CN110807339A - Rfid系统的丢失标签检测方法 - Google Patents

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CN110807339A CN201911065666.4A CN201911065666A CN110807339A CN 110807339 A CN110807339 A CN 110807339A CN 201911065666 A CN201911065666 A CN 201911065666A CN 110807339 A CN110807339 A CN 110807339A
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明涉及一种RFID系统的丢失标签检测方法，含有以下步骤：阅读器根据所有已知标签的ID以及哈希函数，通过阅读器构建的网格表将RFID系统中的未知标签进行失活，其中，f1表示每个帧的长度，l表示随机种子数量；阅读器根据所有已知标签的ID以及基于ID右移的多次哈希运算检测RFID系统中的丢失标签，进行哈希运算时，每个标签进行多次映射，在第i次映射之前，剩余标签的ID右移i‑1位之后再做哈希运算。本发明能够有效地失活绝大部分的未知标签，将未知标签对丢失标签检测的影响大幅度降低，且能够缩短响应时间，提高丢失标签的检测效率。

Description

RFID系统的丢失标签检测方法
技术领域
本发明属于射频识别和物联网技术领域，涉及射频识别系统，具体地说，涉及了一种RFID系统的丢失标签检测方法。
背景技术
射频识别(英文：Radio Frequency Identification，简称：RFID)系统通常由后台服务器(英文：Back-end Server)、阅读器(英文：Reader)以及电子标签(英文：Tag)组成。
阅读器是通过天线利用射频识别技术读写电子标签中信息的设备。除此之外，阅读器还可以通过通信接口与后台服务器连接，进行数据的通信。RFID系统的正常工作流程如一般为：首先阅读器发送一个特定的询问请求，当信号范围内的电子标签收到这个信号后，就会回应一个应答信号，应答信号中携带着某些特定的数据信息，当阅读器收到应答信息后，会将这些信息传送给后台服务器，后台服务器在对数据进行处理。
阅读器与电子标签之间的通信以帧时隙阿罗哈(英文：Framed Slotted Aloha，简称：FSA)协议为基础，有一系列的帧组成，每一帧可以分为很多个时隙。在每个帧的开始阶段，阅读器会把一系列参数<f,k,R>作为一个命令请求广播给所有的标签，其中，f是每个帧的长度，k是哈希函数个数，R是随机种子。当接收到命令请求后，每一个标签都会通过计算个k值，即H1(ID,R)mod f，…，Hk(ID,R)mod f(其中H1(·)，…，Hk(·)为k个不同的哈希函数)来选择相应的k个时隙，然后将时隙的索引值加载到一个时隙计数器sc中，并在这k个时隙中向阅读器发送相应的回应，显而易见，时隙计数器的取值范围为[0,f-1]。接下来，阅读器在一个帧中连续地执行每一个时隙。阅读器会在一个时隙结束时广播一个时隙终止的命令来停止当前的时隙，同时开始下一个时隙，之后每一标签会将它的时隙计数器sc的值减一，当一个标签的时隙计数器变为0，那么这个标签会在接下来的时隙中给阅读器发送一个包含特定数据的信息。通过上述方法对丢失标签进行检测会遇到以下几个挑战：(1)如何消除大规模RFID系统中未知标签对于丢失标签检测的影响；(2)如何在现有的条件下，提高丢失标签的检测效率。
目前已有的适用于未知标签干扰下的RFID系统的丢失标签检测方法是MDUT方法，可用于大规模仓库或商场的物品监控与管理，有效地改善库存管理效率。MDUT方法(参见Zhang Y L,Chen S G,Zhou Y.Missing-Tag Detection with Presence of UnknownTags.Proc.of IEEE SECON,2018.)包括两个阶段：未知标签过滤以及丢失标签检测。在第一阶段，MDUT方法通过对过滤器进行编码生成一个压缩过滤器来达到失活未知标签的目的。与之前的布鲁姆过滤器方法相比，压缩过滤器采用分段的“0”的设计达到提高执行效率的目标。在阶段二中，阅读器首先把帧分为许多子帧，然后通过对每个标签的ID做哈希运算，通过哈希运算的结果来确定每一个标签所对应的子帧和子帧中的时隙位置。然而，在MDUT方法的未知标签过滤阶段中，若空时隙所占的比例较小，则实际的执行达不到期望的效果，未知标签失活效率较低；同时在实际的检测阶段，往往耗时的是在标签的回应阶段，响应时间长，检测效率低。
