新颖的物联网RFID传感系统防冲突算法吴黎明
一种基于图论的RFID防冲突建模与优化方法
一种基于图论的RFID防冲突建模与优化方法
陈泰伟;吴黎明;吴学文;项颖
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2012(29)6
【摘要】针对RFID系统的超高频段、多读写器的静态拓扑结构,研究读写器冲突问题,并提出了一种图论的图着色算法与遗传算法相结合的防冲突干扰方法.该静态预定义算法对读写器冲突建立图论模型,将读写器时隙分配问题公式化为图论模型的K一顶点着色问题,优化遗传算法并用于求解图的K一顶点着色问题,以求得读写器网络所需的最小时隙数和最优的时隙分配方案.最后将该算法应用于实例.实验结果表明该方法具有可行性和实用性,并能够有效地防止读写器冲突干扰.
【总页数】5页(P185-188)
【关键词】UHF;RFID;读写器冲突;图着色;遗传算法
【作者】陈泰伟;吴黎明;吴学文;项颖
【作者单位】广东工业大学信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
【相关文献】
1.一种基于冲突跟踪的RFID防冲突算法 [J], 熊伟;滕培俊;梁青
2.基于随机时隙的RFID读写器防冲突方法 [J], 张光山;张烁;张有光
3.一种基于二进制树的RFID防冲突算法研究 [J], 滕培俊;熊伟;梁青;陈志军
4.一种基于堆栈存储的RFID防冲突算法 [J], 陈炳才;徐东升;顾国昌;郭黎利
5.一种基于图论的RFID防冲突建模与优化方法 [J], 陈泰伟;项颖;吴黎明;吴学文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
物联网中RFID防碰撞算法的研究
物联网中RFID防碰撞算法的研究【摘要】对物联网关键技术之一的射频识别技术RFID的防碰撞算法进行了研究和分析，并在已有随机算法的基础上加以改进，提出了一种改进的动态帧时隙ALOHA算法，从而大大减少了RFID的标签碰撞，适用于物联网应用背景下大量标签的识别和海量数据的处理，具有实际意义和工程价值。
【关键词】物联网；RFID；防碰撞算法1.物联网及其关键技术物联网（Internet of Things，IoT）是通过各种信息传感设备，如射频识别RFID 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接起来形成的一个巨大的网络。
进而可以进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理。
“物联网”这个概念最早于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出，2005年国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会世界峰会上正式确定了“物联网”的概念。
物联网实施、应用、研究与发展中涉及的关键技术主要在感知层、网络层和应用层中，其中感知层的主要关键技术有射频识别（RFID）技术、传感器技术、智能嵌入式技术和纳米技术。
本文主要对物联网关键技术之一的RFID防碰撞算法进行研究和分析。
2.RFID技术及应用RFID是从二十世纪九十年代兴起的一项非接触式自动识别技术，利用无线射频方式在阅读器和标签之间进行非接触双向数据传输，以达到自动识别目标对象和数据交换的目的。
与传统的识别方式相比，RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理，具有操作方便快捷、存储数据量大、保密性好、反应时间短等优点。
现已广泛应用于物流系统、医疗管理、煤炭安全管理、城市公共设施管理、农产品管理、供应链管理等领域，成为当前研究的热点技术之一。
RFID系统包括阅读器、电子标签和后台数据处理软件。
电子标签放置在被识别的对象上，由芯片和天线组成，每个标签具有唯一的电子编码，通常电子标签处于休眠状态，一旦进入到阅读器的作用范围之内就会被激活，并与阅读器进行无线射频方式的非接触式双向数据通信。
《基于动态防碰撞算法的动态RFID系统》范文
《基于动态防碰撞算法的动态RFID系统》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展，射频识别（RFID）技术因其非接触性、快速读取、多标签识别等优势，在物流、仓储、零售、医疗等多个领域得到了广泛应用。
然而，在RFID系统中，标签碰撞问题一直是一个需要解决的难题。
动态防碰撞算法作为解决这一问题的关键技术，能够显著提高RFID系统的读取效率和准确性。
本文将详细介绍基于动态防碰撞算法的动态RFID系统，并分析其优势和挑战。
二、RFID系统与标签碰撞问题RFID系统主要由阅读器、标签和数据处理中心三部分组成。
