專利名稱：一種基于混合多叉樹搜索的rfid防碰撞方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線射頻識別(RFID)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于混合多叉樹搜索的RFID防碰撞方法，特別是適用于解決在無線射頻識別(RFID)讀寫器的有效通信范圍內(nèi)，當(dāng)多個RFID標(biāo)簽同時與讀寫器進(jìn)行通信時的沖突問題。
背景技術(shù)：
無線射頻識別技術(shù)(RFID)又稱電子標(biāo)簽，是二十世紀(jì)八九十年代興起的一種非接觸式的自動識別通信技術(shù)，可通過無線信號識別特定目標(biāo)并讀寫相應(yīng)數(shù)據(jù)。在跟蹤、物流、定位等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，如:圖書館門禁系統(tǒng)，交通收費(fèi)，食品安全溯源等。其中，用于解決讀寫器作用范圍內(nèi)多標(biāo)簽識別問題的防碰撞方法已成為該領(lǐng)域的重要研究點(diǎn)。無線射頻識別(RFID)標(biāo)簽的防碰撞方法主要是為了解決在讀寫器的有效通信區(qū)域內(nèi)，當(dāng)多個RFID標(biāo)簽同時與讀寫器進(jìn)行通信時的沖突問題。目前，常用的防碰撞方法主要有兩類，一類是基于時隙隨機(jī)分配的ALOHA方法，其特點(diǎn)方法簡單，實(shí)現(xiàn)方便，常用于低成本RFID系統(tǒng)。但由于該類方法的時隙是隨機(jī)分配的，即某一標(biāo)簽在相當(dāng)一段時間內(nèi)可能無法識別，造成“Tag starvation”問題，所以又被叫作可能性方法。另一類是采用二叉樹搜索的方法，方法相對復(fù)雜，識別所需時間長，一般不存在“Tag starvation”問題，又被叫做確定性方法?，F(xiàn)在大部分無線射頻識別(RFID)系統(tǒng)都采用國際標(biāo)準(zhǔn)IS0/IEC1800026中的二叉數(shù)搜索(BS)，基本上都是采用曼徹斯特編碼，可以有效地識別碰撞比特出現(xiàn)的位置。二叉數(shù)搜索原理是通過多次比較，逐漸縮小標(biāo)簽的搜索范圍，直至鎖定唯一的響應(yīng)標(biāo)簽，通過循環(huán)操作，識別所有的RFID標(biāo)簽。但是在這類方法的搜索過程中會出現(xiàn)很多重復(fù)路徑，搜索效率較低。在查詢和響應(yīng)的過程中，需要傳遞完整的EPC序列，會造成讀寫器和標(biāo)簽之間傳輸大量的數(shù)據(jù)。當(dāng)待識別標(biāo)簽數(shù)量較多時，基于二叉樹的搜索就會頻頻發(fā)生碰撞，由于每次碰撞只有兩個分支，搜索效率較低?；谒牟鏄涞乃阉鞣椒?，在搜索的初期可以有效地減少碰撞，但隨著搜索范圍逐漸縮小和標(biāo)簽數(shù)量的減少，將會出現(xiàn)大量的空閑時隙，因此搜索效率并沒有得到提高。當(dāng)待識別標(biāo)簽數(shù)量非常多時，基于八叉樹的搜索方法，在搜索初期的作用會更明顯些。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，關(guān)鍵是能夠依據(jù)搜索的深度和標(biāo)簽的數(shù)量，自適應(yīng)地選擇何種搜索叉數(shù)，這樣可以有效地提高搜索的效率。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于混合多叉樹搜索的RFID防碰撞方法。一種基于混合多叉樹搜索的RFID防碰撞方法，包括如下步驟:11)讀寫器初始化查詢堆棧S，使堆棧為空，并發(fā)出搜索命令；12)滿足查詢條件的標(biāo)簽會進(jìn)行應(yīng)答，讀寫器根據(jù)標(biāo)簽的響應(yīng)情況，確定當(dāng)前的時隙狀態(tài)；
