[发明专利]一种仓储环境下基于连续时隙分组的RFID防碰撞方法

说明书

本发明涉及一种仓储环境下基于连续时隙分组的RFID防碰撞方法，属于无线射频通信技术领域，采用标签预处理、时隙分组、设计返回序列、前缀重传的方法对仓储环境下的已读标签、新加入标签和捕获标签进行识别。本发明通过验证发现该方法在发生捕获效应时、已读标签数量变化时、已读标签离开时、新标签加入时、总标签数量变化时，均能保持良好的性能，适合在大规模标签的仓储环境中应用。

技术领域

本发明涉及一种仓储环境下基于连续时隙分组的RFID防碰撞方法，属于无线射频通信技术领域。

背景技术

仓储作为货物流通的桥梁和纽带，主要负责货物的出库、入库、盘点、信息统计等工作。传统的仓储多采用扫描条形码的方式来记录货物信息，但存在工作量大、易出错、数据滞后、货物漏读、效率低下等问题。随着物联网技术的快速发展，仓储物流开始向数字化转型，其中应用无线射频技术(RFID)更是仓储物流转型过程中必不可少的一个环节。通过应用RFID技术，对货物信息进行自动化采集，可以保证仓储各个环节的货物信息都可以被快速、精准的统计，从而实现仓储的智能化、精细化管理。但是在RFID系统中，由于所有的标签在传输数据时都是采用同一信道的，所以极易发生标签碰撞问题，从而导致阅读器无法正确地读取标签信息。另外，在仓储环境中，又由于每个标签距离阅读器的距离都不同，阅读器接收到每个标签的信号强度也不同，从而就会导致捕获效应的发生，即信号强的标签覆盖信号弱的标签，这样阅读器就会识别信号强的标签，遗漏信号弱的标签。因此解决仓储环境下的标签碰撞和漏读问题对RFID技术的广泛应用具有重要的作用。

目前存在的防碰撞算法多是针对静态环境下的标签碰撞问题，若将其应用到仓储环境中，则会消耗大量的时隙，从而降低系统效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种仓储环境下基于连续时隙分组的RFID防碰撞方法，有效的解决仓储环境中标签的碰撞、漏读问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种仓储环境下基于连续时隙分组的RFID防碰撞方法，采用标签预处理、时隙分组、设计返回序列、前缀重传的方法对仓储环境下的已读标签、新加入标签和捕获标签进行识别。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1)初始化，将阅读器当前的查询组号groupID置为1，并将阅读器内部的堆栈Q置为空；

步骤2)阅读器扫描堆栈QS，判断当前的查询组号groupID是否大于max(groupID),若大于，则阅读器执行步骤4)，开始识别新加入标签；否则，阅读器根据堆栈QS中第groupID组的时隙标志位Flag形成一个数组Slot，并计算第groupID组对应的时隙个数M，若M等于0，则开始查询第groupID+1组，重新执行步骤2)；若M不等于0，则执行步骤3)；

步骤3)阅读器发送Queryrep(rRID，groupID，Slot)命令，已读标签接收到该命令后，首先根据数组Slot调整组内时隙temID，调整结束后，将新的temID发送给阅读器，阅读器根据碰撞信息识别该已读标签，并将离开的已读标签信息从堆栈QS中删除，存入堆栈QC，同时令当前的groupID加1，然后执行步骤2)；

步骤4)阅读器发送Query(rRID，REP，groupID，temID)命令，此时若新加入标签的前缀rep与阅读器发送的REP相同，则新加入的标签开始响应阅读器，并将自身的识别码发送给阅读器；

步骤5)阅读器判断标签是否发生碰撞，若发生碰撞，则阅读器可以通过QT算法预测出新加入标签的前缀为REP，并将REP存入堆栈Q中，然后执行步骤7)；若未发生碰撞，则识别成功，阅读器给成功识别的标签分配临时的groupID和temID，并将该标签信息存入堆栈QS中，同时将标签内部的计数器tRID与阅读器内部的计数器rRID相关联，然后执行步骤6)；