摘要：无线射频(Radio Frequency Identification, RFID)技术是利用无线射频信号,通过读写器与附在目标载体的电子...无线射频(Radio Frequency Identification, RFID)技术是利用无线射频信号,通过读写器与附在目标载体的电子标签之间的信息交互,实现对目标载体进行非接触识别和自动跟踪,是一种新兴的、高级的自动识别技术。工作于超高频段的RFID系统识别距离远,操作快捷、能够实现多目标识别和移动目标识别,是目前识别技术的最高级技术。基于超高频RFID技术构建物联网系统往往需要将多个读写器同时工作于同一区域,这种多读写器环境势必会造成多读写器冲突,严重影响系统的性能,目前针对多读写器冲突的研究成果较少,因此,对UHF (Ultra High Frequency) RFID多读写器防冲突技术的研究具有重要的实际意义。本文具体分析了UHF RFID多读写器冲突的原因,并将其细分为频率干扰和标签冲突,在此基础上,深入研究UHF RFID系统的防冲突技术。首先,采用图着色算法与遗传算法相结合的方法以防止频率冲突和标签冲突。该静态预定义算法对读写器冲突建立图论模型,将读写器时隙分配问题转化为图论模型的K-顶点着色问题,优化遗传算法并用于求解图的K-顶点着色问题,求得最小时隙数和最优时隙分配方案,从而实现防止多读写器冲突。最后将算法应用于算例。实验结果表明该方法具有可行性和实用性,并能够有效地防止读写器冲突干扰。然后,针对反向散射系统,应用一种基于信干比的功率控制算法以防止多读写器冲突。在防冲突过程中,读写器依据信干比动态调整发射功率,以减少信号覆盖区域的冗余,从而最小化多读写器冲突。考虑到当发射功率更新至最大时仍可能达不到目标信干比的问题,设计一种新颖的退避算法,其退避时间映射于目标信干比迭代比例,以提高读写器占用信道的公平性。仿真结果表明,基于功率控制和退避算法的UHF RFID防冲突算法收敛速度快,能够有效减小覆盖区域的冗余,最小化了多读写器冲突,而且能够保证读写器的识别距离,提高了标签识别率。此外退避算法具有降低读写器功耗的性能,这对移动读写器尤其重要。本文最后就防冲突技术的下一步研究工作,提供了一些方法和思路,对于UHF RFID技术的发展,具有一定的研究价值。显示全部
