RFID防冲突算法
RFID防碰撞算法分析与研究

RFID防碰撞算法分析与研究(转载)分类:技术应用关键词:RFID; 防碰撞;Aloha算法;二进制树算法;前言无线射频识别技术 RFID (Radio Frequency Identification)是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性自动识别目标物体的技术,RFID系统一般由电子标签和阅读器组成。
阅读器负责发送广播并接收标签的标识信息;标签收到广播命令后将自身标识信息发送给阅读器。
然而由于阅读器与所有标签共用一个无线信道,当阅读器识别区域内存在两个或者两个以上的标签在同一时刻向阅读器发送标识信息时,将产生碰撞,致使阅读器不能对一些标签进行识别处理;解决此碰撞的方法称为防碰撞算法。
RFID防碰撞问题与计算机网络冲突问题类似。
但是,由于RFID系统中的一些限制,使得传统网络中的很多标准的防碰撞技术都不适于或很难在RFID系统中应用。
这些限制因素主要有:标签不具有检测冲突的功能而且标签间不能相互通信,因此冲突判决需要由阅读器来实现;标签的存储容量和计算能力有限,就要求防冲突协议尽量简单和系统开销较小,以降低其成本。
RFID系统通信带宽有限,因此需要防碰撞算法尽量减少读写器和标签间传送的信息比特的数目。
因此,如何在不提高RFID系统成本的前提下,提出一种快速高效的防冲突算法,以提高RFID系统的防碰撞能力同时识别多个标签的需求,从而将RFID技术大规模的应用于各行各业,是当前RFID技术亟待解决的技术难题。
现有的标签防冲突算法可以分为基于ALOHA机制算法和基于二进制树机制的算法。
本文将对这两类算法进行详细研究。
并针对如何降低识别冲突标签时延和减少防碰撞次数方面进行改进,在二进制树算法的基础上,结合二进制搜索算法的特点,提出了一种改进的二进制防碰撞算法思想。
1 RFID系统中防碰撞算法1.1 Aloha算法Aloha算法是一种随机接入方法,其基本思想是采取标签先发言的方式,当标签进入读写器的识别区域内就自动向读写器发送其自身的ID号,在标签发送数据的过程中,若有其他标签也在发送数据,那么发生信号重叠导致完全冲突或部分冲突,读写器检测接收到的信号有无冲突,一旦发生冲突,读写器就发送命令让标签停止发送,随机等待一段时间后再重新发送以减少冲突。
RFID防冲突算法课程设计

RFID防冲突算法课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解RFID技术的基本原理,掌握防冲突算法的基本概念。
2. 学生能够描述常见RFID防冲突算法的类型及工作原理。
3. 学生能够解释RFID防冲突算法在提高数据采集效率方面的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析实际场景中RFID防冲突算法的应用。
2. 学生能够通过编程实践,实现简单的RFID防冲突算法。
3. 学生能够运用所学知识,评估不同防冲突算法的性能和适用场景。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对RFID技术及其应用场景的兴趣,激发学生探索新技术的好奇心。
2. 培养学生团队协作意识,提高学生在项目实践中的沟通与协作能力。
3. 培养学生关注科技发展,认识到技术在实际应用中对社会进步的推动作用。
课程性质:本课程为信息技术领域的高级课程,旨在帮助学生深入理解RFID 技术,掌握防冲突算法的应用。
学生特点:学生具备一定的编程基础和信息技术知识,对新技术有一定的好奇心,喜欢实践性较强的课程。
教学要求:结合学生特点,课程要求以理论教学为基础,注重实践操作,通过项目实践提高学生的实际应用能力。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新思维。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论教学:- RFID技术原理:介绍RFID系统组成、工作原理及其在各类应用场景中的作用。
- 防冲突算法基本概念:讲解防冲突算法的定义、分类及其在RFID系统中的重要性。
