RFID技術工作原理圖

       為使RFID讀寫器能順利完成其作用范圍內(nèi)的標簽標識、信息讀寫等操作，防止碰撞，RFID主要采用TDMA時分多路接入法，每個標簽在單獨的某個時隙內(nèi)占有信道與讀寫器進行通信。然而，在多讀寫器、多個電子標簽的系統(tǒng)中，信號之間的沖突與干擾在所難免，這會導致信息疊混，嚴重影響RFID的使用性能。信號之間的沖突分為標簽沖突和讀寫器沖突兩類，解決沖突的關鍵在于使用放碰撞算法。

       1. 標簽沖突

        當多個電子標簽處于同一個讀寫器的作用范圍時，在沒有采取多址訪問控制機制的情況下，信息的傳輸過程將產(chǎn)生干擾，這將導致信息讀取失敗。

      （1）隨機性解決方案

        對于標簽沖突，一般采用Aloha搜索算法。例如，目前高頻頻段的電子標簽都是用Aloha法來處理。Aloha法在一個周期性的循環(huán)中將數(shù)據(jù)不斷地發(fā)送給讀寫器，數(shù)據(jù)的傳輸時間只占有重復時間的很小部分，傳輸間歇長，標簽重復時間小，各標簽可在不同的時段上傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包傳送時不易發(fā)生碰撞。改進型的Aloha算法還可以對標簽的數(shù)量進行動態(tài)評估，并根據(jù)一定的優(yōu)化準則，自適應選取延遲的時間及幀長，顯著地提高了識別速度。由于同類型的電子標簽工作在同一頻率，共享同一個通信信道，Aloha算法中標簽利用隨機時間響應讀寫器的命令，其延遲時間和檢測時間是隨機分布的，是一種不確定的隨機算法。

      （2）確定性解決方案

        除隨機性方案外，還有一種確定性解決方案，主要用于超高頻頻段。確定性解決方案的基本思想是，讀寫器將沖突區(qū)域的標簽不斷劃分為更小的子集，根據(jù)標簽ID的唯一性來選擇標簽進行通信。在確定性解決方案中，最典型的是樹形搜索算法，這種算法由讀寫器發(fā)出請求命令，N個標簽同時響應造成沖突后，檢測沖突位置，逐個通知不符合要求的標簽退出沖突，最后一個標簽予以響應。余下的N-1個標簽重復上述步驟，經(jīng)過N-1次循環(huán)后，所有標簽訪問完畢。確定性解決方案的缺點是標簽識別速度較低。

       2. 讀寫器沖突

        在實際應用中，有時需要近距離布局多個RFID讀寫器，一個標簽同時接收到多個讀寫器的命令，從而導致讀寫器間相互干擾。

位沖突示意圖

        ??RFID讀寫器??沖突有兩種，一種是由多個讀寫器同時在相同頻段上運行而引起的頻率干擾，一種是由多個相鄰的讀寫器試圖同時與一個標簽進行通信而引起的標簽干擾。解決干擾最簡單的做法是，對相鄰的讀寫器分配在不同的頻率或時隙，而對物理上足夠分離的讀寫器分配在同一頻率或時隙。目前已提出的Colorwave算法提供了一個實時、分布式的MAC協(xié)議，該協(xié)議可以為讀寫器分配頻率與時隙，從而減少了讀寫器間的干擾。

        在ETSI標準中，讀寫器在同標簽通信前，每隔100ms探測一次數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)，采用載波偵聽的方式來解決讀寫器的沖突。在EPC標準中，在頻率譜上將讀寫器傳輸和標簽傳輸分離開，這樣讀寫器僅與讀寫器發(fā)生沖突，標簽僅與標簽發(fā)生沖突，簡化了問題。

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