发明内容
本发明针对现有技术存在的丢失标签检测效率低等上述不足，提供一种RFID系统的丢失标签检测方法，该方法能够缩短响应时间，提高丢失标签的检测效率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种RFID系统的丢失标签检测方法，含有以下步骤：
阅读器根据所有已知标签的ID以及哈希函数，通过阅读器构建的网格表将RFID系统中的未知标签进行失活，其中，f1表示每个帧的长度，l表示随机种子数量；
阅读器根据所有已知标签的ID以及基于ID右移的多次哈希运算检测RFID系统中的丢失标签，进行哈希运算时，每个标签进行多次映射，在第i次映射之前，剩余标签的ID右移i-1位之后再做哈希运算。
优选的，所述RFID系统包括一个后台服务器、一个阅读器和N+U个标签，其中，N个标签为已知标签，U个标签为未知标签，N个已知标签中包含m个丢失标签，所述每个标签有一个唯一的96位的ID。
优选的，对未知标签进行失活的具体步骤为：
阅读器通过k个哈希函数把所有已知标签的ID做哈希运算，将所有已知标签映射到一个期望帧向量中，该期望帧向量表示所有时隙的期望状态，当某个时隙期望为空时，该期望帧向量中的对应位置为“0”，否则置为“1”；
阅读器通过l个随机种子Ri构建l个期望帧向量，生成一个f1×l的网格表，所述网格表中，每一行代表一个期望帧向量，f1表示每个帧的长度，“0”表示期望空时隙，“1”表示期望非空时隙；
采用一个新的合成向量表示网格表中可利用的期望空时隙，所述合成向量的长度为
Figure BDA0002259252760000031
位，且每个
Figure BDA0002259252760000032
位表示网格表中对应期望空时隙的行坐标；
阅读器将参数<f1,k,Ri>和合成向量广播给所有标签，每一个收到广播信息的标签利用k个哈希函数和l个随机种子Ri分别计算(H1(ID,Ri)mod f1)，(H2(ID,Ri)mod f1)，…，(Hk(ID,Ri)mod f1)的值，然后每个标签通过至多k×l个结果作为索引值来找到合成向量中长度为
Figure BDA0002259252760000041
的二进制数，以此来判断自己是否是未知标签，若是未知标签，则在之后的检测时间中保持沉默。
优选的，判断是否为未知标签的具体步骤为：若标签j用随机种子Ri通过k个哈希运算得到的k个二进制数的结果中，至少有一个数为i，则代表该标签是一个未知标签，并在接下来的时间中保持沉默。
优选的，丢失标签的检测包括时隙分配子阶段和标签回应子阶段，其具体步骤为:
时隙分配子阶段
阅读器把所有已知标签用随机种子为R的哈希函数映射到一个长度为f2的期望帧向量中，然后阅读器遍历该期望帧向量，若期望帧向量中某一位对应的时隙期望为单时隙，则阅读器将期望帧向量中该位的值设为“1”，“1”代表第一次映射；阅读器把值为“1”的位和对应的标签移除掉，并将剩余标签的ID右移一位，即ID>>1，记为ID→1；
阅读器对剩余标签的ID→1用随机种子为R的哈希函数映射到长度为f2的期望帧向量的剩余位中，然后阅读器遍历该期望帧向量，若期望帧向量中某一位对应的时隙期望为单时隙，则阅读器将期望帧向量中该位的值设为“2”，“2”代表第二次映射；阅读器把值为“2”的位和对应的标签移除掉，并将剩余标签的ID右移一位，即ID>>2，记为ID→2；该步骤的过程重复执行，直至h次映射全部完成；
阅读器将长度为f2的期望帧向量分成
Figure BDA0002259252760000042
个子向量进行广播，每一个子向量包含96位的信息；
标签回应子阶段
每个标签收到阅读器广播的帧长度f2、随机种子R和子向量后，发送一个包含96位的回应；
阅读器在一个标签时隙中收到标签的回应信息时，阅读器将所收到的所有回应信息做或运算生成一个包含合成信息的96位的向量，阅读器把该向量与长度为f2的期望帧向量作比较，检测出丢失标签。
