基于混合溢出树搜索的帧时隙ALOHA防碰撞算法

为提高射频识别系统中电子标签防碰撞算法的识别效率,提出了一种结合精确标签估计和混合溢出树搜索的帧时隙ALOHA算法。算法将识别过程分为标签估计和标签识别两个阶段。在标签估计过程中,通过精确估计标签数量来对初始帧时隙大小进行优化。在标签识别阶段,利用改进的混合溢出树搜索算法对时隙内的碰撞标签进行快速识别。实验结果表明,该算法能够有效地改善射频识别的防碰撞性能,提高RFID系统的标签识别效率。     

无空闲时隙的动态多叉查询树RFID防碰撞算法

为了提高RFID系统识别标签的效率,提出一种无空闲时隙的动态多叉查询树RFID防碰撞算法DMQT。该算法根据碰撞位的特征动态调整树分裂的叉数,能够有效地减少碰撞时隙。通过跟踪标签的碰撞位来避免不存在标签的分支,从而可以消除空闲时隙。理论和仿真分析可以看到,该算法具有很小的识别时隙和较大的吞吐率,算法性能优于目前存在的RFID防碰撞算法。     

基于Walsh码的RFID并行识别碰撞树算法

针对大规模标签场景下,改进碰撞树 （ICT）算法中碰撞时隙较多且有多个碰撞位时无法并行识别多标签的问题,提出一种基于Walsh码的RFID并行识别碰撞树（PICT）算法。PICT算法引入Walsh同步正交码与碰撞树协议相结合,对ICT算法中发生多位碰撞时的标签使用Walsh码进行扩频,具有唯一Walsh码的标签通过不同的子信道与阅读器通信,实现多标签并行识别。理论与实验分析表明,PICT算法相比同类算法所需系统总时隙数更少,并且具有更高的系统识别率,适合大规模标签的快速识别。     

新型锁位式混合查询树射频识别防碰撞算法

针对无线射频识别技术系统中标签碰撞产生的时隙过多和通信复杂度高等问题,在二叉树和四叉树查询树防碰撞算法的基础上,利用对碰撞位锁位和预测子节点的方法,提出一种新型锁位式混合查询树(novel lock-bit hybrid query tree,NLHQT)算法。该算法通过锁位指令提取碰撞位信息,并针对提取出的碰撞位信息进行预测,在减少碰撞时隙的同时,通过预测使阅读器产生新的查询前缀,从而避免了空闲子节点的产生。仿真结果表明,与现有的锁位式树形结构(regressive lock-adaptive multi-tree search,RLAMS)和改进的混合查询树(improved hybrid query tree,IHQT)防碰撞算法相比,该算法在减少总时隙数和通信复杂度方面更为有效,能够有效提高识别标签的效率。     

智能制造中RFID多标签快速识别问题的研究

工业现场多标签的快速识别问题一直是RFID技术实用领域亟待解决的问题。本文在分析现有的各种RFID防碰撞算法特点的基础上,提出了一种适用于多标签快速识别的改进型算法。该算法在正式进行标签识别前先统计标签ID中数字“1”的总位数,并将该统计值作为分组编号对待识别标签进行分组识别,有效地减少了标签数据碰撞发生的可能性;此外,该算法中新的查询前缀是根据首位碰撞位生成,有效避免了空搜索的存在,一定程度上减少了系统识别效率受标签ID长度的影响;最后,该算法中只将标签ID中与搜索前缀相匹配之后的数据返回给阅读器,有效减少了系统通信量。仿真结果表明,该算法性能稳定,吞吐率可达65%,可以有效应用在工业现场,实现多标签的快速读取。     

基于标签识别码分组的防碰撞算法研究

标签防碰撞技术是射频识别系统中提高系统识别性能的关键技术。通过分析实际应用中标签识别码分段表示不同信息的现象,提出一种新的防碰撞算法。该算法首先按照标签识别码中的公司、物品编码及物品序列号的最高位利用查询树算法对所有标签进行分组,每分完一组,则通过动态帧时隙ALOHA算法识别该组标签并将识别的标签个数作为下一帧的初始时隙数。通过MATLAB仿真对比,结果表明当标签种类不超过32种,数量在500以上时,所提方法在总识别时间基本不变的情况下,标签碰撞次数方面优于查询树算法和动态帧时隙ALOHA算法。     

