專利名稱：一種rfid超并發(fā)信號(hào)實(shí)時(shí)性自適應(yīng)檢測(cè)處理方法
一種RFID超并發(fā)信號(hào)實(shí)時(shí)性自適應(yīng)檢測(cè)處理方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種采用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)信號(hào)處理技術(shù)的RFID超并發(fā)信號(hào)實(shí)時(shí)性自適應(yīng)檢測(cè)處理方法。
背景技術(shù)：
無線射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequency Identification, RFID)是從二十世紀(jì) 90 年代興起的一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性進(jìn)行非接觸雙向通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，RFID技術(shù)在諸如物流、倉儲(chǔ)等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，具有很好的應(yīng)用前景。，然而還存在許多因素制約著RFID技術(shù)的全面推廣、普遍應(yīng)用和快速發(fā)展。例如 RFID標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化問題、成本問題、數(shù)據(jù)處理能力問題、安全性問題以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾詥栴}等等。其中，RFID數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾詥栴}是制約RFID發(fā)展的重要因素之一，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣程度。
影響數(shù)據(jù)傳輸完整性主要有兩個(gè)方面，一方面是來自外界的干擾，另一方面則是來自RFID系統(tǒng)本身。由于標(biāo)簽與閱讀器之間的數(shù)據(jù)經(jīng)過空間信道進(jìn)行傳輸，因此，空間信道所面臨的干擾問題同樣會(huì)出現(xiàn)在閱讀器與標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸過程。例如障礙物的阻擋反射和金屬外殼的屏蔽作用等。這種干擾將可能導(dǎo)致閱讀器發(fā)送錯(cuò)誤的命令，或使標(biāo)簽的工作狀態(tài)混亂。而RFID自身的干擾則是由以下原因造成的RFID系統(tǒng)工作范圍內(nèi)存在多個(gè)閱讀器，且它們的作用范圍出現(xiàn)重疊；或是閱讀器的作用范圍內(nèi)存在多個(gè)標(biāo)簽，且它們同時(shí)向閱讀器返回?cái)?shù)據(jù)。前者稱為閱讀器碰撞，后者稱為標(biāo)簽碰撞，也即是多目標(biāo)識(shí)別問題。 由于閱讀器的功能比標(biāo)簽強(qiáng)得多；所以，相對(duì)而言，標(biāo)簽的碰撞問題更難于解決。
標(biāo)簽的碰撞，使標(biāo)簽無法識(shí)別，其所攜帶的信息也將無法讀取，這將大大的降低標(biāo)簽的識(shí)別率。而識(shí)別率偏低將導(dǎo)致業(yè)務(wù)處理復(fù)雜化(像如何判斷、剔除未識(shí)別的物品、如何處理重復(fù)識(shí)別、怎樣處理失效標(biāo)簽等問題)，這是困擾RFID技術(shù)應(yīng)用推廣的關(guān)鍵因素之一。發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有的沖突檢測(cè)方法大多基于靜態(tài)RFID網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，不具有自適應(yīng)修改RFID網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮攸c(diǎn)。本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)時(shí)性更強(qiáng)、可靠性和真實(shí)性更高的一種RFID超并發(fā)信號(hào)實(shí)時(shí)性自適應(yīng)檢測(cè)處理方法。
本發(fā)明方法內(nèi)容包括本發(fā)明提出一種基于負(fù)載平衡的分布式RFID超并發(fā)信號(hào)實(shí)時(shí)性自適應(yīng)檢測(cè)處理方法。該方法基于負(fù)載平衡，采用一種分布式檢測(cè)與調(diào)度策略，針對(duì)RFID網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化，采用自適應(yīng)調(diào)度機(jī)制，隨機(jī)、由讀卡器驅(qū)動(dòng)的防沖突方法，它可自適應(yīng)于讀卡器識(shí)別范圍內(nèi)讀卡器和標(biāo)簽數(shù)量的變化，并根據(jù)標(biāo)簽數(shù)量動(dòng)態(tài)調(diào)整鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。
本發(fā)明方法的主要步驟如下(1)初始化在一個(gè)已經(jīng)存在的RFID網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)讀卡器和網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)簽根據(jù)讀卡器的發(fā)射功率大小分別建立各自鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。(2)新讀卡器動(dòng)態(tài)加入在一個(gè)已經(jīng)存在的RFID網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)有一個(gè)新的讀卡器準(zhǔn)備加入該網(wǎng)絡(luò)并將對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索時(shí)，該讀卡器向該網(wǎng)絡(luò)廣播一個(gè)請(qǐng)求信息，并告知RFID網(wǎng)絡(luò)該讀卡器的負(fù)載為0 ；根據(jù)該讀卡器周邊的標(biāo)簽功率情況，動(dòng)態(tài)修改該讀卡器鄰居負(fù)載向量列表；根據(jù)該讀卡器發(fā)射功率覆蓋范圍，建立該讀卡器與周圍標(biāo)簽之間的標(biāo)簽綁定列表；在下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期，標(biāo)簽將向其鄰居讀卡器，包括新加入的讀卡器，報(bào)告其標(biāo)簽綁定列表。(3)新標(biāo)簽加入當(dāng)一個(gè)新的標(biāo)簽準(zhǔn)備加入這個(gè)RFID網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將一直等待至下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期，在等待期間，該標(biāo)簽偵聽到其鄰居讀卡器的輪詢信息，根據(jù)鄰居讀卡器的負(fù)載信息，該標(biāo)簽主動(dòng)定義其鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。在下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期到來后，該標(biāo)簽將可以自適應(yīng)加入RFID網(wǎng)絡(luò)。(4)標(biāo)簽離開RFID網(wǎng)絡(luò)如果標(biāo)簽需要離開該RFID網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期之后，RFID網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)讀卡器和標(biāo)簽自動(dòng)獲得更新數(shù)據(jù)，讀卡器和標(biāo)簽的負(fù)載、鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表自動(dòng)更新。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)采用分布式檢測(cè)與調(diào)度策略，提高RFID網(wǎng)絡(luò)靈活性；