优选的，标签发送回应的步骤为：
每一个标签首先通过计算H(ID,R)mod f′1的值在所在子向量中找到对应位的值，其中f′1为第一次映射之前未被选择的时隙个数，若该位的值为“1”，则代表该标签期望在对应子帧进行回应，该标签所发送的回应包含96位的信息，其中，计算得到的子向量中值为“1”的位在回应信息中仍为“1”，其它剩余的95位的值为“0”；
若某一个标签通过H(ID,R)mod f′2计算得到的子向量的对应位的值都不为“1”，其中f′2为第二次映射之前未被选择的时隙个数，则该标签重新计算H(ID→1,R)mod f2选择另一位的值，若该位的值为“2”，则该标签在对应的子帧中发送一个96位的回应，其中，计算得到的子向量中值为“2”的位在回应信息中为“1”，其它剩余的95位的值为“0”；
上述过程重复执行，直至所有标签完成所需要的计算并发送相应的回应信息。
优选的，检测出丢失标签的具体方法为：若合成向量中的某一位的值为“0”，但期望帧向量中对应位的值为“1”，则表明对应于该位的标签为丢失标签，阅读器会报告标签丢失时间，同时停止检测；若丢失标签检测完成后，阅读器未报告丢失标签时间，则认为RFID系统中丢失标签的数量m小于设定阈值M。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过构建的网格表对未知标签进行失活，能够有效地失活绝大部分的未知标签，将未知标签对丢失标签检测的影响大幅度降低，且对未知标签的失活效率高。
(2)本发明充分利用有用的期望单时隙，引入ID右移的哈希运算，并采用标签时隙进行标签的响应传输，大大缩短响应时间，提高了丢失标签的检测效率。
附图说明
图1为本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法对位置标签失活的过程示意图；
图2为本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法对丢失标签检测过程中的时隙分配过程示意图；
图3为本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法对丢失标签检测过程中的标签回应过程示意图；
图4为＝0.99时本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法和现有方法的检测时间随丢失标签个数变化的比较示意图；
图5为α＝0.99时本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法和现有方法的检测时间随已知标签个数变化的比较示意图；
图6为α＝0.99时本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法和现有方法的检测时间随未知标签个数变化的比较示意图；
图7为α＝0.99时本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法和现有方法的实际检测可靠性随丢失标签个数变化的比较示意图；
图8为α＝0.99时本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法和现有方法的实际检测可靠性随已知标签个数变化的比较示意图；
图9为α＝0.99时本发明实施例RFID系统的丢失标签检测方法和现有方法的实际检测可靠性随未知标签个数变化的比较示意图。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
一种RFID系统包括一个后台服务器、一个阅读器和N+U个标签，其中，N个标签为已知标签，U个标签为未知标签，N个已知标签中包含m个丢失标签，所述每个标签有一个唯一的96位的ID。阅读器通过无线信道与其射频范围内的标签进行一对一通信，后台服务器预存每个标签的ID，并且通过有线或无线的方式与阅读器进行信息交换。为了有效避免数据包冲突，所述阅读器采用基于帧时隙Aloha协议与标签进行通信。U的大小未知，如果给定一个检测的可靠性α∈(0,1)，那么当m≥M时，则需要以大于的概率检测出系统中的丢失标签事件，其中，M为丢失标签数量的阈值。