阅读器负责发送射频信号，激活标签并接收其响应；标签则携带唯一标识码，以射频信号的形式将信息传输给阅读器；数据处理中心则负责收集、处理和分析从阅读器获取的数据。
在RFID系统中，标签碰撞问题是一个常见的挑战。
当多个标签同时响应阅读器的请求时，由于信号间的相互干扰，阅读器无法准确识别每个标签的信息，导致数据丢失或读取错误。
为了解决这一问题，动态防碰撞算法应运而生。
三、动态防碰撞算法动态防碰撞算法是一种用于解决RFID系统中标签碰撞问题的算法。
该算法通过实时调整读取策略和标签响应策略，以实现标签的快速、准确识别。
动态防碰撞算法通常包括ALOHA类算法、二进制树搜索算法等。
这些算法能够根据系统状态和标签分布情况，灵活地调整参数，以适应不同的应用场景。
四、基于动态防碰撞算法的动态RFID系统基于动态防碰撞算法的动态RFID系统通过结合高效率的阅读器和防碰撞算法，实现对多个标签的同时识别和准确读取。
该系统可以根据实际需求和环境变化，实时调整算法参数和读取策略，以提高系统的性能和准确性。
具体而言，基于动态防碰撞算法的RFID系统在运行时，首先由阅读器发送查询请求。
当多个标签接收到请求后，它们会采用某种方式（如ALOHA或二进制树搜索）进行防碰撞处理。
在防碰撞过程中，系统会根据标签的响应情况和环境变化，实时调整参数和策略，以确保每个标签都能被准确识别。
RFID系统中一种改良的防冲突算法的研究
RFID系统中一种改良的防冲突算法的研究论文导读：无线射频识别（RFID）技术是一种非接触式的自动识别技术。
多个标签同时应答一个阅读器。
将重点讨论一种针对于UHF 频段的改良动态二进制搜索算法。
使每个电子标签在单独的某个时隙内占用信道与读卡器进行通信。
关键词：射频识别，二进制搜索算法，电子标签，阅读器引言无线射频识别（RFID）技术是一种非接触式的自动识别技术，其原理是利用射频信号的传输特性，对贴有标签的目标加以识别并获取相关信息。
它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来，解决了无源和免接触信号获取这一难题。
由于目前对识别距离的要求越来越高，高频系统的研究已经成为一个热点。
但在提供远距离多目标识别优点的同时，多个标签同时应答一个阅读器，或者多个阅读器同时对一个标签进行识别的数据冲突的情况也凸显出来，本文中，将重点讨论一种针对于UHF频段的改良动态二进制搜索算法，用于解决这种冲突问题。
论文检测。
1 目前基本的防冲突方法RFID系统的防冲突问题属于多址通信问题，在目前的射频识别系统中，主要是采用TDMA技术，使每个电子标签在单独的某个时隙内占用信道与读卡器进行通信，防止碰撞的产生，数据能够准确地在读卡器和电子标签之间进行传输。
实际的射频识别系统常用的防冲突算法主要有ALOHA算法、时隙ALOHA算法、二进制搜索算法和动态二进制搜索算法等。
由于二进制搜索算法对于标签硬件要求较低，实现灵活等特点，下面主要介绍基于二进制搜索算法的一些防冲突算法及改良算法。
2 基于二进制搜索算法改良的防冲突算法2．1 二进制搜索算法实际应用中，使用较多的防冲突算法是“二进制搜索算法”，二进制搜索算法系统是由在一个读写器和多个电子标签之间规定的相互作用顺序构成的，从同时进入读卡器作用范围的标签中选出一个电子标签进行通信。
实现二进制算法需要三个必要条件。
A 读卡器能定位出在读卡器中数据碰撞比特的准确位置，这需要使用Manchester编码。
一种新颖的RFID防冲突算法
无线射频识别（ＲＦＩＤ）是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利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，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。
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１０４８５７６个标签的仲裁，而且碰撞次数相对于算法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间的随机避让，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。
一种新型RFID联合防碰撞算法
一种新型RFID联合防碰撞算法
刘路;陈洪云;何怡刚
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(026)029
【摘要】针对射频识别系统(RFID)标签碰撞问题,本文结合较常用的两种防碰撞算法的优点,提出了一种新型RFID联合防碰撞算法,从而有效地提高了系统吞吐率,缩短了标签读取时间.仿真结果表明此种新型联合防碰撞算法的吞吐率比改进的动态帧-时隙(IDFSA)算法提高了57.30%.
