[发明专利]一种减少通信复杂度的树形搜索RFID防碰撞方法

说明书

本发明公开了一种减少通信复杂度的树形搜索RFID防碰撞方法，解决了RFID搜索树防碰撞算法中数据通信量大、识别时延长等问题，本发明方法中在标签中引入前缀长度寄存器和响应标志寄存器，在阅读器堆栈区存储前缀个数信息，阅读器通过发送前缀长度信息，对标签进行分类搜索，阅读器和标签不再发送对方已经识别的序列号，有效减少了通信数据量。仿真结果表明，与传统的二叉树搜索防碰撞算法相比，该算法可明显减少系统通信复杂度，提高了标签的搜索速率。

技术领域

本发明属于RFID系统防碰撞技术领域，具体涉及一种减少通信复杂度的树形搜索RFID防碰撞方法。

背景技术

典型的RFID系统一般由电子标签和阅读器组成，RFID防碰撞问题主要有三种情况：(1)一个阅读器作用范围内有多个标签；(2)多个阅读器作用范围内有一个标签；(3)多个阅读器作用范围内有多个标签。涉及的问题主要有：多个标签碰撞问题和多个阅读器碰撞问题，由于标签的成本低、能量少、内存小、计算处理能力弱，RFID碰撞问题的难点主要集中在多标签防碰撞问题。在第一种情况下，由于所有的电子标签与阅读器共用一个信道，当有多个标签处于同一阅读器的作用范围内，在同一时刻向阅读器发送数据时，就会发生碰撞，导致阅读器不能读取标签数据。

现阶段多标签防碰撞算法一般是基于时分多路的方法，主要有：基于二进制搜索树的防碰撞方法和基于ALOHA的防碰撞方法，ALOHA算法是一种基于概率统计的防碰撞方法，读取量大、速度快，但很多情况下读取率达不到100％，存在由于多次读不到某一标签而出现“饥饿”问题，二进制树算法是一种确定性算法，不存在“饥饿”问题，读取率可以达到100％，但通信量大、读取时间长。

在搜索树算法中，除了总时隙指标以外，通信复杂程度也是非常重要的指标，它是识别所有标签所需传送的总比特数，在查询时隙相同的情况下，单位时隙通信数据量越少，则通信复杂度越低，本发明以二叉树搜索为载体，重点解决单位时隙的通信复杂度问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的减少通信复杂度的树形搜索RFID防碰撞方法解决了现有的RFID防碰撞技术中，阅读器搜索次数多，阅读器和标签之间通信复杂度高的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种减少通信复杂度的树形搜索RFID防碰撞方法，包括以下步骤：

S1、在标签中设置前缀长度寄存器Q和响应标志寄存器R，并将其初始化为0，同时在阅读器中设置堆栈存储区；

其中，前缀长度寄存器Q中存储标签的前缀长度信息，响应标志寄存器R的值为表征0子集的0或表征1子集的1；

S2、使阅读器发送初始搜索命令request(ε)；

其中，初始搜索命令request(ε)为所有接收到该命令的标签同时将其序列号数据发送至阅读器的命令；

S3、判断阅读器是否接收到序列号数据；

若是，进入步骤S4；

若否，进入步骤S5；

S4、基于接收到的序列号数据，进行碰撞位检测，基于碰撞位检测结果判断是否识别到标签；

若是，进入步骤S5；

若否，进入步骤S6；

S5、判断阅读器的堆栈存储区中的数据是否为空；

若是，则进入步骤S8；

若否，则进入步骤S7；

S6、对接收到的序列号数据进行处理，得到前缀长度值并存入阅读器的堆栈区，并使阅读器发送0子集搜索命令request(0,P)，标志寄存器R为0的标签响应命令并返回数据，返回步骤S3；