- 常见RFID防冲突算法:分析ALOHA算法、时间槽算法、查询树算法等常见防冲突算法的工作原理及优缺点。
2. 实践教学:- 防冲突算法编程实践:指导学生运用编程语言实现简单的RFID防冲突算法。
- 性能评估:让学生通过实验,评估不同防冲突算法在实际应用场景中的性能和适用性。
3. 教学大纲:- 第一周:RFID技术原理、防冲突算法基本概念。
- 第二周:常见RFID防冲突算法分析。
RFID 防冲突 算法 (1)

无线射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术,其基本原理是刺用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)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,RHD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。
在多标签对一个读写器的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碰撞。
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。
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l位随机数产生器,理论上最大可以实现2256个标签的仲裁。
文献提出了对该算法的一个实现方案,文献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l位随机数产生器,最大可以仲裁标签的数量是65536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算法,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1048 576个标签的仲裁.而且碰撞次数相对干算法B要大大减少。
1 仲裁机制描述本方法的核心思想是:首先把电子标签随机分群,并将群随机排序以实现群问的随机避让,然后在群内进行冲突检测和标签的仲裁。
实现时标签仅需一个寄存器:利用其高位存储群号,低位存储冲突检测时退避的步数,实现极为简单。
RFID系统防冲突算法分析及其实现

一
RF D系 统 防冲 突 算 法 分 析 及 其 实 现 I
沈小兵
( 苏州轨道交通运营处 企划部 江苏 苏州 250) 10 0
摘 要 : 在多标签对 一个读写 器的R I系 统中 ,标签 有时会在 同一个 时间点一同 向读 写器传输 数据 ,从而 引起 通信冲 突,导致读 写器读不到 标签上的信 息, FD 主要论述通过 时隙算法来解决这一 问题的方法与 仿真实现 。 关键 词: 射频 识别;防冲突 ;算 法:仿真 中图分类号 :T O 文献标识码 :A 文章编 号:1 7 - 7 9 2 1 )0 2 0 6 0 N 6 1 5 7( 0 0 4 0 3 - 1
签 ,如果 标签 的随机 数为 0 ,同 时IA ie slr 属性 值 为TU ,则 将ANm自动 加 RE du
05 间 任选 一 个 整数 存 入 寄 存器 高 四 位 ,也 就 1之
是 随机选 择 了一个 群 ,然 后把 寄存 器 的低 四位 全 部清 零 。接着 随 机产 生一 个0 1 或 的数据 加 到 寄存 器 中,如 果 这时 寄存 器 中的8 全 为0 位 ,则 回传 当 前 电子标 签 的I 。如 果此 时有 多个 电子标签 同时 D 回传 数据 , 也就 是发 生 了冲突 ,冲 突 发生 以后 ,
rfid系统主要是由电子标签和读写器两部分组成的读写器的功能是能够同时读取多个电子标签rfid系统如果是由一个读写器和多个电子标签组成的话就有可能会出现多个电子标签同时向读写器传输数据的情况就会发生信道冲突这样读写器就不能读到电子标签传输的数据所以rfid系统必须建立一种仲裁机制来防止这种情况的发生
这些问题都有待于继续研究以期得到最大程度的解决,来适应更复杂、更
RFID防碰撞算法摘要

RFID防碰撞算法摘要RFID防碰撞算法学习RFID中的碰撞问题主要分为两类:⼀是阅读器碰撞问题,它产⽣于同⼀个物理区域内存在多个不同的阅读器,它们以同⼀频率同时与区域内的标签通信⽽引起的冲突。
