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您 的 论 文 得 到 两 院 院 士 关 注 RFID 射 频 识 别 文章编号:1008- 0570(2007)08- 2- 0233- 02 RFID电子标签防碰撞算法的研究 Studies on Tag Anti- co llis ion Algorithm s in RFID (山东理工大学)崔沂峰 陈 平 张景元 CUI YIFENG CHEN PING ZHANG JINGYUAN 摘要: 电 子 标 签 防 碰 撞 是 RFID 应 用 系 统 中 的 关 键 问 题 之 一 。 解 决 这 个 问 题 可 以 采 用 时 分 多 路 存 取 技 术 , 其 相 关 的 算 法 有 ALOHA 法 、时 隙 ALOHA 法 、二 进 制 搜 索 法 、动 态 二 进 制 搜 索 法 等 防 碰 撞 算 法 。 这 几 种 算 法 在 实 现 方 式 、应 用 效 率 上 各 有 不 同 , 本 文 对 这 几 种 算 法 进 行 了 分 析 论 证 。 关键词:RFID; 防碰撞; ALOHA; 二进制搜索 中图分类号:TP301.6 文献标识码:A Abstract:Tag anti- collision is one of the key problems of RFID System. The technique of TDMA can solve this problem. In TDMA, there are several anti- collision algorithms, such as ALOHA, Slotted ALOHA, binary search, dynamic binary search and so on. These algorithms are different at realization mode and application efficiency. This paper provides analysis and argumentation of them. Key word:RFID, anti- collision, ALOHA, binary search 技 时在同一个阅读器的作用范围内向阅读器发送数据的时候就会 1 RFID 系统简介 术 出现信号的干扰 , 这个干扰被称为碰撞(collision), 其结果将会导 射频识别技术(Radio Frequency Identification RFID)是一种非 致该次数据传输的失败 , 因此必须采用适当的技术防止碰撞的 创 接触式自动识别技术, 与传统的识别方式相比, RFID 技术无需直 产生。 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, 从多个电子标签到一个阅读器的通信称为多路存取 , 多路 新 具有操作方便快捷、存储数据量大、保密性好、反应时间短、对环 存取中有四种方法可 以 将 不 同 的 标 签 信 号 分 开 : 空 分 多 路 法 境适应性强等优点 , 现在已广泛应用于工业自动化 , 商业自动化 (SDMA)、频分多路法(FDMA)、时分多路法(TDMA)和码分多路 法 和交通运输管理等领域, 成为当前 IT 业研究的热点技术之一。 (CDMA)。针对 RFID 系统低成本、较少硬件资源和数据传输速度 典型的 RFID 系统主要包括三个部分 : 电子标签(Tag)、阅读 以 及 数 据 可 靠 性 的 要 求 , TDMA 构 成 了 RFID 系 统 防 碰 撞 算 法 器(Reader)和数据处理子系统(见图 1)。电子标签放置在被识别的 最为广泛使用的一族。 对象上, 是 RFID 系统真正的数据载体。通常电子标签处于休眠 TDMA 是把整个可供使用的通路容量按时间分配给多个用户 状态 , 一旦进入阅读器作用范围之内就会被激活 , 并与阅读器进 的技术, 可分为电子标签控制法和阅读器控制法。电子标签控制法 行无线射频方式的非接触式双向数据通信 , 以达到识别并交换 主要有 ALOHA 法, 阅读器控制法有轮询法和二进制搜索法。 数据的目的。此外 , 许多阅读器还都有附加的通信接口 , 以便将 法 所获得的数据传送给数据处理子系统进行进一步的数据处理 3 ALOHA 。 ALOHA 算法是一种信号随机接入的方法 , 采用电子标签控 制方式 , 即电子标签一进入阅读器的作用范围内 , 就自动向阅读 器发送自身的序列号 , 随即与阅读器开始通信。在一个电子标签 发送数据的过程当中 , 如果其他的电子标签也在发送数据 , 那么 发送的信号重叠引起碰撞(如图 2)。 图 1 RFID 系统结构图 2 系统防碰撞 RFID 系统工作的时候 , 当有 2 个或 2 个以上的电子标签同 图 2 ALOHA 算法模型 崔沂峰: 硕士研究生 阅读器一旦检测到碰撞产生 就会发送命令让其中一个电 基金项目:山东省自然科学基金(2004ZX34) , 《PLC 技术应用 200 例》 邮局订阅号 : 82-946 360 元 / 年 - 233 -