(2)采用基于負(fù)載平衡、自適應(yīng)調(diào)度機(jī)制，動(dòng)態(tài)修改RFID網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?br> (3)本發(fā)明適用工業(yè)自動(dòng)化各個(gè)領(lǐng)域，易于擴(kuò)展，提高數(shù)據(jù)采集速度，使信號(hào)處理具有更高的實(shí)時(shí)性，同時(shí)降低了系統(tǒng)成本。說明書附圖


圖1為本發(fā)明應(yīng)用例。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。(1)讀卡器1和標(biāo)簽組1、讀卡器2和標(biāo)簽組2分別建立了鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。公共區(qū)域標(biāo)簽組3中的標(biāo)簽分別根據(jù)讀卡器1和讀卡器2的發(fā)射功率，選擇發(fā)射功率大的讀卡器建立鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。(2)當(dāng)有新讀卡器加入時(shí)，該讀卡器的初始負(fù)載為0，其發(fā)射功率覆蓋范圍內(nèi)標(biāo)簽， 如標(biāo)簽 b, c, d,獲知新讀卡器的負(fù)載為0，依據(jù)負(fù)載平衡原則，標(biāo)簽 b, c, d和新讀卡器分別建立鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表，同時(shí)動(dòng)態(tài)修改標(biāo)簽 b, c, d和讀卡器1、讀卡器 2的鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。(3)當(dāng)有新的標(biāo)簽加入時(shí)，如新標(biāo)簽e，根據(jù)讀卡器的發(fā)射功率和負(fù)載情況，動(dòng)態(tài)選擇新讀卡器建立連接，動(dòng)態(tài)更新新標(biāo)簽e和新讀卡器的鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。(4)讀卡器/標(biāo)簽離開RFID網(wǎng)絡(luò)如果標(biāo)簽組2中的標(biāo)簽f需要離開該RFID網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期之后，RFID網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)讀卡器和標(biāo)簽自動(dòng)獲得更新數(shù)據(jù)，讀卡器和標(biāo)簽的負(fù)載、鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表自動(dòng)更新。
權(quán)利要求
1. 一種RFID超并發(fā)信號(hào)實(shí)時(shí)性自適應(yīng)檢測(cè)處理方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)初始化在一個(gè)已經(jīng)存在的RFID網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)讀卡器和網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)簽根據(jù)讀卡器的發(fā)射功率大小分別建立各自鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表；(2)新讀卡器動(dòng)態(tài)加入在一個(gè)已經(jīng)存在的RFID網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)有一個(gè)新的讀卡器準(zhǔn)備加入該網(wǎng)絡(luò)并將對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索時(shí)，該讀卡器向該網(wǎng)絡(luò)廣播一個(gè)請(qǐng)求信息，并告知RFID網(wǎng)絡(luò)該讀卡器的負(fù)載為0 ；根據(jù)該讀卡器周邊的標(biāo)簽功率情況，動(dòng)態(tài)修改該讀卡器鄰居負(fù)載向量列表；根據(jù)該讀卡器發(fā)射功率覆蓋范圍，建立該讀卡器與周圍標(biāo)簽之間的標(biāo)簽綁定列表；在下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期，標(biāo)簽將向其鄰居讀卡器，包括新加入的讀卡器，報(bào)告其標(biāo)簽綁定列表；(3)新標(biāo)簽加入當(dāng)一個(gè)新的標(biāo)簽準(zhǔn)備加入這個(gè)RFID網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將一直等待至下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期，在等待期間，該標(biāo)簽偵聽到其鄰居讀卡器的輪詢信息，根據(jù)鄰居讀卡器的負(fù)載信息，該標(biāo)簽主動(dòng)定義其鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表，在下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期到來后，該標(biāo)簽將可以自適應(yīng)加入RFID網(wǎng)絡(luò)；(4)標(biāo)簽離開RFID網(wǎng)絡(luò)如果標(biāo)簽需要離開該RFID網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在下一個(gè)數(shù)據(jù)檢索周期之后，RFID網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)讀卡器和標(biāo)簽自動(dòng)獲得更新數(shù)據(jù)，讀卡器和標(biāo)簽的負(fù)載、鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表自動(dòng)更新。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種RFID超并發(fā)信號(hào)實(shí)時(shí)性自適應(yīng)檢測(cè)處理方法?，F(xiàn)有的沖突檢測(cè)方法大多基于靜態(tài)RFID網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌痪哂凶赃m應(yīng)修改RFID網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮攸c(diǎn)。本發(fā)明方法基于負(fù)載平衡，采用一種分布式檢測(cè)與調(diào)度策略，針對(duì)RFID網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化，采用自適應(yīng)調(diào)度機(jī)制，隨機(jī)、由讀卡器驅(qū)動(dòng)的防沖突方法，它可自適應(yīng)于讀卡器識(shí)別范圍內(nèi)讀卡器和標(biāo)簽數(shù)量的變化，并根據(jù)標(biāo)簽數(shù)量動(dòng)態(tài)調(diào)整鄰居負(fù)載向量列表和標(biāo)簽綁定列表。本發(fā)明提高了RFID網(wǎng)絡(luò)靈活性。
文檔編號(hào)H04L12/26GK102510348SQ20111044295
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者馮云霞, 劉鵬, 張建輝, 戴國駿, 曾虹, 申興發(fā), 趙備 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)