RFID系统中多阅读器环境下防碰撞问题的研究

摘要

无线射频识别技术是自动识别技术中的一种非接触式的识别技术，具有其他识别技术不具备的很多优点，近年来得到了快速的发展，并且在多个领域有了广泛的应用。基于超高频RFID技术构建物联网系统往往需要多个阅读器同时工作于同一区域，这种多阅读器环境势必会造成多阅读器碰撞问题，严重影响系统的性能。因此，对超高频RFID多阅读器防碰撞技术的研究具有重要的实际意义。
　　本论文旨在针对上述问题，以密集模式下超高频RFID阅读器防碰撞技术作为研究对象，在深入分析目前的阅读器防碰撞技术原理与算法基础上，对不同解决思路的防碰撞算法进行了详尽的讨论与研究。以下是本文的主要研究内容：
　　（1）对国内外的各种阅读器防碰撞算法进行了详细的分类分析，并指出这些算法的优缺点。
　　（2）针对调度类型的阅读器防碰撞算法，通过分析阅读器的干扰范围以及RFID系统中的隐藏终端与暴露终端问题，提出更准确的协调范围的设定，能提高防碰撞算法的性能。
　　（3）研究基于多信道的调度类型阅读器防碰撞算法，提出了新的防碰撞算法：分布式自适应多信道阅读器防碰撞算法（DAMC）。该算法采用分布式设计，能适应存在移动阅读器的阅读器网络，相邻阅读器通过在控制信道交换信道信息，并通过阅读器重读机制来识别漏读的标签。
　　为了解决超高频RFID系统中的阅读器碰撞问题，本文根据已有的各种防碰撞算法，设计出了一种新的阅读器防碰撞算法。新算法使用频分复用技术和分布式设计。最后文本通过仿真实验证明新算法能有效的缓解阅读器碰撞问题，阅读器重读机制能提高标签的识别率，比之其他算法有更好的系统吞吐量。

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第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究工作

1.4 本文组织结构

第2章 碰撞的机理与防碰撞技术的分析

2.1 超高频RFID系统

2.1.1 RFID系统组成

2.1.2 阅读器的信号碰撞机理

2.2 阅读器防碰撞算法的分析

2.2.1 基于有效范围的防碰撞算法

2.2.2 基于调度的防碰撞算法

2.2.3 同时基于调度和有效范围的防碰撞算法

2.3 本章小结

第3章 分布式自适应多信道阅读器防碰撞算法

3.1 分布式协调算法的设定前提

3.1.1 隐藏终端和暴露终端

3.1.2 RFID系统中的俘获效应

3.1.3 协调范围的设定

3.2 DAMC算法的设计

3.2.1 先决条件

3.2.2 协议信息结构设计

3.2.3 DAMC算法思想

3.3 DAMC算法的实现

3.4 本章小结

第4章 仿真实验结果与数据的分析

4.1 防碰撞算法评价的方法和指标

4.2 仿真平台的选择与仿真实验采用的参数

4.3 仿真程序的实现

4.4 仿真的结果与评价

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

致谢

参考文献