密集标签环境下RFID标签防冲突算法的分析研究

 分析了密集标签环境下几种传统的RFID标签防冲突算法的识别总耗时、系统吞吐率、读写器发送数据量和单标签发送数据量等主要性能指标,并依此提出了一种对传统ALOHA算法的改进算法,其系统吞吐率达到0.41左右,读写器发送数据量和单标签发送数据量与树形算法相比均减少了一半以上,最后指出了下一步的研究方向。     

一种改进的基于二叉树的防碰撞算法

针对RFID系统中基于二叉树的标签防碰撞算法存在识别时间长、通信数据量大的问题,提出了一种改进的算法.算法充分利用上一次查询的信息,标签根据碰撞位先后应答读写器以减少碰撞的发生.读写器检测到接收的数据中有2个碰撞位即停止接收后续数据,以减少冗余数据的传输.算法将识别范围内所有标签进行分组,并且整个识别过程采用后退策略.仿真结果表明,提出的算法具有较高的识别效率.     

基于EPC-C1G2标准的标签防碰撞算法

针对RFID读写器识别多标签过程中出现的冲突问题,研究了基于EPC-C1G2协议的时隙随机算法,进行了时隙随机算法中Q值改变量计算以及碰撞标签时隙的调整。提出了一种改进的时隙随机Aloha算法。仿真结果显示,改进后的算法可增加系统吞吐率,提高了标签的识别速度。     

基于FFT算法的RFID读写器检测技术

研究了RFID读写器设备检测技术。基于FFT算法,以FPGA为核心硬件平台,针对RFID读写器长期、恶劣工作环境下的发射信号的频率和幅度变化问题,研究出RFID读写器检测技术。主要分为数据采集和分析两个部分,数据采集使用中频采样的方法,配合数字下变频完成基带信号的获取;数据分析部分采用FFT谱估计的方法,并对算法进行了仿真。     

基于多种群共生进化的RFID网络优化

在RFID(radio frequency identification)网络实际大规模部署与应用方面,如何有效地进行RFID网络规划,使网络资源得到优化分配,在保证高读取率和网络负载平衡的前提下,减少读写器冲突,提高标签读取率是决定RFID系统服务质量的关键问题.分析了RFID网络规划和RFID网络环境下的读写器防冲突问题,对两类问题分别建立了相应的数学优化模型.基于生态系统中的不同物种间的互利共生现象,提出了一种多种群共生进化优化算法SMSO(symbiotic multi-species optimization).试验结果表明,将该算法应用于RFID网络规划与防冲突问题,体现了进化的多样性和多层次性,在寻优能力、收敛速度以及克服早熟收敛等方面均具有很好的性能.     

一种具有新型解调电路和安全功能的超高频RFID 标签芯片

设计一种具有新型解调电路和安全功能的超高频RFID标签芯片。该解调电路不需要单独的包络检测电路, 而是利用标签芯片已有的整流器的第一级作为包络检测电路。同时还设计了一种特殊的均值检测电路, 输出电压和包络信号之间有很大的电压差, 使得比较器的设计更加容易。受标签和读写器距离的变化影响, 包络信号的直流电压在很大范围内变化, 因此还设计了具有轨到轨共模输入范围的比较器。为了保证标签和读写器之间通信的安全, 在数字基带处理器中集成了128位的高级加密标准算法(AES)。整个标签芯片 采用0.18μm工艺实现, 芯片面积为880μm×950μm。测试结果表明, 标签芯片可以解调出的射频输入信号最小幅度为100 mV, 最大的数据率为160 kb/s。     

增强型抗捕获RFID多标签识别防碰撞算法研究

射频识别(RFID)系统中,标签与阅读器通过空中媒介进行通信,由于标签之间的位置、方向等的差异,致使阅读器收到标签发送信号的强弱存在差异,进而发生捕获效应,相对较弱的信号被相对较强的信号捕获,因而被捕获的标签无法被阅读器识别。针对RFID多标签识别过程中捕获效应的特征,在碰撞树算法(CT)基础上,提出了一种新的抗捕获方法及基于该方法的RFID多标签识别算法,即增强型碰撞树算法(ECT)。分析和实验过程表明,提出的抗捕获方法及ECT算法,能够有效解决RFID多标签识别过程中的标签捕获问题,完成RFID标签的完全识别,且算法识别性能远优于其它同类多标签识别算法。     