另⼀类是标签碰撞问题,如过标签同事处于阅读器的有效⼯作区内时,可能会发⽣多个标签同时发送信号的情况,这时要求阅读器能在很短的时间内识别多个标签,由于阅读器和标签通信共享⽆线信道,阅读器或标签的信号可能发⽣信道争⽤,信号互相⼲扰等问题,使阅读器不能正确识别标签。
在实际使⽤中,多标签碰撞是造成⼲扰的主要原因。
基本多地址接⼊⽅法频分多址FDMA( Frequency Division Multiple Access)是通过使⽤不同的频段,实现信号的同时传输。
对于RFID系统来说,可以使⽤频率可调的电⼦标签。
这样完全可以防⽌碰撞,但是这需要阅读器为每个接收通路配备单独的接收通道,对阅读器的性能要求过⾼,成本过⾼,只适合在特殊场合使⽤。
空分多址SDMA(Space Division Multiple Access)是利⽤空间范围的分割实现通信的同时进⾏。
这是⼀种很古⽼的多址⽅法。
要达到SDMA的效果,要求单个阅读器作⽤范围很⼩,为此,可以把⼤量阅读器和天线覆盖⾯积并排安置在⼀个阵列中,使得单个阅读器的通信容量在相邻的区域内可重复使⽤。
当电⼦标签经过这个阵列时,与之最近的阅读器便可与之通信,由于每个阅读器的影响范围很⼩,使得相邻阅读器⼯作范围内的其他电⼦标签可以正常⼯作不受影响。
空分多址SDMA技术,由于需要安装有⾃适应定向天线的读写器,其复杂度很⾼,成本也过⾼,⽽且识别速度较慢,故此技术仅被应⽤于某些特殊的领域。
码分多址CDMA (Code Division Multiple Access)是最新发展起来的⼀种多址⽅式,它的应⽤范围很⼴,但是却不适合RFID系统。
CDMA技术基于扩频通信,即需要把要传送的信号先扩频,再编码调制,发送的是宽带信号。
一种简单高效的RFID 防冲突算法

一种简单高效的RFID防冲突算法柳本金,丁海健北京邮电大学计算机科学与技术学院,北京 (100876)E-mail:liubj@摘要:本文在分析研究以往两类RFID防冲突算法的基础上,结合两者的优点提出了一种基于时隙的改进算法。
通过仿真与其它防冲突算法相比在识别数量稳定的情况下,本文提出的算法具有更好的效果。
关键词:RFID,防冲突算法,射频卡识别中图分类号:TN9111.引言射频识别技术RFID (Radio Frequency Identification)是目前国内外发展很快的一项新技术。
该技术是采用先进的射频技术,实现对各类物体或设备标号的自动识别,从而对其进行管理。
射频识别技术能无源,并快速地识别多个物体或设备,能应用于许多场合。
随着RFID 卡片端成本的不断降低以及体积的不断变小,其应用必将越来越多。
在射频卡的识别中,需要解决的一个问题是冲突问题。
当多个射频卡同时发送数据时就会产生信道冲突,使得读写头不能读出射频卡的信息。
故防冲突算法一直是RFID中重要研究内容之一。
2.目前进展目前的防冲突算法分两大类,一是基于曼切斯特编码的二进制搜索算法及其改进算法,二是基于随机数产生器的时隙算法及其改进算法,下面分别介绍。
2.1 二进制搜索算法及其改进算法在二进制搜索算法中,射频卡的ID号必须采用曼切斯特编码。
曼切斯特码(Mancherster)可在多个射频卡同时响应时,译出错误位置,可以按位定出发生冲突的位置。
根据冲突的位置,搜索射频卡[1]。
二进制搜索算法只能识别ID号唯一的情况。
图1 基于动态二进制搜索的二叉树搜索结构树改进的算法有动态二进制搜索算法,算法改进的地方是对没有发生冲突的ID位只传送一次。
这样就减少了重传的数据,提高了效率[1]。
文献[2]中所提的基于动态二进制的二叉树搜索结构RFID反碰撞算法是对二进制搜索算法的改进。
它的思想是对每次识别的冲突位进行分类,分成0、1两部分,从而形成一颗二叉树[2],如图1。
门禁系统中的 RFID 时隙防冲突算法

门禁系统中的 RFID 时隙防冲突算法孙洁;赵春晨【摘要】为了改善基于RFID技术的门禁系统在获取电子身份标签信息时的冲突问题,通过引用马尔可夫链为时隙防碰撞法建立数学模型,并以此为基础对时隙法的性能进行分析,从而得出时隙法中定时隙对电子标签数目识别的影响,这为在已定时隙数的情况下合理规划门禁系统范围内的电子标签数目、提高识别效率提供了参考。
