[发明专利]一种基于帧时隙的优化动态分组防碰撞方法

说明书

本发明一种基于帧时隙的优化动态分组防碰撞方法，通过实验仿真，对标签进行分组预处理，然后在标签分组预处理的基础上进行混合查询，对空闲时隙、碰撞时隙、分组数和最佳帧长度等几个参数进行优化改进，减少碰撞机率、提高系统识别效率、减少空时隙数以及数据传输量，提高算法的稳定性。

技术领域

本发明涉及RFID技术领域，具体涉及一种基于帧时隙的优化动态分组防碰撞方法。

背景技术

石化企业产品库管理一直是企业的基础核心内容。一是，仓储环境可能存在恶劣情况，可能存放高毒性、高腐蚀性产品；另二是，库中可能存在产品类别复杂，产品数量庞大等情况，人为处理效率低下且容易出错。因而，将RFID技术应用于仓储环境恶劣，库存产品类别复杂环境中，来解决上述问题。

物联网高速发展，RFID技术作为物联网的核心技术得到了众多学者的关注。RFID技术具有很明显的优势：能够不直接接触物体进行识别、能够同时识别多个标签、能够识别快速移动的标签、可用于其他一些恶劣工作环境，除此之外它还具有较高的保密性，能够较为安全地进行数据存储和交换传输。将RFID技术运用至石化企业产品的出入库中代替条码技术，可有效的解决条码技术的问题，实现同时识别多个产品标签，达到较高效率的识别产品信息，同时可以节约时间成本和人力成本。

现有技术中，RFID识别技术应用于产品出入库时仍然存在以下问题，一方面当产品数量较多时，RFID技术在实现多产品的识别时可能出现标签碰撞导致识别滞后的情况；另一方面当多产品出现标签重叠时，RFID技术识别多产品标签的准确率会随着标签的数量增加而降低。

现有技术中的RFID经典的防碰撞算法虽然已经比较成熟，但还存在以下缺陷：撞算法中的重要参数，例如空闲时隙、碰撞时隙、分组数和最佳帧长度的设置可以进一步的优化，算法稳定性有待优化；

相关产品在石化产品这种毒性、高腐蚀性应用场景的研究还不多，急需开展相关应用研究，以解决RFID产品在该应用场景的适用性问题。

现有技术中FSA、DFSA算法中较多使用的标签估计算法有最小二乘算法、泊松分布静态估计算法以及Vogt算法。在这些算法中，每识别完一帧时隙后，虽然能根据上一帧的识别情况估算出下一帧待识别的标签数，并使帧长等于标签数，从而计算出系统的吞吐率，但是它们仅仅使用了本次查询的碰撞标签来进行估计，且系数几乎都是常数，并没有进行验证。使帧长等于标签估计数，虽然能使系统吞吐率达到最大值，但是碰撞率也随之变大，并不能使系统工作在稳定吞吐率下。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种碰撞机率少、系统识别效率高、空时隙数少、数据传输量高，算法高稳定性的基于帧时隙的优化动态分组防碰撞方法，包括以下步骤，

S1估计待识别标签的数目n；

S2当标签数目小于第一预设值时，调整识别帧的长度M并直接进入步骤S5，当n大于第一预设值时，对标签进行分组并获取分组数g；

S3在1到g之间随机选择一个数i分配为组编号并记录该组的标签数数据；

S4初始化当前识别组的编号t为1，从当前识别组开始识别；

S5阅读器以广播的形发送碰撞时隙扫描命令给每个标签，各标签收到该命令后向阅读器返回各自预约的时隙数；

S6阅读器根据所接收到的数据判断时隙是否可以成功识别，若能成功识别标签则将其时隙标志位Flag设为0，若不能成功识别标签则将其时隙标志位Flag设为-1；

S7阅读器根据标签预约时隙的数据，将时隙的选择数据发送给每一个标签，各标签获取其他标签选择时隙数据后调整其自身的时隙；

S8由于阅读器发送读取标签信息命令，标签接收所述读取标签信息命令之后按照调整后的时隙依次向阅读器发送数据；