[发明专利]一种用于大量RFID标签系统中的防碰撞方法

摘要

一种用于大量RFID标签系统中的防碰撞方法，将识别过程中时隙的状态分为三种：空闲状态、成功状态和碰撞状态，在每一轮标签识别过程中，均进行标签数估计，保证了参与每一轮识别标签数具有更高的精度，在估计到的标签数中剔除已识别的标签，采用标签数补充机制，在每轮标签识别完成后，从待识别组中取合适数量的标签补充到识别组中，保持识别组中的标签数Ngt,m≈F。本发明提供了一种有效适用于大量RFID场合、精确度较高、识别率良好的用于大量RFID标签系统中的防碰撞方法。

主权项

1.一种用于大量RFID标签系统中的防碰撞方法，所述大量RFID标签系统由一个RFID阅读器和N_all个RFID标签组成，在某一时刻，N个标签同时出现在RFID阅读器的射频覆盖范围或工作范围内，N≤N_all，RFID阅读器将所用帧分为F个时隙，N>>F，其特征在于：将识别过程中时隙的状态分为三种：空闲状态、成功状态和碰撞状态，所述空闲状态是指该时隙中没有标签处于发送信息的状态；所述成功状态：该时隙中只有一个标签发送信息，阅读器能够成功识别该标签的状态；所述碰撞状态是指该时隙中有两个或两个以上的标签同时发送信息，阅读器不能成功识别任何一个标签；所述防碰撞方法包括以下步骤：1）第一轮识别：阅读器通过发送请求向其工作范围内的标签发送帧时隙总数信息，每一个标签随机的选择一个时隙向阅读器发送其数据，发生碰撞的标签会在下一个帧中重新发送数据，那些发送数据成功的标签会处于休眠状态，不再响应以后的阅读器的请求命令，阅读器就完成了第一轮标签识别；完成第一轮的识别后，对识别结果，即空闲时隙数、成功时隙数和碰撞时隙数，进行统计，根据统计结果估算出待识别标签数N_t,1，本轮中所识别标签数N_r,1；根据估算值，本轮所剩的未识别标签总数为N_ut,1=N_t,1-N_r,1，使N_ut,1与F相比较；1.1)如果N_ut,1≤αF，不对标签进行分组，视为单组，α根据需要在[1.5,2)间取值；1.2)如果N_ut,1>αF，对未识别标签进行分组识别；2）分组过程：将标签分为识别组和待识别组，识别组中的标签均对阅读器的识别请求做出响应；待识别组中的标签暂时不对阅读器的请求指令做出响应；根据估算结果N_t,1和识别结果N_r,1，将估计所得的N_ut,1个未识别标签分为识别组和待识别组，其中，识别组有N_gt,1个标签，待识别组中有N_wt,1=N_ut,1-N_gt,1个标签；设定N_gt,1≈F，先将所有标签虚拟分为N₁组：在N₁组中任选一组作为识别组，其它M₁-1组标签归为待识别组；则根据估算，第一轮识别后，识别组中有N_gt,1个标签：那么，N_gt,1≈F，待识别组中的标签总数估计为N_wt,1=N_ut,1-N_gt,1；3）第m轮识别：令N_t,m表示识别组中，第m轮估算得到的参与识别的标签总数，N_r,m为第m轮中所识别的标签数，N_ut,m,N_ua,m分别为第m轮识别结束后估算的未识别标签数和实际的未识别标签数；N_a,m表示第m轮识别组中的实际工作标签总数，那么，N_ut,m=N_t,m-N_r,m，N_ua,m=N_a,m-N_r,m；N_wt,m，N_wa,m分别表示第m轮开始时，待识别组中的估计标签总数和实际标签总数；第m-1轮识别后，识别组中未识别的标签总数估计为N_ut,m-1，待识别组中估计标签数为N_wt,m-1，设定N_gt,m≈F，从待识别组中选取N_ct,m-1个标签补充到识别组中；具体做法如下：3.1)先将待识别组中的标签虚拟分为M_m-1组：3.2)从M_m-1组中任选一组补充到识别组中，则那么，识别组中的标签总数估计为N_ut,m-1+N_ct,m-1，待识别组中的标签数为N_wt,m-1-N_ct,m-1；每进行完一轮识别，则从待识别组中取若干标签补充到识别组中，动态保持识别组中的标签数和每帧的时隙数相近，重复以上过程，直至待识别组中的标签数N_wt,m为零，则终止循环。