一种基于类别的标签丢失率检测方法
【专利摘要】本发明公开一种基于类别的标签丢失率检测方法，该方法首先基于类别，根据类别ID，对阅读器扫描范围内的所有标签进行分类；其次，侧重于丢失率，从宏观上把握每一类的丢失情况，而不仅仅局限于零散的数量；最后，不依据每轮每帧每个时隙的成功回复来统计，而是用小部分成功时隙的回复来估算整体情况，直到结果落在设定的置信区间内，不仅保证了精度，大幅度节省了时间，提高了效率，而且具有实际意义，可操作性强。
【专利说明】一种基于类别的标签丢失率检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及射频识别【技术领域】，尤其涉及一种基于类别的标签丢失率检测方法。
【背景技术】
[0002] 射频识别（Radio Frequency Identification, RFID)技术是一种无线通信技术， 可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机 械或光学接触。许多行业都运用了射频识别技术：例如将标签附着在一辆正在生产的汽车 上，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度；将标签附着在仓库的药品上，便可随时查询药 品的剩余量，追踪药品的所在位置；将标签附着在牲畜与宠物上，便可对牲畜与宠物进行积 极识别；同理，在库存管理中可以方便地检测物品丢失的情况。在库存管理、物流追踪、零售 业管理等具体应用中，检测、识别丢失标签是一类重要问题。
[0003] 标签丢失率问题，人们都是间接检测丢失，以一个阅读器及其范围内标签为例，阅 读器检测到现存的标签并一一和理论上应存在的对比，空缺的即丢失的。针对标签识别检 测问题，传统处理方法如下：阅读器扫描自己范围内的所有标签，对它们发出询问请求，标 签收到请求后回复自己的身份识别号（ID)，以便确认自身的存在。若多个标签在同一时 间回复则会发生冲突，此时阅读器便无法识别，按此方法，实验证明，标签平均发送2. 72次 ID，才能发送成功，得以确认。假设一个阅读器范围内有N个标签，则确认需要的总时间为 2. 72N(ttag+ts)，ttag = 2. 4ms，ts = 0? 4ms，其中ts为标签反应时间。为节省时间提高效率， 应避免标签回复自己的ID。因此提出新的协议TPP，它避免每个标签都回复自己的ID，而把 回复的时间划分为一个个时隙，同时加入随机码哈希技术，让每个标签随机哈希一个数值， 以便在这个数值的时隙回复。此哈希过程，阅读器会自身哈希一遍，所以它预知结果，当标 签回复时，便可一一对比：某时隙应回复一个，实际回复一个，即此标签没有丢失，反之，丢 失；某时隙应回复两个，却没有收到回复，则两个全丢失；某时隙应回复一个，却有两个及 两个以上的标签回复，则发生冲突等。而标签只需回复一比特信息，阅读器便可确认其存在 与否，而对于哈希值相同即回复冲突的标签，再去回复自己的ID，所以阅读器确认自己范围 内所有标签所需时间为（ttag+ts) *Ni+f*ts，其中N1为发生冲突的标签数，f为帧长即时隙数。 相对传统所有标签都要回复ID的方法，此类方法只针对冲突标签需回复ID，其余只发送一 比特确认信息，故一定程度上节约了时间，提高了效率。
[0004] 但若一个时隙只有两个标签发生冲突，就需要都回复自己ID，仍然很耗时，TPP/TR 解决了这一问题。TPP/TR协议重点解决单一时隙两个标签同时回复问题，它移走一个标签， 让其回复自己的ID，剩余的一个则回复一比特信息，因此，它在一定程度上，又间接减少了 冲突标签的数目。同理，针对三个标签同时回复问题，TPP/CSTR协议给以解决，它使其中一 个标签回复自己的ID，剩余两个标签给出长回复，即h = 0.8ms，在某种程度上也间接减少 了冲突的数量。但是，回复ID，即所需时间ttag = 2. 4ms，耗时多，效率低，IIP协议彻底摒弃 ID的回复，引入布隆过滤器（Bloom Filter)，所有标签都只发送一比特确认信息，加入多轮 检测、概率性选择回复等方法，很大程度提高了效率，大幅度节省了时间。
[0005] 上述方法共同之处在于避免冲突，对冲突时隙给予不同的解决办法；近年来也有 一些方法利用冲突，基于压缩感知等技术，旨在提高效率。但是各类方法都没有考虑标签类 另IJ，都是试图利用每一个时隙变为成功的单一时隙后进行识别检测，没有宏观把握，且不实 际，很难处理现实中的问题，只停留在理论阶段。例如库存中，想知道A类物品的丢失率，想 让某些类丢失率超过5%再报警以便采取措施，小于5%的忽略，上述方法都难以解决这些 实际问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于通过一种基于类别的标签丢失率检测方法，来解决以上背景技 术部分提到的问题。
