电子学报 ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (2): 307-314.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2017.02.007

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基于空闲时隙消除的超高频RFID防碰撞算法

苏健1,2, 谢良波2, 杨颖3, 文光俊2, 孟庆微4   

  1. 1. 南京信息工程大学计算机与软件学院, 江苏南京 210044;
    2. 电子科技大学通信与信息工程学院, 四川成都 611731;
    3. 成都理工大学管理科学学院, 四川成都 610059;
    4. 空军工程大学信息与导航学院 陕西西安 710077
  • 收稿日期:2015-09-11 修回日期:2015-12-29 出版日期:2017-02-25 发布日期:2017-02-25
  • 通讯作者: 苏健
  • 作者简介:谢良波,男,1986年1月出生于四川成都.电子科技大学通信与信息工程学院博士研究生.研究方向为无线射频识别技术、低功耗模拟/字数电路设计;杨颖,女,1994年11月出生于重庆长寿.成都理工大学管理科学学院本科生.研究方向为无线射频识别技术、RFID防碰撞算法;文光俊,男,1964年8月出生于四川南充.电子科技大学通信与信息工程学院博士生导师,主要研究方向为射频/微波/毫米波集成电路与系统、通信网络与宽带通信、新型电磁材料、无线传感器等技术领域;孟庆微,男,1980年出生于黑龙江安达.2007年获得空军工程大学硕士学位,2013年获得西北工业大学博士学位.研究方向为无线通信调制解调、压缩感知等.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61371047,No.61401499)

Idle Slots Elimination Based Anti-collision Algorithm for UHF RFID

SU Jian1,2, XIE Liang-bo2, YANG Ying3, WEN Guang-jun2, MENG Qing-wei4   

  1. 1. School of Computer and Software, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, Jiangsu 210044, China;
    2. School of Communications and Information Engineering, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu, Sichuan 611731, China;
    3. School of Management Science, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan 610059, China;
    4. Information and Navigation College, Air Force Engineering University, Xi'an, Shaanxi 710077, China
  • Received:2015-09-11 Revised:2015-12-29 Online:2017-02-25 Published:2017-02-25

摘要:

标签防碰撞是射频识别系统中的一项重要研究课题.为了进一步提高射频识别系统的性能和降低复杂度,提出了一种基于空闲时隙消除的二进制分裂算法.该算法在二进制分裂算法中引入了单比特状态标识位,在识别过程中,标签在ID数据传输之前先发送单比特随机信号,用于判定时隙是否碰撞,从而避免了冗余的信息传输.由于该算法彻底消除了传统二进制随机数分裂方法中的空闲时隙,因此节省了识别过程中的协调时间开销.最后通过理论分析和仿真结果证明:ISE-BS算法的吞吐率稳定在40.65%左右,时间效率稳定在32.46%左右,ISE-BS算法相比于现有的防碰撞算法性能更优.从实现的角度,比较了各个算法的浮点运算成本,结果显示提出的算法可以极大的降低系统复杂度.

关键词: 射频识别, 防碰撞, 吞吐率, 时间效率

Abstract:

Tag collision avoidance is a critical issue in RFID system.In order to further improve the performance of RFID system and reduce the computation complexity,an efficient idle slots elimination anti-collision algorithm based on binary splitting(ISE-BS) is proposed.In ISE-BS,one bit control flag signal is introduced to transmit before data exchange,where tag collision can be informed by control signal and the unnecessary data exchange between a reader and tags can be further avoided.Since the idle slots during BS algorithm are eliminated by ISE-BS,coordination transmission time of identification process is saved.Simulation results show that the proposed ISE-BS algorithm achieves throughput of 0.4065 and time efficiency of 0.3247,outperforms the existing anti-collision algorithms.To the view of implement,we compare the floating point operations(FLOP) cost of various algorithms.The results show that the proposed algorithm significantly reduces the system's complexity.

Key words: radio frequency identification, anti-collision, throughput, time efficiency

中图分类号: