CN111860009B - 一种增强二进制分组rfid防碰撞方法及系统 - Google Patents
一种增强二进制分组rfid防碰撞方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111860009B CN111860009B CN202010616276.8A CN202010616276A CN111860009B CN 111860009 B CN111860009 B CN 111860009B CN 202010616276 A CN202010616276 A CN 202010616276A CN 111860009 B CN111860009 B CN 111860009B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tag
- command
- reader
- collision
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
- G06K7/10019—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers.
- G06K7/10029—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the time domain, e.g. using binary tree search or RFID responses allocated to a random time slot
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
- G06K7/10297—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves arrangements for handling protocols designed for non-contact record carriers such as RFIDs NFCs, e.g. ISO/IEC 14443 and 18092
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明提供的一种增强二进制分组RFID防碰撞方法及系统,将阅读器收到的标签响应数据进行处理,若碰撞位数量不少于2位,则阅读器根据碰撞位组成新的识别码,将未碰撞位入栈;将新识别码每两位生成一个分组,将碰撞标签ID映射到分组上,并对分组中的ID位作异或运算;判断运算结果,若为0,则将数据入栈G0,反之,入栈G1;分组堆栈非空时出栈;根据标签响应数据,结合Ebga算法识别出该分组标签碰撞位;当存储栈非空时出栈,向每一个确定标签发送查询命令,标签检查计时器,未超时则识别成功;本发明有效减少了现有标签总的查询次数,加快了碰撞标签的识别处理速度,缩短了识别时间;查询请求二进制比特位数减少,降低了传输量,提高了算法的吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别技术领域,更具体的,涉及一种增强二进制分组RFID防碰撞方法及系统。
背景技术
物联网RFID技术是一种无线自动识别技术,兴起于20世纪90年代,具有远距离感应、强穿透力、多目标识别、安全抗污染等优点,已广泛应用于工商业自动化、交通运输控制管理、产品证件防伪等众多领域;RFID系统由标签、阅读器、后台管理系统三部分组成。
在实际应用场景中,RFID系统感应场内存在多阅读器,多标签争抢信道的情况,这种通信干扰被称为碰撞或冲突;由于阅读器数量少,功能强大,阅读器之间的防碰撞问题可以使用功率调整、调频等多种方法解决,但是RFID标签成本低,功能弱,标签碰撞直接影响到通信效率,占用系统资源,甚至会导致拒绝服务问题。目前RFID系统防碰撞问题研究主要集中在多标签的分配信道方面,设计一种合理的标签防碰撞算法可以解决标签碰撞问题。
现阶段已提出的标签防碰撞算法有两种:一种是如专利CN103971077A所公开的基于ALOHA的不确定性算法;该算法采用时分多址技术的思想,将系统的信道容量划分成若干个片区,标签进入感应场后,选择一个信道片区发送信息;如果发生碰撞,则碰撞的标签暂停信息传输,等待一段时间再次传送数据,直到所有标签都被成功识别为止。为了减少发生碰撞的概率,数据传输时间仅占循环周期较小的比重。这类算法包括ALOHA、时隙ALOHA和其他一些改进算法等。由于该算法的碰撞概率与通信信息有效帧长正相关,而帧长又与通信效率,通信环境等息息相关,所以很难选择一个合适的帧长来减少碰撞时隙数或空闲时隙数,且由于标签选择时隙数的随机性,也可能存在某些标签长期不被读取的标签饥饿现象。
