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RFID防碰撞技术-ALODA

RFID防碰撞技术-ALODA

发布日期:2020-07-16 20:04:26 作者:Ling 点击:13473

ALODA的防碰撞技术
     在RFID无源标签系统中,目前广泛使用的防冲突算法大都是TDMA(Time Division Multiple Access),主要分为两大类:基于ALODA的算法和基于二进制树的算法。本节主要分析目前基于ALODA的各种算法的特点。

1.ALODA算法
      ALODA算法最初用来解决网络通信中的数据包拥塞问题,它是一种非常简单的TDMA算法,被广泛应用在RFID系统中。其基本思想是采取标签先发言的方式,当rfid标签进入阅读器的识别区域内就自动向阅读器发送其自身的ID,在标签发送数据的过程中,若有其他标签也在发送数据,则发生信号重叠并导致完全冲突或部分冲突,阅读器检测接收到的信号有无冲突,一旦发生冲突,阅读器就发送命令让标签停止发送,随机等待一段时间后再重新发送以减少冲突。
      纯ALODA算法虽然算法简单,易于实现,但是存在一个严重的问题就是阅读器对于同一个标签,如果连续多次发生冲突,就将导致阅读器出现错误判断认为这个标签不在自己的作用范围;同时还存在另外一个问题,就是其冲突概率很大,假设其数据帧为F,其冲突周期为2F。针对以上问题,有人提出了多种方案来改善ALODA算法在RFID系统的可行性和识别率,如Vogt.H提出了一种改进的算法Slotted ALODA算法,该算法在ALODA算法的基础上把时间分成多个离散时隙,每个时隙长度T等于标签的数据帧长度,标签只能在每个时隙的分界处才能发送数据。这种算法避免了原来ALODA算法中的部分冲突,使冲突周期减少了一半,提高了信道的利用率。但是这种方法需要同步时钟,对标签要求较高,标签应有计算时隙的能力。

2.时隙ALODA算法
      在ALODA算法中,标签是通过循环序列传输数据的。标签数据的传输时间仅仅为循环时间的一个小片段,在第一次传输数据完成后,标签将等待一个相对较长的时间,然后才再次传输数据,每个标签的等待时间很短。按照这种方式,所有的标签将数据全部传输给阅读器后,重复的过程才会结束。分析ALODA算法的运行机制,不难发现当一个标签发送数据给阅读器时,另外一个标签也开始发送数据给阅读器,这样标签数据碰撞便会不可避免地发生。
       鉴于以上缺点,有关专家提出了时隙ALODA算法)。在该算法中,标签仅能在时隙的开始传输数据。用于传输数据的时隙数由阅读器控制,只有当阅读器分配完所有的时隙后,标签才能利用这些时隙传输数据。因此,与纯ALODA算法不同,时隙ALODA算法是随机询问驱动的TDMA防冲撞算法。
因为标签仅仅在确定的时隙中传输数据,所以该算法的冲撞发生的频率仅仅是纯ALODA算法的一半,但其系统的数据吞吐性能却会增加一倍。

3.帧时隙ALODA算法的基本原理
      虽然时隙ALODA算法提高了系统的吞吐量,但是当大量标签进入系统时,该算法的效率并不高,因此帧时隙ALODA算法被提出。帧时隙ALODA算法是指将多个时隙打包成为一帧,而标签必须选择一帧中的某个时隙向阅读器传输数据。这也是帧时隙ALODA算法与纯时隙ALODA算法的不同之处。
       在帧时隙ALODA算法中,所有的帧具有相同的长度,即每一帧中的时隙数是相同且固定的。由于阅读器并不知道标签数量,所以当标签数量远大于一帧中的时隙数时,一帧中的所有时隙都会发生碰撞,阅读器不能读取标签信息;当标签数量远小于一帧中的时隙数时,识别过程中将有许多时隙被浪费掉。动态帧时隙ALODA算法通过根据识别标签的数量来改变帧长度,从而克服了动态帧时隙的不足。

本文网址:http://www.hysrfid.com/article/RFIDfangpengzhuangjishuALODA.html

关键词: RFID防碰撞技术-ALODA

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