[發明專利]一種基于時隙狀態變化來識別丟失標簽的方法

在審

• 申請號: 201410103076.7
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103870780A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李克秋;劉秀龍;齊恒;劉春龍;謝鑫;曲雯毓
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李寶元;梅洪玉

技術領域

本發明涉及一種基于時隙狀態變化來識別丟失標簽的方法，屬于無線通信技術領域。

背景技術

隨著現代科學技術的發展，射頻識別（RFID）技術被越來越廣泛的應用于物聯網、倉庫管理、物體跟蹤等多個領域。在射頻識別技術領域中，標簽數量估計、標簽定位、丟失標簽的識別等問題被廣泛研究。其中丟失標簽識別技術可以讓倉庫管理員迅速知道貨物丟失情況，為現代倉庫管理提供了新的發展機遇。該技術充分利用了射頻識別技術的無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸的特點，能夠為管理者帶來更多的便利。

在目前的丟失標簽識別技術中，最基本的方法是閱讀器逐一發送標簽的ID并等待標簽的響應。如果閱讀器收到了標簽發送的響應，則說明該標簽沒有丟失，否則該標簽已從系統中丟失。但是這種方法需要逐個發送系統中所有標簽的ID，時間成本巨大，效率不高。為了克服上述缺點，一種用時隙狀態的變化來識別丟失標簽的方法被提出來。該方法首先由閱讀器發送<r，f>給標簽，其中r是閱讀器隨機生成的隨機數，f是時間幀的大小。其次，標簽根據收到的<r，f>通過H(ID，r)映射到[0..f-1]的各時隙中。然后各個標簽根據映射結果選擇在自己的時隙時刻發送響應給閱讀器。由于閱讀器知道系統中所有標簽的ID，所以閱讀器能知道時間幀中各個時隙的狀態。閱讀器將時隙分為三個類型：空時隙，單一時隙和沖突時隙。其中，空時隙指未收到任何響應的時隙。單一時隙指有且僅有一個標簽發送響應的時隙。沖突時隙指至少兩個標簽發送響應的時隙。閱讀器通過檢測各個時隙的狀態來識別丟失標簽。如果某一時隙被期望是單一時隙，但是實際檢測到的是空時隙則閱讀器可斷定該時隙對應的標簽丟失。如圖（2）所示，標簽t₁按預期應為映射到單一時隙，即圖中第二個時隙。但若在時隙的實際執行過程中變成了空時隙，則表明標簽t₁丟失。該方法很大程度提高了丟失標簽識別的效率。但是該方法中空時隙和沖突時隙沒有被有效利用。所以現有的技術并不是效率最高的方法。

發明內容

為了克服上述的不足，本發明提供了一種基于時隙狀態變化來識別丟失標簽的方法。

一種基于時隙狀態變化來識別丟失標簽的方法，該方法是通過丟失標簽檢測系統實現，包括閱讀器、標簽集、后臺服務器和存有所有標簽ID的數據庫。其中后臺服務器通過高速鏈路與閱讀器相連，并且控制閱讀器的各種操作。閱讀器通過無線信號對標簽集進行操作。

具體步驟如下：

（1）采用追加時隙方法把可降解的沖突時隙降解為單一時隙

首先閱讀器根據哈希函數H<R₁，f>將系統中所有標簽映射到[0..f]時隙中，閱讀器在時隙執行前每個時隙的狀態；對于沖突時隙，若有k個標簽同時映射到該沖突時隙，即為k重沖突時隙；對于k重沖突時隙中的標簽，閱讀器使用隨機數R₂來重新哈希映射到[0..k-1]時隙中，即S_i=H(ID_i，R₂)mod?k；如果該k個標簽的哈希結果S_i各不相等則表明該k重沖突時隙成功降解；否則，該沖突時隙降解失敗；

（2）對成功降解的標簽重新選擇時隙

閱讀器將為該沖突時隙中的k個標簽增加k-1個時隙；假設α代表該時隙前二重沖突時隙的個數，β代表三重沖突時隙的個數，那么該k個標簽按下面的方法重新映射：①若S_i=0，則該標簽仍映射到原時隙里去；②若S_i=b∈[1..k-1]，則該標簽映射到第（α×1+β×2）+b個時隙中去；

（3）不執行空時隙和無法降解的沖突時隙

閱讀器檢測向量中每位的數字，對于k重沖突時隙，k≧4，閱讀器將其對應的數字設置為0；閱讀器忽略向量中為0位的對應的時隙，不執行該時隙。

本發明用于二重沖突時隙和三重沖突時隙的降解。

其中，H<R₁，f>中，H代表哈希函數，R₁代表隨機數，f代表幀時隙大小；R₂代表不同與R₁的另一隨機數；S_i代表閱讀器重新哈希映射選擇的時隙；ID_i代表標簽i的的ID；α代表該時隙前二重沖突時隙的個數；β代表三重沖突時隙的個數。