【总页数】2页(P145-146)
【作者】刘路;陈洪云;何怡刚
【作者单位】410082,湖南,湖南大学电气与信息工程学院;410082,湖南,湖南大学电气与信息工程学院;410082,湖南,湖南大学电气与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP301.6
【相关文献】
1.新型RFID防碰撞Q值算法研究 [J], 朱泊远;曾桂根
2.基于标签运动的一种新型RFID防碰撞算法 [J], 石封茶;崔琛;余剑
3.一种新型RFID树形碰撞位识别防碰撞算法研究 [J], 钱琨;潘洋;冉全
4.一种新型RFID动态多叉树查询防碰撞算法 [J], 陆冰清;牛国柱;赵英臣
5.一种新型的RFID的防碰撞算法 [J], 于洪涛;王祖良;王少飞;曹闯乐;马可欣
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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
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。
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新颖的物联网 RFID 传感系统防冲突算法
吴黎明，陈泰伟 ，项
*
颖
( 广东工业大学 信息工程学院， 广州 510006) ( * 通信作者电子邮箱 taiweichen@ 163． com)
要： 基于超高频射频识别( RFID) 技术构建物联网系统往往需要 将 多 个 读写器 同时 工 作 于同 一 区域， 这种多 读写器环境势必会造成多读写器冲突， 严 重 影响 系统 的 性能。 针对 常 用的 反 向 散 射 耦 合方 式， 选 取 信 干 比作为 系统 通信质量的度量， 提出基于快速功率控制和 退避 机 制的 防 多 读写器冲突 算 法。 读写器依 据信 干 比 情况， 动态调 节 自 身发射功率， 在保证读写器读写距离的同时， 减少信号覆盖区域的冗余， 实现防冲突。考虑到发射功率调节至最大时， 读写器仍可能无法获取目标信干比， 引入了退避机制， 使读写器主动 降低 发 射 功率， 其退避 时 间映 射 于 目标 信 干 比 迭 代比例。实验结果表明， 读写器能够根据功率控制算法， 动态调节 发 射 功率 并 快速 收 敛， 提 高 了 系统 的 实 时性 和可 靠 性。退避算法的设计提高了读写器信道 争 用的 公平 性， 而且 大大降低 读写器功耗， 这 对 移 动 / 手持读写器尤 为 重 要。 该防冲突算法有效地最小化信号覆盖区域的冗余， 实现防多读写器冲突， 同时能 够保证读写器 的 目标识别 距离， 提高 。 了标签识别率 关键词： 物联网; 超高频射频识别; 防冲突; 功率控制; 退避算法 中图分类号： TP393 文献标志码： A
摘
Novel anticollision algorithm of RFID sensor system for Internet of things
WU Liming， CHEN Taiwei ， XIANG Ying
( School of Information Engineering， Guangdong University of Technology， Guangzhou Guangdong 510006 ， China)
Journal of Computer Applications 计算机应用，2013，33( 3) : 614 － 617，644 文章编号： 1001 － 9081 （ 2013 ） 03 － 0614 － 04
ISSN 1001-9081 CODEN JYIIDU
2013-03-01 http: / / www． joca． cn doi： 10． 3724 / SP． J． 1: The system of Internet of Things ( IoT) based on ultra high frequency RadioFrequencyIDentification ( RFID) usually needs multiple readers to work simultaneously in the same area． Multireader collision takes place under this multireader environment， which will affect the system performance． Based on backscatter modulation， Signal to Interference Ratio ( SIR) was selected as the measurement of communication quality， and the reader anticollision algorithm based on power control and backoff algorithm was proposed in this paper． Readers dynamically adjust their transmission power according to SIR， to ensure the detection range and to reduce redundancy of their coverage area for anticollision． Considering that some target SIR may not be achieved yet when the transmit power is adjusted to maximum， a new backoff algorithm was proposed． In backoff process， the reader reduced its power actively， and kept it for some time which is mapped into the proportion of target SIR iteration． The simulation results show the reader can adjust the power with fast convergence， and improve the realtime and reliability of RFID system． The backoff algorithm ensures the fairness of channel occupation． More importantly， it can reduce the power consumption， which is important for mobile readers． The reader anticollision algorithm can effectively reduce redundancy of their coverage area and thereby minimize the reader collision， but also can ensure the detection range and thereby enhance read rate． Key words: Internet of Things ( IoT ) ; UltraHighFrequency RadioFrequencyIDentification ( UHF RFID ) ; anticollision; power control; backoff algorithm