基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法.doc

基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法.doc基于后退式二进制搜索算法的有源RFID系统防碰撞算法
射频识别/防碰撞
1引言
RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过无线电射频信号识别日标并获取日标信息。根据标签能 量和调制方式的不同，可以将RFID系统分成两类:有源RHD系统和无源RFID系统。有源RFID系统由标签 中的电池为标签提供能量，无源RFID标签从阅读器通过天线发送的无线电波接收能量。有源系统可以支持 更远距离的通信和更高的通信速率，其通信范围可以达到100米,传输速率可达2Mbps。使其在很多应用领域 都很有优势。有源RFID系统设计的关键技术就是防碰撞算法的设计。木文提出了一种后退式二进制搜索 算法，并将其与现存的算法做了对比。解决了现阶段有源有源RFID系统的多标签防碰撞和低功耗问题。
0前，有源RFID由于各方面原因还没有标准的防碰撞算法，常用的防碰撞算法有以下2种:ALOHA算法 和CSMA/CA算法［1］。其中最常用的是基于ALOHA算2防碰撞算法的几点约定

由于有源RFID硬件无法检测碰撞是否产生，因此采用软件方法判断碰撞。碰撞检测方法:当读卡器检测 到射频信号且没有接收到标签信息时，说明此时有碰撞产生。

为了便于描述算法,引入了 3种报文类型
1、 Broadcast广播报文:由读卡器发送给标签，当标签收到广播报文时，标签进入接收碰撞报文模式。
2、 Collision碰撞报文:由读卡器发送给标签，报文包含掩码值D和掩码长度L。（匹配原则:收到碰撞报 文的标签将自己的ID号的最低L位与掩码值D比较，当相等时，标签响应，发送自己的ID）。
3、 ID信息报文:由标签发出，当标签收到的碰撞报文与自己的ID号匹配时，应答ID报文，报文包含自 己的ID号［3］。
4、 Quiet休眠命令报文:由读卡器发送给指定ID的标签，对应ID的标签进入低功耗模式,等待下…个唤 醒周期。
：
1、 设置标签唤醒周期为1秒，时■间为500微秒，即标签每隔1秒被唤醒，唤醒后待机吋间为500微秒，没 有接收到广播报文后立即休眠。
2、 设置标签ID号长度为1个字节。
3后退式二进制搜索算法

标签ID号长度为32位（4个字节），假设阅读器作用区域内有8个标签（ID号分别为00 00 00 01-00 00 00 0&下面以1-8代替）。开始时，读卡器对区域内标签数量为未知状态。具体算法实现过程如下
首先当读卡器串口接收到扫描标签命令吋，读卡器发送广播报文，连续发送1秒的广播报文，唤醒区域类 所有标签。
1、 读卡器发送碰撞报文（D=0丄=1）。标签2、4、6、8应答，读卡器检测到碰撞发生。
2、 读卡器发送碰撞报文（D=00丄=2）。标签4、8应答，读卡器检测到碰撞发生。
3、 读卡器发送碰撞报文（D=000,L=3）。标签8应答，识别标签8。
4、 读卡器发送休眠命令报文，指定标签8休眠，标签8收到报文后休眠。
5、 读卡器发送碰撞报文（D=100丄=3）。标签4应答，识别标签4。
6、 读卡器发送休眠命令报文，指定标签4休眠，标签4收到报文后休眠。
7、 读卡器发送碰撞报文（D =10丄=2）。标签2、6应答，读卡器检测到碰撞发生。
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