大規(guī)模標(biāo)簽環(huán)境下RFID系統(tǒng)的識別效率研究.pdf

1、無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，它以射頻通信方式來實現(xiàn)無線非接觸式信息識別。隨著RFID技術(shù)不斷地發(fā)展，它所應(yīng)用范圍也愈加地廣泛。然而，RIFD技術(shù)中存在的問題也日益凸顯。例如，在閱讀器識別大量標(biāo)簽過程中存在標(biāo)簽沖突問題，以及由于標(biāo)簽距離閱讀器遠(yuǎn)近不一等原因而導(dǎo)致的捕獲效應(yīng)問題，由它們引起的標(biāo)簽誤讀或漏讀現(xiàn)

2、象會在一定程度上降低RFID系統(tǒng)的識別效率。解決標(biāo)簽沖突問題是提高RFID系統(tǒng)的識別效率關(guān)鍵，尤其是利用捕獲效應(yīng)的特點來提高RFID系統(tǒng)的識別效率已經(jīng)成為RFID技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點之一。
　　針對RFID系統(tǒng)中的標(biāo)簽沖突問題，本文著重分析了基于Aloha的算法，列舉了現(xiàn)有的一些標(biāo)簽估計算法并指出其存在的問題，最后基于動態(tài)幀時隙Aloha(Dynamic Frame Slot Aloha,DFSA)算法理論提出了適合大規(guī)模標(biāo)簽識別環(huán)

3、境的改進(jìn)的DFSA算法，提高了RFID系統(tǒng)的識別效率。(1)在大規(guī)模標(biāo)簽環(huán)境下，處于閱讀器工作范圍內(nèi)的標(biāo)簽數(shù)可能遠(yuǎn)大于初始幀長，傳統(tǒng)算法中初始幀長的設(shè)置方法并不合理，標(biāo)簽估計誤差會因此大幅增加，從而影響到算法中設(shè)置的最優(yōu)幀長值，最終降低系統(tǒng)的識別效率。本文提出一種初始幀長調(diào)整方法來解決這一問題，通過判斷初始幀中前若干個時隙的狀態(tài)來調(diào)整幀長，從而保證了初始幀長設(shè)置的合理性。(2)基于Aloha的算法是一類需要通過估計RFID系統(tǒng)中閱讀器射

4、頻場范圍內(nèi)的標(biāo)簽數(shù)來設(shè)置最優(yōu)幀長的算法。因此，提高標(biāo)簽估計的準(zhǔn)確性對最優(yōu)幀長的設(shè)置以及系統(tǒng)識別效率的提高至關(guān)重要。捕獲效應(yīng)的存在導(dǎo)致現(xiàn)有的一些算法并未取得很好的估計效果，而且系統(tǒng)的識別效率并不高。本文充分考慮了捕獲效應(yīng)對標(biāo)簽估計的影響問題，利用其特點來提高標(biāo)簽識別的效率。并通過把最小均方誤差方法運用到標(biāo)簽估計中，同時估計待識別標(biāo)簽數(shù)和捕獲效應(yīng)的發(fā)生概率。此外，還根據(jù)貝葉斯估計的相關(guān)理論，通過采用不同的代價函數(shù)，推導(dǎo)出三種不同形式的貝葉斯