CN113392947A - 一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法 - Google Patents

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刘昊
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Abstract

本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，属于标签检测领域。本发明采用多个RFID射频识别标签标记物品，有效地提高物品信息的存储空间，提高仓库管理的信息化、自动化程度；挑选有效哈希函数输出值，实现每个物品仅有一个RFID射频识别标签参与检测，避免同一物品由于多个标签参与检测而被重复检测，有效地提高检测的时间效率；采用多轮多次哈希映射，实现每个标签单独占用一个响应时隙，避免了标签间的干扰，有效地提高单轮检测的正确率；不需要RFID射频识别读写器通过广播RFID射频识别标签标识号的方式控制RFID射频识别标签进行响应，显著提高系统的保密性。本发明适用于仓储和物流等领域。

Description

一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法
技术领域
本发明属于标签检测领域，特别涉及一种多重RFID(Radio FrequencyIdentification)射频识别标签标记场景下的丢失标签的快速检测方法。
背景技术
随着经济的大力发展和电子商务的推广，仓储物流业的规模也越来越大。但随之而来的大规模仓库货物管理问题和高昂的管理成本制约着仓储物流的发展和进步，进而阻碍了社会生产效率提高、国民经济竞争力的增强和人民生活水平的进一步提高。
随着物联网技术的发展，RFID射频识别技术的应用场景得到了充分地扩展，例如用于仓库货物清单管理、供应链管理以及物品追踪和定位等。RFID技术用于管理仓储物流业，有效地提升了仓储物流业的信息化和智能化程度，极大的节约了人力成本，提升了管理效率。其中，利用RFID射频识别技术管理、监测存储货物一直是RFID领域的研究热点，通过用标签标记仓库内的货物可以有效监测货物状态，防止非法搬移或者盗窃的发生，极大地保护了业主的合法权益。如何实现高效可靠的标签检测技术一直以来都是研究热点，当下也不乏针对单标签标记货物的高效检测方法。由多重RFID射频识别标签标记，不仅提升了物品信息的存储空间，而且提高了物品定位的精度，还提高了物品监测的可靠性。但对于多重RFID射频识别标签标记物品的场景，检测物品是否丢失只需要检测货物上的其中一个标签即可，而现有的方法是基于全体RFID射频识别标签，会花费大量时间在重复检测一个已经确认状态的货物上。目前，针对多重射频识别标签标记物品的检测方法相关论文仅有一篇(Xin Xie等人的Fast Identification of Multi-Tagged Objects for Large-ScaleRFID Systems)，论文中提出一种基于布隆滤波器的RFID射频识别标签过滤方法，标记出特定的RFID射频识别标签，实现每个物品上仅有一个标签参与检测，但其方法时间效率较低，且需要RFID射频识别标签在检测时进行多次响应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，在保障丢失标签检测正确率的同时，进一步提高检测的时间效率。本发明能够避免花费大量时间重复确认已经确认过的物品，完成对被多重RFID射频识别标签标记的物品的监测，识别标签标记物品的丢失情况。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，通过将不同类别的物品信息写入不同的RFID射频识别标签并将RFID射频识别标签固定在物品上，实现多个标签标记同一物品。后端服务器联合RFID射频识别标签的标识号和随机种子的数值作为哈希函数的输入值，通过对哈希函数输出值的挑选，挑选出特定有效哈希函数输出值对应的RFID射频识别标签，实现每个物品仅有对应的一个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，避免同一物品上多个RFID射频识别标签参与检测，造成对同一物品的重复检测。本发明能够提高仓库管理的信息化、自动化程度，显著节约人力成本和货物的监管成本，有效防止仓库内非法移除和盗窃的发生，提高仓库物品的管理效率，解决仓储和物流等领域工程问题。
