[發(fā)明專利]多標(biāo)簽防碰撞讀取方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110361618.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN112906417B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洋;和蕾;豐淑鳳;王旭;王云坤;桑忠啟;張名淑;張雅迪;朱曉瑩;李鑫宇;宋憲廷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東管理學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K7/10
• 分類號(hào): G06K7/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 朱忠范

本發(fā)明提供一種多標(biāo)簽防碰撞讀取方法及系統(tǒng)，屬于標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，讀取激活后處于應(yīng)答狀態(tài)的標(biāo)簽所在的幀時(shí)隙；當(dāng)讀取的幀時(shí)隙的數(shù)量達(dá)到最小樣本數(shù)量時(shí)，計(jì)算當(dāng)前標(biāo)簽讀取效率以及未讀總標(biāo)簽數(shù)量，建立最優(yōu)幀長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)查找表；查找使標(biāo)簽讀取效率最高的幀長(zhǎng)度，作為最優(yōu)幀長(zhǎng)度；根據(jù)最優(yōu)幀長(zhǎng)度，調(diào)整當(dāng)前的幀長(zhǎng)度并為所有標(biāo)簽重新分配時(shí)隙。本發(fā)明在進(jìn)行射頻識(shí)別標(biāo)簽讀取時(shí)可動(dòng)態(tài)調(diào)整幀長(zhǎng)度，避免了射頻識(shí)別當(dāng)中的標(biāo)簽碰撞問(wèn)題，同時(shí)提高了標(biāo)簽讀取算法的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高頻射頻識(shí)別多標(biāo)簽防碰撞讀取方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)是一種利用無(wú)線射頻信號(hào)進(jìn)行的非接觸式的雙向通信，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的標(biāo)識(shí)及管理，具有識(shí)別速度快、批量識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)以及交通等諸多領(lǐng)域。在RFID批量讀取標(biāo)簽的應(yīng)用中，如讀取范圍內(nèi)有多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)響應(yīng)，則會(huì)產(chǎn)生讀取碰撞問(wèn)題，影響標(biāo)簽讀取算法的效率。

為了避免多標(biāo)簽讀取的碰撞，目前常用的防碰撞算法有Aloha算法和基于樹的算法。Aloha算法的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，識(shí)別速度快，但只有在標(biāo)簽數(shù)量和幀長(zhǎng)度相同時(shí)標(biāo)簽讀取效率才會(huì)達(dá)到最高，且最高讀取效率僅在36.8％附近。基于樹的算法標(biāo)簽讀取效率相對(duì)較高，但是基于樹的算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高，收斂速度慢，且識(shí)別時(shí)間較長(zhǎng)。

EPC Gen2標(biāo)準(zhǔn)中采用了基于Q值的動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙Aloha算法，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整Q值來(lái)改變幀長(zhǎng)度以減少無(wú)效的空閑和碰撞時(shí)隙，來(lái)提高系統(tǒng)效率，但Q值在動(dòng)態(tài)環(huán)境中可能會(huì)出現(xiàn)反復(fù)變化，導(dǎo)致標(biāo)簽讀取效率下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過(guò)幀時(shí)隙的自動(dòng)、實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)讀取任意標(biāo)簽量時(shí)幀長(zhǎng)度的自適應(yīng)，且可以防止幀長(zhǎng)度在動(dòng)態(tài)調(diào)整時(shí)出現(xiàn)反復(fù)變化，將標(biāo)簽讀取效率始終維持在一個(gè)較高水平的射頻識(shí)別多標(biāo)簽防碰撞讀取方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中存在的至少一項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種多標(biāo)簽防碰撞讀取方法，包括：

讀取激活后處于應(yīng)答狀態(tài)的標(biāo)簽所在的幀時(shí)隙；

當(dāng)讀取的幀時(shí)隙的數(shù)量達(dá)到最小樣本數(shù)量時(shí)，計(jì)算當(dāng)前標(biāo)簽讀取效率以及未讀總標(biāo)簽數(shù)量，建立最優(yōu)幀長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)查找表；

查找使標(biāo)簽讀取效率最高的幀長(zhǎng)度，作為最優(yōu)幀長(zhǎng)度；

根據(jù)最優(yōu)幀長(zhǎng)度，調(diào)整當(dāng)前的幀長(zhǎng)度并為所有標(biāo)簽重新分配時(shí)隙。

優(yōu)選的，激活標(biāo)簽時(shí)，未讀標(biāo)簽接收讀寫器發(fā)送的激活指令，激活后的待讀標(biāo)簽轉(zhuǎn)換為就緒狀態(tài)；標(biāo)簽內(nèi)部的槽計(jì)數(shù)器根據(jù)激活指令隨機(jī)產(chǎn)生槽計(jì)數(shù)值，槽計(jì)數(shù)值大于0的標(biāo)簽進(jìn)入仲裁狀態(tài)，而槽計(jì)數(shù)值等于0的標(biāo)簽進(jìn)入應(yīng)答狀態(tài)；應(yīng)答狀態(tài)下的標(biāo)簽所在的時(shí)隙會(huì)被讀寫器讀取，讀寫器每讀取一幀時(shí)隙，仲裁狀態(tài)下的標(biāo)簽槽計(jì)數(shù)器即進(jìn)行減值操作，直至所有幀被讀取完畢。

優(yōu)選的，計(jì)算當(dāng)前標(biāo)簽讀取效率包括：當(dāng)讀寫器讀取的時(shí)隙數(shù)量大于或等于最小樣本數(shù)量后，通過(guò)已讀時(shí)隙中空閑時(shí)隙與碰撞時(shí)隙數(shù)目占已讀時(shí)隙數(shù)目的比例，判斷當(dāng)前標(biāo)簽讀取效率。

優(yōu)選的，計(jì)算未讀總標(biāo)簽數(shù)量包括：若空閑時(shí)隙占已讀時(shí)隙數(shù)目的比例和碰撞時(shí)隙數(shù)目占已讀時(shí)隙數(shù)目的比例均滿足閾值范圍，則統(tǒng)計(jì)所有已讀時(shí)隙結(jié)果，根據(jù)成功時(shí)隙與空閑時(shí)隙的數(shù)目，利用泊松分布實(shí)時(shí)計(jì)算未讀總標(biāo)簽數(shù)量。

優(yōu)選的，建立最優(yōu)幀長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)查找表包括：將未讀總標(biāo)簽數(shù)量、幀長(zhǎng)度和標(biāo)簽讀取效率建立聯(lián)系，判斷標(biāo)簽量與幀長(zhǎng)度處于何種比例狀態(tài)下能夠使得標(biāo)簽讀取效率最高，建立最優(yōu)幀長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)查找表。

優(yōu)選的，根據(jù)最優(yōu)幀長(zhǎng)度，調(diào)整當(dāng)前的幀長(zhǎng)度并為所有標(biāo)簽重新分配時(shí)隙包括：