[發(fā)明專利]一種基于大規(guī)模射頻識(shí)別系統(tǒng)的多類信息收集方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710687533.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107609611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙菊敏;李燈熬;楊海珠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K17/00
• 分類號(hào): G06K17/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大規(guī)模RFID系統(tǒng)信息收集協(xié)議，具體為一種基于大規(guī)模射頻識(shí)別系統(tǒng)的多類信息收集方法。

背景技術(shù)

大規(guī)模RFID系統(tǒng)在商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、供應(yīng)鏈中應(yīng)用非常廣泛，由于其成本低，外形靈巧，且具有一定存儲(chǔ)信息能力，通過(guò)與閱讀器的通信，可以將自身存儲(chǔ)的關(guān)于物品的信息以及監(jiān)測(cè)到的關(guān)于周圍環(huán)境信息傳給閱讀器，極大地方便了用戶對(duì)大量物品的管理。然而由于不同類型的物品，其附著的標(biāo)簽存儲(chǔ)和檢測(cè)的信息不同、數(shù)據(jù)量不同，導(dǎo)致標(biāo)簽傳送給閱讀器所用的時(shí)隙長(zhǎng)度不同，從而使得整個(gè)信息收集過(guò)程很慢長(zhǎng)。因此，設(shè)計(jì)一種高效的信息收集協(xié)議，對(duì)于RFID系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為大規(guī)模RFID系統(tǒng)提供了一種高效的信息收集協(xié)議，具體為一種基于大規(guī)模射頻識(shí)別系統(tǒng)的多類信息收集方法。

本發(fā)明是采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于大規(guī)模射頻識(shí)別系統(tǒng)的多類信息收集方法，包括分類階段、排序階段和信息收集階段，

其中分類階段包括以下步驟：

首先閱讀器廣播攜帶有<f,r>的命令給識(shí)別區(qū)域的所有標(biāo)簽，f 是幀長(zhǎng)，r為隨機(jī)數(shù)；

接收到這個(gè)命令的所有標(biāo)簽通過(guò)哈希函數(shù)H(id；r)mod(f)計(jì)算第一次的類別碼，若有不同類標(biāo)簽得到的類別碼相同時(shí)，閱讀器重新發(fā)送一個(gè)新的幀長(zhǎng)f和隨機(jī)數(shù)r，標(biāo)簽再計(jì)算類別碼，重新計(jì)算的類別碼結(jié)合第一次的類別碼形成第二次的類別碼，若第二次的類別碼有相同時(shí)，閱讀器重新發(fā)送一個(gè)新的幀長(zhǎng)f和隨機(jī)數(shù)r，標(biāo)簽再計(jì)算類別碼，重新計(jì)算的類別碼結(jié)合第二次的類別碼形成第三次的類別碼，直到不同類的標(biāo)簽擁有不同的類別碼；

排序階段包括以下步驟：

首先，閱讀器給識(shí)別區(qū)域的所有標(biāo)簽廣播某一類標(biāo)簽的類別碼，收到類別碼的標(biāo)簽通過(guò)對(duì)比，類別碼與自身相同的被激活，不同類的標(biāo)簽將保持沉默；

閱讀器先用第一個(gè)哈希函數(shù)h1對(duì)該類別所有標(biāo)簽的id段進(jìn)行計(jì)算，并將得到的值對(duì)應(yīng)的時(shí)隙標(biāo)記為1，若有兩個(gè)和兩個(gè)以上的標(biāo)簽映射到同一個(gè)時(shí)隙，則這個(gè)時(shí)隙標(biāo)記為0，映射到單時(shí)隙的標(biāo)簽將不參與這階段接下來(lái)的運(yùn)算，其余標(biāo)簽id段將繼續(xù)用第二個(gè)哈希函數(shù) h2、第三個(gè)哈希函數(shù)h3等等依次進(jìn)行計(jì)算，并將映射到的單時(shí)隙標(biāo)記為所有哈希函數(shù)的序號(hào)值，最終構(gòu)建好的矢量稱為標(biāo)簽回復(fù)排序矢量；

