专利名称：一种rfid超并发信号实时性自适应检测处理方法
一种RFID超并发信号实时性自适应检测处理方法技术领域
本发明属于计算机应用技术领域，特别是涉及一种采用嵌入式计算机技术和计算机信号处理技术的RFID超并发信号实时性自适应检测处理方法。
背景技术：
无线射频识别技术(RadioFrequency Identification, RFID)是从二十世纪 90 年代兴起的一种非接触的自动识别技术。其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性进行非接触双向通信，实现对被识别物体的自动识别并获取相关数据。
随着物联网的兴起，RFID技术在诸如物流、仓储等行业得到广泛应用，具有很好的应用前景。，然而还存在许多因素制约着RFID技术的全面推广、普遍应用和快速发展。例如 RFID标准的统一化问题、成本问题、数据处理能力问题、安全性问题以及数据传输的完整性问题等等。其中，RFID数据传输的完整性问题是制约RFID发展的重要因素之一，直接关系到整个系统性能的优劣程度。
影响数据传输完整性主要有两个方面，一方面是来自外界的干扰，另一方面则是来自RFID系统本身。由于标签与阅读器之间的数据经过空间信道进行传输，因此，空间信道所面临的干扰问题同样会出现在阅读器与标签之间的数据传输过程。例如障碍物的阻挡反射和金属外壳的屏蔽作用等。这种干扰将可能导致阅读器发送错误的命令，或使标签的工作状态混乱。而RFID自身的干扰则是由以下原因造成的RFID系统工作范围内存在多个阅读器，且它们的作用范围出现重叠；或是阅读器的作用范围内存在多个标签，且它们同时向阅读器返回数据。前者称为阅读器碰撞，后者称为标签碰撞，也即是多目标识别问题。 由于阅读器的功能比标签强得多；所以，相对而言，标签的碰撞问题更难于解决。
标签的碰撞，使标签无法识别，其所携带的信息也将无法读取，这将大大的降低标签的识别率。而识别率偏低将导致业务处理复杂化(像如何判断、剔除未识别的物品、如何处理重复识别、怎样处理失效标签等问题)，这是困扰RFID技术应用推广的关键因素之一。发明内容
现有的冲突检测方法大多基于静态RFID网络拓扑，不具有自适应修改RFID网络拓扑特点。本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种实时性更强、可靠性和真实性更高的一种RFID超并发信号实时性自适应检测处理方法。
本发明方法内容包括本发明提出一种基于负载平衡的分布式RFID超并发信号实时性自适应检测处理方法。该方法基于负载平衡，采用一种分布式检测与调度策略，针对RFID网络动态变化，采用自适应调度机制，随机、由读卡器驱动的防冲突方法，它可自适应于读卡器识别范围内读卡器和标签数量的变化，并根据标签数量动态调整邻居负载向量列表和标签绑定列表。
本发明方法的主要步骤如下(1)初始化在一个已经存在的RFID网络中，每个读卡器和网络中的标签根据读卡器的发射功率大小分别建立各自邻居负载向量列表和标签绑定列表。(2)新读卡器动态加入在一个已经存在的RFID网络中，当有一个新的读卡器准备加入该网络并将对该网络的标签数据进行检索时，该读卡器向该网络广播一个请求信息，并告知RFID网络该读卡器的负载为0 ；根据该读卡器周边的标签功率情况，动态修改该读卡器邻居负载向量列表；根据该读卡器发射功率覆盖范围，建立该读卡器与周围标签之间的标签绑定列表；在下一个数据检索周期，标签将向其邻居读卡器，包括新加入的读卡器，报告其标签绑定列表。(3)新标签加入当一个新的标签准备加入这个RFID网络时，将一直等待至下一个数据检索周期，在等待期间，该标签侦听到其邻居读卡器的轮询信息，根据邻居读卡器的负载信息，该标签主动定义其邻居负载向量列表和标签绑定列表。在下一个数据检索周期到来后，该标签将可以自适应加入RFID网络。(4)标签离开RFID网络如果标签需要离开该RFID网络时，在下一个数据检索周期之后，RFID网络中的每个读卡器和标签自动获得更新数据，读卡器和标签的负载、邻居负载向量列表和标签绑定列表自动更新。相对于现有技术，本发明具有以下优点
