[發明專利]一種面向大規模RFID系統的最值估計方法

有效

• 申請號: 201810364310.X
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108563884B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 朱小軍;鐘慧
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種面向大規模RFID系統的最值估計方法，可以同時估計標簽值的最大值與最小值。本發明利用了動態調整幀內時隙數的思想，彌補了以往二分搜索不能充分考慮兩個時間幀之間額外開銷的不足。主要包括以下步驟：(1)區間處理一：根據初始最大值與最小值的區間，細化成三個區間使最大值與最小值的區間相同或不相交；(2)區間處理二：當最大值與最小值在同一區間時，迭代劃分區間直到兩個區間不相交或時間用完；(3)區間處理三：當最大值與最小值在不同區間時，重新排列時間幀。在一個時間幀的前半部分估計最小值，后半部分估計最大值，分別迭代估計最值區間。(4)拓展時隙：當剩余時間不滿足兩個連續的正常時間幀時，本發明考慮將剩余時間拓展成一個時間幀。

技術領域

本發明公開了一種面向大規模RFID系統的最值估計方法，主要用于在大規模RFID系統中利用動態調整幀內時隙數思想解決RFID標簽的最值問題。

背景技術

RFID標簽可以攜帶一個值，稱為標簽值。在RFID系統中，估算標簽值的統計量非常重要。一種直接的方法是逐個讀取標簽。雖然這可以提供準確的統計量，但所消耗的時間與標簽數量成正比，在大規模RFID系統中消耗過大。因此，研究人員提出了各種協議來在較短的時間內估計統計量，例如中值或直方圖。本發明著重于估計標簽值的最大值和最小值。一個簡單的方法是使用二分搜索方法來迭代搜索最小值(或最大值)。此時，讀寫器廣播一個候選值和一個由一個時隙組成的幀，要求所有小于候選值的標簽在該時隙中響應。如果有標簽響應，則最小值小于候選值。如果沒有標簽響應，那么最小值不小于候選值。通過選擇適當的候選值，我們可以使用一個時間幀將最值的搜索范圍縮小一半，這種方法稱為二分搜索協議。但是，這種二分搜索協議在實踐中可能會浪費太多時間，原因是在兩個時間幀之間存在額外的時間開銷。考慮到開銷很長的極端情況，大部分時間都花在等待下一個時間幀上。因此，它在RFID系統中可能不是最佳的。

本發明同時估計最小值和最大值，其基本思想是將幀中的時隙數量設置為未知參數，并針對給定的RFID系統對其進行優化，以在分配的時間固定時最小化估計誤差。由于幀包含多個時隙，因此我們可以提出更多問題并減少幀間開銷的影響。

發明內容

[發明目的]：為了優化二分搜索不能充分考慮兩個時間幀之間的額外開銷的不足，本發明提出大規模RFID系統的環境下利用動態調整幀內時隙數思想解決RFID標簽中的最值問題，在給定時間內最小化估計最值的誤差。

[技術方案]：本發明方案主要包括以下內容：

1)區間處理一階段

根據初始最大值與最小值的區間，細化成三個區間使最大值與最小值的區間相同或不相交。

2)區間處理二階段

當最大值與最小值在同一區間時，迭代地劃分區間直到兩個區間不相交或時間用完。區間與標簽回復的時隙一一對應。

3)區間處理三階段

當最大值與最小值在不同區間時，重新排列時間幀。在一個時間幀的前半部分估計最小值，后半部分估計最大值，分別迭代地估計最值區間。當最小值落在最后一個區間時，標簽不回復。當最大值落在第一個區間時，標簽不回復。

4)拓展時隙階段

當剩余時間不滿足兩個連續的正常時間幀時，本發明考慮將剩余時間拓展成一個時間幀。

[有益效果]：本發明在給定時間內同時估計最大值與最小值，相較于以往的二分搜索協議，能夠充分利用現有的時間，極大降低額外時間開銷和最值估計誤差。

[附圖說明]：

圖1為最值估計運行流程圖；

圖2為幀結構圖；

圖3為模擬結果圖

[具體實施方式]：