另一种是如专利CN105205425A所公开的基于树的确定性算法。该算法主要利用同一个RFID系统中标签ID信息唯一性特点,通过递归操作对标签进行分组,直至分组中只剩下唯一标签,从而准确的识别出每一个标签。该算法包括了二进制搜索树算法、查询树(QT,query tree)算法、碰撞树算法及其改进算法。这种算法在通信成本方面要逊于基于ALOHA的不确定性算法。现公开的防碰撞算法难以平衡标签成本、通信开销、以及系统效率等问题。
发明内容
本发明为克服现有的防碰撞算法存在难以平衡标签成本、通信开销、以及系统效率等技术缺陷,提供一种增强二进制分组RFID防碰撞方法及系统。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种增强二进制分组RFID防碰撞方法,包括预处理查询阶段、二进制分组查询阶段和识别交互阶段,其中:
预处理查询阶段:
S1:阅读器初始化分组堆栈G0、G1,存储栈S,广播发送查询命令;
S2:标签收到读取命令后开始计时,返回标签ID信息;阅读器收到标签发来的信息,根据信息中碰撞位的情况生成下一条指令;若阅读器没有收到任何信息,发送结束命令;若仅有一个标签响应,执行步骤S7;若有两个或两个以上的碰撞位,则根据当前的标签ID二进制位碰撞状态,进入二进制分组查询阶段;
二进制分组查询阶段:
S3:阅读器筛选出所有的碰撞位,组成新的识别码,若识别码为奇数位,则复制最后一位填充;将未碰撞位存入存储栈S中;
S4:对于识别码,从左到右每两位生成一个分组,将所有的碰撞标签ID映射到每个分组上,并对于分组中的ID位作异或运算;如果运算结果为0,则将该标签ID和分组存入栈G0中,如果运算结果为1,则将该标签ID和分组存入栈G1中;
S5:分组堆栈G0、G1非空时出栈;发送响应命令,则所有标签第a位结果值为0的标签返回响应;根据Ebga算法识别出所有碰撞标签第x,x+1位,将识别结果存入存储栈S中;
S6:当存储栈S非空时出栈,向每一个确定标签发生查询命令,如果仅有一个标签响应,执行步骤S7;
识别交互阶段:
S7:当阅读器成功识别到标签时,向该标签发送选择命令,标签检查计时器,若超时,则中断通信,进入休眠状态,没有超时就继续通信;然后阅读器对该标签进行读/写数据操作,最后发送休眠命令,将标签设置成休眠状态。
其中,在所述步骤S1中,查询命令为Req(*),用于匹配标签中任意位置编码;在所述步骤S5中,所述响应命令为ask(x),用于匹配二进制ID位中第x位为0的标签。
其中,在所述步骤S7中,所述选择命令为select/RW(ID),用于表示该标签和阅读器选中的传输数据。
其中,在所述步骤S7中,所述休眠命令为sleep(ID),用于令标签编码为ID的标签进入休眠状态,不再响应查询信息。
其中,在所述步骤S5中,所述Ebga算法具体内容为:根据查询命令的返回结果分析:
如果该标签处于栈G0中,且返回响应,则标签ID的第x位为0,第x+1位为0;若该标签不返回响应,则标签ID的第x位、第x+1位均为1;
如果该标签处于栈G1中,且返回响应,则标签ID的第x位为0,第x+1位为1;若该标签不返回响应,则标签ID的第x位为1,第x+1位为0。
上述方案中,本发明通过将标签碰撞位进行分组识别,减少了总的查询次数,加快了碰撞标签的识别处理速度,在相同条件下,碰撞标签的处理速度平均提高大约50%,缩短了识别时间;同时,查询请求二进制比特位数减少,降低了传输量,提高了算法的吞吐量。
应用一种增强二进制分组RFID防碰撞方法的碰撞系统,包括阅读器和若干个标签;其中:
所述阅读器内设置有运算处理单元、堆栈单元、存储栈单元、命令生成单元、命令发送单元、信息接收单元、识别码生成单元和读/写操作单元;其中:
所述堆栈单元用于构建分组堆栈G0、G1;
所述存储栈单元用于构建存储栈S;
所述命令生成单元用于阅读器生成各种命令;
所述命令发送单元用于阅读器向标签发送各种命令;
所述信息接收单元用于阅读器接收标签返回的信息;
所述识别码生成单元用于阅读器根据标签的碰撞位生成识别码;
所述运算处理单元用于阅读器内部的算法运算及对各个单元的控制处理;
所述读/写操作单元用于阅读器对标签进行读/写操作;
所述标签内设置有计时器、信息发送单元、命令接收单元、控制单元和信息存储单元;
其中:
所述计时器用于标签收到命令后的计时操作;
所述信息发送单元用于标签信息发送给阅读器;
所述命令接收单元用于标签接收阅读器的各种命令;
所述信息存储单元用于标签内部信息的存储;
所述控制单元用于根据阅读器的各种命令执行对应的操作。
其中,所述命令生成单元生成的命令包括查询命令、响应命令、选择命令、休眠命令和结束命令。
其中,所述查询命令为Req(*),用于匹配标签中任意位置编码;所述响应命令为ask(x),用于匹配二进制ID位中第x位为0的标签。
其中,所述选择命令为select/RW(ID),用于表示该标签和阅读器选中的传输数据。
其中,所述休眠命令为sleep(ID),用于令标签编码为ID的标签进入休眠状态,不再响应查询信息。
上述方案中,系统的执行流程具体为:
在预处理查询阶段:
阅读器通过堆栈单元初始化分组堆栈G0、G1,通过存储栈单元构建存储栈S,通过命令生成单元生成查询命令并由命令发送单元进行广播发送;
