[發(fā)明專利]一種減少通信復雜度的樹形搜索RFID防碰撞方法

在審

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• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112380884A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 莫磊;陳偉
• 申請（專利權）人: 成都航空職業(yè)技術學院
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發(fā)明公開了一種減少通信復雜度的樹形搜索RFID防碰撞方法，解決了RFID搜索樹防碰撞算法中數(shù)據(jù)通信量大、識別時延長等問題，本發(fā)明方法中在標簽中引入前綴長度寄存器和響應標志寄存器，在閱讀器堆棧區(qū)存儲前綴個數(shù)信息，閱讀器通過發(fā)送前綴長度信息，對標簽進行分類搜索，閱讀器和標簽不再發(fā)送對方已經(jīng)識別的序列號，有效減少了通信數(shù)據(jù)量。仿真結果表明，與傳統(tǒng)的二叉樹搜索防碰撞算法相比，該算法可明顯減少系統(tǒng)通信復雜度，提高了標簽的搜索速率。

技術領域

本發(fā)明屬于RFID系統(tǒng)防碰撞技術領域，具體涉及一種減少通信復雜度的樹形搜索RFID防碰撞方法。

背景技術

典型的RFID系統(tǒng)一般由電子標簽和閱讀器組成，RFID防碰撞問題主要有三種情況：(1)一個閱讀器作用范圍內(nèi)有多個標簽；(2)多個閱讀器作用范圍內(nèi)有一個標簽；(3)多個閱讀器作用范圍內(nèi)有多個標簽。涉及的問題主要有：多個標簽碰撞問題和多個閱讀器碰撞問題，由于標簽的成本低、能量少、內(nèi)存小、計算處理能力弱，RFID碰撞問題的難點主要集中在多標簽防碰撞問題。在第一種情況下，由于所有的電子標簽與閱讀器共用一個信道，當有多個標簽處于同一閱讀器的作用范圍內(nèi)，在同一時刻向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)時，就會發(fā)生碰撞，導致閱讀器不能讀取標簽數(shù)據(jù)。

現(xiàn)階段多標簽防碰撞算法一般是基于時分多路的方法，主要有：基于二進制搜索樹的防碰撞方法和基于ALOHA的防碰撞方法，ALOHA算法是一種基于概率統(tǒng)計的防碰撞方法，讀取量大、速度快，但很多情況下讀取率達不到100％，存在由于多次讀不到某一標簽而出現(xiàn)“饑餓”問題，二進制樹算法是一種確定性算法，不存在“饑餓”問題，讀取率可以達到100％，但通信量大、讀取時間長。

在搜索樹算法中，除了總時隙指標以外，通信復雜程度也是非常重要的指標，它是識別所有標簽所需傳送的總比特數(shù)，在查詢時隙相同的情況下，單位時隙通信數(shù)據(jù)量越少，則通信復雜度越低，本發(fā)明以二叉樹搜索為載體，重點解決單位時隙的通信復雜度問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的上述不足，本發(fā)明提供的減少通信復雜度的樹形搜索RFID防碰撞方法解決了現(xiàn)有的RFID防碰撞技術中，閱讀器搜索次數(shù)多，閱讀器和標簽之間通信復雜度高的問題。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種減少通信復雜度的樹形搜索RFID防碰撞方法，包括以下步驟：

S1、在標簽中設置前綴長度寄存器Q和響應標志寄存器R，并將其初始化為0，同時在閱讀器中設置堆棧存儲區(qū)；

其中，前綴長度寄存器Q中存儲標簽的前綴長度信息，響應標志寄存器R的值為表征0子集的0或表征1子集的1；

S2、使閱讀器發(fā)送初始搜索命令request(ε)；

其中，初始搜索命令request(ε)為所有接收到該命令的標簽同時將其序列號數(shù)據(jù)發(fā)送至閱讀器的命令；

S3、判斷閱讀器是否接收到序列號數(shù)據(jù)；

若是，進入步驟S4；

若否，進入步驟S5；

S4、基于接收到的序列號數(shù)據(jù)，進行碰撞位檢測，基于碰撞位檢測結果判斷是否識別到標簽；

若是，進入步驟S5；

若否，進入步驟S6；

S5、判斷閱讀器的堆棧存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)是否為空；

若是，則進入步驟S8；

若否，則進入步驟S7；

S6、對接收到的序列號數(shù)據(jù)進行處理，得到前綴長度值并存入閱讀器的堆棧區(qū)，并使閱讀器發(fā)送0子集搜索命令request(0,P)，標志寄存器R為0的標簽響應命令并返回數(shù)據(jù)，返回步驟S3；