[发明专利]一种用于RFID系统中的基于分组动态帧及二叉树搜索的多标签防碰撞方法

权利要求书

1.一种用于RFID系统中的基于分组动态帧及二叉树搜索的多标签防碰撞方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)读写器对未识别标签数量进行估计，并计算该标签数量下的最优分组数和最优帧长：首先，读写器设置初始分组和初始帧长，将标签随机分到所设的若干组内，每组的帧长为所设长度；然后，读写器依次将所有分组帧周期的时隙轮询一遍，并统计空闲时隙、单标签时隙和碰撞时隙的数量，据此估计未识别标签的数量，并计算出该标签数量下的最优分组数和最优帧长；

(2)读写器以最优分组数和最优帧长为参数开始新一轮轮询，依次对当前组帧周期的每个时隙内的标签进行识别：读写器按最优分组将未识别标签重新随机分组，每组的帧周期长度为最优帧长，开始轮询后，读写器对每个时隙状态进行判断，若为空闲时隙，则直接进入下一时隙，若为单标签时隙，则识别该标签，然后进入下一时隙，若为碰撞时隙，则采用二叉树搜索识别出该碰撞时隙内所有的标签，然后进入下一时隙，直到当前组帧周期结束；

(3)读写器将最优分组数递减1，并以最优帧长和更新后的最优分组数开始新一轮轮询，依次对当前组帧周期的每个时隙内的标签进行识别，直到最优分组数递减至0；

上述步骤中：

步骤(1)所述的标签按读写器对未识别标签数量进行估计后计算出的该标签数量下的最优分组数进行分组的具体过程为：读写器将所设分组数、所设帧长和一个随机数插入到修改指令，并发送给标签，收到该指令后，标签根据该指令中的随机数和标签ID产生一新的随机数，并将其对指令中的分组数取余，只有余数为0的标签才在当前组的帧周期内活动，从而实现标签的分组；标签还根据该指令中的所设帧长随机产生一不大于该帧长的正整数作为标签所属时隙存储，只有轮询到该时隙时，该标签才允许响应读写器；

步骤(1)所述的未识别标签数量的估计的具体过程为：计算出当前帧长、不同标签数量下，空时隙数、单标签的时隙数和碰撞时隙数的期望值，与相应统计值距离最近时的标签数量即被认为是识别过程开始时的未识别标签的数量，减去单标签时隙计数便是当前未识别标签的数量；

步骤(1)所述的计算最优分组数和最优帧长的具体过程为：当未识别标签数量不大于最大帧长时，设置帧长等于未识别标签数量，并设置分组数为1；当未识别标签数量大于最大帧长时，将标签分组且每组帧长等于最大帧长，其中分组数采取倍增或减半的更改方式，且由k＝n_k/354决定，其中分组数k取大于0的整数，n_k为该分组数下的标签数量的上限；

步骤(2)所述的碰撞时隙内的二叉树搜索识别的主要步骤为：

1)读写器发送C指令，该指令包含了读写器的层数寄存器值；

2)读写器判断层数寄存器值，若小于0，表明该二叉树所有标签都已被识别，则退出该子程序，若大于等于0，则等待标签回复；

3)在某时隙中，读写器接收到的标签回复数据有以下三种情况：若无信号，则将读写器中层数寄存器值减1，并发送I指令，转入步骤2)；若回复数据有效，则在识别该标签，并将其状态设为已识别后，将读写器中层数寄存器值减1，并发送I指令，转入步骤2)；若回复数据无效，则将读写器中层数寄存器值加1，转入步骤1)。