标签通过命令接收单元收到读取命令后计时器开始计时,并将标签ID信息由信息发送单元返回阅读器的信息接收单元;阅读器收到标签发来的信息,根据信息中碰撞位的情况由命令生成单元生成下一条指令;若阅读器没有收到任何信息,发送结束命令;若仅有一个标签响应,则直接进入识别交互阶段;若有两个或两个以上的碰撞位,则根据当前的标签ID二进制位碰撞状态,进入二进制分组查询阶段;
二进制分组查询阶段:
阅读器由识别码生成单元对所有的碰撞位进行筛选,组成新的识别码,若识别码为奇数位,则复制最后一位填充;将未碰撞位存入存储栈S中;若结果为0,则该标签碰撞位存入栈G0中,反之则存入栈G1中;
通过运算处理单元将识别码从左到右每两位生成一个分组,将所有的碰撞标签ID映射到每个分组上,并对于分组中的ID位作异或运算;如果运算结果为0,则将该标签ID和分组存入栈G0中,如果运算结果为1,则将该标签ID和分组存入栈G1中;
堆栈单元中,栈G0、栈G1非空时出栈;阅读器生成并发送响应命令,则所有标签第a位结果值为0的标签返回响应;在运算处理单元中,根据Ebga算法识别出所有碰撞标签第x,x+1位,将识别结果存入存储栈S中;
存储栈单元中,存储栈S非空时出栈,向每一个确定标签发生查询命令,如果仅有一个标签响应,则进入识别交互阶段;
识别交互阶段:
当阅读器成功识别到标签时,向该标签发送选择命令,标签通过控制单元检查计时器,若超时,则中断通信,进入休眠状态,没有超时就继续通信;然后阅读器通过读/写操作单元对该标签的进行读/写数据操作,即对信息存储单元内部数据进行修改,最后发送休眠命令,将标签设置成休眠状态。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
本发明提供的一种增强二进制分组RFID防碰撞方法及系统,通过将标签碰撞位进行分组识别,减少了总的查询次数,加快了碰撞标签的识别处理速度,在相同条件下,碰撞标签的处理速度平均提高大约50%,缩短了识别时间;同时,查询请求二进制比特位数减少,降低了传输量,提高了算法的吞吐量。
附图说明
图1为本发明所述方法流程示意图;
图2为本发明所述的Ebga算法示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示,一种增强二进制分组RFID防碰撞方法,包括预处理查询阶段、二进制分组查询阶段和识别交互阶段,其中:
预处理查询阶段:
S1:阅读器初始化分组堆栈G0、G1,存储栈S,广播发送查询命令;
S2:标签收到读取命令后开始计时,返回标签ID信息;阅读器收到标签发来的信息,根据信息中碰撞位的情况生成下一条指令;若阅读器没有收到任何信息,发送结束命令;若仅有一个标签响应,执行步骤S7;若有两个或两个以上的碰撞位,则根据当前的标签ID二进制位碰撞状态,进入二进制分组查询阶段;
二进制分组查询阶段:
S3:阅读器筛选出所有的碰撞位,组成新的识别码,若识别码为奇数位,则复制最后一位填充;将未碰撞位存入存储栈S中;
S4:对于识别码,从左到右每两位生成一个分组,将所有的碰撞标签ID映射到每个分组上,并对于分组中的ID位作异或运算;如果运算结果为0,则将该标签ID和分组存入栈G0中,如果运算结果为1,则将该标签ID和分组存入栈G1中;
S5:分组堆栈G0、G1非空时出栈;发送响应命令,则所有标签第a位结果值为0的标签返回响应;根据Ebga算法识别出所有碰撞标签第x,x+1位,将识别结果存入存储栈S中;
S6:当存储栈S非空时出栈,向每一个确定标签发生查询命令,如果仅有一个标签响应,执行步骤S7;
识别交互阶段:
S7:当阅读器成功识别到标签时,向该标签发送选择命令,标签检查计时器,若超时,则中断通信,进入休眠状态,没有超时就继续通信;然后阅读器对该标签进行读/写数据操作,最后发送休眠命令,将标签设置成休眠状态。
更具体的,在所述步骤S1中,查询命令为Req(*),用于匹配标签中任意位置编码;在所述步骤S5中,所述响应命令为ask(x),用于匹配二进制ID位中第x位为0的标签。
更具体的,在所述步骤S7中,所述选择命令为select/RW(ID),用于表示该标签和阅读器选中的传输数据。
更具体的,在所述步骤S7中,所述休眠命令为sleep(ID),用于令标签编码为ID的标签进入休眠状态,不再响应查询信息。
更具体的,如图2所示,在所述步骤S5中,所述Ebga算法具体内容为:根据查询命令的返回结果分析:
如果该标签处于栈G0中,且返回响应,则标签ID的第x位为0,第x+1位为0;若该标签不返回响应,则标签ID的第x位、第x+1位均为1;
如果该标签处于栈G1中,且返回响应,则标签ID的第x位为0,第x+1位为1;若该标签不返回响应,则标签ID的第x位为1,第x+1位为0。
在具体实施过程中,本发明通过将标签碰撞位进行分组识别,减少了总的查询次数,加快了碰撞标签的识别处理速度,在相同条件下,碰撞标签的处理速度平均提高大约50%,缩短了识别时间;同时,查询请求二进制比特位数减少,降低了传输量,提高了算法的吞吐量。