本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，包括如下步骤：
步骤一：物品信息写入RFID射频识别标签与RFID射频识别标签的安装。
对物品信息进行分类，再将不同类别的信息写入不同的RFID射频识别标签中，再将RFID射频识别标签固定在物品上。同时，在数据库中录入物品信息以及所包含的RFID射频识别标签的标识号，做到物品与RFID射频识别标签标识号的对应。
所述不同类别的信息包括物品生产厂商、物品类别、物品成分和物品规格。所述物品类别包括食品，原材料。
步骤二：后端服务器根据RFID射频识别标签标识号以及随机种子的数值，通过挑选特定有效的RFID射频识别标签哈希函数输出值，使每个物品上选出一个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，避免对同一物品上由于多标签造成的重复检测，进而显著缩短检测时间，提高检测效率。
步骤2.1：挑选初等有效哈希函数输出值。由于后端服务器在步骤一已经录入所有RFID射频识别标签的标识号，因此在后端服务器随机选择一个随机种子后，后端服务器联合随机种子数值和每个RFID射频识别标签的识别号作为哈希函数的输入值，计算出每个RFID射频识别标签对应的哈希函数输出数值。如果某一哈希函数输出数值满足这个数值下的RFID射频识别标签分属于不同物品上，则选此数值为初等有效哈希函数输出值。
步骤2.2：挑选有效哈希函数输出值。对于初等有效哈希函数输出值的第一个数值，直接保留作为有效哈希函数输出值，对应的RFID射频识别标签即为代表标签，代表标签所在的物品被标记。后续初等有效哈希函数输出值与第一个有效哈希函数输出值进行对比，若后续某一初等有效哈希函数输出值对应的物品与第一个有效哈希函数输出值对应物品不重合，则保留此初等有效哈希函数输出值，否则就删除此值。完成所有后续初等有效哈希函数输出值和第一个有效哈希函数输出值对比后，剩余的初等有效哈希函数输出值中最靠近第一个有效哈希函数输出值的初等有效哈希函数值作为第二个有效哈希函数输出值，则第二个有效哈希函数输出值对应的RFID射频识别标签即为代表标签，代表标签所在的物品被标记。重复上述过程，找到所有的有效哈希函数输出值。此处所讲的上述过程指的是后续初等有效哈希函数输出值与当前有效哈希函数输出值进行对比，若后续某一初等有效哈希函数输出值对应的物品与当前有效哈希函数输出值对应物品不重合，则保留此初等有效哈希函数输出值，否则就删除此值。完成所有后续初等有效哈希函数输出值和当前有效哈希函数输出值对比后，剩余的初等有效哈希函数输出值中最靠近当前有效哈希函数输出值作为下一个有效哈希函数输出值。
步骤2.3：通过步骤2.1和2.2的哈希函数输出值的挑选，使每个货物上选出一个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，避免对同一物品上由于多标签造成的重复检测，进而显著缩短检测时间，提高检测效率。
步骤三：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器通过多种子多轮映射建立代表标签与响应时隙的关系，实现代表标签与响应时隙一一映射，以便一轮响应便完成对所有代表标签的检测，降低响应时间，提高检测效率。
步骤3.1：代表标签与响应时隙关系建立。后端服务器初始化一个空白对应关系序列，然后随机选择一个随机种子后，后端服务器联合随机种子数值和每个代表标签的识别号作为哈希函数的输入值，计算出代表标签对应的哈希函数输出数值，此函数值作为在对应关系序列中的位置也是标签的响应时隙位置。如果在关系序列中，某一空白位置仅有一个代表标签对应，则在此位置记录此时随机种子的编号且对应的代表标签成功映射，否则此位置依旧保持空白。后端服务器继续随机挑选一个随机种子，重复上述过程直到为所有代表标签在对应关系序列中分配到位置。此处所述上述过程指后端服务器联合随机种子数值和剩余代表标签的识别号作为哈希函数的输入值，计算出代表标签的哈希函数输出数值。如果空白对应关系序列的某一位置仅有一个代表标签对应，则在此位置记录此时随机种子的编号且对应的代表标签成功映射，否则此位置依旧保持空白。
步骤3.2：通过步骤3.1关于代表标签与响应时隙关系建立，每个代表标签根据不同的种子进行哈希函数的计算，若哈希函数值对应位置的种子编号与此时使用的种子的编号一致，则说明代表标签采用了该种子并且映射到了该哈希函数值对应的响应时隙位置，由此实现了每个代表标签都有一个单独映射的时隙进行响应，避免了代表标签在响应时发生的相互干扰，减少了检测轮数，提高了检测效率。
