[發明專利]一種有源電子標簽的哈希變形時分多路識別算法

有效

• 申請號: 201110201065.9
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102214289A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 曹志勇;張曦;陶琳麗;楊秀娟;何喬關;李鵬
• 申請（專利權）人: 云南農業大學;云南神農農業產業集團有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 唐德林

技術領域

本發明涉及一種計算機識別算法技術,用于溯源或追蹤的有源電子標簽的識別算法，特別是一種基于哈希函數的變形時分多路的識別算法。

技術背景

現代物聯網要求建立產品生產的整個過程中對產品的各種相關信息進行記錄、查詢、監督的質量保障體系。其目的是在出現產品安全問題時，能夠快速有效地查詢到出問題的原料或加工環節，必要時進行產品召回，實施有針對性的懲罰措施，以此來提高物聯網內產品的安全和質量。

物聯網內的產品，為了便于信息的讀取，應選取可自動識別的標識技術。條形碼技術使用廣泛，有著較好應用基礎，成本低廉，但標簽的內容無法修改，條碼標簽必須清潔無磨損，閱讀器讀條碼時應保持適當角度，閱讀器和條形碼之間必須可視。電子標簽可以重復使用，讀取的準確率超過98%以上。無源電子標簽成本一般，標簽工作所需要的全部電源都依靠轉換接收到的閱讀器發送的電磁波而獲得，識別距離只有幾厘米，且數據存儲空間僅有幾十個字節。有源電子標簽成本較高，但可存儲數千個字節以上的數據，并有數十米的有效讀寫距離。

經濟價值高的產品考慮到識別范圍和信息存儲等因素可選用有源電子標簽，有源電子標簽可循環使用；勿需與數據庫服務器通訊，即可將有源電子標簽攜帶的數據提供其他檢驗環節使用。

有源電子標簽系統主要由閱讀器和有源電子標簽組成。閱讀器通過天線發送能量并接收返回數據，將接收到的數據傳送給主機進行處理。當閱讀器的作用范圍內存在多個有源電子標簽，并有兩個或者以上的有源電子標簽同時響應閱讀器時，有源電子標簽間的應答信號就會相互干擾形成所謂的數據沖突，從而造成閱讀器和有源電子標簽之間的通信失敗，無法識別有源電子標簽。

發明內容

本發明的目的是提供一種有源電子標簽的哈希變形時分多路識別算法，針對以上情況，解決閱讀器與有源電子標簽可靠通信問題成為一種迫切需要，以達到盡可能的消除沖突并快速準確的識別多個有源電子標簽的目的。解決了沖突并正確的識讀有源電子標簽的算法稱為識別算法。通過把整個可供使用的通訊通路容量按可靠的特殊時隙形成方式分配給多個標簽進行通訊，并針對可能出現的多標簽沖突進行彈性調整。

識別算法中使用哈希(Hash)函數，哈希函數又叫散列函數，它是一種能把關鍵字映射成記錄進行存貯的函數。

1．構造哈希函數

在有源電子標簽中因處理器數據處理速度有限，為了快速實現散列地址的計算，故使用模運算(%)方法。設給出的關鍵字值為Key，有源電子標簽數為N，則用Key去除N，得到的余數為h(key)，即：h(key)＝Key%N，h(key)就取為哈希函數值(散列地址)；在實際應用中，無論如何構造哈希函數，均容易出現哈希函數值相同的情況，即出現沖突，該現象是無法完全避免的。

2．彈性檢測方法處理沖突

基本思想是：以有源電子標簽數N作為散列表的元素總數，建立正常時隙散列表T_n[0,1,···,N-1]。N個時隙后，進入沖突處理，有源電子標簽的沖突時隙處理空間為T_C[0,1,···,?2^M-1](M=M+C，M初始值為4，C為彈性計數值,C初始值為0),有源電子標簽隨機使用時隙處理空間中任一個時隙T_C[i]（i=rnd(2^M-1)，rnd表示隨機數處理過程），在該時隙周期內與主機進行通訊建立。若建立，彈性計數C值清零；反之，彈性計數C值根據時隙空間處理標識位（閱讀器命令下發）進行計數，對時隙處理空間進行發散處理C=C+1或對時隙處理空間進行收斂處理則C=C-1。

以下四種情況將進入沖突處理：

(1)有源電子標簽與閱讀器通訊異常中斷，則表示通訊失敗，有源電子標簽將等待正常時隙結束后進入沖突時隙處理；

(2)一個以上的多個有源電子標簽在同一時隙中與閱讀器進行通訊，將產生沖突，閱讀器無法識別正確通訊數據，則表示通訊失敗，多個有源電子標簽都將等待正常時隙結束后進入沖突時隙處理；

(3)有源電子標簽錯過通訊時隙，則表示通訊失敗，有源電子標簽將等待正常時隙結束后進入沖突時隙處理；

(4)閱讀器發強制沖突處理指令，有源電子標簽接受指令后，進入沖突時隙處理。

用彈性檢測方法處理沖突方法簡單，易于實現；可針對不同的沖突大小，彈性調整沖突時隙處理空間，可高效的利用時隙。

3．時分多路變形設計