实施例2
更具体的,在实施例1的基础上,提供一种增强二进制分组RFID防碰撞系统,包括阅读器和若干个标签;其中:
所述阅读器内设置有运算处理单元、堆栈单元、存储栈单元、命令生成单元、命令发送单元、信息接收单元、识别码生成单元和读/写操作单元;其中:
所述堆栈单元用于构建分组堆栈G0、G1;
所述存储栈单元用于构建存储栈S;
所述命令生成单元用于阅读器生成各种命令;
所述命令发送单元用于阅读器向标签发送各种命令;
所述信息接收单元用于阅读器接收标签返回的信息;
所述识别码生成单元用于阅读器根据标签的碰撞位生成识别码;
所述运算处理单元用于阅读器内部的算法运算及对各个单元的控制处理;
所述读/写操作单元用于阅读器对标签进行读/写操作;
所述标签内设置有计时器、信息发送单元、命令接收单元、控制单元和信息存储单元;
其中:
所述计时器用于标签收到命令后的计时操作;
所述信息发送单元用于标签信息发送给阅读器;
所述命令接收单元用于标签接收阅读器的各种命令;
所述信息存储单元用于标签内部信息的存储;
所述控制单元用于根据阅读器的各种命令执行对应的操作。
更具体的,所述命令生成单元生成的命令包括查询命令、响应命令、选择命令、休眠命令和结束命令。
更具体的,所述查询命令为Req(*),用于匹配标签中任意位置编码;所述响应命令为ask(x),用于匹配二进制ID位中第x位为0的标签。
更具体的,所述选择命令为select/RW(ID),用于表示该标签和阅读器选中的传输数据。
更具体的,所述休眠命令为sleep(ID),用于令标签编码为ID的标签进入休眠状态,不再响应查询信息。
在具体实施过程中,系统的执行流程具体为:
在预处理查询阶段:
阅读器通过堆栈单元初始化分组堆栈G0、G1,通过存储栈单元构建存储栈S,通过命令生成单元生成查询命令并由命令发送单元进行广播发送;
标签通过命令接收单元收到读取命令后计时器开始计时,并将标签ID信息由信息发送单元返回阅读器的信息接收单元;阅读器收到标签发来的信息,根据信息中碰撞位的情况由命令生成单元生成下一条指令;若阅读器没有收到任何信息,发送结束命令;若仅有一个标签响应,则直接进入识别交互阶段;若有两个或两个以上的碰撞位,则根据当前的标签ID二进制位碰撞状态,进入二进制分组查询阶段;
二进制分组查询阶段:
阅读器由识别码生成单元对所有的碰撞位进行筛选,组成新的识别码,若识别码为奇数位,则复制最后一位填充;将未碰撞位存入存储栈S中;若结果为0,则该标签碰撞位存入栈G0中,反之则存入栈G1中;
通过运算处理单元将识别码从左到右每两位生成一个分组,将所有的碰撞标签ID映射到每个分组上,并对于分组中的ID位作异或运算;如果运算结果为0,则将该标签ID和分组存入栈G0中,如果运算结果为1,则将该标签ID和分组存入栈G1中;
堆栈单元中,栈G0、栈G1非空时出栈;阅读器生成并发送响应命令,则所有标签第a位结果值为0的标签返回响应;在运算处理单元中,根据Ebga算法识别出所有碰撞标签第x,x+1位,将识别结果存入存储栈S中;
存储栈单元中,存储栈S非空时出栈,向每一个确定标签发生查询命令,如果仅有一个标签响应,则进入识别交互阶段;
识别交互阶段:
当阅读器成功识别到标签时,向该标签发送选择命令,标签通过控制单元检查计时器,若超时,则中断通信,进入休眠状态,没有超时就继续通信;然后阅读器通过读/写操作单元对该标签的进行读/写数据操作,即对信息存储单元内部数据进行修改,最后发送休眠命令,将标签设置成休眠状态。
实施例3
更具体的,在实施例1、实施例2的基础上,如表1所示。本实施例以4个标签为例,其中每个标签使用8为编码信息,并结合表1对本发明的方法和原理予以说明。4个标签的ID分别为:A:01001100、B:01010101、C:01001011、D:01001110。
具体执行过程如下:
步骤S1:阅读器初始化分组堆栈G0、G1,存储栈S,广播发送Req(*)命令;
步骤S2:标签A、B、C、D开始计时,全部响应;阅读器根据Manchester编码原理处理接收到的数据,判断所有标签都有碰撞位,进入二进制分组识别阶段;
步骤S3:阅读器筛选出所有的碰撞位,组成新的识别码X3X4X5X6X7,新识别码是奇数位,填充末尾位,最终结果为:组成新的识别码X3X4X5X6X7X7,将未碰撞位010入栈S;
步骤S4:对于新识别码,从左至右每两位生成一个分组,分别为X3X4、X5X6、X7X7;选择碰撞标签ID,映射到每个分组上,并对于分组中的ID位作异或运算;如果运算结果为0,则将该标签ID和分组存入栈G0,如果运算结果为1,则将该标签ID和分组存入栈G1;
步骤S4.1:对于第一个分组X3X4:标签A映射结果为01,异或结果为1,存入分组栈G1中,同理计算标签B、C、D,异或结果为1,均存入分组栈G1中;最后可得分组栈中的结果为,G0:[(3,NULL)],G1:[(3,A|B|C|D)];
