基于射頻識別的檢測系統(tǒng)研究——物理層和MAC層的設計與實現.pdf

1、本文的研究背景是應用于煤礦井下人員或設備檢測的遠距離射頻識別技術，通信距離在100m左右.利用該系統(tǒng)可實現對人員和設備的自動化管理，提高工作效率。 首先介紹了射頻識別系統(tǒng)的組成和發(fā)展狀況。根據井下通信的特殊環(huán)境，采用CC1010芯片實現了識讀器和射頻標簽的硬件平臺，工作頻段為868MHz。并進行了點對點的地面通信測試，給出了測試結果。 在RFID系統(tǒng)中,通信沖突將導致帶寬的浪費，延長了識別時間，所以防沖突算法起著非常重要

2、的作用。系統(tǒng)需要一種合適的接入方式來解決多址接入問題，使得標簽可以被快速高效的識別。目前，通用接入方式是基于時間片的接入方式，例如，純ALOHA、時隙ALOHA、隨機樹形算法、二叉樹搜索算法、CSMA等。本文對其中的一些協議作了介紹和比較。 信道偵測與重新競爭協議(SPY and Re-contention)是針對上述的應用背景而設計的多址接入協議，本文對其進行了介紹。雖然該協議的工作效果較好，但仍然存在不足。針對其不足，提出了

3、改進方案。首先提出了一種計數器速減策略，該策略應用于退避過程中出現多個連續(xù)的空閑時隙的情況下。然后我們引入了多級主競爭窗口的思想，可以根據周期性計算出來的沖突率來選擇使用哪一級主競爭窗口。當沖突率超過了預先設定的門限值時，標簽就會使用高一級的競爭窗口。經過改進的協議對不同的標簽數目具有較好的自適應性。通過MATLAB的仿真結果可以看出，設置適當的協議參數后，在標簽數為55時，平均每個標簽的接入時間可提高15％,信道利用率可提高18％。