信息收集階段包括以下步驟：

首先閱讀器發(fā)送標(biāo)簽回復(fù)排序矢量以及每輪依次使用的隨機(jī)數(shù)r 的命令給這組所有的標(biāo)簽，接收到命令的標(biāo)簽先用自己的id段和相應(yīng)輪的隨機(jī)數(shù)r通過(guò)第一個(gè)哈希函數(shù)h1進(jìn)行計(jì)算，然后將哈希函數(shù)的序號(hào)1與閱讀器發(fā)過(guò)來(lái)的矢量相應(yīng)位進(jìn)行對(duì)比，看相應(yīng)位的標(biāo)記是否為1，若是則將這個(gè)時(shí)隙的位置保存到計(jì)數(shù)器N中，此時(shí)，若發(fā)現(xiàn)在接收到的矢量相應(yīng)位前面有未被安排的時(shí)隙時(shí)，計(jì)數(shù)器需要減去矢量相應(yīng)位前未安排時(shí)隙的總個(gè)數(shù)，并等待計(jì)數(shù)器N變成0時(shí)向閱讀器發(fā)送信息；若不是則繼續(xù)用第二個(gè)哈希函數(shù)h2、第三個(gè)哈希函數(shù)h3 等等依次進(jìn)行計(jì)算，直到矢量相應(yīng)位的標(biāo)記值與最后一個(gè)計(jì)算的哈希函數(shù)的序號(hào)相同為止。

本技術(shù)方案主要是針對(duì)大規(guī)模RFID系統(tǒng)的應(yīng)用提出一種快速有效的信息收集方法(ICCP)，閱讀器將識(shí)別區(qū)域的標(biāo)簽根據(jù)傳送信息量的大小分為數(shù)類，通過(guò)分類可以避免數(shù)據(jù)量小的信息在大的時(shí)隙中傳輸，節(jié)約信息收集時(shí)間，同時(shí)可以排除一分部不需要收集信息的標(biāo)簽的響應(yīng)。然后對(duì)每類標(biāo)簽通過(guò)多個(gè)哈希函數(shù)進(jìn)行偽隨機(jī)排序，最后通過(guò)處理將標(biāo)簽回復(fù)過(guò)程中的空時(shí)隙剔除，讓標(biāo)簽依次按序向閱讀器發(fā)送信息，使得ICCP更接近理想信息收集的時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1為標(biāo)簽分類示意圖。

圖2為標(biāo)簽排序示意圖。

具體實(shí)施方式

一種基于大規(guī)模射頻識(shí)別系統(tǒng)的多類信息收集方法，分為三個(gè)部分，第一個(gè)部分是當(dāng)閱讀器需要讀取標(biāo)簽信息時(shí)，先將所有標(biāo)簽按需要傳送信息量的大小進(jìn)行分類，這樣可以使不需要回復(fù)信息的標(biāo)簽保持沉默，減少對(duì)需要回復(fù)信息的標(biāo)簽通信時(shí)的干擾，也可以避免小信息量在大的時(shí)隙中傳輸造成時(shí)隙的浪費(fèi)，縮短整個(gè)方法的執(zhí)行時(shí)間；第二部分是對(duì)每類標(biāo)簽通過(guò)多次哈希函數(shù)進(jìn)行排序，使其在相應(yīng)的時(shí)隙中將信息回復(fù)給標(biāo)簽，避免標(biāo)簽之間的碰撞；在第三部分中引入了計(jì)數(shù)器N，對(duì)第二部分產(chǎn)生的回復(fù)矢量排序進(jìn)行壓縮，將空時(shí)隙剔除，減少空時(shí)隙的浪費(fèi)，降低協(xié)議的執(zhí)行時(shí)間，提高協(xié)議的效率。

第一部分分類階段