移動式UHF RFID閱讀器防碰撞問題研究與測試驗證

《移動式UHF RFID閱讀器防碰撞問題研究與測試驗證》是依託華東師範大學，由石春琦擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：移動式UHF RFID閱讀器防碰撞問題研究與測試驗證
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：石春琦
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

超高頻射頻識別（UHF RFID）系統中，移動式閱讀器與固定式相比，更容易進入密集閱讀器工作模式，產生閱讀器碰撞問題。本課題將研究移動式閱讀器產生碰撞問題的特點，在建立準確的碰撞模型基礎上，提出一種改進算法以提高系統的防碰撞性能。通過採用跳頻方法，並引入碰撞機率參數和退避機制，實現高信道利用率的多信道通信，進而有效提高系統識別標籤的吞吐率；另外，對ETSI 302 208-1協定定義的LBT占用信道方式進行了改進，通過增加對接收干擾信號強度的判斷，不僅解決了閱讀器-閱讀器碰撞問題，也有效避免了閱讀器-標籤碰撞，實現系統的高速識別。該算法通過FPGA實現，並在前期研發的測試平台上進行測試、驗證。本課題的預期研究成果將提供一套科學的碰撞建模方法，通過對算法的仿真、實現和測試驗證，為提高RFID系統的防碰撞性能提供理論基礎和實驗依據，推動UHF RFID系統的工程套用。

結題摘要

本課題針對移動式閱讀器產生的碰撞問題進行了研究。遵照ISO/18000-6C標準、EPC C1G2協定、歐洲規範ETSI 302 208-1和中國800/900MHz射頻識別套用技術規定，採用Simulink仿真工具搭建了移動式UHF RFID系統的多信道通信模型，分析移動式多標籤、多閱讀器不同場景下的碰撞類型，建立了較完善的防碰撞模型。提出的採用機率分布模型預測標籤數量以快速調整Q值的Q++算法和基於探測幀算法，可有效解決移動式多標籤識別系統中的閱讀器-標籤碰撞問題，使得標籤在密集場合識別速率提高10%以上；採用信道選擇和引入隨機功率變化控制算法，可有效解決閱讀器-閱讀器碰撞問題。提出的算法通過Xilinx Virtex4 xc4vx35 FPGA進行了硬體實現和測試，所搭建的測試平台具有靈活性高、可操作性強等優點。通過實際套用場景中的測試，表明所提出的防碰撞算法可在一定程度上解決不同類型的碰撞問題，提高標籤的識別效率，為提高移動式UHF RFID系統的防碰撞性能提供理論基礎和實驗依據，具有一定的實際套用推廣價值。