基于Logistic映射的射频识别防碰撞算法

针对动态帧时隙Aloha（DFSA）算法中帧长限制导致标签识别吞吐量较低的问题,提出基于Logistic映射的DFSA（Logistic-DFSA）算法。首先,将Logistic映射产生的序列作为扩频通信的扩频码,通过扩频技术与DFSA算法结合,实现一个时隙多个标签的并行识别。然后,分析识别过程中帧长、扩频码长度和标签数对系统吞吐量的影响,确定最优帧长和扩频码长度。最后,依据一帧结束后剩余标签数量,提出了标签可完全识别的重复帧算法。仿真结果表明,在不同标签数量情况下,与DFSA算法相比,Logistic-DFSA算法标签识别总时隙数减少了98.3%,系统吞吐量提高了162%。因此,Logistic-DFSA算法能大幅度减小标签识别总时隙数,提高算法吞吐量,可以对阅读器范围内的标签进行有效识别。     

基于B+树的RFID防碰撞算法分析与改进

介绍基于B+树的无线射频识别防碰撞算法,分析不同分裂阶数对识别效率产生的影响。发现随着分裂阶数取值增大,标签分裂过程中产生的碰撞时隙减少但空闲时隙增多,导致算法整体识别效率下降。针对该问题,提出一种改进算法。利用阅读器动态控制标签的分裂过程,使碰撞时隙和空闲时隙共同减少。同时考虑到标签的资源限制,不改变标签原有的硬件配置。实验结果表明,改进算法可提高识别效率、减小通信处理开销,适用于标签数量较大的应用场合。     

分裂二进制追踪树标签防碰撞协议

针对大规模RFID系统中的标签碰撞问题,提出了一种位追踪技术与最优分割理论相结合的标签防碰撞协议。该协议由二进制分裂过程与二进制追踪树识别过程这两个阶段组成。在分裂过程中,随机选择0或1可将当前响应标签集合进行二分,在得到可读时隙或空闲时隙时停止。在识别过程中,由于二分得到的左右子集合标签数近似相等,因此运用最优分割理论对左子集合标签数进行处理以得到右子集合的时隙数,自底向上在各右子集合上采用二进制追踪树时隙算法来完成对标签的识别。分裂过程简单、易实施,识别过程无需预先估计标签数量,对设备计算能力的要求低,设置最优分隔可明显减少空闲时隙。理论分析及仿真结果表明,该协议能够提高RFID系统的识别效率,在大规模RFID系统中性能更优。     

一种改进的ALOHA防碰撞算法

针对现有动态帧时隙ALOHA防碰撞算法在射频识别系统中的标签识别效率最高只能达36.8%的问题,利用标签码元序列的唯一性,改进经典的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法中随机选择时隙的方式,提出一种基于标签码元的碰撞序列进行时隙选择的方法,有效降低了标签碰撞的概率,从而提高系统识别效率。仿真结果表明改进的ALOHA标签防碰撞算法识别效率最低为37.5%,随着实际标签数目与碰撞位序列所能确定的标签数目越接近,识别效率越高,最高能达到100%,明显优于现有的动态帧时隙ALOHA算法。     

RFID系统中改进的混合查询树防碰撞算法

针对无线射频识别(RFID)技术系统中的标签碰撞问题,采用混合查询树与多叉树结合的方法,提出一种改进的混合查询树防碰撞算法。在QT算法的基础上,通过标签序列生成器判断标签碰撞信息,结合八叉树询问机制,避免空闲周期和延迟时隙产生,减少碰撞以及标签冲突和系统开销。实验结果证明,该算法优于QT、HQT算法,可减少查询次数和系统通信量,改进的混合查询树算法的识别效率较HQT算法提高46.1%。     

自适应树形分组的盲分离射频识别系统防碰撞算法

针对单天线射频识别(RFID)系统中阅读器不能同时识别多个标签造成标签识别率较低的问题,结合多天线技术及基于标签ID号序列的二叉树时隙分组提出了一种自适应树形分组的盲分离RFID系统防碰撞算法.首先根据RFID系统中天线的个数调整阅读器查询码码长并发送查询信号,将符合条件的响应标签分配到相应的时隙中,使每一个时隙中的标签数小于或者等于阅读器的天线数,满足盲源分离(BSS)的多天线系统识别标签的条件,从而达到同时且快速识别多个标签的目的.仿真结果表明,与同样采用多天线技术的基于位隙动态分组的盲分离(BSDBG)算法相比,当天线个数为4~32时,所提算法的标签识别速度提高了20%~69%,标签识别率提高了60%~88%,同时该算法复杂度低,硬件开销小,实现相对简单,有利于推广和使用.     