本发明在满足上述要求的前提下，提供了一种RFID系统的丢失标签检测方法，对上述RFID系统的丢失标签进行检测，最小化丢失标签的检测时间，使丢失标签的检测效率最高。该方法含有以下步骤：
S1、阅读器根据所有已知标签的ID以及哈希函数，通过阅读器构建的f1×l的网格表将RFID系统中的未知标签进行失活，其中，f1表示每个帧的长度，l表示随机种子数量。
具体地，对未知标签进行失活的具体步骤为：
S11、阅读器通过k个哈希函数把所有已知标签的ID做哈希运算，将所有已知标签映射到一个期望帧向量中，该期望帧向量表示所有时隙的期望状态，当某个时隙期望为空时，该期望帧向量中的对应位置为“0”，否则置为“1”。
S12、阅读器通过l个随机种子Ri构建l个期望帧向量，生成一个f1×l的网格表，所述网格表中，每一行代表一个期望帧向量，f1表示每个帧的长度，“0”表示期望空时隙，“1”表示期望非空时隙。
S13、采用一个新的合成向量表示网格表中可利用的期望空时隙，所述合成向量的长度为
Figure BDA0002259252760000081
位，且每个
Figure BDA0002259252760000082
位表示网格表中对应期望空时隙的行坐标。
具体地，合成向量中的第一个位表示网格表第一列中第一个值为“0”的位的行坐标；合成向量中的第二个
Figure BDA0002259252760000084
位表示网格表第二列中第一个值为“0”的位的行坐标；依次类推，合成向量中的第i个
Figure BDA0002259252760000085
位表示网格表第i列中第一个值为“0”的位的行坐标。换句话说，合成向量中每一个
Figure BDA0002259252760000086
位表示的是映射的次序。同时，这种方式将会出现一种特殊情况，若网格表的某一列中没有值为“0”的位，则合成向量中对应的
Figure BDA0002259252760000087
位中每一位分别置为“0”，表示网格表中该列没有“0”。
S14、阅读器将参数<f1,k,Ri>和合成向量广播给所有标签，每一个收到广播信息的标签利用k个哈希函数和l个随机种子Ri分别计算(H1(ID,Ri)mod f1)，(H2(ID,Ri)modf1)，…，(Hk(ID,Ri)mod f1)的值，然后每个标签通过至多k×l个结果作为索引值来找到合成向量中长度为
Figure BDA0002259252760000088
的二进制数，以此来判断自己是否是未知标签，若是未知标签，则在之后的检测时间中保持沉默。
具体地，判断是否为未知标签的具体步骤为：若标签j用随机种子Ri通过k个哈希运算得到的k个二进制数的结果中，至少有一个数为i，则代表该标签是一个未知标签，并在接下来的时间中保持沉默。而已知标签的k个结果中必然不会出现i，因为i代表第i行空时隙。
S2、阅读器根据所有已知标签的ID以及基于ID右移的多次哈希运算检测RFID系统中的丢失标签，进行哈希运算时，每个标签进行多次映射，在第i次映射之前，剩余标签的ID右移i-1位之后再做哈希运算。
具体地，对丢失标签的检测就是在RFID系统中检测是否存在丢失的标签，若存在丢失的标签，则阅读器报个一个丢失标签的事件，与步骤S1中对未知标签失活不同，本步骤中，采用单时隙来检测丢失标签。为了获得更多的单时隙来提高丢失标签的检测效率，本步骤中在哈希函数的基础上引入标签ID右移来获得更多的单时隙。同时，由于现有方法中，标签回应需要大量的短时隙，因此回应所耗费的时间异常巨大。为此，本步骤中，采用能够发送96位信息的标签时隙代替短时隙，由于标签时隙可以发送96位的回应信息，但却仅仅耗时2.4ms，因此相对于短时隙，采用标签时隙可以提高检测的效率。本步骤中，阅读器通过基于ID右移的哈希函数将已知标签分配到单时隙中，然后在回应截断利用这些单时隙检测RFID系统中是否存在丢失标签事件。为此，本步骤中，丢失标签的检测包括时隙分配子阶段和标签回应子阶段，其具体步骤如下:
S21、时隙分配子阶段
S211、阅读器把所有已知标签用随机种子为R的哈希函数映射到一个长度为f2的期望帧向量中，然后阅读器遍历该期望帧向量，若期望帧向量中某一位对应的时隙期望为单时隙，则阅读器将期望帧向量中该位的值设为“1”，“1”代表第一次映射；阅读器把值为“1”的位和对应的标签移除掉，并将剩余标签的ID右移一位，即ID>>1，记为ID→1。
