[发明专利]一种多时隙信息位编码自适应搜索防碰撞方法

说明书

本发明公开了一种多时隙信息位编码自适应搜索防碰撞方法，解决了射频识别系统中，基于多叉搜索树的防碰撞算法存在搜索次数多、识别速率低等问题，本发明方法中阅读器在对标签进行搜索的同时，对最高碰撞位开始的多个比特位进行编码，标签根据搜索命令进行分组，并分别在多个时隙返回数据给阅读器，根据最高碰撞位的位置自适应的选择编码比特位的数量。新算法有效减少了碰撞时隙，避免了空闲时隙，减少了总的搜索次数。理论分析和仿真结果表明，本方法具有较少的总时隙数和搜索次数，提高了识别标签的速率。

技术领域

本发明属于射频识别系统中防碰撞技术领域，具体涉及一种多时隙信息位编码自适应搜索防碰撞方法。

背景技术

近年来，视频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术在智能系统、自动控制、感知识别等领域得到不断的发展和越来越广泛的应用，典型的RFID系统通常由多个电子标签和一个阅读器组成，当多个标签同时向阅读器发送数据，就会产生冲突，这就是标签碰撞问题，常用的防碰撞算法可分为两类：基于ALOHA协议的随机算法和基于树形搜索的确定算法，ALOHA算法不够稳定，存在标签长时间不被识别而出现的“饥饿”问题，树形算法不存在“饥饿”问题，能够达到100％的识别率，但在标签数量较多时，搜索次数较多，识别时间较长。

树形算法通过把标签分为许多更小的子集，直到能够识别出标签，树形算法包括二叉树算法、多叉树算法和混合树算法，二叉树的典型算法有：查询树(Query Tree,QT)算法、碰撞树(Collision Tree,CT)算法等，但二叉树算法分裂子集的速度较慢，碰撞时隙较多，近年多，很多学者对多叉树算法展开了研究，如：自适应四叉修剪查询树(Adaptive 4-arypruning query tree,A4PQT)算法，分组机制位仲裁查询树(Bit arbitration querytree based on grouping mechanism,GBAQT)算法，多处碰撞位探测(Multiplecollision-bits detection,MCBD)防碰撞算法等，但这些算法要不存在空闲时隙(A4PQT)，要不存在查询碰撞位信息的探测时隙(GBAQT、MCBD)，在一定程度上增加了总时隙数量。

为了提高搜索效率，减少搜索次数，部分学者提出了树形多时隙算法，其中一种为基于位编码单元的双时隙防碰撞算法(Bi-slot anti-collision algorithm based onbits code units,BS-BCU)，该算法在碰撞位个数大于2时，通过对最高碰撞位后面的两比特位进行编码，并分别在两个时隙响应，但该算法的两个时隙仅仅是对多叉树中多个数据位进行比特值识别，对防碰算法性能提升有限；另一种是提出了多时隙树(Multi-slottree,MST)的防碰撞算法，在单碰撞位时，进行双时隙搜索，在连续碰撞位时，进行四时隙搜索，该算法在四叉树时存在空闲时隙问题；还有一种提出了计数型双时隙搜索(Counterand bi-slot search,CBS)防碰撞算法，根据标签中的时隙计数器和阅读器收到的碰撞信息对标签进行分类搜索，并对标签进行分组，分别在两个时隙响应阅读器命令，该算法一次搜索只能两个时隙，还有进一步的性能提升空间。此外，还有一种基于信息位编码的自适应搜索(Adaptive searching,AS)防碰撞算法，通过返回碰撞信息命令，标签返回碰撞位编码信息，消除了多叉树的空闲时隙。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的多时隙信息位编码自适应搜索防碰撞方法解决了射频识别系统中，基于多叉搜索树的防碰撞算法存在搜索次数多、识别速率低等问题，。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种多时隙信息位编码自适应搜索防碰撞方法，包括以下步骤：

S1、阅读器初始化堆栈为空，并发出初始搜索命令至阅读器；

S2、所有标签在第一时隙响应阅读器发出的初始搜索命令，并返回对应数据至阅读器；