步骤四：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器将随机种子、有效哈希函数输出值进行广播，然后继续广播代表标签与响应时隙关系。广播完成后，RFID射频识别读写器向RFID射频识别标签发出响应请求，然后等待RFID射频识别标签的响应。RFID射频识别标签接收到随机种子和有效哈希函数输出值，通过自身哈希函数计算判断是否属于代表标签，判定RFID射频识别标签属于代表标签后，在接收到响应请求后，代表标签根据代表标签与响应时隙的关系在指定的响应时隙进行响应。
步骤4.1：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器随机种子、有效哈希函数输出值以及代表标签与响应时隙关系进行广播。广播完成后，RFID射频识别读写器向RFID射频识别标签发出响应请求，然后等待RFID射频识别标签的响应。
步骤4.2：每个RFID射频识别标签根据接收到的随机种子联合自身的标识号进行哈希函数的计算，再把哈希函数计算结果和接收到的有效哈希函数输出值进行对比，确定RFID射频识别标签是否为代表标签。若计算结果属于有效哈希函数输出值则表明属于RFID射频识别代表标签，继续进行响应步骤，否则表明不为代表标签，则不参与后续响应步骤。
步骤4.3：判定RFID射频识别标签属于RFID射频识别代表标签后，在接收到响应请求后，代表标签根据代表标签与响应时隙关系在对应的响应时隙位置进行响应。每个代表标签仅响应一次，响应完毕后保持静默。
步骤五：RFID射频识别读写器接收到步骤四中RFID射频识别代表标签的响应后，将接收结果传回后端服务器，后端服务器将接收信息与本地计算的信息进行对比，判断RFID射频识别代表标签是否响应请求，进而检测RFID射频识别代表标签所在物品是否被盗。
步骤5.1：RFID射频识别读写器接收到步骤四中RFID射频识别代表标签的响应后，将接收结果传回后端服务器，RFID射频识别读写器接收来自RFID射频识别代表标签的响应后，将接收的响应时隙序列换为数值序列，若存在响应信号则根据信号强度将对应时隙置为对应信号强度的数值，若无信号则置为0。接收完毕后，将数值序列传回后端服务器。
作为优选，当将接收的响应时隙序列换为二进制序列，若存在响应信号则时隙置为1，若无信号则置为0。接收完毕后，将二进制序列传回后端服务器。
步骤5.2：后端服务器将接收到的数值序列和本地计算的期望数值序列对比，若发现序列相同位置的数值不同，判断对应位置的RFID射频识别代表标签没有响应，即对应的物品丢失，则后端服务器向管理人员发出警报。若不存在以上差异，则说明没有物品丢失，通知管理人员本次检测结束，一切正常。
步骤六：通过步骤一至步骤五，实现对由多个RFID射频识别标签标记物品的快速检测，提高仓库管理的信息化、自动化程度，大幅度节约人力成本和货物的监管成本，有效防止仓库内非法移除和盗窃的发生，提高仓库物品的管理效率。
有益效果：
1、本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，采用多个RFID射频识别标签标记物品，有效地提高物品信息的存储空间，提高仓库管理的信息化、自动化程度。
2、本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，采用挑选有效哈希函数输出值，实现每个物品仅有一个RFID射频识别标签参与检测，避免同一物品由于多个标签参与检测而被重复检测，有效地提高检测的时间效率。
3、本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，后端服务器通过多种子多轮映射建立代表标签与响应时隙的关系，避免了标签间的干扰，有效地提高了单次检测的有效率。
4、本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，不需要RFID射频识别读写器通过广播RFID射频识别标签标识号的方式控制RFID射频识别标签进行响应，显著提高系统的保密性。
附图说明
图1本发明公开的一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法的系统框图；
图2是多重RFID射频识别标签标记物品的场景模型；
图3是后端服务器端数据库样式；