%In order to improve the getting information collision problem in the entrance guard system of RFID tech-nology .This paper build a mathematic model for the slot method by quoting Markov chain ,using it as the basis ana-lyze the slot method performance and get the relationship between the number of time slots and the electronic tag i -dentification ,so it can provide a reference that the electronic tag numbers can be reasonable planed and the efficien -cy of identification is improved in the case of fixed number of time slots .【期刊名称】《河北联合大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P51-53)【关键词】门禁系统;时隙法;马尔可夫链;防碰撞【作者】孙洁;赵春晨【作者单位】河北联合大学电气工程学院,河北唐山063009;河北联合大学电气工程学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TP274+.20 引言将RFID技术应用于门禁系统是门禁设备发展的一个新方向,门禁设备通过自身携带的RFID阅读器,读取带有身份信息的电子标签并加以判断,从而获取秘钥并以高度安全的方式进行门控操作。
RFID防碰撞机制

RFID防碰撞机制RFID读写器正常情况下一个时间点只能对磁场中的一张RFID卡进行读或写操作,但是实际应用中经常有当多张卡片同时进入读写器的射频场,读写器怎么处理呢?读写器需要选出特定的一张卡片进行读或写操作,这就是标签防碰撞。
防碰撞机制是RFID技术中特有的问题。
在接触式IC卡的操作中是不存在冲突的,因为接触式智能卡的读写器有一个专门的卡座,而且一个卡座只能插一张卡片,不存在读写器同时面对两张以上卡片的问题。
常见的非接触式RFID卡中的防冲突机制主要有以下几种:1、面向比特的防冲突机制高频的ISO14443A使用这种防冲突机制,其原理是基于卡片有一个全球唯一的序列号。
比如Mifare1卡,每张卡片有一个全球唯一的32位二进制序列号。
显而易见,卡号的每一位上不是“1”就是“0”,而且由于是全世界唯一,所以任何两张卡片的序列号总有一位的值是不一样的,也就说总存在某一位,一张卡片上是“0”,而另一张卡片上是“1”。
当两张以上卡片同时进入射频场,读写器向射频场发出卡呼叫命令,问射频场中有没有卡片。
这些卡片同时回答“有卡片”;然后读写器发送防冲突命令“把你们的卡号告诉我”,收到命令后所有卡片同时回送自己的卡号。
可能这些卡片卡号的前几位都是一样的。
比如前四位都是1010,第五位上有一张卡片是“0”而其他卡片是“1”,于是所有卡片在一起说自己的第五位卡号的时候,由于有卡片说“0”,有卡片说“1”,读写器听出来发生了冲突。
读写器检测到冲突后,对射频场中的卡片说,让卡号前四位是“1010”,第五位是“1”的卡片继续说自己的卡号,其他的卡片不要发言了。
结果第五位是“1”的卡片继续发言,可能第五位是“1”的卡片不止一张,于是在这些卡片回送卡号的过程中又发生了冲突,读写器仍然用上面的办法让冲突位是“1”的卡片继续发言,其他卡片禁止发言,最终经过多次的防冲突循环,当只剩下一张卡片的时候,就没有冲突了,最后胜出的卡片把自己完整的卡号回送给读写器,读写器发出卡选择命令,这张卡片就被选中了,而其他卡片只有等待下次卡呼叫时才能再次参与防冲突过程。
