RFID读写器如何解决同时读取多个标签时的冲突问题(图)

RFID读写器如何解决同时读取多个标签时的冲突问题

【摘要】 RFID技术是无线通信中的一项新应用。它主要是利用无线电波来传输或获取各种标签中的数据信息，但在实际应用中存在标签碰撞的问题。为了解决标签碰撞问题，读卡器需要选择特定的卡进行读写，这就是标签碰撞预防。对于芯片标签，业界已经应用了面向比特、面向时隙、比特与时隙结合等防冲突机制，以及ALOHA算法、查询树算法、冲突树算法等标签识别算法。 , 并开发了二叉树算法。.

关键词：RFID；多标签识别；防碰撞;

一、防碰撞机制

1.面向比特的防碰撞机制

该机制基于卡具有全球唯一序列号这一事实。例如，每张卡都有一个 32 位二进制序列号。卡号上的每一位数字要么是“0”，要么是“1”，任何两张卡的序列号总是有不同的值。这种方法可以确保在任何情况下都可以选择一张卡片。即使世界上所有同类型的牌都用于防撞，最多经过32个防撞循环后才能选择一张牌。

2.面向槽的防碰撞机制

时隙实际上是一个序列号。该序列号的取值范围由读者指定，可能的范围为1-1、1-2、1-4、1-8、1-16。当发生碰撞时，读卡器向射频场发送卡片调用命令。该命令指定时隙的范围，卡片随机选择指定范围内的一个数字作为自己的临时标识号。然后从筛选开始，筛选的号码与卡的临时识别号相同，卡被选中。如果数值范围内的所有号码都被筛选过，没有选卡rfid读写器有哪几部分组成，则随机抽选一张卡，选择一个临时识别号，直到叫到一张卡为止。

3.位槽组合防碰撞机制

4.在这种机制下，一方面，每张卡都有一个7字节的全球唯一序列号，另一方面，读卡器在防冲突过程中也采用了时隙调用的方法，但这里的编号不是卡随机选择的，而是卡唯一序列号的一部分。筛选的数值范围分为两种：0-1和0-15。取值范围为 0-15 时，每四位数字作为过滤依据。因为卡的序列号在世界上是唯一的，所以任何两张卡总是有一个连续的 4 位不同的二进制数，所以总是可以选择的。一张卡; 当取值范围为0-1时，相当于一种面向比特的防冲突机制。

二、算法

1.随机算法

ALOHA算法将响应时间划分为若干个等长的时隙，时隙长度不得小于读写器与标签交换数据的1倍

时间：几个时隙组成一个帧，每个标签在一帧内只能发送一次数据。在识别过程中，当一个时间间隔内有两个或多个标签时，随机选择标签发送数据。

阅读器将发送碰撞通知。标签收到通知后，会在下一帧中选择一个时隙发送，直到标签被阅读器识别。

2.树结构算法

以QT算法为例：在QT算法中，阅读器从查询队列中设置自己的前缀。如果发生冲突，它会在前缀中添加一个“0”和一个“1”，并将其添加到队列的末尾。重复上述过程，直到队列为空。QT算法简单，硬件成本低。但是在QT算法中，由于我们无法知道ID的分布，在扩展查询前缀时会产生大量无用的前缀，从而导致产生大量空闲时隙。另外，使用QT算法识别标签时会产生大量空闲前缀，导致算法效率低下。

3.曼彻斯特编码

当发生碰撞时，如果碰撞位置已知，该算法可以避免很多盲操作。这是需要曼彻斯特编码的地方。曼彻斯特编码使用上升沿表示 0，下降沿表示 1，在数据传输过程中不允许“无变化”状态。如果采用ASK调制方式，当两个或多个标签同时发送的数据比特值不同时，对应的曼彻斯特码的上升沿和下降沿相互偏移，接收到的子载波是不间断的情况，导致错误。可以确定碰撞位的位置。

参考：

[1] 周青，蔡明. 改进的RFID混合查询树防碰撞算法[J]．计算机工程与设计, 2012, 33(01):209-213.

[2][2]李萌，钱志宏rfid读写器有哪几部分组成，张旭，王义军。基于时隙预测的RFID防碰撞ALOHA算法[J]. 通讯学报, 2011, 32(12):43-50.

[3] 黄彪，邹传云，何毅，焦良玉。基于短时傅里叶变换的无芯片RFID多标签识别[J]. 制造自动化, 2021, 43(09):56-59+ 110