图4是多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法流程图；
图5是简单场景下初等有效哈希函数值标定说明；
图6是简单场景下有效哈希函数值标定及代表标签标定说明；
图7是简单场景下代表标签响应位置确定方法说明；
图8是简单场景下无物品丢失响应检测对比说明；
图9是简单场景下存在物品丢失响应检测对比说明；
图10是无物品丢失下本发明与已有论文性能对比；
图11是存在物品丢失下本发明与已有论文性能对比。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明加以详细说明。同时也叙述了本发明技术方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
本发明在MATLAB中对系统进行搭建，以验证所提方法的可行性以及优势。根据RFID射频识别标准书EPC radio-frequency identity protocols Class-1 Generation-2UHF RFID Protocol for communication at 860MHz-960MHz定义，RFID射频识别读取器与RFID射频识别标签之间的通信速率为40.97比特/秒，其中RFID射频识别读取器到RFID射频识别标签的数据可以连续发送，而来自不同RFID射频识别标签的数据之间存在一个为265微秒的间隔，由此对于每个RFID射频识别标签响应RFID射频识别读取器请求的1比特响应时间长度就为0.29毫秒。在实施例，讨论每个物品被10个RFID射频识别标签标记，RFID射频识别标签总数在1000到5000，每个RFID射频识别标签有唯一标识号，实现检测场景内100到500个物品。
实施例1：
如图4所示，本实施例公开的多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，无物品丢失条件下，讨论RFID射频识别标签总数在1000到5000，每个物品被10个RFID射频识别标签标记，即检测物品数量为100到500，具体实现步骤如下：
步骤一：对于某一物品，将不同类别的信息分别写入10个不同的RFID射频识别标签中，再将这10个RFID射频识别标签固定在物品上，在后端服务器数据库中录入该物品信息以及所包含的RFID射频识别标签的标识号，做到物品与RFID射频识别标签标识号的对应。
步骤二：后端服务器根据RFID射频识别标签标识号以及随机种子的数值，通过挑选RFID射频识别标签哈希函数输出值，实现每个物品上选出一个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测。例如当检测物品数量为100时，挑选出100个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，不需要全部的1000个RFID射频识别标签都参与检测，避免对同一物品的重复检测；而当检测物品数量为500时，挑选出500个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，不需要全部的5000个RFID射频识别标签都参与检测，避免对同一物品的重复检测。
步骤三：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器通过多种子多轮映射建立代表标签与响应时隙的关系，实现代表标签与响应时隙一一映射，例如分配100个响应时隙给100个代表标签且每个时隙仅被一个RFID射频识别标签映射，时隙利用率为100％；分配500个响应时隙给500个代表标签且每个时隙仅被一个RFID射频识别标签映射，时隙利用率为100％。而相比之下，论文Fast Identification of Multi-Tagged Objectsfor Large-Scale RFID Systems所提方法仅有36.7％的时隙为单独映射，时隙利用率只有36.7％，即单次检测成功率仅有36.7％，需要进行多次响应才能对所有代表标签进行检测。本发明的时隙利用率可到100％，即一次响应便可对所有标签进行检测，提高了时间效率，也提高了单次检测率。
步骤四：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器将随机种子、有效哈希函数输出进行广播，然后继续广播代表标签与响应时隙关系。RFID射频识别读写器以二进制序列的形式进行广播并且发出响应请求，其中每比特的时间长度为24.4微秒。RFID射频识别标签在接收完毕后，判断是否被选中，若选中则在相应的位置进行1比特响应，响应时间长度为0.29毫秒，否则就不参与响应。