步骤S4.2:对于第二个分组X5X6:标签A、B、C、D映射结果分别为10、10、01、11,根据异或结果值,最后可得分组栈中的结果为,G0:[(3,NULL),(5,D)],G1:[(3,A|B|C|D),(5,A|B|C)];
步骤S4.3:对于第三个分组X7X7:标签A、B、C、D映射结果分别为00、11、11、00,根据异或结果值,最后可得分组栈中的结果为,G0:[(3,NULL),(5,D),(7,A|B|C|D)],G1:[(3,A|B|C|D),(5,A|B|C),(7,NULL)];
步骤S5.1:堆栈G0、G1出栈,G0:(7,A|B|C|D),G1:(7,NULL);检查碰撞位是第7位,是标签ID曼彻斯特编码最高位,所以碰撞位只有一位;阅读器发送ask(7)命令,标签A、D响应,则根据Ebga算法可知,标签A、B、C、D第7位分别为0、1、1、0,结果存入堆栈S;
步骤S5.2:堆栈G0、G1出栈,G0:(5,D),G1:(5,A|B|C);检查碰撞位是第5,6位;阅读器发送ask(5)命令,标签C响应,则根据Ebga算法可知,标签A、B、C、D第5,6位分别为10、10、01、11,结果存入堆栈S;
步骤S5.3:堆栈G0、G1出栈,G0:(3,NULL),G1:(3,A|B|C|D);检查碰撞位是第3,4位;阅读器发送ask(3)命令,标签A、C、D响应,则根据Ebga算法可知,标签A、B、C、D第5,6位分别为01、10、01、01,结果存入堆栈S;
步骤S6:堆栈S非空,依次出栈,标签检查计时器未超时,识别标签成功,协议结束。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种增强二进制分组RFID防碰撞方法,其特征在于,包括预处理查询阶段、二进制分组查询阶段和识别交互阶段,其中:
预处理查询阶段:
S1:阅读器初始化分组堆栈G0、G1,存储栈S,广播发送查询命令;
S2:标签收到读取命令后开始计时,返回标签ID信息;阅读器收到标签发来的信息,根据信息中碰撞位的情况生成下一条指令;若阅读器没有收到任何信息,发送结束命令;若仅有一个标签响应,执行步骤S7;若有两个或两个以上的碰撞位,则根据当前的标签ID二进制位碰撞状态,进入二进制分组查询阶段;
二进制分组查询阶段:
S3:阅读器筛选出所有的碰撞位,组成新的识别码,若识别码为奇数位,则复制最后一位填充;将未碰撞位存入存储栈S中;
S4:对于识别码,从左到右每两位生成一个分组,将所有的碰撞标签ID映射到每个分组上,并对于分组中的ID位作异或运算;如果运算结果为0,则将该标签ID和分组存入栈G0中,如果运算结果为1,则将该标签ID和分组存入栈G1中;
S5:分组堆栈G0、G1非空时出栈;发送响应命令,则所有标签第a位结果值为0的标签返回响应;根据Ebga算法识别出所有碰撞标签第x,x+1位,将识别结果存入存储栈S中;所述Ebga算法具体内容为:根据查询命令的返回结果分析:
如果该标签处于栈G0中,且返回响应,则标签ID的第x位为0,第x+1位为0;若该标签不返回响应,则标签ID的第x位、第x+1位均为1;
如果该标签处于栈G1中,且返回响应,则标签ID的第x位为0,第x+1位为1;若该标签不返回响应,则标签ID的第x位为1,第x+1位为0;
S6:当存储栈S非空时出栈,向每一个确定标签发生查询命令,如果仅有一个标签响应,执行步骤S7;
识别交互阶段:
S7:当阅读器成功识别到标签时,向该标签发送选择命令,标签检查计时器,若超时,则中断通信,进入休眠状态,没有超时就继续通信;然后阅读器对该标签进行读/写数据操作,最后发送休眠命令,将标签设置成休眠状态。
2.根据权利要求1所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞方法,其特征在于,在所述步骤S1中,查询命令为Req(*),用于匹配标签中任意位置编码;在所述步骤S5中,所述响应命令为ask(x),用于匹配二进制ID位中第x位为0的标签。
3.根据权利要求1所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞方法,其特征在于,在所述步骤S7中,所述选择命令为select/RW(ID),用于表示该标签和阅读器选中的传输数据。
4.根据权利要求1所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞方法,其特征在于,在所述步骤S7中,所述休眠命令为sleep(ID),用于令标签编码为ID的标签进入休眠状态,不再响应查询信息。
5.应用如权利要求4所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞方法的一种增强二进制分组RFID防碰撞系统,其特征在于,包括阅读器和若干个标签;其中:
所述阅读器内设置有运算处理单元、堆栈单元、存储栈单元、命令生成单元、命令发送单元、信息接收单元、识别码生成单元和读/写操作单元;其中:
所述堆栈单元用于构建分组堆栈G0、G1;
