[发明专利]具有未知标签数估算功能的二进制搜索防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种RFID系统的搜索防碰撞方法，具体涉及具有未知标签数估算功能的二进制搜索防碰撞方法。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是从二十世纪90年代兴起的一种非接触的自动识别技术，是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用和发展。其基本原理是利用射频信号和空间耦合传输特性，实现对被识别物体的自动识别并获取相关数据。

RFID技术具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷、使用寿命长、读取距离大、标签数据可加密、存储数据容量大、存储信息更改自如等许多优点。随着RFID技术的不断成熟，对供应链管理、物流、自动化、交通运输控制管理和零售等领域产生越来越重要的影响，并将成为未来自动识别技术的主流，具有广阔的应用前景。

目前RFID技术还没有形成一个统一的国际标准。RFID的标准化包括标识编码规范、操作协议及应用系统接口规范等多个部分的标准化。当前主要的RFID相关规范有欧美的EPC(Electronic Product Code)规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和国际标准化组织ISO基于物品管理的射频识别标准ISO18000系列规范。其中，欧美的EPC标准和ISO 18000标准，由于应用较广泛，成为当前主流的RFID标准。

RFID系统一般由阅读器和标签两个部分组成，阅读器具有同时读取多个标签的功能。在多个标签对一个阅读器的RFID系统中，多个标签经常会同时向阅读器传输数据，这就要求RFID系统建立一种仲裁机制来避免数据发生碰撞。考虑到标签本身尺寸、能耗的限制等，防碰撞机制在保障功能的同时还要求简单易行。

解决标签冲突的反碰撞算法分为两大类：一种是随机方式，阅读器要求区域内标签采用随机应答的方式来处理。例如：ALOHA算法、时隙ALOHA算法，信道的最佳利用率分别为18.4％、36.8％，但随着标签数量的扩大，性能将急剧恶化。另一种是确定性方式，阅读器将冲突区域内标签不断划分为更小的子集来初步解决。例如：跳跃式动态树形反碰撞算法，是在二进制搜索算法的基础上改进的。这种算法采用前缀发送请求命令，标签ID与请求命令中的前缀相符的返回ID剩余比特位数。另外，这种算法在阅读器中用堆栈存储识别过程中的请求命令中的前缀，在某次请求识别一个标签后(不存储这个前缀)，弹出栈顶的一个前缀，继续发送请求命令，直至识别所有标签。其算法效率在理想情况下为50％，平均识别一个标签所需要的查询次数为2。虽然这种算法减少了标签识别的时间复杂度，但暴露的信息较多，其安全性比较差。