S212、阅读器对剩余标签的ID→1用随机种子为R的哈希函数映射到长度为f2的期望帧向量的剩余位中，然后阅读器遍历该期望帧向量，若期望帧向量中某一位对应的时隙期望为单时隙，则阅读器将期望帧向量中该位的值设为“2”，“2”代表第二次映射；阅读器把值为“2”的位和对应的标签移除掉，并将剩余标签的ID右移一位，即ID>>2，记为ID→2；该步骤的过程重复执行，直至h次映射全部完成。
S213、阅读器将长度为f2的期望帧向量分成个子向量进行广播，每一个子向量包含96位的信息。
S22、标签回应子阶段
S221、每个标签收到阅读器广播的帧长度f2、随机种子R和子向量后，发送一个包含96位的回应。
具体地，标签发送回应的步骤为：
每一个标签首先通过计算H(ID,R)mod f′1的值在所在子向量中找到对应位的值，其中f′1为第一次映射之前未被选择的时隙个数，若该位的值为“1”，则代表该标签期望在对应子帧进行回应，该标签所发送的回应包含96位的信息，其中，计算得到的子向量中值为“1”的位在回应信息中仍为“1”，其它剩余的95位的值为“0”；
若某一个标签通过H(ID,R)mod f′2计算得到的子向量的对应位的值都不为“1”，其中f′2为第二次映射之前未被选择的时隙个数，则该标签重新计算H(ID→1,R)mod f2选择另一位的值，若该位的值为“2”，则该标签在对应的子帧中发送一个96位的回应，其中，计算得到的子向量中值为“2”的位在回应信息中为“1”，其它剩余的95位的值为“0”；
上述过程重复执行，直至所有标签完成所需要的计算并发送相应的回应信息。
S222、阅读器在一个标签时隙中收到标签的回应信息时，阅读器将所收到的所有回应信息做或运算生成一个包含合成信息的96位的向量，阅读器把该向量与长度为f2的期望帧向量作比较，检测出丢失标签。
具体地，检测出丢失标签的具体方法为：若合成向量中的某一位的值为“0”，但长度为f2的期望帧向量中对应位的值为“1”，则表明对应于该位的标签为丢失标签，阅读器会报告标签丢失时间，同时停止检测；若丢失标签检测完成后，阅读器未报告丢失标签时间，则认为RFID系统中丢失标签的数量m小于设定阈值M。
本发明上述方法是对RFID系统的丢失标签进行检测，首先将RFID系统的未知标签进行失活，降低未知标签对丢失标签的影响，然后充分利用有用的期望单时隙，引入标签时隙和ID右移的哈希运算，通过标签时隙进行标签的响应传输，大大缩短响应时间，提高检测效率。本发明上述方法在满足可靠性要求的前期下，最小化缩短检测时间，提高检测效率。
为了进一步说明本发明上述方法的优点，下面结合附图和实施例对本发明做出进一步说明。
实施例：参见图1，阅读器通过2个哈希函数和3个随机种子将4个已知标签映射到10×3的网格表中。然后合成向量中第i个2位二进制数表示网格表中第i列中第一值为“0”的位的行坐标。阅读器将参数<10,2,Ri>和合成向量广播给所有标签。每一个收到广播信息的标签利用2个哈希函数和3个随机种子Ri,i＝1,2,3分别计算(H1(ID,Ri)mod f1)，(H2(ID,Ri)mod f1)的值来判断自己的身份。也就是说，每个标签通过至多2×3个结果作为索引值来找到合成向量中长度为2的二进制数，以此来判断自己是否是未知标签，若是未知标签，则在之后的检测时间中保持沉默。
参见图2，阅读器首先把所有已知标签为R的哈希函数映射到一个长度为f2＝10的期望帧向量中，然后阅读器遍历该期望帧向量，若期望帧向量中某一位对应的时隙期望为单时隙，则阅读器将期望帧向量中该位的值设为“1”，“1”代表第一次映射。接下来，阅读器把值为“1”的位和对应的标签移除掉，并将剩余标签的ID右移一位，即ID>>1，记为ID→1，进行第二次映射。重复执行上述过程，直到3次映射全部完成。然后阅读器将帧长度为f2＝10的期望帧向量广播出去。每一个标签首先通过计算(H(ID,R)mod f2)的值在所在子向量中找到对应位的值，若改位的值为“1”，则代表该标签期望在对应子帧进行回应。
