捕獲效應(yīng)下RFID防碰撞算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一的射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)，其應(yīng)用市場(chǎng)正隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及而拓寬。閱讀器和標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)的重要組成部分，閱讀器負(fù)責(zé)發(fā)出查詢命令，標(biāo)簽負(fù)責(zé)響應(yīng)命令。當(dāng)多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)向同一個(gè)閱讀器發(fā)送響應(yīng)命令時(shí)會(huì)發(fā)生標(biāo)簽碰撞問(wèn)題;在動(dòng)態(tài)環(huán)境下由于有標(biāo)簽新到達(dá)環(huán)境，還會(huì)造成有些標(biāo)簽沒(méi)有被識(shí)別，即標(biāo)簽漏讀問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的研究主要集中在解決靜態(tài)環(huán)境下的標(biāo)簽碰撞問(wèn)題，所謂靜態(tài)環(huán)境

2、是指在閱讀器感知范圍內(nèi)標(biāo)簽數(shù)量固定的環(huán)境，而在非靜態(tài)環(huán)境下，現(xiàn)有的標(biāo)簽防碰撞算法因?yàn)殡y以自適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，從而導(dǎo)致較嚴(yán)重的標(biāo)簽漏讀問(wèn)題。除此之外，現(xiàn)有的標(biāo)簽防碰撞算法很少考慮捕獲效應(yīng)帶來(lái)的影響，所以由它們得出的識(shí)別性能不能客觀的評(píng)估原型系統(tǒng)的識(shí)別效率。本論文從捕獲效應(yīng)和標(biāo)簽數(shù)估計(jì)兩個(gè)方面，提出捕獲效應(yīng)下的基于動(dòng)態(tài)環(huán)境的幀外預(yù)約機(jī)制的防碰撞算法。由此本論文進(jìn)行了一系列研究工作，相應(yīng)的研究結(jié)論如下:
　　(1)針對(duì)現(xiàn)有的RFID捕

3、獲效應(yīng)模型考慮的影響因子過(guò)于簡(jiǎn)單的問(wèn)題，對(duì)天線方向性、室內(nèi)無(wú)線信道、無(wú)源標(biāo)簽反向散射及空間分布等因素進(jìn)行建模，仿真得出不同的因子對(duì)捕獲效應(yīng)的影響程度，為后文提出的防碰撞算法的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)針對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境中新到達(dá)標(biāo)簽群所引起的標(biāo)簽漏讀問(wèn)題，構(gòu)建了動(dòng)態(tài)環(huán)境下標(biāo)簽到達(dá)模型，該模型采用泊松過(guò)程累加原則和尋優(yōu)算法來(lái)確定幀長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了提高識(shí)別率的目標(biāo)。此外，隨機(jī)過(guò)程的理論知識(shí)證明了算法平穩(wěn)運(yùn)行下的標(biāo)簽到達(dá)率上限是0.386，為系統(tǒng)平