基于多叉树的RFID标签防碰撞算法研究
发布时间：2021-06-19 16:29
射频识别技术（Radio Frequency Identification,RFID）是物联网核心部分,具有自动识别、读取信息迅速、信息存储量大、成本较低等优点。随着计算机与通信技术的快速发展,在未来RFID技术的使用将会更加的普及。RFID技术原理是阅读器与被识别的电子标签之间通过无线电波的方式在同一个信道里进行相互的通信,在通信的过程中如果在信道里有多个标签同时响应了阅读器时,那么此时标签被识别失败,这种情况称之为标签的碰撞。随着使用RFID技术场景中的标签数量的增多,标签之间产生的碰撞也会随之增多。因此,解决标签的碰撞,建立有效的防碰撞机制,成为国内外研究热点。在诸多标签的防碰撞算法中,确定性树型结构的防碰撞算法对电子标签能够完全识别,本文基于树形结构的多叉树防碰撞算法作为研究方向,主要介绍了RFID技术目前的使用和研究状况、RFID系统的组成结构及工作原理,几个典型的防碰撞算法,并在多叉树防碰撞算法的基础上做了如下改进:（1）通过对标签自适应识别算法的研究,对使用不同m叉树的改进的标签自适应识别算法（IACT）进行仿真实验,最终确定最优m叉树为四叉树。（2）使用数组存储方式代替...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RFID系统组成部件
6ROM时钟电路电源装置中央处理器信号处理模块电源射频震荡器控制模块解调器功率放大器过滤器电源装置天线射频模块图2.2电子标签的组成与功能模块电子标签内部主要有射频、控制和信息处理这三大模块，其中射频模块主要是解调作用；控制模块主要是对信息进行处理使得系统能够有序运行；信号处理模块对信号进行转换，实现与计算机系统的通信。电子标签种类繁多，能满足不同领域的需求。在读写距离较远时可以使用有源电子标签，在狭小空间中可以使用无源电子标签；也可以根据射频段的大小选择合适的标签，比如要求成本低和识读距离近可以使用低射频标签，在要求存储量高和识读距离远时可以使用超高频标签。2.1.2阅读器阅读器[42]是计算机后台系统与电子标签之间的一个中间者，通过向标签发射无线射频来获得电子标签的ID信息，并对读取的信息做相应的处理。计算机系统对会对阅读器发送来的信息进行存储、管理和控制，此信息是阅读器经过RS232/485、WLAN802.11接口传递的。向电子标签发送后台系统的下一步指令，实现与标签的双向数据通信。过程如下图2.3所示。图2.3阅读器工作流程1）阅读器的组成结构阅读器有基带控制模块和射频模块。射频模块主要功能如下。
9标签之间的双向的数据通信。图2.4阅读器与标签电感耦合示意图（2）电磁反向散射耦合使用雷达技术的电磁反向散射耦合会从阅读器天线发射带有交流电和时钟信号的电磁波，其中，一部分电磁波碰到标签后会携带标签信号传给阅读器，阅读器对信号进行放大等处理来提取电子标签信息，工作原理如下图2.5所示。计算机系统阅读器电子标签阅读器天线标签天线电磁波标签调制之后的反射波图2.5阅读器与标签电磁反向散射耦合2.1.5系统中各种编码类型在RFID系统中，编码是一项重要工作。一是为了确保阅读器与电子标签之间信号传输在稳定性、准确性以及安全性等方面的要求，需要对数据进行编码；二是RFID系统使用自动识别通信技术需要对信号进行编码、调制和解码。过程如下图2.6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的自适应多叉树防碰撞算法[J]. 王汉武,于涛. 计算机科学. 2018(11)
[2]动态帧时隙的二进制树RFID防碰撞算法研究[J]. 张小红,周伟辉. 系统仿真学报. 2018(03)
[3]一种改进的ALOHA防碰撞算法[J]. 史长琼,肖瑞强,吴丹. 计算机工程与应用. 2016(04)
[4]基于碰撞树的多周期RFID标签识别防碰撞算法研究[J]. 贾小林,冯全源,雷全水. 西南科技大学学报. 2014(01)
[5]RFID多路存取与防碰撞技术对比分析[J]. 贾永胜. 数字技术与应用. 2013(12)
[6]基于连续碰撞位探测的防碰撞算法研究[J]. 刘子龙,纪金水,刘彩虹,齐爱琴,张炜,陈秀萍. 电子学报. 2013(11)
[7]基于二进制的RFID防碰撞算法研究与改进[J]. 蒋霞,白铁成,郑洪江. 电脑知识与技术. 2013(09)
[8]物联网技术与应用研究[J]. 钱志鸿,王义君. 电子学报. 2012(05)
[9]改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法[J]. 苏恒阳,谭英丽. 计算机仿真. 2011(08)
[10]RFID防碰撞算法研究[J]. 王珏,刘陈. 微型机与应用. 2011(10)
博士论文
[1]面向RFID系统防碰撞算法及安全机制研究[D]. 王鑫.北京邮电大学 2015
[2]RFID多标签防碰撞算法研究及应用[D]. 岳克强.浙江大学 2014
[3]基于碰撞树的RFID多标签识别防碰撞算法研究[D]. 贾小林.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]物联网中一种基于树型结构的RFID防碰撞算法研究[D]. 包亚男.吉林大学 2017
[2]RFID应用中碰撞算法的研究与改进[D]. 赵超.成都理工大学 2017
[3]捕获效应环境下的RFID防碰撞算法研究[D]. 徐乐逊.广西大学 2014