(1)采用分布式检测与调度策略，提高RFID网络灵活性；
(2)采用基于负载平衡、自适应调度机制，动态修改RFID网络拓扑；
(3)本发明适用工业自动化各个领域，易于扩展，提高数据采集速度，使信号处理具有更高的实时性，同时降低了系统成本。说明书附图
图1为本发明应用例。
具体实施例方式以下结合附图1对本发明作进一步说明。(1)读卡器1和标签组1、读卡器2和标签组2分别建立了邻居负载向量列表和标签绑定列表。公共区域标签组3中的标签分别根据读卡器1和读卡器2的发射功率，选择发射功率大的读卡器建立邻居负载向量列表和标签绑定列表。(2)当有新读卡器加入时，该读卡器的初始负载为0，其发射功率覆盖范围内标签， 如标签 b, c, d,获知新读卡器的负载为0，依据负载平衡原则，标签 b, c, d和新读卡器分别建立邻居负载向量列表和标签绑定列表，同时动态修改标签 b, c, d和读卡器1、读卡器 2的邻居负载向量列表和标签绑定列表。(3)当有新的标签加入时，如新标签e，根据读卡器的发射功率和负载情况，动态选择新读卡器建立连接，动态更新新标签e和新读卡器的邻居负载向量列表和标签绑定列表。(4)读卡器/标签离开RFID网络如果标签组2中的标签f需要离开该RFID网络时，在下一个数据检索周期之后，RFID网络中的每个读卡器和标签自动获得更新数据，读卡器和标签的负载、邻居负载向量列表和标签绑定列表自动更新。
权利要求
1. 一种RFID超并发信号实时性自适应检测处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)初始化在一个已经存在的RFID网络中，每个读卡器和网络中的标签根据读卡器的发射功率大小分别建立各自邻居负载向量列表和标签绑定列表；(2)新读卡器动态加入在一个已经存在的RFID网络中，当有一个新的读卡器准备加入该网络并将对该网络的标签数据进行检索时，该读卡器向该网络广播一个请求信息，并告知RFID网络该读卡器的负载为0 ；根据该读卡器周边的标签功率情况，动态修改该读卡器邻居负载向量列表；根据该读卡器发射功率覆盖范围，建立该读卡器与周围标签之间的标签绑定列表；在下一个数据检索周期，标签将向其邻居读卡器，包括新加入的读卡器，报告其标签绑定列表；(3)新标签加入当一个新的标签准备加入这个RFID网络时，将一直等待至下一个数据检索周期，在等待期间，该标签侦听到其邻居读卡器的轮询信息，根据邻居读卡器的负载信息，该标签主动定义其邻居负载向量列表和标签绑定列表，在下一个数据检索周期到来后，该标签将可以自适应加入RFID网络；(4)标签离开RFID网络如果标签需要离开该RFID网络时，在下一个数据检索周期之后，RFID网络中的每个读卡器和标签自动获得更新数据，读卡器和标签的负载、邻居负载向量列表和标签绑定列表自动更新。
全文摘要
本发明涉及一种RFID超并发信号实时性自适应检测处理方法。现有的冲突检测方法大多基于静态RFID网络拓扑，不具有自适应修改RFID网络拓扑特点。本发明方法基于负载平衡，采用一种分布式检测与调度策略，针对RFID网络动态变化，采用自适应调度机制，随机、由读卡器驱动的防冲突方法，它可自适应于读卡器识别范围内读卡器和标签数量的变化，并根据标签数量动态调整邻居负载向量列表和标签绑定列表。本发明提高了RFID网络灵活性。
文档编号H04L12/26GK102510348SQ20111044295
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者冯云霞, 刘鹏, 张建辉, 戴国骏, 曾虹, 申兴发, 赵备 申请人:杭州电子科技大学