13)讀寫器將會根據(jù)時隙狀態(tài)，自適應(yīng)地選擇合適的搜索叉數(shù)和查詢碼，所述時隙狀態(tài)包括可讀時隙、或是碰撞時隙、或是空閑時隙；14)若是空閑時隙，說明該分支下并沒有可讀標(biāo)簽的存在，在該分支內(nèi)停止搜索，若是可讀時隙，說明有且僅有一個標(biāo)簽存在，讀寫器完成對該標(biāo)簽的識別，若是碰撞時隙，
將計算碰撞信息閾值U，如果待識別的標(biāo)簽數(shù)Ν〈3，應(yīng)選擇二叉樹搜索，根據(jù)碰撞首
位信息，確定2個新的查詢碼，寫入查詢堆棧S，如果
權(quán)利要求
1.一種基于混合多叉樹搜索的RFID防碰撞方法，其特征在于，包括如下步驟:11)讀寫器初始化查詢堆棧S，使堆棧為空，并發(fā)出搜索命令； 12)滿足查詢條件的標(biāo)簽會進(jìn)行應(yīng)答，讀寫器根據(jù)標(biāo)簽的響應(yīng)情況，確定當(dāng)前的時隙狀態(tài)； 13)讀寫器將會根據(jù)時隙狀態(tài)，自適應(yīng)地選擇合適的搜索叉數(shù)和查詢碼，所述時隙狀態(tài)包括可讀時隙、或是碰撞時隙、或是空閑時隙； 14)若是空閑時隙，說明該分支下并沒有可讀標(biāo)簽的存在，在該分支內(nèi)停止搜索，若是可讀時隙，說明有且僅有一個標(biāo)簽存在，讀寫器完成對該標(biāo)簽的識別，若是碰撞時隙，將計算碰撞信息閾值μ，如果待識別的標(biāo)簽數(shù)Ν〈3，應(yīng)選擇二叉樹搜索，根據(jù)碰撞首位信息，確定2個新的查詢碼，寫入查詢堆棧S，如果:待識別的標(biāo)簽數(shù)在3到5個時，應(yīng)選擇動態(tài)四叉樹搜索，根據(jù)碰撞前兩位的信息，確定4個新的查詢碼，寫入查詢堆棧S，如果待識別的響應(yīng)標(biāo)簽數(shù)N >6，應(yīng)選擇八叉樹搜索，根據(jù)碰撞前三位的信息，確定- 八個新的查詢碼，寫入查詢堆棧S ； 15)判斷堆棧S的內(nèi)容是否為空，如果不是，讀寫器讀取查詢堆棧內(nèi)的第一條查詢碼繼續(xù)搜索，并返回到第二步，否則，則結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合多叉樹搜索的RFID防碰撞方法,其特征在于，所述碰撞信息閾值P的技術(shù)公式為:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于混合多叉樹搜索的RFID防碰撞方法，有效的結(jié)合了動態(tài)二叉樹搜索、動態(tài)四叉樹搜索和動態(tài)八叉樹搜索等優(yōu)點(diǎn)，提出了基于改進(jìn)多叉樹的RFID防碰撞新方法，有效避免了動態(tài)二叉樹搜索法容易出現(xiàn)過多的碰撞時隙，搜索效率低等問題，也避免了動態(tài)四叉樹搜索增加空閑時隙等缺點(diǎn)，新方法同時減少了碰撞時隙和空閑時隙的數(shù)量，大幅度提高了搜索的效率和時隙的吞吐量，有一定的創(chuàng)新性和廣泛的適用性，應(yīng)用這種方法能夠在RFID識別領(lǐng)域做到有效防止碰撞，從總時隙和吞吐量來看，具有更高的搜索效率和性能。
文檔編號G06K17/00GK103218635SQ201310116109
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者鮑福光, 王宗格, 付娉, 劉中軍 申請人:浙江工商大學(xué)