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时隙ALOHA法在RFID系统防碰撞问题中的应用
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时隙ALOHA法在RFID系统防碰撞问题中的应用
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（完整内容请下载后查看）ꢀ第 23 卷 ꢀ第 5 期
ꢀ2005 年 9 月
Vol. 23 , No. 5 ꢀ
Sep. 2005 ꢀ
应
用
科
学
学
报
JOURNAL OF APPLIED SCIENCES
(
)
ꢀꢀ文章编号 : 025528297 2005 0520489204
时隙 ALOHA 法在 RFID 系统防碰撞问题中的应用
胡建ꢀ , ꢀ李 ꢀ强 , ꢀ闵 ꢀ昊
(
)
复旦大学 专用集成电路与系统国家重点实验室 , 上海 200433
(
)
摘 ꢀ要 : 时隙 ALOHA 法是射频识别 RFID 系统中常用的防碰撞算法 ,该文在分析 RFID 系统识别过程后引进马尔
可夫链来为时隙 ALOHA 法建模 ,并根据此模型对时隙 ALOHA 法的性能进行分析 ,得到时隙数、RFID 系统中所含的
应答器数与识别成功率的关系 ,从而对实际应用提供理论指导.
关键词 : 时隙 ALOHA ; 射频识别 ; 防碰撞 ; 马尔可夫链
中图分类号 : TN45 ꢀꢀꢀ文献标识码 : A
Application of Slotted ALOHA to Anti2collision of RFID System
HU Jian2yun , ꢀLI Qiang , ꢀMIN Hao
(
)
State Key Laboratory of ASIC and System , Fudan University , Shanghai 200433 , China
Abstract : Slotted ALOHA is a commonly used protocol in anti2collision of RFID system. Having analyzed
RFID system’s identification process , Markov chain is introduced to model the slotted ALOHA. The model is
used to analyze performance of the slotted ALOHA , and find the relationship between success probability and
number of slots and tags in the RFID system , providing a guide for practical applications.
Key words : slotted ALOHA ; RFID ; anti2collision ; Markov chain
(
)
ꢀꢀ射频识别 radio frequency identification , RFID 技
术是近年来兴起的一门自动识别技术. 与传统的条
形码系统、接触式 IC 卡等不同 ,射频识别系统是利
用无线射频方式非接触供电 ,并进行非接触双向数
据通信 ,以达到识别并交换数据的目的. 同其他识别
系统相比 ,射频识别系统具有许多优点 ,随着集成电
路技术的发展与成熟 ,射频识别技术有着更广阔的
市场.
所需的能量 ,如同时钟脉冲和数据一样 ,是通过耦合
(
)
单元 非接触的 传输给应答器的. 而阅读器可以从
应答器上读数据 ,也可以向应答器写数据. 一台典型
(
)
的阅读器包含有高频模块 发送器和接受器 、控制
单元以及与应答器连接的耦合元件. 此外 ,许多阅读
器还都有附加的接口 ,以便将所获得的数据进一步
(
)
传输给另外的系统 个人计算机等 ,即数据处理子
系统.
一般来说 ,一个 RFID 系统由 3 部分组成 ,分别
是应答器、阅读器和数据处理子系统. 应答器放置在
要被识别的对象上 ,并且应答器是 RFID 系统中的
数据载体. 通常应答器由耦合元件以及微电子芯片
组成. 在阅读器的响应范围之外 ,应答器处于无源状
态. 通常 ,应答器没有自己的供电电源. 只是在阅读
器的响应范围之内 ,应答器才是有源的. 应答器工作
在 RFID 系统工作的时候 ,可能会有 1 个以上的
应答器同时处于阅读器的作用范围内 ,这样当有 2
个或 2 个以上的应答器同时发送数据的时候就会出
(
)
现数据的干扰 ,这个干扰被称为碰撞 collision ,其
结果将会导致一次传输的失败 ,因此必须制定适当
的通信方式. 一般在 RFID 系统中存在两种基本的
通信方式. 第一种通信形式 :从阅读器到应答器的数
收稿日期 :2004206225 ; ꢀ修订日期 :2004209209
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基金项目 :国家“863”高技术研究发展计划资助项目 2003AA1Z1280
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作者简介 :胡建ꢀ 1981 - ,男 ,上海人 ,硕士生 ,E2mail :hujy @fudan. edu. cn ;闵昊 1965 - ,男 ,上海人 ,教授 ,博导 ,hmin @fudan. edu. cn
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