[发明专利]新型EPC‑C1G2标签防碰撞算法

说明书

技术领域

本发明涉及标签防碰撞相关领域，具体来讲属于一种新型EPC-C1G2标签防碰撞算法。

背景技术

EPC Class 1Generation2(EPC-C1G2)系统是在因特网基础上，利用RFID、EPC编码等技术构造一个覆盖全球的实物互联网(InternetofThings)也称物联网。Q算法是该标准采用的防碰撞算法。Q算法采用动态时隙帧Aloha机制(DFSA)来减少碰撞率，DFSA包括一系列帧，帧由时隙构成，帧内的时隙数即是帧长，当帧长与参加本帧识别的标签数匹配时，算法识别效率最优。在标签给定的静态环境中下，比较容易做到帧长与标签数相匹配，但在标签持续到达条件，做这一点比较困难,因而该算法识别效率将明显下降，此外Q算法依赖经验值来确定帧长和中止低效率帧，不利于获得更优的算法识别效率。

RFID动态DFSA协议中，读取周期P指从开始识别到无标签时结束，由一系列帧F_i(i≥1)组成。帧F_i由多个时隙t_ij组成,F_i＝{t_ij|j＝1,….,L_i}，L_i为帧长,进而P＝{F_i|length(F_i)＝L_i,L_i∈Z⁺}，帧F_i内到达率为λ_i(0≤λ_i<1)表每个时隙到达标签平均值。帧F_i内成功读取标签的时隙数为m_is,碰撞时隙数m_ic,空闲时隙数为m_ie。当λ_i＝0时，读取过程无标签到达，处于静态环境，现有DFSA协议研究了这种静态环境；当0<λ_i<1时，读取过程有标签到达，处于动态环境。由DFSA协议可知，当前帧内到达的标签无法参与当前帧读取，只能参与下一帧读取。帧F_i转移到帧F_i+1标签数r_i(r_i>0,i≥1)由帧F_i内因碰撞而未识别标签数c_i和帧F_i内新到达标签数L_iλ_i组成，但帧F_i到达率λ_i无法立即得到，这就需要基于F_u(1≤u≤i-1)进行预测，由此得到如图1所示的标签识别过程模型。DFSA协议中，当L_i+1＝n_i＝r_i时，读取效率最高，为0.368。在动态环境中，如果不预测标签到达率λ_i，则无法满足L_i+1＝r_i这一要求，从而无法达到DFSA协议的最高效率。λ_i动态变化，对标签到达率动态自适应在线预测就成为提高防碰撞协议识别效率关键之一。由图1可得帧F_i内有k个标签的时隙数的期望：

由式(1)可知，帧F_i内成功时隙数为空闲时隙数为碰撞时隙数m_ic＝L_i-m_is-m_ie。由于当前帧内待识别的标签必须是在帧开始前由阅读器通过SELECT命令选中的标签，故当前帧内新到达标签不能够在当前帧内识别，F_i+1内识别标签只能是F_i转移来的标签，帧F_i内转移到帧F_i+1的标签数r_i(r_i>0,i≥1)由帧F_i内因碰撞而未识别标签数r_i和帧F_i内新到达标签数L_iλ_i组成。帧F_i内成功时隙数、空闲时隙数和碰撞时隙数分别为m_is、m_ie和m_ic：