[發明專利]一種RFID系統標簽防碰撞方法

無效

• 申請號: 201210135894.6
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102708341A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 溫加興;江煉鑫;周志超;丁一;譚洪舟
• 申請（專利權）人: 廣州中大微電子有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及RFID系統標簽識別領域，尤其是一種RFID系統標簽防碰撞方法。

背景技術

RFID（Radio?Frequency?Identification,射頻識別）是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）的傳輸特性自動識別目標物體的技術。RFID系統一般由標簽（Tag）和閱讀器(Reader)組成，當多個標簽同時響應閱讀器的請求時，標簽將會發生碰撞，發送的信息會由于相互干擾而無法被閱讀器識別。標簽的碰撞，增加了閱讀器識別標簽的時間，嚴重影響了RFID系統的性能，因而好的防碰撞算法對于RFID系統的應用具有非常重要的意義。由于被動式標簽的電源主要來自于閱讀器發射的電磁波，因而好的防碰撞算法必須具有較高的系統效率和較低的功耗要求。

Q算法是EPC?Class1?gen2標準使用的標簽防碰撞算法，其工作原理基于動態幀時隙Aloha算法。與理論中的動態幀時隙Aloha算法不同，在實際應用中，為了簡化芯片設計，算法中的幀長度只能是2的指數冪，而且不宜太大。在Q算法中每個幀的長度為2^Q(Q∈{0,15})。閱讀器通過指令傳送整數Q來設置或調整幀長度。與傳統的動態幀時隙Aloha算法在每個幀結束以后才根據統計空閑、成功和碰撞這三種狀態的時隙情況來調整下一個幀的長度不同，Q算法采用的是在每個時隙結束后，就根據時隙的狀態對當前的幀長度進行實時的動態調整策略。Q算法能否在標簽識別過程中達到較高的效率，主要取決于Q值實時的動態調整策略的效率。

在Q算法中，幀長度調整過于頻繁，會導致標簽頻繁地啟動隨機數發生器選擇時隙，這就給標簽帶來了不必要的功耗損失。同時，如果幀長度如果不能實時調整到最優的狀態（總的時隙數等于待識別的標簽的數量），則標簽識別速率將迅速下降。Q算法通過參數C在每個時隙結束后對當前的幀長度進行動態地調整。由于在標簽數量N=2^Q的最佳情況（標簽數量等于幀的長度）下，空閑時隙和碰撞時隙的數量一般是不相等的（空閑時隙的數量比碰撞時隙多），而傳統的Q算法沒有考慮到這一點，使得Q值調整次數的較多，也就意味著標簽動態功耗大和系統效率低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于Q算法的標簽防碰撞方法，該方法減少了閱讀器識別標簽過程中Q值的動態調整次數，降低了標簽的功耗，提高了RFID系統的吞吐量。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種RFID系統標簽防碰撞方法，采用符合EPC?Class1?gen2標準的Q算法，引入輔助參數K，并結合Q算法中的參數C來動態調整Q算法中的參數Q，所述輔助參數K為碰撞時隙與空閑時隙的比值，包括以下步驟：

閱讀器判斷當前時隙的時隙狀態，所述時隙狀態包括空閑時隙、成功時隙及碰撞時隙；

閱讀器根據所述時隙狀態對Q算法中的浮點數Q_fp進行調整，閱讀器對Q_fp的調整具體包括：若響應的標簽的數量為0，即為空閑時隙，則Q_fp=Q_fp-K*C；若響應的標簽的數量為1，即為成功時隙，則Q_fp保持不變；若響應的標簽的數量大于1，即為碰撞時隙，則Q_fp=Q_fp+C；

判斷Q_fp與Q的差值的絕對值是否大于等于1或者當前時隙是否是最后一個時隙，若是則閱讀器將Q_fp進行四舍五入操作后賦值給Q并發送Q算法中的QueryAdjust指令；若否則閱讀器發送Q算法中的QueryRep指令。

進一步作為優選的實施方式，所述輔助參數K為標簽數量最優狀態下碰撞時隙與空閑時隙的比值，所述標簽數量最優狀態為標簽數量N等于2^Q個。

進一步作為優選的實施方式，所述閱讀器將Q_fp進行四舍五入操作后賦值給Q后，在發送QueryAdjust指令之前還包括：

判斷Q值是否為0，若是則閱讀器結束標簽識別操作；若否則閱讀器則發送QueryAdjust指令。

本發明的有益效果是：本發明標簽防碰撞方法，在傳統的Q算法基礎之上進行了改進，考慮到標簽數量最優狀態下空閑時隙與碰撞時隙比例不同的情形，引入了輔助參數K，從而減少了在空閑時隙下過多的調整Q值，從而減少了Q值的動態調整次數、降低了標簽的功耗、增加了RFID系統的吞吐率并提高了標簽識別的性能。

附圖說明

圖1是本發明防碰撞方法的步驟流程圖；