[發明專利]一種密集環境下RFID系統濾波方法

有效

• 申請號: 201410265979.5
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104008356B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 郭鳳鳴;李兵;何怡剛
• 申請（專利權）人: 湖南機電職業技術學院
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及射頻識別技術領域，特別是涉及一種密集環境下RFID系統濾波方法。

背景技術

物聯網利用射頻識別（RFID）、無線傳感網等信息傳感設備，將目標物與互聯網相連接，實現對目標物的智能化識別、定位、監控及管理等功能。RFID系統、數據庫及網絡數據處理能力的限制，使得從海量RFID標簽數據中濾除冗余標簽信息成為RFID應用中亟需解決的問題。

密集環境RFID系統是設備部署環境中存在多個閱讀器及大量標簽，且支持較大數量的終端用戶及應用。其中，空中接口層執行預濾波，中間件對預濾波做出響應。閱讀器層及中間件層執行后濾波。后濾波由讀濾波開始，且讀濾波受終端用戶及應用控制。中間件將部分后濾波任務分配給閱讀器，以減少中間件計算量及閱讀器與中間件網絡載荷。

RFID標簽數據結構根據ISO/IEC?18000-6C標準，一般包括版本號、域名管理者、對象分類及序列號四部分。編碼長度分為64位、96位及256位三種，以GID-96為例，標簽數據結構中四部分分別為8位、28位、24位及36位。閱讀器接收標簽數據后，基于按位模式對標簽數據進行讀濾波處理。例如，可口可樂公司產品GID-96編碼為35.00009F1.*.*，其中355ml罐裝可樂的對象分類代碼為000200，則可利用35.00009F1.000200.*從標簽數據中濾出355ml罐裝可樂產品，從而實現讀濾波。

根據ISO/IEC?18000-6C標準，閱讀器利用Select（選取），Inventory（盤點）及Access（存取）三個指令管理標簽群。閱讀器通過一個或多個Select指令選擇特定標簽群執行Inventory指令。執行Select指令后，只有匹配標簽設置標記，其它標簽不執行Inventory過程。當匹配標簽群接收到Query指令時，Inventory循環開始。Access過程是閱讀器對Inventory過程中指定的標簽進行讀寫操作。

《IEEE?Network》在2001年第2期第15卷發表的??Algorithms?for?packet?classification?一文中，介紹了典型的網絡數據包分類方法；Park?H?S和Kim?J?D在?2006年編寫的《Design?and?Implementation?of?a?High-speed?RFID?Data?Filtering?Engine》一書中，討論了RFID濾波及網絡數據包分類方法的相似性；EPCglobal在2006年發布的Reader?Protocol,?Version1.1中，給出了RFID閱讀器讀濾波算法；Bai?Y,?Wang?F和Liu?P在?2006年編寫的《Efficiently?Filtering?RFID?Data?Streams》一書中，以及Wang?F和Liu?P在?2005年發表的?Temporal?Management?of?RFID?Data?一文中，均提出了基于讀濾波的RFID濾波方法，重點解決了實際應用中去除噪聲及重復數據以準確獲取目標ID數據的問題。然而，由于上述讀濾波方法的標簽數據源數量大，導致實時性較差，濾波效率較低，不符合快速濾波的應用需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的上述不足，提供一種實時性好，濾波效率高的密集環境下RFID系統濾波方法。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種密集環境下RFID系統濾波方法，采用空中接口濾波方法，包括以下步驟：

（1）根據閱讀器發射天線增益以及發射功率，獲取包括區域內所有閱讀器天線的所有矩形框的邊界盒，利用邊界盒濾除標簽群中的冗余信息，即落入邊界盒內、矩形框外的區域以及矩形框組之間相互重疊的區域均視為冗余信息區域；當標簽群范圍邊界存在讀濾波時，則視為邊界盒無效；

（2）利用水平及垂直掃描線找出矩形框組邊界之間的交叉點，以隔離矩形框組的重疊部分，待找到矩形框組的重疊部分后，選擇多個單獨的隔離邊界盒，閱讀器利用Select指令濾除每個隔離邊界盒內的冗余信息；

（3）重復步驟（2），直至每個隔離邊界盒內獲取更小的冗余信息區域。?

?進一步，步驟（1）中，所述閱讀器天線的矩形框由如下公式獲得，

式中，為波長，為閱讀器天線增益，為標簽天線增益，為閱讀器天線發射功率，為標簽天線靈敏度，為閱讀器天線主瓣寬度。

進一步，步驟（2）中，所述閱讀器利用Select指令濾除每個隔離邊界盒內的冗余信息是通過以下步驟完成：