步骤五：RFID射频识别读写器接收到步骤四的RFID射频识别代表标签的响应后，将接收结果传回后端服务器，后端服务器将接收信息与本地计算的信息进行对比，判断RFID射频识别代表标签是否正常响应请求，进而检测RFID射频识别代表标签所在物品是否被盗。
步骤六：通过步骤一至步骤五实现对多个RFID射频识别标签标记物品的快速检测。图10对比了本发明方法和论文Fast Identification of Multi-Tagged Objects forLarge-Scale RFID Systems所提方法，由于无物品丢失，丢失物品检测正确率都为0且本发明方法所需时间更短，特别当系统中存在5000个RFID射频识别标签时，本发明方法的检测时间仅为所提论文方法检测时间的20％，极大的提高了检测的时间效率，实现快速检测。同时本发明提高仓库管理的信息化、自动化程度，大幅度节约人力成本和货物的监管成本，有效防止仓库内非法移除和盗窃的发生，提高仓库物品的管理效率。
为了便于理解本发明的内容，通过一个简单场景进行说明。在简单场景中，共有9个射频识别标签和3个物品，其中每个物品由3个RFID射频识别标签标记。在后端服务器，控制后端服务器发出检测请求后，后端服务器首先根据步骤一读取所有记录的RFID射频标签的识别号，将物品信息进行分为三类，生产厂商、物品成分和物品规格。对于某一物品，将这3种不同类别的信息分别写入3个不同的RFID射频识别标签中，如图2所示，例如物品1的生产厂商信息写入RFID射频识别标签1中，物品成分信息写入RFID射频识别标签2中，物品规格信息写入RFID射频识别标签3中，再将这3个RFID射频识别标签固定在物品1上。在后端服务器数据库中录入该物品信息以及所包含的RFID射频识别标签的标识号，如图3所示，例如后端服务器数据库中记录了物品1的信息以及物品1上包含的RFID射频识别标签的标识号，做到物品与RFID射频识别标签标识号的对应。后端服务器依据步骤二进行种子的挑选，得到有效哈希函数输出值，根据步骤三得到代表标签与响应时隙对应关系，然后将所述两类数据传输给RFID射频识别读写器。如图5所示，所有RFID射频识别标签在区间[1,5]进行哈希函数计算，挑选出的初等有效哈希函数输出值使得初等有效哈希函数输出值对应的RFID射频识别标签来自不同物品，例如初等有效哈希函数输出值1对应的唯一一个RFID射频识别标签来自于物品1，初等有效哈希函数输出值3对应的两个RFID射频识别标签来自于物品2和物品3。然后通过对各个初等有效哈希函数输出值的对比，筛选得到有效哈希函数输出值为1和3，对应的RFID射频识别标签3、4、7为代表标签，对应物品1、2、3。代表标签通过多轮多种子映射，得到代表标签与响应时隙的对应关系{s2,s1,s3}，使得代表标签和响应时隙建立一一映射的关系。RFID射频识别读写器和RFID射频识别标签根据步骤四进行通信，RFID射频识别读写器按照步骤四对RFID射频识别标签的响应信号进行转换并将转换后的序列传回后端服务器，后端服务器便可根据接收到的序列和本地计算序列进行对比，实现对被RFID射频识别标签标记的物品检测，如图8所示，接收到的序列为111，本地计算序列为111，两者一致说明无物品丢失，后端服务器报告检测结果。
实施例2：
如图4所示，本实施例公开的多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，存在2个物品丢失条件下，讨论RFID射频识别标签总数在1000到5000，每个物品被10个RFID射频识别标签标记，即检测物品数量为100到500，具体实现步骤如下：
步骤一：对于某一物品，将不同类别的信息分别写入10个不同的RFID射频识别标签中，再将这10个RFID射频识别标签固定在物品上，在后端服务器数据库中录入该物品信息以及所包含的RFID射频识别标签的标识号，做到物品与RFID射频识别标签标识号的对应。
