[发明专利]基于二进制散列的ALOHA防碰撞方法

说明书

本发明提供的基于二进制散列的ALOHA防碰撞方法通过引入二进制散列处理来对发生碰撞的标签进行时分处理，整个方法过程中无需频繁地下发QueryAdjust或者QueryRep指令来进行重置，因此其识别效率与现有技术相比得到了提高。

技术领域

本发明涉及通信技术领域中的多标签读取技术，更具体地，涉及一种基于二进制散列的ALOHA防碰撞方法。

背景技术

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

多目标识别是RFID技术的主要优点之一，同时也会导致多标签上行信号时发生数据冲突，给RFID系统的数据完整性带来一定的威胁。此时，需要可靠的防碰撞机制来有效减轻该冲突现象，尽可能保证数据的完整性。目前RFID系统主要采用时分多路法(TDMA)来解决碰撞问题，经典的两类基本方法是：基于二进制搜索的确定性算法和基于ALOHA的概率性算法。ALOHA算法是一种无规则的TDMA算法，采用随机多址的方式，不受标签ID位数的制约，适合标签数量大，分布密集的大规模物联网应用。

EPC Global提出的EPC C1G2标准采用一种基于Q值的随机ALOHA算法。其具体的方法步骤如下：

1、首先阅读器通过发送一个Query(查询)指令来开启一个清点周期(Inventoryround)并将符合要求的标签参与到这个周期中来。

2、Query作为Inventory操作的初始化命令，其包含一个时隙计数器参数值Q，Q可取0到15的整数，初始值设为4。参与到该周期的标签在[0，2^Q-1]间随机产生一个整数，并将其载入自身的时隙计数器(SC，Slot Counter)。如果产生的随机数为0，则标签转入应答态，立即回复信息。如果不为0，则转入仲裁态，等待QueryAdjust或者QueryRep指令。

3、如果只有一个标签回复信息(RN16)，阅读器通过ACK命令向标签确认此RN16以建立通信，操作完成后发送QueryAdjust或者QueryRep指令，继续识别后续标签。

4、如果步骤2中有多个标签响应阅读器，即发生数据碰撞，导致阅读器无法正确识别单个标签发送的RN16，此时，阅读器可发送QueryAdjust或者QueryRep指令。QueryAdjust会重复之前的Query指令的作用，增加或者减少Q值(Q++/Q--)；QueryRep同样重复之前的Query指令的作用，但不改变参数Q值。

5、处于仲裁或者应答态的标签接收到QueryAdjust指令后首先调整Q值。然后在[0，2^Q-1]范围内重新产生一个随机整数，并载入各自的时隙计数器。随机数值为0的标签转入应答态，并立即回送RN16信息，不为0的则转入仲裁态，等待QueryAdjust或者QueryRep指令。

上述的EPC C1G2标准中并没有对发生碰撞的标签进行处理，仅仅通过QueryRep指令跳过或者发送QueryAdjust指令重置标签的时隙计数器，系统识别效率有待提高。

发明内容

本发明为解决以上现有技术提供的基于Q值的随机ALOHA算法存在的识别效率不高的技术缺陷，提供了一种基于二进制散列的ALOHA防碰撞方法。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

基于二进制散列的ALOHA防碰撞方法，包括有以下步骤：