于标签随机选择时隙来传输数据,其随机性非常大,使得系统的识别率非常低,最高只有36.8%。本文提出两种改进算法,第一个算法通过将增加每个标签产生的随机数,并约定标签在被识别过程中选择随机数时具有一定的规律,使整个系统的空时隙减少,成功时隙增加,从而提高标签的识别效率到45.3%。另一种算法则利用标签码元的碰撞序列,求商余来进行时隙的选择,有效降低了标签碰撞的概率,从而提高系统识别效率。最后本文使用MATLAB进行仿真实验,并在识别效率、识别所有标签所需要的轮询次数等不同性能方面对两种改进的算法与目前识别效率最高的动态帧时隙ALOHA标签防碰撞算法进行了比较和分析,验证两种改进算法的优越性。
【关键词】：射频识别 阅读器 标签 防碰撞 ALOHA
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.44