新的基于分组处理的射频识别标签防碰撞算法

针对现有几种基于二叉树的防碰撞算法识别时延较长、数据传输量大的情况,提出一种新颖的防碰撞算法。算法采用分组策略,读写器按顺序依次识别每个分组,减少了每次应答标签的数量和碰撞发生的概率;此外,把标签ID分为两段识别,第一段为前7位,剩余部分为第二段,标签ID分段处理能减少冗余数据的传输。仿真结果表明,该算法相比其他几种算法,查询次数少,数据传输量仅为动态二叉树搜索(DBS)算法的1/6,识别效率有较大幅度提高。     

标签劣质的XML数据上的查询处理

XML数据中的不正确数据、不一致数据、不精确数据等劣质数据给XML数据上的有效查询处理带来了挑战。重点研究了标签劣质的XML数据上twig查询的处理方法。给出求得每个标签的拼写相近标签、松弛标签、同义标签等相似标签的方法,以及在XML文档中求出与原查询相似的所有查询结果的高效算法。通过实验证明了所提方法的有效性和效率。     

基于分组处理的RFID标签防碰撞算法

由于现有的确定性RFID标签防碰撞算法存在识别效率不高, 数据交换量大等问题, 提出了一种引入部分响应机制的分组式RFID标签防碰撞算法. 算法采用分组策略与部分响应相结合的方式, 读写器按一定次序依次识别每个分组内的标签, 减少了标签碰撞概率和标签识别数量; 对每个分组内的标签采取部分响应机制进行识别, 能有效减少数据通信量. 仿真结果表明, 该算法相比其他几种算法, 具有识别效率高、数据交换量小等优势.     

超高频RFID系统的CRC分组ALOHA算法优化

标签冲突增加了射频识别(RFID)系统的时间开销和能量损耗,降低了识别速度,随着标签数量的不断增加,冲突更加明显,系统性能急剧下降。为了解决RFID系统中的多标签防碰撞问题,在分析帧时隙ALOHA算法的基础上提出一种基于标签分组的帧时隙ALOHA优化算法。该算法首先通过标签自身携带的循环冗余校验(CRC) 码将标签分组,记录标签组的组号,按照组号的顺序依次识别,从而减少同时响应阅读器命令的标签数量;针对识别过程中的时隙选择冲突问题,可以通过混沌系统产生均匀分布的伪随机数,对进入识别状态的标签随机选择时隙号,使标签在一帧内选择的时隙分布更加均匀,从而减少标签碰撞的次数。与传统算法的对比实验中：当待识别标签数量相等时,优化算法识别完标签所需命令数更少,且所用命令数与标签数目呈近似线性关系;当待识别的标签数量小于256时,优化算法的标签识别速度提高率稳定在50%;当待识别的标签数量大于256时,优化算法能使标签识别速度提高率达80%。理论分析与实验结果表明,优化算法识别标签的速度更快,且随着标签数量的增加,其优势更明显。     

基于标签序列号扩展分组的防碰撞算法

射频识别(RFID)标签识别技术普遍应用在物流和零售行业等工业领域.为了解决多标签识别过程中信息传输时延过长的问题,在系统分析了当前多标签识别技术中的关键技术(特别是标签防碰撞技术)的优劣后,提出了一种基于标签序列号扩展分组的防碰撞算法.该算法在曼彻斯特编码的基础上,增加了递归分组的标签识别方法.该方法改变了现有算法中...     

基于分组机制的跳跃式动态二进制防碰撞算法

在射频识别技术(Radio frequency identification, RFID)系统中, 标签碰撞的解决对于标签的快速识别极为重要. 本文提出一种基于分组机制的跳跃式动态二进制防碰撞算法(Anti-collision algorithm based on grouping mechanism and jumping dynamic binary, GJDB), 该算法通过在确定性算法中引入随机分组机制, 很好地解决了基于二进制搜索算法中, 由于标签数目不断增大所导致的识别效率降低的问题. 理论分析和仿真结果表明, GJDB算法的性能优于其他常用的标签防碰撞算法, 并且该算法对标签随机分组数目的选取具有较强的鲁棒性.     

一种新的RFID标签识别防冲突算法

在 RFID 网络通信中, 当多个标签同时回应阅读器的查询时, 如果没有相应的防冲突机制, 会导致标签到阅读器的通信冲突, 使得从标签返回的数据难以被阅读器正确识别. 防冲突算法是阅读器快速、正确获取标签数据的关键. 一种被称为基于栈的 ID-二进制树防冲突算法 (Stack-based ID-binary tree anti-collision algorithm, SIBT) 被提出, SIBT 算法的新颖性在于它将 n 个标签的 ID 号映射为一棵唯一对应的 ID-二进制树, 标签识别过程转化为在阅读器中创建ID-二进制树的过程. 为了提高多标签识别效率, 阅读器使用栈保存已经获取的ID-二进制树创建线索, 用计数器保存标签在该栈中的深度. 理论分析和仿真结果表明 SIBT 算法的性能优于其他基于树的防冲突算法.