所述存储栈单元用于构建存储栈S;
所述命令生成单元用于阅读器生成各种命令;
所述命令发送单元用于阅读器向标签发送各种命令;
所述信息接收单元用于阅读器接收标签返回的信息;
所述识别码生成单元用于阅读器根据标签的碰撞位生成识别码;
所述运算处理单元用于阅读器内部的算法运算及对各个单元的控制处理;
所述读/写操作单元用于阅读器对标签进行读/写操作;
所述标签内设置有计时器、信息发送单元、命令接收单元、控制单元和信息存储单元;其中:
所述计时器用于标签收到命令后的计时操作;
所述信息发送单元用于标签信息发送给阅读器;
所述命令接收单元用于标签接收阅读器的各种命令;
所述信息存储单元用于标签内部信息的存储;
所述控制单元用于根据阅读器的各种命令执行对应的操作。
6.根据权利要求5所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞系统,其特征在于,所述命令生成单元生成的命令包括查询命令、响应命令、选择命令、休眠命令和结束命令。
7.根据权利要求6所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞系统,其特征在于,所述查询命令为Req(*),用于匹配标签中任意位置编码;所述响应命令为ask(x),用于匹配二进制ID位中第x位为0的标签。
8.根据权利要求6所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞系统,其特征在于,所述选择命令为select/RW(ID),用于表示该标签和阅读器选中的传输数据。
9.根据权利要求6所述的一种增强二进制分组RFID防碰撞系统,其特征在于,所述休眠命令为sleep(ID),用于令标签编码为ID的标签进入休眠状态,不再响应查询信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010616276.8A CN111860009B (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种增强二进制分组rfid防碰撞方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010616276.8A CN111860009B (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种增强二进制分组rfid防碰撞方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111860009A CN111860009A (zh) | 2020-10-30 |
CN111860009B true CN111860009B (zh) | 2023-05-09 |
Family
ID=72989860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010616276.8A Active CN111860009B (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种增强二进制分组rfid防碰撞方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111860009B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103208019A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-07-17 | 广西南宁市东森动力信息科技有限公司 | 适用于rfid系统的多叉树防碰撞算法 |
CN104134052A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-05 | 广东工业大学 | 一种基于自适应分组机制的rfid防碰撞方法 |
CN106650530A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-05-10 | 广西大学 | 适用于rfid系统的增强型四叉树防碰撞算法 |
CN108491741A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-04 | 吉林大学 | 一种基于四叉树的位仲裁查询树防碰撞方法 |
-
2020
- 2020-06-30 CN CN202010616276.8A patent/CN111860009B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103208019A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-07-17 | 广西南宁市东森动力信息科技有限公司 | 适用于rfid系统的多叉树防碰撞算法 |