[0007] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种基于类别的标签丢失率检测方法，其包括如下步骤：
[0009] A、根据类别ID，对阅读器自身扫描范围内的所有标签进行分组；
[0010] B、基于分组和类别，利用局部估算整体的方法检测每组标签的丢失数目、丢失率， 将检测出的每组标签的丢失数目与预设门限值进行比较，若小于预设门限值，则该组休眠， 不参与以后每轮的回复，若大于预设门限值，则进入下一轮检测，直至检测出的标签丢失率 的精度落入预设置信区间。
[0011] 特别地，所述步骤A具体包括：阅读器对自身扫描范围内的所有标签发出请求命 令，该请求命令携带的参数包括哈希种子r和预设分组数W，等待标签回复；标签根据自己 的类别ID、哈希种子r、预设分组数W进行哈希，哈希到不同的组，而后进行回复确认。
[0012] 特别地，所述预设分组数W为根据标签总数、标签类别数在内的相关参数实验后 计算得出。
[0013] 特别地，所述步骤A中类别ID相同的标签哈希后在同一分组，且至少存在一个分 组包含至少两种类别的标签。
[0014] 特别地，所述步骤A之前还包括：后台服务器或阅读器根据哈希种子r和类别ID 对阅读器自身扫描范围内的所有标签的分类回复情况进行统计，即可参考该统计数据预知 应有的回复情况。
[0015] 特别地，所述步骤B中基于分组和类别，利用局部估算整体的方法检测每组标签 的丢失数目、丢失率，具体包括：以待检测分组中包括C2、C3两类标签为例，令ns，2表示C2 类标签回复的单一时隙数目，ns为C2和C3两类标签回复的单一时隙总数目，n2表示C2类 标签的总数目，n表示C2和C3两类标签的总数，哈希后，得到C2、C3两类标签回复的成功
【权利要求】
1. 一种基于类别的标签丢失率检测方法，其特征在于，包括如下步骤： A、 根据类别ID，对阅读器自身扫描范围内的所有标签进行分组； B、 基于分组和类别，利用局部估算整体的方法检测每组标签的丢失数目、丢失率，将检 测出的每组标签的丢失数目与预设门限值进行比较，若小于预设门限值，则该组休眠，不参 与以后每轮的回复，若大于预设门限值，则进入下一轮检测，直至检测出的标签丢失率的精 度落入预设置信区间。
2. 根据权利要求1所述的基于类别的标签丢失率检测方法，其特征在于，所述步骤A具 体包括：阅读器对自身扫描范围内的所有标签发出请求命令，该请求命令携带的参数包括 哈希种子r和预设分组数W，等待标签回复；标签根据自己的类别ID、哈希种子r、预设分组 数W进行哈希，哈希到不同的组，而后进行回复确认。
3. 根据权利要求2所述的基于类别的标签丢失率检测方法，其特征在于，所述预设分 组数W根据标签总数、标签类别数在内的相关参数实验后计算得出。
4. 根据权利要求2所述的基于类别的标签丢失率检测方法，其特征在于，所述步骤A中 类别ID相同的标签哈希后在同一分组，且至少存在一个分组包含至少两种类别的标签。
5. 根据权利要求1所述的基于类别的标签丢失率检测方法，其特征在于，所述步骤A之 前还包括：后台服务器或阅读器根据哈希种子r和类别ID对阅读器自身扫描范围内的所有 标签的分类回复情况进行统计，即可参考该统计数据预知应有的回复情况。
6. 根据权利要求1所述的基于类别的标签丢失率检测方法，其特征在于，所述步骤B中 基于分组和类别，利用局部估算整体的方法检测每组标签的丢失数目、丢失率，具体包括： 以待检测分组中包括C2、C3两类标签为例，令ns，2表示C2类标签回复的单一时隙数目，ns 为C2和C3两类标签回复的单一时隙总数目，n2表示C2类标签的总数目，n表示C2和C3 两类标签的总数，哈希后，得到C2、C3两类标签回复的成功单一时隙，即获得ns，2,ns的值， 而n是阅读器已知的理论值，则由公式
，获得n2的值，将n2的值与C2类标签的原 始数目进行比较，得出的差值即为C2类标签的丢失数目，进而计算两者比例，即为C2类标 签的丢失率。
【文档编号】G06K7/00GK104408392SQ201410692934
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】李纳, 毛续飞, 李向阳, 刘云浩 申请人:无锡儒安科技有限公司