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无线射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术,其基本原理是刺用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)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,RHD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。
在多标签对一个读写器的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碰撞。
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。
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l位随机数产生器,理论上最大可以实现2256个标签的仲裁。
文献提出了对该算法的一个实现方案,文献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l位随机数产生器,最大可以仲裁标签的数量是65536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算法,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1048 576个标签的仲裁.而且碰撞次数相对干算法B要大大减少。
1 仲裁机制描述
本方法的核心思想是:首先把电子标签随机分群,并将群随机排序以实现群问的随机避让,然后在群内进行冲突检测和标签的仲裁。
实现时标签仅需一个寄存器:利用其高位存储群号,低位存储冲突检测时退避的步数,实现极为简单。
下面以8位寄存器为例具体说明本算法的仲裁机制。
当读写器初始化标签时,所有标签在0~15之间任选一个整数存人寄存器高4位(相当于随机选择一个群)并把寄存器低4位设为全O,同时产生一个O或l的随机数加到寄存器中。
如果此时寄存器中的8比特数为全0则圆传该标签的ID(ID是指电子标签的惟一标识,在不同的编码系统中有不同的含义)。
如果多个标签同时回传数据,则冲突发生。
发生冲突后,其他寄存器高4位为O的标签寄存器中的数加l,而寄存器中的8比特数为全0的标签则再产生一个0或1的随机数加到寄存器中。
如果寄存器作加法后仍为全零。
则继续回传该标签的ID;如果回传时不发生碰撞,则其他寄存器高4位为O的标签仅把寄存器低4位减1后重复前面的回传操作。
当寄存器高4位全为0的标签全部回传完ID,则所有其他标签把寄存器高4位减1后重复前面的操作。
此外依本算法.由于所有标签随机选择群,有可能会出现某个群中的标签数目过大,使该群中的标签在仲裁过程中始终发生碰撞,标签寄存器始终加1,导致寄存器低4位向高4位进位。
进位意味着所有进位的标签的寄存器低4位清零而高4位加1,这使得这些标签不再属于原有的群而归人到下一个群中,从而优化了因随机选择而产生的分布不均匀的群标签数。
本算法中,标签最大退让步数为24=16步,因此每个群最大能仲裁的标签数目为216=65536,则本算法能仲裁的标签数理论上限是16×216=1048576。
2 算法步骤
给出算法步骤,假设使用一个8位寄存器,则本算法包括以下步骤:
(1)在所述RFID系统的被动方一标签中设计一个4+4位的寄存器(Rel)和1个“0”、“l”随机数产生器(RGI),如图l所示。
(2)在所述RFID系统的主动方一读写器向所有处在等待态的标签发送初始化命令。
标签因此
进入仲裁态,用RGI产生4比特随机数,加载到Rel高4位R7~R4,低4位R3~R0全部清零。
(3)读写器等待一定时间后发送允许回传命令。
(4)Rel为全零的标签向读写器回传标签ID。
(5)如果当前只有一个标签回传ID,读写器正确读取该ID,则发送确认命令,附加命令参数“低位减l”。
回传了ID的标签接收到该命令后,进入确认态,其他高4位为全零的标签Re1低4位减1,回到步骤(4)重复操作。
(6)如果当前有多个标签回传ID,读写器通过CRC校验或码长校验,检测到错误的ID号,则发送确认命令,附加命令参数“寄存器加1”。