基于动态时隙ALOHA的多标签识别防碰撞算法

对于RFID系统中多标签识别过程中的标签信息碰撞问题,分析了动态时隙ALOHA算法中的不足,提出了改进算法.改进算法通过优化冲突时隙数的变化,使得在每个标签识别周期内通信吞吐率最大,从而减小RF场内所有标签识别时间,并通过调整ACK确认命令的发送格式,在下一个单次识别周期中,集体确认已识别标签,这使得标签识别与确认分离,增加了无源标签吸收的能量,提高了通信的可靠性.仿真实验表明,改进算法在减少碰撞率方面具有良好的性能.     

基于分组的多级随机数RFID标签并行识别算法

为了提高大规模RFID系统中的被动标签识别率,在分析已有基于帧时隙ALOHA标签识别算法的基础上,结合分组算法和多级随机数算法的思想,将多级随机数分别部署在不同组的标签中,使用动态帧时隙ALOHA算法框架,提出基于分组的多级随机数并行识别算法框架,推导出多级随机数适时选择机制的计算公式。针对并行识别过程中的负载不均衡问题,提出了3种负载均衡策略及其形式化描述,设计了与之相应的3种算法并进行了性能分析和仿真。结果表明,所提算法可以有效地将部分非成功时隙转化为成功时隙,提高了标签识别率、标签识别速度和时隙利用率:平均识别率均在70%以上,最高可达76.77%;标签识别速度较单随机数的算法提高了66%;时隙利用率达51.02%,约为单随机数算法的2倍。所提算法具有并行、高效、轻量等特点,适用于大规模被动式RFID系统的应用场合。     

物联网RFID中动态多帧标签识别方法研究

随着物联网技术的快速发展,物联网RFID中动态多帧标签面临识别冲突的问题。现阶段的RFID射频识别技术碰撞率高的弊端,为此,提出基于RFID标签防碰撞的识别算法,改进RFID识别算法,基于RFID射频识别技术建立新模型,提高识别效率,依据集合SRPD和ABS算法的特点,在此基础上添加了监听程序,防止冲突的繁盛。仿真实验表明,一种改进的RFID标签防碰撞算法实现了RFID自动识别技术,具有较好的工作性能。     

金属环境对HF频段RFID系统的影响

为实现HF频段RFID系统在金属环境下的正常工作,采用HFSS9.0为仿真工具,研究金属物体对HF频段RFID系统工作性能的影响,对中距离HF频段RFID系统在金属环境中的工作进行数值仿真分析,得出了读写器天线的磁场分布特性,根据仿真结果对铁氧体吸波材料标签和立体标签的设计方法进行了讨论,同时提出全向标签的概念.所得出的解决方法适用于在金属环境下工作的标签的设计.     

基于半监督生成对抗网络的通信信号调制识别算法

针对小样本条件下通信信号识别混淆的问题,提出了一种基于半监督生成式对抗网络的调制识别算法.首先结合半监督学习思想利用少量标签数据和大量未标签数据训练网络;其次在输出层添加辅助分类器进行结果判定,针对性设计了目标函数和损失函数,以满足网络生成虚假数据和实现信号分类的目的;最后使用不同的激活函数并用反卷积和Dropout代替池化操作,有效降低了算法复杂度并加快网络收敛速度.仿真实验表明:该算法适应性强、计算量小,较传统算法识别准确率提升了6％ ～13％,有效实现了小样本条件下的调制样式识别.     

