基于捕获效应的预约时隙分配RFID防碰撞协议研究

摘要：

适合于RFID低成本要求的Aloha协议中存在标签无法被阅读器多次识别的饥饿现象.在移动RFID系统中,该现象将导致标签漏读这一严重问题,而有效地解决地这一问题需要大幅提高Aloha协议的识别效率.为此考虑RFID无线通信系统中客观存在的捕获效应,提出一种预约时隙分配高效防碰撞协议.该协议基于捕获效应将识别循环分为预约和在读取标签两个阶段,通过帧前预约机制和感知冲突机制有效地减少了读取阶段的无效时隙数.在此基础上,通过选择最优预约随机码位数和预约时隙数,实现了该防碰撞协议的识别效率最优化.此外还给出了适用于本协议的基于捕获效应标签数估计方法.性能评估表明该防碰撞协议的平均识别效率达到92.6％,明显高于现有Aloha协议,因而该协议比现有协议更适合于移动RFID系统.此外该协议在识别速度、通信复杂性和抗干扰能力方面明显优于现有的典型防碰撞协议.通过研制基于该协议的RFID原型系统,利用该系统完成的物理实验结果表明了协议的有效性.

关键词：射频识别RFID、防碰撞协议、预约、捕获效应、标签估计、物联网

所属期刊栏目：38

分类号：TN92

资助基金：国家自然科学基金61531016,61271090,61471306;国家"八六三"高技术研究发展计划重大项目基金2012AA012305;四川省科技支撑计划项目2012GZ0101,2014GZ0006;成都市科技计划项目2014-HM01-00144-SF,2014H056;中央高校科研专项基金2014NZYQN54;四川省教育厅科技项目14ZA0368;国家民委科研项目14XNZ022;This work was jointly supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant Nos.61531016,61271090, and 61471306, the National 863 Project of China under Grant No.2012AA012305, the Sichuan Province Science and Technology Projects.2012GZ0101,2014GZ0006;the Chengdu Science and Technology Projects.2014-HM01-00144-SF, 2013H056;the Fundamental Research Fund for the Central University2014NZYQN54;the Sichuan Education Project14ZA0368;the Project of National Commission for Ethnic Affairs14XNZ022

在线出版日期：2016-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：2375-2389