基于最优化原理的rfid系统中的aloha防碰撞算法研究 study on the aloha anti-collision algorithm based on optimized theory for rfid system.pdfVIP

第14卷第4期 V01．14 电路与系统学报 No．4 JoUltNALOFCIRCUITSAND 2009年8月 SYSTEMS August，2009 文章编号：1007—0249 f2009)04—0008—05 基于最优化原理的RFI 谢胜眉， 赵军辉 (澳门科技大学资讯科技学院，中国澳门特别行政区) 擒要。无线射频识别(RFID)系统中的多个标签同时应答时会引起数据碰撞现象，使阅读器能正确读取信息所使 得最佳的传输时隙及数据包大小，得到高吞吐率，低错误率，从而提高系统的』=作效率。 关键词t无线射频识别；最优化算法；ALOHA协议；防碰撞算法 中图分类号；TN911．22文献标识码。A 1 引言 RFID(Radio Frequency 耦合或电磁传播)的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。在RFID标签中一般保存有约定格式的 编码数据，是标签所附着的物体的唯一标识。 目前RFID技术在应用中仍存在着几个需要解决的问题：读写碰撞、RFID安全和隐私保护、天线 用相同的频率工作，而又缺少一种多址访问控制。如当有多个标签在阅读器(Reader)的识读范围内， 有两个或更多的标签在同一时间都发送自己的数据时，某些数据信号就容易发生叠加，发生叠加的信 号不能正确地被接收到，这将使阅读器发生判断错误，认为这个标签不在自己的作用范围内或无法正 息，这种算法叫防碰撞算法(Anti．collision 但效果不尽人意，特别是在数据量大及标签数量增多时。本文将运筹学中最优化算法对传统ALOHA 算法进行优化，提出了一种新的调整传输时隙及数据包大小的方法，使得阅读器能在错误率低的情况 下短时间内读取更多的标签。 本文第2部分给出了一些RFID的相关概念及提出使用最优化算法的设想和依据；第3部分给出 了其数学模型；第4部分对提出的算法进行了仿真，并与其他的ALOHA算法进行了较；第5部分对 全文进行了总结。 2 RFID系统基本概念 (Middleware)所组成。 率、应用环境而设计的天线所组成。 Contr01)、中央处 2．阅读器(Reader)：主要是由模拟控制(AnalogContr01)、数字控制(Digital 理单元(常为单片机)以及读取天线组所组成，阅读器可以利用相关搜寻技术或协议，达到每秒识别数 百个不同的电子标签的能力。 2006·05·18 ’收稿日期t ●订日期：2006-1l·27 蕾垒项目t澳门科学技术发展基金资助项目(005／2005／A) 万方数据 第4期 谢胜眉等：基于最优化原理的RFID系统中的ALOHA防碰撞算法研究 9 方式由读取器读取或接收电子标签的内部 I 数字信息，并利用这些信息配合不同的应 用的要求做进一步的处理。TagA I R。妇 当RFID系统中有多个阅读器同时发 I 送数据或有多个阅读器同时发送回答信号 I 的时候。不考虑由于无线信道劣化产生的TagB