接收到读写器这个命令后,所有在仲裁态且Rel为全零的标签由RGI产生1比特随机数和寄存器上的数相加后重新载入到寄存器中;其他仲裁态且Rel高4位为零而低4位不为零的标签Rel加1,回到步骤(4)重复操作(7)如果当前没有标签回传ID,读写器等待一定时间后发送确认命令,附加命令参数“低位减1”。
所有在仲裁态且高4为全零的标签Rel低4位减1,回到步骤(4)重复操作。
(8)低4位减1操作重复L次(L是一个系统参数,由系统设定,经验值为4)后,读写器认为所有在仲裁态且寄存器高4位为零的标签都已经被正确读取,则发送确认命令,附加命令参数“高4位减l”,回到步骤(4)。
(9)标签接收到附加“高位减l”参数的确认命令后,所有Rel高4位不为零的标签高4位减l,回到步骤4重复操作;在被要求高位减1前已为零的标签则回到等待态。
(10)重复15次高位减1操作后.读写器认为所有在仲裁态的标签都已经被读取,则仲裁过程停止,所有还处于仲裁态的标签返回等待态。
算法步骤中所述等待态是指电子标签上电后的初始状态;仲裁态是指未被读写器鉴别的电子标签开始响应读写器鉴别命令时进入的状态;确认态是指已被读写器鉴别的电子标签进入的状态。
电子标签状态转移规则如下:上电后电子标签进入等待态;处于等待态的电子标签可以进入仲裁态;处于仲裁态的电子标签可以返回等待态;处于仲裁态的电子标签可以进入确认态;处于确认态的电子标签不能返回仲裁态;确认态与等待态之间不能直接转移。
针对上述算法步骤,在以下几个地方加以改进,形成本算法的改进算法。
A、步骤(1)中,随机数产生器产生两组随机数,分别加载到寄存器高位和低4位。
其中高位加载的位数M可以动态设为1、2、3或4。
B、步骤(10)中的重复操作次数为2M次。
因为改进算法在寄存器低4位也加载了随机数,使得标签在群间转移的概率(即低4位向高位进位的概率)大大增加,特别如果最后一个群中标签的寄存器低4位在退让步骤中进位,则会产生一个新群,因此需要额外增加一次高位减l操作。
3 电路实现
算法实现的参考电路框图见图l,其中RGI是一个“0”“1”随机数产生器;Rel是一个8位寄存器。
加法器ADDl和ADD2的加减功能根据读写器命令来设定:当执行加法操作时,低4位的ADD2需向高4位的ADDl进位;当执行减法操作时,两个器件ADDl和ADD2相互独立。
加法器可以工作在同步状态或异步状态,工作在同步状态时可以使用电子标签的
最大时钟。
4 仿真结果
仿真l:为了评估本算法的优劣,特设计以下仿真:标签使用8位寄存器,高4位为高位。
定义0个、2个和2个以上的标签同时发送数据时为传输冲突;只有一个标签发送数据时为传输成功,平均冲突次数定义为传输冲突总次数和传输成功总次数的比;空传率定义O个标签发送数据的次数与传输成功总次数的比。
观察标签数为20~10000时的平均冲突次数。
仿真结果如图2所示,本文提出的算法与二进制算法性能接近,平均每成功传输1次都要伴随2次传输冲突;而改进算法则在标签数为50~5000个时明显减少了碰撞次数。
同时也注意到当标签个数少于50时,改进算法性能下降,这是因为此时标签数接近分群的群数导致空传率上升所致,解决的办法是减少分群的群数。
针对该问题,特设计仿真2来分析。
仿真2:为了分析低标签密度时改进算法的性能,特设计以下仿真:采用改进算法,分别使用5~8位寄存器。
高l~4位为高位,即分群群数分别为2、4、8和16。
仿真结果如图3所示,可以看到当标签总数为20时,如果把高位寄存器的位数从4降到l,则平均碰撞次数从5 5回落到1.4。
而当标签总数为200和2000时,高位寄存器位数的改变对平均碰撞次数的影响不大。
因此如果在某次仲裁中出现多次空传,根据这个先验知识,读写器可以在下一次仲裁时指示标签改变寄存器高位个数,以此降低空传率,进而可以降低平
均碰撞次数。
本文提出的防碰撞算法仅需在电子标签中配置1个8位寄存器、1个l位“O”、“l”随机数产生器和2个4位加减l 计数器以及少量选择电路就能实现最多达1048 576个标签的仲裁。
仿真表明本算法产生的碰撞概率明显小于二进制数算法,同时通过寄存器高位的灵活设置,还能有效解决低标签密度时空传率高的问题,从而进一步降低了碰撞概率。
本算法实现简单,复杂度低,非常适合在RFID系统中应用,因而具有广阔的应用前景。