Algoritmo anticolisión RFID UHF

Colisión de múltiples etiquetas: hay múltiples etiquetas en el campo de acción del lector. Cuando más de dos etiquetas envían datos al mismo tiempo, habrá colisión de comunicación e interferencia de datos (colisión).

Para evitar estos conflictos, es necesario configurar ciertos comandos relacionados en el sistema de identificación por radiofrecuencia para resolver el problema del conflicto. Estos comandos se denominan comandos o algoritmos anticolisión. Se divide en los dos tipos siguientes: algoritmo determinista basado en un mecanismo de sondeo determinista y algoritmo no determinista basado en un mecanismo aleatorio (principalmente el algoritmo ALOHA).

El algoritmo ALOHA es un método de acceso aleatorio. La idea básica es adoptar la forma en que la etiqueta habla primero. Cuando la etiqueta electrónica RFID ingresa al área de reconocimiento del lector, enviará automáticamente su propio número de identificación al lector UHF. Durante el proceso de envío de datos desde la etiqueta, si también se envían datos de otras etiquetas, se producirán señales superpuestas, lo que provocará colisiones. El lector detecta si hay un conflicto en la señal recibida. Una vez que ocurre un conflicto, el lector enviará un comando para detener el envío de la etiqueta y esperará un período de tiempo antes de reenviarlo para reducir el conflicto.

1. Algoritmo ALOHA puro

En el algoritmo ALOHA puro, si el dispositivo de lectura-escritura detecta que hay interferencia mutua en las señales, el lector-escritor enviará un comando a la etiqueta para que deje de transmitir señales al lector-escritor; después de que la etiqueta reciba la señal de comando, dejará de enviar información y entrará en el estado de espera durante un período de tiempo aleatorio, y solo después de que haya transcurrido el período de tiempo la información se enviará nuevamente al Lector RFID. La duración del segmento de tiempo de espera de cada etiqueta electrónica RFID es aleatoria y el tiempo para enviar la señal al lector nuevamente también es diferente, para reducir la posibilidad de colisión.

Cuando el lector UHF reconoce con éxito una determinada etiqueta, inmediatamente emitirá un comando a la etiqueta para que entre en estado inactivo. Las otras etiquetas siempre responderán a los comandos emitidos por el lector y enviarán información repetidamente al lector. Cuando se reconocen las etiquetas, entrarán en un estado inactivo una por una hasta que el lector reconozca todas las etiquetas. El proceso del algoritmo finaliza solo después de que se seleccionan las etiquetas en la región. No habrá colisión en el envío de tramas y se puede analizar que la probabilidad P de envío exitoso está relacionada con la tasa de rendimiento y la cantidad de datos contenidos.

Características: longitud del paquete (igual longitud), gran área de conflicto, implementación simple, adecuada para escenarios con baja densidad de transmisión de paquetes

Resumen: cuando se detecta un conflicto, ingrese al estado de espera, espere un período de tiempo aleatorio y luego envíe

2. Franja horaria ALOHA

El algoritmo ranurado ALOHA divide el tiempo en múltiples intervalos de tiempo discretos, la longitud de cada intervalo de tiempo es igual o ligeramente mayor que un cuadro y la etiqueta solo puede enviar datos al comienzo de cada intervalo de tiempo. De esta manera, las etiquetas se envían con éxito o colisionan por completo, evitando colisiones parciales en el algoritmo ALOHA puro, reduciendo a la mitad el período de colisión y mejorando la utilización del canal. El algoritmo ranurado ALOHA requiere que el lector calibre el tiempo de las etiquetas en su área de identificación. Debido a que la etiqueta solo transmite datos en un intervalo de tiempo determinado, la frecuencia de colisión de este algoritmo es solo la mitad de la del algoritmo ALOHA puro, pero el rendimiento del rendimiento de datos del sistema se duplicará.

Características: El área de conflicto se limita al intervalo de tiempo, recepción correcta: sin conflicto, verificación correcta, colisión: error de recepción, intervalo de tiempo vacío

Resumen: divida el canal en varios intervalos de tiempo (mayores o iguales a una trama), cada terminal solo puede comenzar a transmitir información en cada intervalo de tiempo, el área de conflicto se limita al intervalo de tiempo y el resultado solo es éxito y colisión. (fallo), el rendimiento de ALOHA ranurado es el doble que el de ALOHA puro.

3. Franja horaria de encuadre ALOHA

En el algoritmo de intervalo de tiempo de encuadre, el tiempo se divide en múltiples intervalos de tiempo discretos y la etiqueta electrónica solo puede comenzar a transmitir información al comienzo del intervalo de tiempo. El lector/escritor envía comandos de consulta en un ciclo de cuadros. Cuando la etiqueta electrónica recibe el comando de solicitud del lector, cada etiqueta envía información al lector seleccionando aleatoriamente un intervalo de tiempo. Si un intervalo de tiempo solo se selecciona mediante una etiqueta única, el lector Honglu recibe con éxito la información transmitida por la etiqueta en este intervalo de tiempo y la etiqueta se identifica correctamente. Si dos o más etiquetas eligen el mismo intervalo de tiempo para enviar, se producirán conflictos y el lector no podrá identificar correctamente estas etiquetas que envían información al mismo tiempo. El proceso de reconocimiento de todo el algoritmo se repetirá de esta manera hasta que se reconozcan todas las etiquetas.

Características: La disadva

La ventaja de este algoritmo es que cuando el número de etiquetas es mucho mayor que el número de intervalos de tiempo, el tiempo para leer las etiquetas aumentará considerablemente; cuando el número de etiquetas es mucho menor que el número de espacios de tiempo, se desperdiciarán espacios de tiempo.

Resumen: varios intervalos de tiempo forman un marco y todas las etiquetas seleccionan intervalos de tiempo para enviar en el marco.

Modelo binomial del algoritmo ALOHA

Algoritmo de búsqueda de árbol binario: el algoritmo de búsqueda de árbol binario lo controla el lector. La idea básica es dividir continuamente las etiquetas electrónicas que causan colisiones y reducir la cantidad de etiquetas a buscar en el siguiente paso hasta que solo una etiqueta electrónica responda.

Idea básica: después de que varias etiquetas ingresan al lugar de trabajo del lector, el lector envía un comando de consulta con restricciones y las etiquetas que cumplen con las restricciones responden. Si ocurre una colisión, modifique las restricciones de acuerdo con el bit donde ocurrió el error y envíe los comandos de consulta nuevamente hasta que se encuentre una respuesta correcta y se completen las operaciones de lectura y escritura en la etiqueta. Repita las operaciones anteriores para las etiquetas restantes hasta que se completen las operaciones de lectura y escritura para todas las etiquetas.