步骤二：后端服务器根据RFID射频识别标签标识号以及随机种子的数值，通过挑选RFID射频识别标签哈希函数输出值，使每个物品上选出一个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测。例如当检测物品数量为100时，挑选出100个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，不需要全部的1000个RFID射频识别标签都参与检测，避免对同一物品的重复检测；而当检测物品数量为500时，挑选出500个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，不需要全部的5000个RFID射频识别标签都参与检测，避免对同一物品的重复检测。
步骤三：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器通过多种子多轮映射建立代表标签与响应时隙的关系，实现代表标签与响应时隙一一映射，例如分配100个响应时隙给100个代表标签且每个时隙仅被一个RFID射频识别标签映射，时隙利用率为100％；分配500个响应时隙给500个代表标签且每个时隙仅被一个RFID射频识别标签映射，时隙利用率为100％。而相比之下，论文Fast Identification of Multi-Tagged Objectsfor Large-Scale RFID Systems所提方法仅有36.7％的时隙为单独映射，即一轮代表标签响应可完成的检测率只有36.7％，需要进行多轮响应才能完成对所有代表标签的检测。本发明实现了时隙利用率为100％，只需要一轮代表标签响应便可完成对所有代表标签的检测，提高了时间效率。
步骤四：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器将随机种子、有效哈希函数输出进行广播，然后继续广播代表标签与响应时隙关系。RFID射频识别读写器以二进制序列的形式进行广播并且发出响应请求，其中每比特的时间长度为24.4微秒。RFID射频识别标签在接收完毕后，判断是否被选中，若选中则在相应的位置进行1比特响应，响应时间长度为0.29毫秒，否则就不参与响应。
步骤五：RFID射频识别读写器接收到步骤四的RFID射频识别代表标签的响应后，将接收结果传回后端服务器，后端服务器将接收信息与本地计算的信息进行对比，判断RFID射频识别代表标签是否正常响应请求，进而检测RFID射频识别代表标签所在物品是否发生被盗。
步骤六：通过步骤一至步骤五实现对多个RFID射频识别标签标记物品的快速检测。图11对比了本发明方法和论文Fast Identification of Multi-Tagged Objects forLarge-Scale RFID Systems所提方法，存在2个物品丢失，丢失物品检测正确率都为100％。由此可以得出在相同正确检测率下，由此可以得出在相同正确检测率下，本发明方法所需时间更短，特别当系统中存在5000个RFID射频识别标签时，本发明方法的检测时间仅为所提论文方法检测时间的20％，极大的提高了检测的时间效率，实现快速检测。同时本发明提高仓库管理的信息化、自动化程度，大幅度节约人力成本和货物的监管成本，有效防止仓库内非法移除和盗窃的发生，提高仓库物品的管理效率。
为了便于理解本发明的内容，通过一个简单场景进行说明。在简单场景中，共有9个射频识别标签和3个物品，其中每个物品由3个RFID射频识别标签标记，其中物品2丢失。在后端服务器，控制后端服务器发出检测请求后，后端服务器首先根据步骤一读取所有记录的RFID射频标签的识别号，将物品信息进行分为三类，生产厂商、物品成分和物品规格。对于某一物品，将这3种不同类别的信息分别写入3个不同的RFID射频识别标签中，如图2所示，例如物品1的生产厂商信息写入RFID射频识别标签1中，物品成分信息写入RFID射频识别标签2中，物品规格信息写入RFID射频识别标签3中，再将这3个RFID射频识别标签固定在物品1上。在后端服务器数据库中录入该物品信息以及所包含的RFID射频识别标签的标识号，如图3所示，例如后端服务器数据库中记录了物品1的信息以及物品1上包含的RFID射频识别标签的标识号，做到物品与RFID射频识别标签标识号的对应。后端服务器依据步骤二进行种子的挑选，得到有效哈希函数输出值，根据步骤三得到代表标签与响应时隙对应关系，然后将所述两类数据传输给RFID射频识别读写器。如图5所示，所有RFID射频识别标签在区间[1,5]进行哈希函数计算，挑选出的初等有效哈希函数输出值使得初等有效哈希函数输出值对应的RFID射频识别标签来自不同物品，例如初等有效哈希函数输出值1对应的唯一一个RFID射频识别标签来自于物品1，初等有效哈希函数输出值3对应的两个RFID射频识别标签来自于物品2和物品3。