[发明专利]一种基于RFID的标签防碰撞算法

权利要求书

1.一种基于RFID的标签防碰撞方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)确定帧长度L：其中，n为阅读器可读范围内的标签总数，M为阅读器的天线数，α＝10，β＝0.8,γ＝0.66,α，β，γ为拟合参数，round(·)表示四舍五入取整；

(2)确定空闲时隙的位置：阅读器向可识别范围内的标签群发送包含帧长度L信息的扫描命令Scan，开启时隙预览盘存，根据标签向阅读器反馈的1比特信息确定空闲时隙的位置；

(3)阅读器初始化清零：将阅读器的时隙计数器的值SC_R清零，SC表示时隙计数器，下标R表示属于阅读器；

(4)阅读器开启盘存周期：阅读器发送查询命令Query，同时阅读器的时隙计数器的值加1，即SC_R＝SC_R+1，当某一标签在该时隙内满足标签时隙计数器的值SC_T＝SC_R，则将自身ID反馈给阅读器；

(5)阅读器识别标签反馈的信息：阅读器按照时隙顺序依次读取各标签返回的ID信号，根据某一时隙内标签向阅读器返回的信号数将时隙分为空闲时隙、单标签时隙、多标签时隙和碰撞时隙四种状态，阅读器针对不同的时隙状态做出相应的处理，根据已确定的空闲时隙位置position[r]，跳过所有空闲时隙，r表示第r个时隙；若为单标签时隙，阅读器将发送读取命令READ，标签被识别后，阅读器发送休眠命令SLEEP，标签进入休眠状态；若为多标签时隙，则采用FastICA算法将收到的多标签ID混合信号进行分离，每个时隙信号处理完成后阅读器时隙计数器的值加1，即SC_R＝SC_R+1；若为碰撞时隙，则采用时隙ALOHA算法识别标签ID信息；

(6)比较当前阅读器时隙计数器的值SC_R与帧长度L的大小完成标签识别:若SC_R≤L,则返回步骤(5)；若SC_R＞L,说明所有标签识别完成，阅读器将发送结束命令END，结束阅读过程。

2.根据权利要求1所述的基于RFID的标签防碰撞方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述阅读器向可识别范围内的标签群发送包含帧长度L信息的扫描命令Scan的实现方法为：利用第二代超高频射频识别空中接口协议，根据该协议预留的自定义指令空间来实现。

3.根据权利要求1所述的基于RFID的标签防碰撞方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述根据标签向阅读器反馈的1比特信息确定空闲时隙的位置的方法为：

(2.1)响应标签从[1,L]中随机产生一个整数存入自身的时隙计数器SC_T中；

(2.2)阅读器按帧的前后顺序读取每个时隙，若标签SC_T值＝SC_R值，则标签向读写器反馈1比特的“1”，若当前时隙没有标签回复则阅读器将此时隙对应的比特位设为“0”；

(2.3)阅读器收到L个比特串，L为代表时隙数的帧长度，每个比特串由多个1或者一个0组成，代表比特串对应的时隙有多个标签或没有标签返回信号，根据比特串中所有“0”的位置确定空闲时隙位置position[r],r表示第r个时隙。

4.根据权利要求1所述的基于RFID的标签防碰撞方法，其特征在于：假设任一时隙内，向阅读器返回信号的标签数为N，在步骤(5)中，根据某一时隙内标签群向阅读器返回的ID信号数将时隙分为空闲时隙、单标签时隙、多标签时隙和碰撞时隙四种状态的特征为：

(3.1)如果N＝0，则这个时隙称为空闲时隙；

(3.2)如果N＝1，则这个时隙称为单标签时隙；

(3.3)如果1<N≤M，则这个时隙称为多标签时隙，M为阅读器的天线数；

(3.4)如果N>M，则这个时隙称为碰撞时隙，M为阅读器的天线数。