参见图3，阅读器在一个标签时隙中收到6个标签的回应信息，阅读器会将所收到的所有回应信息做或运算生成一个包含合成信息的10位的向量。然后阅读器把所有的合成向量与期望帧向量作比较，从而检测出标签7和标签8为丢失标签。
当RFID系统所需的可靠性α＝0.99时，采用本发明所述RFID系统的丢失标签检测方法(以下简称EUMD方法)与现有MDUT方法对RFID系统的丢失标签进行检测，参见图4，随着丢失标签个数的增加，本发明所述EUMD方法和现有MDUT方法的检测时间均先缩短后保持检测时间基本不变，但在丢失标签个数相同的情况下，本发明所述EUMD方法的检测时间与现有MDUT方法相比，明显缩短。
当RFID系统所需的可靠性α＝0.99时，采用本发明所述EUMD方法与现有MDUT方法对RFID系统的丢失标签进行检测，参见图5，虽然随着已知标签个数的增加，本发明所述EUMD方法和现有MDUT方法的检测时间都在增加，但在已知标签个数相同的情况下，本发明所述EUMD方法的检测时间与现有MDUT方法相比，明显缩短。
当RFID系统所需的可靠性α＝0.99时，采用本发明所述EUMD方法与现有MDUT方法对RFID系统的丢失标签进行检测，参见图6，随着未知标签个数的增加，本发明所述EUMD方法和现有MDUT方法的检测时间基本保持不变，但在未知标签个数相同的情况下，本发明所述EUMD方法的检测时间与现有MDUT方法相比，明显缩短。
当RFID系统所需的可靠性α＝0.99时，采用本发明所述EUMD方法与现有MDUT方法对RFID系统的丢失标签进行检测，参见图7，随着丢失标签个数的增加，本发明所述EUMD方法和现有MDUT方法的实际可靠性基本不变，在丢失标签个数相同的情况下，本发明所述EUMD方法的实际可靠性与现有MDUT方法的实际可靠性均满足所需可靠性。
当RFID系统所需的可靠性α＝0.99时，采用本发明所述EUMD方法与现有MDUT方法对RFID系统的丢失标签进行检测，参见图8，随着已知标签组数的增加，本发明所述EUMD方法和现有MDUT方法的实际可靠性基本不变，在已知标签个数相同的情况下，本发明所述EUMD方法的实际可靠性基本不变与现有MDUT方法的实际可靠性均满足所需可靠性。
当RFID系统所需的可靠性α＝0.99时，采用本发明所述EUMD方法与现有MDUT方法对RFID系统的丢失标签进行检测，参见图9，随着未知标签组数的增加，本发明所述EUMD方法和现有MDUT方法的实际可靠性基本不变，在未知标签个数相同的情况下，本发明所述EUMD方法的实际可靠性基本不变与现有MDUT方法的实际可靠性均满足所需可靠性。
由上可知，本发明提供的RFID系统的丢失标签检测方法能够在很大程度上缩短响应时间，提高检测效率，适用于包含大量未知标签的RFID系统，能够最大限度地减小未知标签的干扰，且能够在丢失标签超过丢失标签的阈值时，满足系统要求的可靠性。仿真结果显示本发明所述EUMD方法在性能上明显优于已有的方法。
以上所举实施例仅用为方便举例说明本发明，并非对本发明保护范围的限制，在本发明所述技术方案范畴，所属技术领域的技术人员所作各种简单变形与修饰，均应包含在以上申请专利范围中。

Claims (7)

1.一种RFID系统的的丢失标签检测方法，其特征在于，含有以下步骤：
阅读器根据所有已知标签的ID以及哈希函数，通过阅读器构建的f1×l的网格表将RFID系统中的未知标签进行失活，其中，f1表示每个帧的长度，l表示随机种子数量；
阅读器根据所有已知标签的ID以及基于ID右移的多次哈希运算检测RFID系统中的丢失标签，进行哈希运算时，每个标签进行多次映射，在第i次映射之前，剩余标签的ID右移i-1位之后再做哈希运算。
2.如权利要求1所述的RFID系统的的丢失标签检测方法，其特征在于，所述RFID系统包括一个后台服务器、一个阅读器和N+U个标签，其中，N个标签为已知标签，U个标签为未知标签，N个已知标签中包含m个丢失标签，所述每个标签有一个唯一的96位的ID。
3.如权利要求2所述的RFID系统的的丢失标签检测方法，其特征在于，对未知标签进行失活的具体步骤为：
阅读器通过k个哈希函数把所有已知标签的ID做哈希运算，将所有已知标签映射到一个期望帧向量中，该期望帧向量表示所有时隙的期望状态，当某个时隙期望为空时，该期望帧向量中的对应位置为“0”，否则置为“1”；