然后通过对各个初等有效哈希函数输出值的对比，筛选得到有效哈希函数输出值为1和3，对应的RFID射频识别标签3、4、7为代表标签，对应物品1、2、3。代表标签通过多轮多种子映射，得到代表标签与响应时隙的对应关系{s2,s1,s3}，使得代表标签和响应时隙建立一一映射的关系。RFID射频识别读写器和RFID射频识别标签根据步骤四进行通信，RFID射频识别读写器按照步骤四对RFID射频识别标签的响应信号进行转换并将转换后的序列传回后端服务器，后端服务器便可根据接收到的序列和本地计算序列进行对比，实现对被RFID射频识别标签标记的物品检测，如图9所示，接收到的序列为011，本地计算序列为111，两者存在差异说明有物品丢失，后端服务器报告检测结果并发出警报，报告物品2丢失。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：物品信息写入RFID射频识别标签与RFID射频识别标签的安装；
步骤二：后端服务器根据RFID射频识别标签标识号以及随机种子的数值，通过挑选特定有效的RFID射频识别标签哈希函数输出值，使每个物品上选出一个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，避免对同一物品上由于多标签造成的重复检测，进而显著缩短检测时间，提高检测效率；
步骤三：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器通过多种子多轮映射建立代表标签与响应时隙的关系，实现代表标签与响应时隙一一映射，提高响应时隙利用率以降低响应时间，提高监测效率；
步骤四：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器将随机种子、有效哈希函数输出值进行广播，然后继续广播代表标签与响应时隙关系；广播完成后，RFID射频识别读写器向RFID射频识别标签发出响应请求，然后等待RFID射频识别标签的响应；RFID射频识别标签接收到随机种子和有效哈希函数输出值，通过自身哈希函数计算判断是否属于代表标签，判定RFID射频识别标签属于代表标签后，在接收到响应请求后，代表标签根据代表标签与响应时隙的关系在指定的响应时隙进行响应；
步骤五：RFID射频识别读写器接收到步骤四中RFID射频识别代表标签的响应后，将接收结果传回后端服务器，后端服务器将接收信息与本地计算的信息进行对比，判断RFID射频识别代表标签是否正常响应请求，进而检测RFID射频识别代表标签所在物品是否发生被盗；
步骤六：通过步骤一至步骤五，实现对由多个RFID射频识别标签标记物品的快速检测，提高仓库管理的信息化、自动化程度，大幅度节约人力成本和货物的监管成本，有效防止仓库内非法移除和盗窃的发生，提高仓库物品的管理效率。
2.如权利要求1所述，一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，其特征在于，步骤一的实现方法为：
对物品信息进行分类，再将不同类别的信息写入不同的RFID射频识别标签中，再将RFID射频识别标签固定在物品上；同时，在数据库中录入物品信息以及所包含的RFID射频识别标签的标识号，做到物品与RFID射频识别标签标识号的对应。
3.如权利要求1所述，一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，其特征在于，步骤二的实现方法为：
步骤2.1：挑选初等有效哈希函数输出值；由于后端服务器在步骤一已经录入所有RFID射频识别标签的标识号，因此在后端服务器随机选择一个随机种子后，后端服务器联合随机种子数值和每个RFID射频识别标签的识别号作为哈希函数的输入值，计算出每个RFID射频识别标签对应的哈希函数输出数值；如果某一哈希函数输出数值满足这个数值下的RFID射频识别标签分属于不同物品上，则挑选此数值为初等有效哈希函数输出值；
步骤2.2：挑选有效哈希函数输出值；对于初等有效哈希函数输出值的第一个数值，直接保留作为有效哈希函数输出值，对应的RFID射频识别标签即为代表标签，代表标签所在的物品被标记；后续初等有效哈希函数输出值与第一个有效哈希函数输出值进行对比，若后续某一初等有效哈希函数输出值对应的物品与第一个有效哈希函数输出值对应物品不重合，则保留此初等有效哈希函数输出值，否则就删除此值；完成所有后续初等有效哈希函数输出值和第一个有效哈希函数输出值对比后，剩余的初等有效哈希函数输出值中最靠近第一个有效哈希函数输出值作为第二个有效哈希函数输出值，则第二个有效哈希函数输出值对应的RFID射频识别标签即为代表标签，代表标签所在的物品被标记；重复上述过程，找到所有的有效哈希函数输出值；此处所讲的上述过程指的是后续初等有效哈希函数输出值与当前有效哈希函数输出值进行对比，若后续某一初等有效哈希函数输出值对应的物品与当前有效哈希函数输出值对应物品不重合，则保留此初等有效哈希函数输出值，否则就删除此值；完成所有后续初等有效哈希函数输出值和当前有效哈希函数输出值对比后，剩余的初等有效哈希函数输出值中最靠近当前有效哈希函数输出值作为下一个有效哈希函数输出值；