基于分组处理的RFID防碰撞算法

防碰撞算法是射频识别系统实现多目标识别的关键技术.针对基于二叉树的标签防碰撞算法存在识别次数较多和通信数据量较大的问题,提出一种新的基于分组处理的防碰撞算法.该算法将标签进行分组处理,直接用4个2位长的查询前缀去分裂标签集,读写器检测到数据中有2个碰撞位后不再接收后续数据,整个识别过程采用后退策略.仿真结果表明,该算法在查询次数和数据传输量均有较大提高.     

一种EPC Gen2 RFID标签时钟校准方法（英文）

设计了一种对Gen2 RFID标签的振荡器产生的时钟信号进行校准的方法,以解决以下问题：因受到工艺偏差的影响,EPC Gen2 RFID标签的振荡器的时钟频率可能与设计时的标称值有偏差,导致标签不能满足协议的要求,或导致标签功耗过大性能下降.该方法设计了时钟校准命令的前导信号,命令代码和命令参数;并给出了读写器使用时钟...     

基于LMAP和EAP-SAKE的RFID系统安全解决方案

为解决阻碍RFID系统进一步推广的系统信息安全问题,提出了一种用于RFID系统中标签、读写器和后端数据库之间进行安全通信的整体安全方案。采用LMAP和EAP-SAKE协议分别保护标签-读写器和读写器-后端数据库之间的安全通信。分析结果表明,该方案的计算量小,对标签的计算资源要求很低,能够为标签-读写器-后端数据库之间提供双向认证和机密性保护等安全特性。     

密集布放环境下RFID标签受限链路

由于在密集布放时, 超高频(ultra high frequency, UHF)射频识别(radio frequency identification, RFID)标签不仅存在算法上的碰撞问题, 而且标签之间存在电磁耦合, 会造成系统性能下降. 首先从理论上分别推导出前、后向链路的标签最小读取功率与天线增益的关系, 然后通过仿真得出小间距下的标签天线增益. 对比实验中测得的小间距下标签最小读取功率的变化, 得出如下结论: 多标签在密集布放环境下的瓶颈链路为前向链路; 标签天线增益和功率传输系数是影响群读性能的关键因素. 分析和测试结果可以为设计群读性能优异的标签提供参考.     

一种基于等区域划分的RFID防碰撞算法

针对现有算法识别效率较低的问题, 提出一种基于等区域划分的射频识别（RFID）防碰撞算法. 通过对阅读器识别范围内的标签进行均等区域划分建立一种新型的分组结构, 并在每组中分别使用动态预测权值估计标签数目, 将其与最优时隙数调整方案相结合对标签进行识别, 解决了大规模标签应用场景中由于标签增多导致的系统稳定性差和吞吐率低的问题. 仿真结果表明, 该算法能有效提高系统吞吐率, 并减少通信过程中的时隙数.     

一种基于等区域划分的RFID防碰撞算法

针对现有算法识别效率较低的问题, 提出一种基于等区域划分的射频识别（RFID）防碰撞算法. 通过对阅读器识别范围内的标签进行均等区域划分建立一种新型的分组结构, 并在每组中分别使用动态预测权值估计标签数目, 将其与最优时隙数调整方案相结合对标签进行识别, 解决了大规模标签应用场景中由于标签增多导致的系统稳定性差和吞吐率低的问题. 仿真结果表明, 该算法能有效提高系统吞吐率, 并减少通信过程中的时隙数.     

工业炸药对RFID读写器性能影响的评测方法与实验

工业炸药中的油、水等物质无线射频信号有影响,会降低RFID读写器性能。针对此问题,提出三种评测方式,分别从读写器功率、标签角度以及读写器角度的变化,研究工业炸药对RFID读写器性能影响。通过实验,研究并分析三种不同条件下,RFID读写器性能变化规律,为RFID技术在炸药行业应用提供实验依据。     

金属对RFID系统影响研究

超高频RFID系统受环境,尤其是金属的影响很大。通过理论分析,结合实验测试和仿真研究了金属对RFID系统的影响。金属对读写器的场合有反射和屏蔽的作用,反射会引起读写空洞,屏蔽会使读取率降低,但并不是完全无法读取。标签放置在金属附近会很难接收到读写器的能量,同时标签天线的阻抗和增益都会改变,引起失谐。