[发明专利]基于维码数的RFID混合防碰撞算法

说明书

技术领域

    本发明涉及RFID领域技术，具体地说是一种基于维码数的RFID混合防碰撞算法。

背景技术

物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线数据通信等技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。射频识别技术是物联网技术的核心，其基本原理是利用射频信号的空间耦合（电感或电磁耦合）或反射的传输特性，通过附着在物品上的标签，将物品信息采集到信息处理系统，实现对物体的自动识别。

在实际的应用系统中，经常出现在同个阅读器范围内存在多个标签的情况，多个标签对阅读器的统一查询指令进行回复，就会产生信息的碰撞。为了防止碰撞的产生，通常需要设置相关指令，通过适当的操作使同一个阅读器范围内的标签有序接入，解决碰撞问题，这些过程就是防碰撞算法。

现有的标签防碰撞算法主要分为三类：概率型防碰撞算法、确定型防碰撞算法和混合防碰撞算法。概率型防碰撞是基于Aloha的算法，算法简单，但随着标签数目的增加，碰撞概率增大，识别效率大大下降。确定型防碰撞算法是基于二进制树的搜索算法，算法能识别阅读器范围内所有的标签，但是要将所有的可能遍历，识别时间长，时隙利用率低。混合防碰撞算法结合以上两种算法的优点，先将同个阅读器范围内按照某种规则分组，不同分组的标签在不同的时隙应答。

通过文献检索，我们检索到了以下相关文献：

中国专利CN201110007977.2，一种混合式的多标签防碰撞方法，专利权人：中国人民解放军国防科学技术大学，该专利公开了一种混合式的标签防碰撞方法，应用于射频识别系统中。其技术方案包括下述步骤：步骤1：读写器初始化随机分组参数；步骤2：读写器复位标签清点标志位并将标签随机分组；步骤3：读写器获取标签分组信息，在此步骤中，读写器判断是否存在单标签组，如果存在，跳到步骤4，如果不存在，将重新设置随机分组参数，并返回步骤2；步骤4：读写器清点所有单标签组中的标签；步骤5：读写器清点所有多标签组中的标签。

中国专利CN201010584983.X， 基于混合树的多标签防碰撞方法，专利权人：中国人民解放军国防科学技术大学，该专利公开一种基于混合树的多标签防碰撞方法，应用于射频识别通信技术领域。技术方案包括下述步骤：步骤1：开启清点过程并初始化标签；步骤2：读写器根据标签回复的碰撞情况向标签发送确认指令；步骤3：标签响应读写器发送的确认指令；在完成上述操作之后，如果所有标签的清点标志位为1则清点过程结束，否则清点标志位为0的标签发送临时标记号给读写器，然后返回步骤2。

发明内容

本发明的目的是克服现有混合防碰撞算法中存在碰撞标签识别时间长、多标签回复的碰撞概率大、多标签的清点效率低的缺点，提供一种基于维码数的RFID混合防碰撞算法。该方法是按照每维的维码数对标签进行逻辑分组，加快了阅读器的识别效率，并且在每个识别阶段，只需发送当前维维码数和该维ID序列，通过检测碰撞位推测标签维ID序列，不仅减少了标签和阅读器之间的通信量，还降低了多标签回复的碰撞概率，提高了时隙利用率，多标签的清点效率得到提高。

本发明的一种基于维码数的RFID混合防碰撞算法技术方案如下：一种基于维码数的RFID混合防碰撞算法，其特征在于，该算法步骤包括：

步骤1）逻辑分组阶段：根据标签ID位数倍数关系分维，每3bit或4bit为一维。

步骤2）维码数压栈阶段：阅读器发送Request（prefix，n）指令，阅读器范围内符合前缀的标签回复其第n维维码数，阅读器将各标签回复的维码数m压栈。初始阶段即识别第n维ID序列时，阅读器发送Request(prefix,n)指令，标签回复其第n维维码数，若检测到只有一个标签应答，则阅读器可以直接识别该标签。若有不同的维码数的标签回复，则将维码数堆栈。

步骤3）标签维ID推算阶段：步骤3）中维码数m依次出栈，针对不同的维码数m采用不同的推算策略，推算出维ID，阅读器将推算出的维ID与之前识别出的对应ID序列拼接保存，作为下次的查询前缀。

步骤4）判断栈底：判断是否到栈底，若不是栈底，转到步骤3）；若是栈底，判断是否所有保存的前缀对应标签该维的ID序列已全部识别，若已全部识别，阅读器维计数器和维指针各加1，转到步骤2）。

步骤5）判断最后一维：判断是否到最后一维，若是最后一维且能分成整维的标签组，算法结束；若是最后一维但不能分成整维的标签组，阅读器发送Request（prefix），标签返回其剩余位ID信息，通过检测碰撞位来推算剩余ID序列，算法结束。