步骤2.3：通过步骤2.1和2.2的哈希函数输出值的挑选，使每个货物上选出一个RFID射频识别标签作为代表标签参与检测，避免对同一物品上由于多标签造成的重复检测，进而显著缩短检测时间，提高检测效率。
4.如权利要求1所述，一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，其特征在于，步骤三的实现方法为：
步骤3.1：代表标签与响应时隙关系建立。后端服务器初始化一个空白对应关系序列，然后随机选择一个随机种子后，后端服务器联合随机种子数值和每个代表标签的识别号作为哈希函数的输入值，计算出代表标签对应的哈希函数输出数值，此函数值作为在对应关系序列中的位置也是标签的响应时隙位置。如果在关系序列中，某一空白位置仅有一个代表标签对应，则此位置记录下此时随机种子的编号且对应的代表标签成功映射，否则此位置依旧保持空白。后端服务器继续随机挑选一个随机种子，重复上述过程直到为所有代表标签在对应关系序列中分配到位置。此处所述上述过程指后端服务器联合随机种子数值和剩余代表标签的识别号作为哈希函数的输入值，计算出代表标签的哈希函数输出数值。如果空白对应关系序列的某一位置仅有一个代表标签对应，则此位置记录下此时随机种子的编号且对应的代表标签成功映射，否则此位置依旧保持空白；
步骤3.2：通过步骤3.1关于代表标签与响应时隙关系建立，每个代表标签根据不同的种子进行哈希函数的计算，若哈希函数值对应位置的种子编号与此时使用的种子的编号一致，则说明代表标签采用了该种子并且映射到了该哈希函数值对应的响应时隙位置，由此实现了每个代表标签都有一个单独映射的时隙进行响应，避免了代表标签在响应时发生的相互干扰，减少了检测轮数，提高了检测效率。
5.如权利要求1所述，一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，其特征在于，步骤四的实现方法为：
步骤4.1：RFID射频识别读写器与后端服务器相连，后端服务器随机种子、有效哈希函数输出值以及代表标签与响应时隙关系进行广播；广播完成后，RFID射频识别读写器向RFID射频识别标签发出响应请求，然后等待RFID射频识别标签的响应；
步骤4.2：每个RFID射频识别标签根据接收到的随机种子联合自身的标识号进行哈希函数的计算，再把哈希函数计算结果和接收到的有效哈希函数输出值进行对比，确定RFID射频识别标签是否为代表标签；若计算结果属于有效哈希函数输出值则表明属于RFID射频识别代表标签，继续进行响应步骤，否则表明不为代表标签，则不参与后续响应步骤；
步骤4.3：判定RFID射频识别标签属于RFID射频识别代表标签后，在接收到响应请求后，代表标签根据代表标签与响应时隙关系在对应的响应时隙位置进行响应。每个代表标签仅响应一次，响应完毕后保持静默。
6.如权利要求1所述，一种多重射频识别标签标记的丢失标签快速检测方法，其特征在于，步骤五的实现方法为：
步骤5.1：RFID射频识别读写器接收到步骤四中RFID射频识别代表标签的响应后，将接收结果传回后端服务器，RFID射频识别读写器接收来自RFID射频识别代表标签的响应后，将接收的响应时隙序列换为数值序列，若存在响应信号则根据信号强度将对应时隙置为对应信号强度的数值，若无信号则置为0；接收完毕后，将数值序列传回后端服务器；
作为优选，当将接收的响应时隙序列换为二进制序列，若存在响应信号则时隙置为1，若无信号则置为0；接收完毕后，将二进制序列传回后端服务器；
步骤5.2：后端服务器将接收到的数值序列和本地计算的期望数值序列对比，若发现序列相同位置的数值不同，判断对应位置的RFID射频识别代表标签没有响应，即对应的物品发生丢失，则后端服务器向管理人员发出警报；若不存在以上差异，则说明没有物品丢失，通知管理人员本次检测结束，一切正常。
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