[发明专利]一种基于二叉树的RFID防碰撞算法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，具体涉及一种在二叉树算法的基础上提出的锁位后退防碰撞（BLBO）算法。

背景技术

射频识别技术的一个主要优点就是多目标识别。在系统工作的时候，阅读器周围可能会有多个标签同时存在，当多个标签同时向阅读器传送数据的时候就产生了冲突问题。目前存在的 RFID 防碰撞算法主要有 2 种：一种是基于 ALOHA 的不确定性算法，另一种是基于二叉树(BT, binary tree)的确定性算法。基于 ALOHA 的不确定性算法有个致命的缺点是标签容易出现“饿死”情况（即标签存在不能被识别的可能），基于二叉树的确定性算法虽然解决了这种“饿死”情况，但也存在着识别周期长、标签能耗大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前二叉树算法中存在着识别周期长、标签能耗大的问题，本发明提出了锁位的概念，通过锁位寻呼指令锁定碰撞发生比特位置，在锁定的碰撞位上进行防碰撞运算，采用后退策略识别碰撞节点下一个分支内的所有标签。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于二叉树的RFID防碰撞算法，在二叉树算法的基础上，增加锁位寻呼指令，阅读器根据译码结果判断发生碰撞的比特位置，发送锁位寻呼指令锁定发生碰撞的比特位置，在锁定的碰撞位上进行防碰撞运算。

所述寻呼过程采用后退策略，每次识别一个标签之后返回到上一个发生碰撞的节点，去产生新的寻呼识别标签。这样就大大减少了碰撞发生的次数。

所述锁位寻呼指令为REQUEST（UID，0），其中UID 代表阅读器在第一次寻呼之后，根据译码结果所得到的下一次寻呼的序列号，UID 的取值约定为：阅读器在判断出数据发生碰撞的准确比特位置之后，将碰撞发生的几个位置提取出来，并将几个碰撞比特置“1”，未发生碰撞的比特置“0”，组成新的锁定寻呼指令的序列号；阅读器在发送这个寻呼指令之后，电子标签的响应为：标签在接到这个锁位命令之后，将自己 ID 中的数据位与接收到的阅读器发出的序列号进行比较，与阅读器发出的 UID 比特中值为“1”所对应的比特进行锁定，在接下来的防碰撞处理中，参与数据发送和比较的仅仅是这几个被锁定的比特。

所述算法的主要步骤如下：

1) 阅读器发送 REQUEST（1111…1111）命令，所有 ID 码值小于或者等于（1111…1111）的电子标签对此命令做出应答，然后所有应答标签将自己的ID 码发送出去；

2) 阅读器检测收到的信号，如果没有信号，表示阅读器周围没有电子标签，则转到步骤 1)，否则转到步骤 3)；

3) 阅读器对所有电子标签做出的应答信号进行译码，根据译码结果判断是否有碰撞发生，如果没有碰撞发生，阅读器发送 SELECT 和 READ-DATE 指令，对标签进行读写操作之后，阅读器发出 UNSELECT 命令，使该标签进入无声状态；如果译码结果判断出有碰撞，则转到步骤 4)；

4) 阅读器根据步骤 3)中的译码结果判断碰撞发生在哪几个比特上，阅读器将这几个碰撞的比特置“1”，未发生碰撞的比特置“0”，接着阅读器发送 REQUEST（UID，0）指令，标签在接到此命令之后将 UID 与自己的 ID 进行比较，将发生碰撞的比特锁定，锁定比特中最高比特为“0”的标签对此命令做出应答，将自己锁定比特中剩下的几比特发送给阅读器；

阅读器判断是否有碰撞发生，如果没有碰撞发生，阅读器发送 SELECT 和 READ-DATE 指令，对标签进行读写操作之后，阅读器发出 UNSELECT 命令，使该标签进入无声状态；

如果有碰撞发生，阅读器对接收到的信号再进行译码，判断出发生碰撞的准确比特，将碰撞发生的最高比特置“0”，高于该比特的值不变，低于该比特的值舍去，在发生碰撞的这些标签中再次执行REQUEST（UID）命令；

每次顺利读取某个标签之后，采取后退策略，返回到上一次发生碰撞的节点，识别此节点的另外一个分支，这样不断重复操作，直到把锁定的比特中最高比特为“0”这个分支内产生碰撞的所有标签识别完以后，转到步骤 5)；

5) 阅读器发送 REQUEST（1）这个指令，锁定比特中最高比特为“1”的标签对此命令做出应答，将自己锁定比特中剩下的几比特发送给阅读器；

阅读器判断是否有碰撞发生，如果没有碰撞发生，阅读器发送 SELECT 和 READ-DATE 指令，对标签进行读写操作之后，阅读器发出 UNSELECT命令，使该标签进入无声状态；