[發明專利]一種基于自適應分組機制的RFID防碰撞方法

有效

• 申請號: 201410329301.9
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104134052B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 凌捷;沈金偉;趙廣強
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 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: 鄭瑩

技術領域

本發明涉及射頻識別領域，尤其是一種基于自適應分組機制的RFID防碰撞方法。

背景技術

無線射頻識別(Radio?Frequency?Identification,RFID)是一種使無線射頻技術實現對象識別和數據交換的技術。在RFID系統中，影響閱讀器正確或完整接收數據的因素主要有以下三個:

一、系統周邊的信號干擾；大多數情況下，系統周邊的信號干擾可以通過數據校驗的方式來解決。

二、多個閱讀器之間的信號重疊，即閱讀器碰撞問題；由于閱讀器相對標簽在硬件功能上更為強大，故閱讀器碰撞的問題解決起來比標簽問碰撞題容易得多，現有的閱讀器防碰撞的算法包括自適應著色圖算法、DSATUR算法和增強SEQ算法等。

三、多個標簽同時在同一閱讀器的可讀范圍內而造成的數據碰撞，即標簽碰撞問題。標簽碰撞問題的解決方法一般包括以下四種方法：(1)空分多路法，其實現代價比較高；(2)碼分多路法，其信道容量比較小，頻帶利用率不高，而且應用比較復雜；(3)頻分多路法，其對閱讀器和標簽的要求都比較高；(4)時分多路法。時分多路法相對其他幾種方法，實現起來較為簡單，而且對系統的硬件要求不高，是目前應用最多的RFID標簽防碰撞方法。

基于二進制搜索的算法是目前時分多路法中的研究熱點之一；該算法主要有兩個改進的方向：一是減少閱讀器的查詢次數，二是減少傳輸的數據量。后退式二進制搜索算法和動態二進制搜索算法就是從這兩個角度出發對二進制搜索算法進行了改進，但是后退式二進制搜索算法沒有考慮減少通信的數據量，而動態二進制搜索算法則沒有采取有效的措施來減少讀寫器向標簽發送的請求次數。

綜上所述，目前業內還未有一種既能減少閱讀器的查詢次數，又能降低通信過程中的數據量的RFID標簽防碰撞方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是：提供一種既能減少閱讀器的查詢次數，又能降低通信過程中的數據量的，基于自適應分組機制的RFID防碰撞方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于自適應分組機制的RFID防碰撞方法，包括：

A、閱讀器初始化查詢棧為空，并發送Req(ALL,ALL)指令激活感應場內的所有標簽，然后接收標簽返回的應答信號；

B、閱讀器根據譯碼后的應答信號判斷是否發生標簽碰撞，若是，則根據碰撞位生成相應的碰撞碼并進行記錄，然后向標簽發送碰撞指令Req(CID,null)，反之，則轉至步驟G；

C、標簽將碰撞指令Req(CID,null)保存至碰撞組Col_bit中，并將碰撞位的消息返回給閱讀器；

D、閱讀器根據碰撞碼和返回的消息設置分組標志位Div_bit和分組碼Div_num，然后將元素(Div_bit，Div_num)和(Div_bit,Div_num???????????????????????????????????????????????1)依次加入查詢棧；

E、閱讀器判斷查詢棧是否為空，若是，則釋放碰撞碼和Div_bit所占用的內存，并將Div_num的值置0，然后結束流程；反之，則將查詢棧棧頂元素出棧，然后根據棧頂元素的內容發送Req(Div_bit,Div_num)指令，然后執行步驟F；

F、閱讀器根據符合Req(Div_bit,Div_num)指令的標簽返回的應答消息，判斷是否發生了碰撞，若是，則返回步驟C，反之，則將該標簽的狀態標志state置0和碰撞組Col_bit清空，并將其他標簽的狀態標志state自動減1，然后執行步驟G；

G、閱讀器發送指令對標簽進行讀寫操作，然后在讀寫結束后發送靜默命令使該標簽進入靜默狀態，最后返回步驟E；

其中，Req(ALL,ALL)指令，要求閱讀器感應場范圍內的所有標簽返回自己的完整序列號進行響應；碰撞指令Req(CID,null)，表示標簽將CID的值與自身的ID值進行比較，從而得到發生碰撞的位置并進行記錄，此后每次響應閱讀器指令的時候，標簽只發送碰撞位上的二進制值；Req(Div_bit,Div_num)指令，是指滿足狀態標志State為0且第Div_bit位上的數值為Div_num的標簽響應閱讀器，發送碰撞位上的二進制值，而其他標簽的狀態標志State自動加1；分組標志位Div_bit，用于記錄以碰撞標簽的哪一個比特位作為分組標志；分組碼Div_num，用于記錄被選中分組標簽中第Div_bit位上的二進制值；為異或運算符。

進一步，所述步驟A，其包括：