阅读器通过l个随机种子Ri构建l个期望帧向量，生成一个f1×l的网格表，所述网格表中，每一行代表一个期望帧向量，f1表示每个帧的长度，“0”表示期望空时隙，“1”表示期望非空时隙；
采用一个新的合成向量表示网格表中可利用的期望空时隙，所述合成向量的长度为
Figure FDA0002259252750000011
位，且每个
Figure FDA0002259252750000012
位表示网格表中对应期望空时隙的行坐标；
阅读器将参数<f1,k,Ri>和合成向量广播给所有标签，每一个收到广播信息的标签利用k个哈希函数和l个随机种子分别计算(H1(ID,Ri)mod f1)，(H2(ID,Ri)mod f1)，…，(Hk(ID,Ri)mod f1)的值，然后每个标签通过至多k×l个结果作为索引值来找到合成向量中长度为
Figure FDA0002259252750000021
的二进制数，以此来判断自己是否是未知标签，若是未知标签，则在之后的检测时间中保持沉默。
4.如权利要求3所述的RFID系统的的丢失标签检测方法，其特征在于，判断是否为未知标签的具体步骤为：若标签j用随机种子Ri通过k个哈希运算得到的k个二进制数的结果中，至少有一个数为i，则代表该标签是一个未知标签，并在接下来的时间中保持沉默。
5.如权利要求3所述的RFID系统的的丢失标签检测方法，其特征在于，丢失标签的检测包括时隙分配子阶段和标签回应子阶段，其具体步骤为：
时隙分配子阶段
阅读器把所有已知标签用随机种子为R的哈希函数映射到一个长度为f2的期望帧向量中，然后阅读器遍历该期望帧向量，若期望帧向量中某一位对应的时隙期望为单时隙，则阅读器将期望帧向量中该位的值设为“1”，“1”代表第一次映射；阅读器把值为“1”的位和对应的标签移除掉，并将剩余标签的ID右移一位，即ID>>1，记为ID→1；
阅读器对剩余标签的ID→1用随机种子为R的哈希函数映射到长度为f2的期望帧向量的剩余位中，然后阅读器遍历该期望帧向量，若期望帧向量中某一位对应的时隙期望为单时隙，则阅读器将期望帧向量中该位的值设为“2”，“2”代表第二次映射；阅读器把值为“2”的位和对应的标签移除掉，并将剩余标签的ID右移一位，即ID>>2，记为ID→2；该步骤的过程重复执行，直至h次映射全部完成；
阅读器将长度为f2的期望帧向量分成
Figure FDA0002259252750000031
个子向量进行广播，每一个子向量包含96位的信息；
标签回应子阶段
每个标签收到阅读器广播的帧长度f2、随机种子R和子向量后，发送一个包含96位的回应；
阅读器在一个标签时隙中收到标签的回应信息时，阅读器将所收到的所有回应信息做或运算生成一个包含合成信息的96位的向量，阅读器把该向量与长度为f2的期望帧向量作比较，检测出丢失标签。
6.如权利要求5所述的RFID系统的丢失标签检测方法，其特征在于，标签发送回应的步骤为：
每一个标签首先通过计算H(ID,R)mod f1'的值在所在子向量中找到对应位的值，其中f1'为第一次映射之前未被选择的时隙个数，若该位的值为“1”，则代表该标签期望在对应子帧进行回应，该标签所发送的回应包含96位的信息，其中，计算得到的子向量中值为“1”的位在回应信息中仍为“1”，其它剩余的95位的值为“0”；
若某一个标签通过H(ID,R)mod f2'计算得到的子向量的对应位的值都不为“1”，其中f2'为第二次映射之前未被选择的时隙个数，则该标签重新计算H(ID→1,R)mod f2选择另一位的值，若该位的值为“2”，则该标签在对应的子帧中发送一个96位的回应，其中，计算得到的子向量中值为“2”的位在回应信息中为“1”，其它剩余的95位的值为“0”；
上述过程重复执行，直至所有标签完成所需要的计算并发送相应的回应信息。
7.如权利要求5或6所述的RFID系统的的丢失标签检测方法，其特征在于，检测出丢失标签的具体方法为：若合成向量中的某一位的值为“0”，但期望帧向量中对应位的值为“1”，则表明对应于该位的标签为丢失标签，阅读器会报告标签丢失时间，同时停止检测；若丢失标签检测完成后，阅读器未报告丢失标签时间，则认为RFID系统中丢失标签的数量m小于丢失标签数量的阈值M。
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