[4]UHF RFID多标签防碰撞算法研究[D]. 郭洪圆.郑州大学 2014
[5]基于动态二进制RFID防碰撞算法的改进[D]. 陈飞宇.上海交通大学 2013
[6]RFID防碰撞算法研究[D]. 李青青.南昌航空大学 2012
[7]基于无源RFID标签防碰撞算法的研究[D]. 刘康.山东大学 2012
[8]RFID防碰撞技术研究[D]. 张博.东华大学 2010
本文编号：3238153
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RFID系统组成部件
6ROM时钟电路电源装置中央处理器信号处理模块电源射频震荡器控制模块解调器功率放大器过滤器电源装置天线射频模块图2.2电子标签的组成与功能模块电子标签内部主要有射频、控制和信息处理这三大模块，其中射频模块主要是解调作用；控制模块主要是对信息进行处理使得系统能够有序运行；信号处理模块对信号进行转换，实现与计算机系统的通信。电子标签种类繁多，能满足不同领域的需求。在读写距离较远时可以使用有源电子标签，在狭小空间中可以使用无源电子标签；也可以根据射频段的大小选择合适的标签，比如要求成本低和识读距离近可以使用低射频标签，在要求存储量高和识读距离远时可以使用超高频标签。2.1.2阅读器阅读器[42]是计算机后台系统与电子标签之间的一个中间者，通过向标签发射无线射频来获得电子标签的ID信息，并对读取的信息做相应的处理。计算机系统对会对阅读器发送来的信息进行存储、管理和控制，此信息是阅读器经过RS232/485、WLAN802.11接口传递的。向电子标签发送后台系统的下一步指令，实现与标签的双向数据通信。过程如下图2.3所示。图2.3阅读器工作流程1）阅读器的组成结构阅读器有基带控制模块和射频模块。射频模块主要功能如下。
9标签之间的双向的数据通信。图2.4阅读器与标签电感耦合示意图（2）电磁反向散射耦合使用雷达技术的电磁反向散射耦合会从阅读器天线发射带有交流电和时钟信号的电磁波，其中，一部分电磁波碰到标签后会携带标签信号传给阅读器，阅读器对信号进行放大等处理来提取电子标签信息，工作原理如下图2.5所示。计算机系统阅读器电子标签阅读器天线标签天线电磁波标签调制之后的反射波图2.5阅读器与标签电磁反向散射耦合2.1.5系统中各种编码类型在RFID系统中，编码是一项重要工作。一是为了确保阅读器与电子标签之间信号传输在稳定性、准确性以及安全性等方面的要求，需要对数据进行编码；二是RFID系统使用自动识别通信技术需要对信号进行编码、调制和解码。过程如下图2.6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的自适应多叉树防碰撞算法[J]. 王汉武,于涛. 计算机科学. 2018(11)
[2]动态帧时隙的二进制树RFID防碰撞算法研究[J]. 张小红,周伟辉. 系统仿真学报. 2018(03)
[3]一种改进的ALOHA防碰撞算法[J]. 史长琼,肖瑞强,吴丹. 计算机工程与应用. 2016(04)
[4]基于碰撞树的多周期RFID标签识别防碰撞算法研究[J]. 贾小林,冯全源,雷全水. 西南科技大学学报. 2014(01)
[5]RFID多路存取与防碰撞技术对比分析[J]. 贾永胜. 数字技术与应用. 2013(12)
[6]基于连续碰撞位探测的防碰撞算法研究[J]. 刘子龙,纪金水,刘彩虹,齐爱琴,张炜,陈秀萍. 电子学报. 2013(11)
[7]基于二进制的RFID防碰撞算法研究与改进[J]. 蒋霞,白铁成,郑洪江. 电脑知识与技术. 2013(09)
[8]物联网技术与应用研究[J]. 钱志鸿,王义君. 电子学报. 2012(05)
[9]改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法[J]. 苏恒阳,谭英丽. 计算机仿真. 2011(08)
[10]RFID防碰撞算法研究[J]. 王珏,刘陈. 微型机与应用. 2011(10)
博士论文
[1]面向RFID系统防碰撞算法及安全机制研究[D]. 王鑫.北京邮电大学 2015
[2]RFID多标签防碰撞算法研究及应用[D]. 岳克强.浙江大学 2014
[3]基于碰撞树的RFID多标签识别防碰撞算法研究[D]. 贾小林.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]物联网中一种基于树型结构的RFID防碰撞算法研究[D]. 包亚男.吉林大学 2017
[2]RFID应用中碰撞算法的研究与改进[D]. 赵超.成都理工大学 2017
[3]捕获效应环境下的RFID防碰撞算法研究[D]. 徐乐逊.广西大学 2014
[4]UHF RFID多标签防碰撞算法研究[D]. 郭洪圆.郑州大学 2014
[5]基于动态二进制RFID防碰撞算法的改进[D]. 陈飞宇.上海交通大学 2013
[6]RFID防碰撞算法研究[D]. 李青青.南昌航空大学 2012
[7]基于无源RFID标签防碰撞算法的研究[D]. 刘康.山东大学 2012
[8]RFID防碰撞技术研究[D]. 张博.东华大学 2010
本文编号：3238153
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3238153.html
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