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您 的 论 文 得 到 两 院 院 士 关 注 RFID 射 频 识 别 文章编号:1008- 0570(2007)08- 2- 0233- 02 RFID电子标签防碰撞算法的研究 Studies on Tag Anti- co llis ion Algorithm s in RFID (山东理工大学)崔沂峰 陈 平 张景元 CUI YIFENG CHEN PING ZHANG JINGYUAN 摘要: 电 子 标 签 防 碰 撞 是 RFID 应 用 系 统 中 的 关 键 问 题 之 一 。 解 决 这 个 问 题 可 以 采 用 时 分 多 路 存 取 技 术 , 其 相 关 的 算 法 有 ALOHA 法 、时 隙 ALOHA 法 、二 进 制 搜 索 法 、动 态 二 进 制 搜 索 法 等 防 碰 撞 算 法 。 这 几 种 算 法 在 实 现 方 式 、应 用 效 率 上 各 有 不 同 , 本 文 对 这 几 种 算 法 进 行 了 分 析 论 证 。 关键词:RFID; 防碰撞; ALOHA; 二进制搜索 中图分类号:TP301.6 文献标识码:A Abstract:Tag anti- collision is one of the key problems of RFID System. The technique of TDMA can solve this problem. In TDMA, there are several anti- collision algorithms, such as ALOHA, Slotted ALOHA, binary search, dynamic binary search and so on. These algorithms are different at realization mode and application efficiency. This paper provides analysis and argumentation of them. Key word:RFID, anti- collision, ALOHA, binary search 技 时在同一个阅读器的作用范围内向阅读器发送数据的时候就会 1 RFID 系统简介 术 出现信号的干扰 , 这个干扰被称为碰撞(collision), 其结果将会导 射频识别技术(Radio Frequency Identification RFID)是一种非 致该次数据传输的失败 , 因此必须采用适当的技术防止碰撞的 创 接触式自动识别技术, 与传统的识别方式相比, RFID 技术无需直 产生。 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, 从多个电子标签到一个阅读器的通信称为多路存取 , 多路 新 具有操作方便快捷、存储数据量大、保密性好、反应时间短、对环 存取中有四种方法可 以 将 不 同 的 标 签 信 号 分 开 : 空 分 多 路 法 境适应性强等优点 , 现在已广泛应用于工业自动化 , 商业自动化 (SDMA)、频分多路法(FDMA)、时分多路法(TDMA)和码分多路 法 和交通运输管理等领域, 成为当前 IT 业研究的热点技术之一。 (CDMA)。针对 RFID 系统低成本、较少硬件资源和数据传输速度 典型的 RFID 系统主要包括三个部分 : 电子标签(Tag)、阅读 以 及 数 据 可 靠 性 的 要 求 , TDMA 构 成 了 RFID 系 统 防 碰 撞 算 法 器(Reader)和数据处理子系统(见图 1)。电子标签放置在被识别的 最为广泛使用的一族。 对象上, 是 RFID 系统真正的数据载体。通常电子标签处于休眠 TDMA 是把整个可供使用的通路容量按时间分配给多个用户 状态 , 一旦进入阅读器作用范围之内就会被激活 , 并与阅读器进 的技术, 可分为电子标签控制法和阅读器控制法。电子标签控制法 行无线射频方式的非接触式双向数据通信 , 以达到识别并交换 主要有 ALOHA 法, 阅读器控制法有轮询法和二进制搜索法。 数据的目的。此外 , 许多阅读器还都有附加的通信接口 , 以便将 法 所获得的数据传送给数据处理子系统进行进一步的数据处理 3 ALOHA 。 ALOHA 算法是一种信号随机接入的方法 , 采用电子标签控 制方式 , 即电子标签一进入阅读器的作用范围内 , 就自动向阅读 器发送自身的序列号 , 随即与阅读器开始通信。在一个电子标签 发送数据的过程当中 , 如果其他的电子标签也在发送数据 , 那么 发送的信号重叠引起碰撞(如图 2)。 图 1 RFID 系统结构图 2 系统防碰撞 RFID 系统工作的时候 , 当有 2 个或 2 个以上的电子标签同 图 2 ALOHA 算法模型 崔沂峰: 硕士研究生 阅读器一旦检测到碰撞产生 就会发送命令让其中一个电 基金项目:山东省自然科学基金(2004ZX34) , 《PLC 技术应用 200 例》 邮局订阅号 : 82-946 360 元 / 年 - 233 -