CN104134052A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-05 | 广东工业大学 | 一种基于自适应分组机制的rfid防碰撞方法 |
CN106650530A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-05-10 | 广西大学 | 适用于rfid系统的增强型四叉树防碰撞算法 |
CN108491741A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-04 | 吉林大学 | 一种基于四叉树的位仲裁查询树防碰撞方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法;邓洁 等;《广东工业大学学报》;20090930;第72-76页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111860009A (zh) | 2020-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1914660B1 (en) | Query tree based tag identification method in RFID systems | |
KR101048612B1 (ko) | 알에프아이디 태그 충돌을 방지하기 위한 알에프아이디태그 인식 방법, 이를 이용한 알에프아이디 리더 및알에프아이디 태그 | |
US20080018431A1 (en) | Rfid Group Selection Method | |
EP1914659B1 (en) | Bi-slot tree based tag identification method in RFID systems | |
CN103020569A (zh) | 一种射频识别多标签防碰撞方法 | |
CN108491741B (zh) | 一种基于四叉树的位仲裁查询树防碰撞方法 | |
CN101840489A (zh) | 一种基于碰撞树的多标签识别防碰撞方法 | |
CN103902942B (zh) | 一种用于大容量多标签rfid系统的混合防碰撞方法 | |
CN103020568A (zh) | 基于标签id预处理的rfid防碰撞方法 | |
CN104331679B (zh) | 一种基于物理层网络编码的射频识别标签防冲突方法 | |
Su et al. | A New RFID Anti‐collision Algorithm Based on the Q‐Ary Search Scheme | |
CN101169818B (zh) | 一种基于时隙随机的射频识别过程的帧长度选择方法 | |
CN111027335B (zh) | 一种k比特连续碰撞位检测分裂树RFID标签防碰撞算法 | |
CN104794509A (zh) | 一种基于信息位编码的自适应搜索的rfid防碰撞方法 | |
CN111860009B (zh) | 一种增强二进制分组rfid防碰撞方法及系统 | |
CN107506674A (zh) | 基于时隙预测的aloha防碰撞方法 | |
Shakiba et al. | Fitted dynamic framed slotted ALOHA anti-collision algorithm in RFID systems | |
CN117113804A (zh) | 一种基于树分裂的rfid丢失标签识别方法 | |
CN110210266A (zh) | 一种五叉树搜索rfid防碰撞方法 | |
Kalache et al. | Performances comparison of RFID anti-collision algorithms | |
Jia et al. | Analysis of anti-collision protocols for RFID tag identification | |
CN103455783B (zh) | 一种基于低冗余搜索树的标签防碰撞方法 | |
Hakeem et al. | Novel modulo based Aloha anti-collision algorithm for RFID systems | |
Piramuthu | Adaptive framework for collisions in RFID tag identification | |
Charoenpanyasak et al. | Comparative analysis of RFID anti-collision algorithms in IoT applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |