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RFID防碰撞算法的研究
作者：吴可张萌冯菁来源：《硅谷》2011年第10期
摘要：高效的防碰撞算法是对于射频识别（RFID）系统是至关重要的的。对防碰撞的常用算法ALOHA算法和二进制树算法做详细的研究，比较其优缺点，并提出一种改进的RFID防碰撞算法。
关键词：RFID；防碰撞；ALOHA算法；二进制树形算法
中图分类号：TP3016文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0520102－02
0引言
RFID（RadioFreque
cyIde
tificatio
），即射频识别，是20世纪90年代兴起的非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID系统主要由应答器和阅读器两个核心部分组成。RFID系统工作时，经常会有多个标签同时处于阅读器的工作范围内，当多个标签同时向阅读器发送识别信息时，由于阅读器与所有标签共用同一个无线信道，所以在标签发送信息过程中会发生碰撞，造成标签信息相互干扰，使得阅读器无法正常接收和识别标签。解决此碰撞的方法称为防碰撞算法。
在RFID系统中防碰撞算法主要有三种方法：空分多址（SDMA）法、频分多址（FDMA）法、时分多址（TDMA）法。在解决RFID碰撞时主要是使用时分多址（TDMA）法，TDMA法又可以分为两大类：一类是基于ALOHA的不确定性（或称概率性）算法，另一类是基于二叉树的确定性算法。基于ALOHA的不确定性算法最大的缺点是容易出现标签存在但不能被识别的情况。基于二叉树的确定性算法虽然解决了这种情况，但也存在着识别周期长、标签能耗大的问题。
文中将对ALOHA算法和二进制树形算法进行详细研究，针对防碰撞算法都存在防碰撞处理平均时长，防碰撞平均速度慢的问题，提出了一种高效的标签防碰撞方法。
1RFID系统中防碰撞算法
11ALOHA算法
ALOHA系统采用无规则的时分多址，或叫随机多址。ALOHA算法采取“标签先发言”的方式，即标签一进入阅读器的作用区域就自动向阅读器发送其自身的信息。在标签发送数据的过程中，若有其它标签也在发送数据，那么将会导致冲突。阅读器检测接收到的信号有无冲
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突，一旦检测到冲突，阅读器就发送命令让标签先停止发送，随机等待一段时间后再重新发送以减少冲突。ALOHA算法的数据传送和碰撞过程如图1所示。
ALOHA算法的主要特点是各个标签发射时间是完全随机的，当工作范围内标签的数量不多时ALOHA算法可以很好的工作。缺点就是数据帧发送过程中冲突发生的概率很大，冲突周期是，而且标签不能自己检测冲突，只能通过接收阅读器的命令判r