论文部分内容阅读
无线射频识别(RFID)技术是近年来新兴的一项无线自动识别技术。它以非接触识别，识别速度快，功耗低等特点广泛应用于物流，门禁，图书馆和军需供应等各个领域。一个典型的RFID系统由阅读器和一定数目标签组成，阅读器通过发送无线射频识别信号读取标签中存储的物体标识信息，完成对物体的识别。
在RFID系统中，传输信息的冲撞问题是制约整个系统工作效率的关键问题。信息冲撞问题又分为标签信息碰撞问题和阅读器信息冲突问题(RCP)。标签信息碰撞问题指的是当阅读器发送读取命令后，由于标签共享无线信道，如果多个标签同时回复，返回的信号就会在阅读器处发生碰撞，使得阅读器无法正确接收和解调标签的信息，导致整个读取过程失败。阅读器的信息冲突问题指的是当相邻阅读器同时读取所辖范围内的标签时，信号会在其覆盖的交叠区域内产生相互干扰，导致该区域内受到干扰的标签无法响应任何阅读器的读取信息，使得阅读过程失败。因此，信息防冲撞问题成为当前RFID技术研究的热点问题。
本文重点研究了RFID系统中的传输信息防冲撞问题，内容主要包括标签信息防碰撞算法的研究和设计，阅读器信息防冲突协议的研究和设计，并在研究的基础上对提出的分布式阅读器防冲突DRA协议完成了硬件实现。论文的主要贡献可以分为以下几个部分：
1．研究了标签信息的碰撞问题，并提出了一种新的基于物理层和MAC层联合编码方式的MAC CODE协议和一种基于ISO 18000-6 TypeB标准的 Improved Binary Tree协议，将系统效率由现有国际标准的35％左右分别提高至83％和65％。相关技术已经申请了国家发明专利。
2．研究了阅读器信息冲突问题，并提出了基于集中控制方式的CC-RFID协议和基于分布式控制方式的DRA协议，仿真实验证明这两种协议显著的提高了系统的读取速度，增强了系统的稳定性，并且大大减小了系统的功率消耗，较好的解决了RCP问题。相关技术已经申请了国家发明专利和发表了学术论文。
3．在CC1100-PIC 的射频硬件平台上实现了所设计的分布式的DRA RCP协议，并对协议的功能进行了验证，为其在实际系统中的应用做了准备工作。
4．标签防碰撞算法，阅读器的防冲突协议将以提案的方式提交中国RFID标准工作组，作为具有自主知识产权的中国标准的参考。