[发明专利]一种RFID系统中基于自适应混合查询树的标签防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明属于射频识别RFID通信领域，种应用于RFID系统中的防碰撞方法，具体涉及一种RFID系统中基于自适应混合查询树的标签防碰撞方法。

背景技术

无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID可工作于恶劣环境、无须人工干预、识别高速准确、成本低、寿命长，是目前发展最为迅速、潜力最大的新兴技术之一，被称为第三代识别技术。

由于阅读器和标签通信共享无线信道，当多个相邻的阅读器同时询问一个标签时，标签无法识别查询，产生阅读器碰撞；当多个标签同时响应一个阅读器时，阅读器不能识别标签，就发生了标签碰撞。无论何种碰撞都会导致识别失败，降低通信和传输效率。RFID系统的应用要求阅读器必须快速高效识别标签，防止通信碰撞成为研究的热点。由于阅读器之间能够相互通信、探测碰撞，因此阅读器碰撞比较容易解决。功能简单的被动式标签之间不能相互通信，也不能探测碰撞，防碰撞难度较大。目前，RFID标签防碰撞算法主要有2种：一种是基于ALOHA的不确定性算法，另一种是基于二叉树的确定性算法。ALOHA算法操作简便，但随着标签数量的扩大，防碰撞性能会急剧降低；二叉树算法的实现较为复杂，但识别效率可达100％，适用于大规模标签的应用场合。

C.Law提出了一种基于二叉树的查询算法QT，该算法是一种无记忆型算法，与先前的查询过程无关，但由于逐位识别，所以识别效率较低，识别延时较长。J.RYu提出了一种四叉查询树算法HQT，该算法可以有效地提高识别效率，但空闲过程较多，在树型算法中，性能并非最优。P.Mathys在其文献中指出，使用三叉树构造的查询树方法，可使各项性能达到最优，但无法解决标签电子产品码EPC二进制向三进制转换的问题，给树型结构的形成造成了一定的困难，且大部分方法未考虑标签的移动问题，给实际应用也造成了一定的困难。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种RFID系统中基于自适应混合查询树的标签防碰撞方法，能够克服上述现有方法的缺点。

技术方案

一种RFID系统中的基于自适应混合查询树的标签防碰撞方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将阅读器接收范围内的电子标签Tag的电子产品码EPC码进行二进制EPC₂向三进制EPC₃的转换，构造查询树；

所述二进制EPC₂向三进制EPC₃的转换是：在二进制EPC₂码向三进制EPC₃码转换时，只转换EPC₂码起始长度为3的整数倍部分，其余部分依然作二进制处理，转换公式为：x_i×2²+x_i+1×2¹+x_i+3×2⁰＝y_j×3¹+y_j+1×3⁰；其中x对应二进制EPC₂码，y对应三进制EPC₃码，i＝{1，4，9...3k+1}，k∈{1，2，...L/3-1}，j＝{1，3，5...2t+1}，t∈{1，2，...l/2-1}，L为EPC₂码的长度，l为EPC₃码的长度；

当转换前EPC₂码的长度为3的整数倍，则利用转换后的EPC₃码，构造三叉查询树，执行步骤2；

当转换前EPC₂码的长度不为3的整数倍，将前面属于3的整数倍部分转换为EPC₃码，利用转换后的EPC₃码和剩余EPC₂码，构造混合查询树，执行步骤3；

步骤2基于三叉查询树的标签防碰撞过程：阅读器拥有的查询请求队列Q，依次向标签发送查询请求，根据标签响应情况来识别相应的标签，并进行标签防碰撞过程的自适应调节：

当只有唯一一个标签响应查询请求时，阅读器直接识别标签，将相应查询请求序列送入标签可识别过程的队列yQ₁中；